电气工程师是否使用微控制器?[关闭]


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我一直很喜欢编程,最近才对电子和微控制器编程产生兴趣。这很有趣,但是我想知道我是否在学习一些有用的东西,这些东西可以在我长大后找到工作。我想知道电气工程师是否使用微控制器。

我知道您需要为房屋的不同部分通电的工作可能不会,但是也许是这样的工作:

您的职责:

  • 设计和开发新的除颤器产品。主要重点将放在模拟和数字设计领域的新产品设计和当前产品支持上。
  • 使用各种仿真工具(例如PSPICE和MATLAB)对模拟电路进行建模。
  • 建立原型并证明设计可行性,功能和性能。
  • 记录设计的所有阶段,包括需求,规格,计划,评审,测试程序和测试报告。
  • 支持现有产品。调查并确定在制造和现场发现产品问题的根本原因。对系统,PCB,电缆和固件进行故障排除。使用测试设备来分析和解决问题。
  • 根据电气技术能力,经验,历史和认证来确定,评估和推荐主要供应商。
  • 在项目开发过程中,促进并保持与关键供应商和内部利益相关者的持续沟通。
  • 代表EE开发小组作为项目的技术团队负责人。这将包括提供技术解决方案以及项目计划和项目跟踪。
  • 记录制造设计(即图纸,示意图,实验,变更,测试结果,数据,PCB布局等)。
  • 与跨职能团队合作,包括:机械工程师,软件工程师,临床应用程序,学习产品,营销,支持工程,质量和法规以及供应链。团队经验丰富,但规模相对较小,成员担任许多开发角色。

这样做的人会使用微控制器或类似的东西吗?


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@VladimirCravero-尽管arduino不是微控制器,但它是一个微控制器开发板,带有或不带有提供的库和IDE。
克里斯·斯特拉顿

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Arduino名称表示微控制器具有某种引导加载程序,可以从计算机对其进行编程。使它成为Arduino的不是库或IDE,而是使其成为引导程序。有了合适的atmel微控制器,Arduino便成为了一个支持良好的微控制器平台
Funkyguy 2014年

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@弗拉基米尔·克拉韦罗(Vladimir Cravero)。虽然Arduino不是微控制器。我知道使用Arduino开发板或廉价PIC板作为微控制器“突破”板的EE。Nano尤其提供快速,廉价,简便的方法来完成某些工作,例如构建测试系统以确保“真实”产品或组件正常工作。
gbulmer

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我第二个评论者的评论。我已经以专业身份使用过arduino。我已经制造了测试仪器,以监督测试的长期/燃烧。我将它们放入具有专业外观的铝盒中,然后将其发送到客户现场。我没有与他们进行批量生产,但是当我需要一些东西供我的应用程序使用并且需要快速使用时,我转向了Arduino Mega。它像冠军一样运作。我不必旋转PCB即可实现目标。此外,少量时使用预制板比旋转自己的uC板便宜。
尼克

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一般观察,没有在这里指责...是我还是其他人注意到,如果EE所有人都花时间抱怨Arduino软件(库,IDE等)的开发水平实际上有多么差,我们会是否具有可在许多MCU上运行的工业级库,并且比为某些功能编写自己的代码更有效,更容易?当然,有一些奇怪的事情(booleanvs. bool),但是我认为其中一些事情可以通过衍生工具删除...
Anonymous Penguin 2014年

Answers:


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问:电气工程师是否使用微控制器?

是。绝对。从简单的玩具到复杂的制造过程和机器人。这不是一种会伤害您的技能。尽可能多地了解它们。


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与所有电气工程一样,这取决于您所执行的操作规范。
Jeff Wurz 2014年

谁知道也许您将在此过程中创建自己的工作。一些外骨骼和事物开始在PIC上使用Arduino。此外,它还提高了其他技能,例如上述机器人技术,电路和基本数学技能。
安德鲁·斯科特·埃文斯

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同意@JeffWurz。但是,将其保存在工具箱中对于时间的增长并不是一件坏事。当运算放大器工作得更好时,许多人会使用uC!因此,在设计阶段,您是100%正确的。有很多“过度设计”电路的人。Bob Pease说:“我最喜欢的编程语言是锡焊!”
状态机的敌人

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@EnemyOftheStateMachine Solder绝对有用,但是对我自己而言,在专业环境中,我总是更喜欢基于现货零件的解决方案。通常对我来说,这是PLC而不是uC,但是在极少数情况下,uC特别适合该任务。主要优点是易于更换-当一种焊料解决方案失效时,这种情况就变得很明显,并且您不得不花一天的时间进行板级诊断,或者花两天的时间重建一个新的焊料解决方案。如果uC或PLC死亡,则将其交换出去,重新编程并立即恢复赚钱。
J ...

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这项特定工作可能不会,但是该产品可能会包含一个微控制器,并且可能由功能更强大的嵌入式系统控制。

请注意,它提到“疑难解答”(但未编写)“固件”。

此职位描述也可能是由不太了解工程流程的人员(例如HR人员)编写的。

在较大的公司中,人们倾向于专业化,您可能需要一个模拟人员来进行高压设计和控制设计,而一个固件人员来进行低级控制固件,也许还有一个完全不同的团队来开发GUI和触摸屏控制器。在除颤器等受监管的安全关键设备上,您可能需要一名系统工程师来定义要满足的规格以及职责范围之间的接口。


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对于较慢的速度,低成本,更小的封装,更高的可靠性(由于较少的连接)以及更易于维护的解决方案,微控制器通常是首选的解决方案。即使您在该网站上四处浏览,您也会看到许多人过于复杂的问题,有些人会自动问“为什么不使用微控制器”?


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EE的定义有些灵活。如果您拥有一所主要大学的EE学位,那么您可能会或可能不会拥有编程和微控制器的经验。许多EE程序不需要编程课程。这就是为什么许多工程师重新选择计算机工程而不是EE的原因,因为他们跨越了硬件设计和软件设计之间的界限。

对于许多设计,微控制器可以为相同功能实现更低的成本和更短的设计周期。在模拟世界中,有些事情是必须要做的,而在数字世界中,有些事情必须要做,但是通常在涉及微控制器时,决定的不是是否可以完成,而是是否可以做得更好,更便宜,比没有微控制器的设计更快,提供更多的功能和性能。

一位不熟悉且不使用微控制器的EE会限制自己,但是如果他们在模拟领域有深厚的经验,或者更喜欢在可以由他人完成微任务的大型团队中工作,那么他们将在以下领域做得很好需要他们的专业知识和重点。


我的文凭说:“电气工程学士学位”,然后在下一行“计算机选项”中。
尼克

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许多EE都使用微控制器,但有许多不使用微控制器,例如专门从事模拟设计,RF工程,电源工程等的微控制器。

但是我认为,如今进行数字设计的大多数EE也在其设计中加入了微控制器,只是因为在大多数情况下它节省了大量硬件,并使设计更加灵活。(另一种最小化零件并使设计更易于更改的方法是使用FPGA,这需要一种称为VHDL的不同类型的编程。)如下所示,它们是否会大量参与这些微控制器的编程取决于取决于公司及其组织的规模。

理想情况下,拥有EE学士学位的EE也至少要修几门编程课程。其中很可能其中一个或多个包含C,C用于大多数微控制器上的嵌入式编程。如果不是这样,那么一个人自己拿起C相对容易,尽管如果您从未进行过任何编程,那么克服起来将有些障碍。

不过,对于IMO而言,与让程序员学习与硬件合作相比,让EE学习编程更容易。在后一种情况下,我认为大多数计算机科学专业的学生都不会学习数字或模拟设计在没有任何正规课程的情况下自行,但他们应该能够学习阅读原理图,使用万用表和示波器,也许逻辑分析仪。

正如其他人提到的那样,如果知道他们对嵌入式编程和设计感兴趣,那么拥有CE学位可能是一个不错的选择。我怀疑您会获得与仅修读EE专业一样多的基础EE理论,例如,对模拟设计的重视程度会降低。当我获得BSEE时,还没有CE学位,所以我继续工作并在晚上从事我的第一份工作时获得了MSCS学位(并让公司支付了学费和书本费用)。

出乎意料的是,与嵌入式设备配合使用确实需要大量的模拟电路,才能与外界交互。也有人参与电源设计。我参与的其中一种产品具有9种不同的电压轨(-6.1、1.8、2.5、3.3、3.6、4.1、5.0、9.6和12),其中一些用于LCD显示器。

就您的假设职位描述而言,在像初创公司这样的小型公司中,我是由一名单身工程师担任的单个项目的所有角色-编写规格,设计数字和模拟电路,创建BOM (材料清单),从Digi-Key和Mouser订购零件,用Eagle布置PCB,订购PCB,从组装厂回来时调试硬件,用C语言编写固件以进一步测试该板,然后用C语言编写了生产固件。我还为FDA(这是医疗设备)编写了必要的文档,并为该领域提供了支持。因此,在这种情况下,同时拥有EE和CS的背景对我来说非常有用。

但是在许多公司中,这些角色可能会由几名工程师分担-硬件设计最有可能由一名或多名工程师完成,PCB布局由另一名工程师完成,而编程和测试则由第三组完成。如上所述,在后一种情况下,程序员为了测试其固件,需要具备电子学的基础知识。但是,硬件设计人员除了必须知道如何将微控制器集成到设计中(这并非微不足道的任务-大多数微控制器数据手册的运行时间长达数百页)之外,可能根本不参与固件。但是在设计之初,


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作为从事工业自动化工作的软件专家,我发现一件事是,与那些纯粹在电路领域中工作的电子工程师相比,能够从某种程度上理解软件的电子工程师要容易得多。同样,我尝试学习足够的基本电气系统知识,至少可以诊断简单的接线问题而不必致电EE。工程通常是跨学科的工作,因此,有足够的技术重叠来进行集成时有效地进行讨论和合作具有很大的价值。
丹·布莱恩特

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是的,EE使用微控制器。

人类的年产量超过200亿[1],是微处理器的40倍以上。有人正在使用这些MCU设计,测试,调试和增强系统和产品。许多用于包括EE在内的团队设计的产品中。

英国AFAICT的趋势是EE成为嵌入式软件开发人员,或接受培训成为嵌入式软件开发人员。因此,无论如何,您可能会领先于EE趋势。如果要读大学或寻找招聘“嵌入式软件开发人员”的工作,可能要考虑主修嵌入式开发,以便更好地了解有用的技能。

至少有一家著名的大型英国公司表示,通过拥有更多甚至更好的嵌入式软件开发人员,可以改善产品开发生命周期。我怀疑这对世界其他许多公司都是如此。

[1] IIRC他们是2011年的数字。我将尝试查找我的原始原始资料。很难获得最新的数字,而这是我发现的最新信息。我认为这是一位市场分析师进行的一项行业调查得出的价值。在那种情况下,它可能是近似的,也许是通过获取排名前10位的制造商,阅读和解释其年度报告以及对部门收入的总体估算进行缩放而得出的。

另外,它可能是通过查看在多个部门发货的产品并进行推断得出的。例如,AFAIK,每部手机至少包含一个MCU,数码相机包含一个,音乐播放器包含一个,电视包含一个,手动游戏包含一个,无线路由器包含一个,无线路由器包含一个,汽车平均包含17个(IIRC),等等。如果有一个大部门产品销量的数字,那么它可能会被“三角化”。

我相信ST宣称拥有超过1B ARM MCU或2B MCU,但它们并不是最大的,并且有很多大型公司,因此我认为现在的价值可能是现实的。我也相信我似乎有些个别制造商的新闻稿声称每年的零件数量超过1B,所以我认为这很合理。


您有该号码的来源吗?200亿?
Funkyguy 2014年

@Funkyguy-我有消息来源,所以请让我四处看看。我已将评论移至我的答案,以便在找到参考文献时可以对其进行更新。
gbulmer

我也对您的来源感兴趣。我最近的微控制器数量来自2006年。
大卫

我看到2011年Microchip新闻稿说:“ Microchip Technology提供了100亿个PIC单片机。Microchip交付了这个100亿个微控制器……大约是在交付其第90亿个芯片后约10个月。” 因此,在2011年,每年的零件制造量超过1B。因此,在2011年,所有制造商的总制造零件总数为20 B是合理的。
davidcary

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是!

编程和与微控制器交互可能是电气工程师的主要职责之一。

对于工程师和程序员来说,微控制器在某种程度上代表了中间立场。创建适当的固件不仅需要具备良好的编程知识,还需要与微控制器中的程序进行交互的电子设备的实用知识。

您发布的职位描述似乎与设计无关。听起来更像是他们会让您处于测试和故障排除的位置。但这仍然是电气工程师要完成的任务。


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还有很多EE从未与微控制器打交道。这取决于职业道路,工作,行业等对
ACD

没错,尽管这似乎越来越罕见。虽然我不是Arduino的最大粉丝,但由于使用起来非常简单,因此许多已经在该领域工作了一段时间的EE都开始使用它。
Funkyguy 2014年

我从事EE已有5年了,而当我看到微控制器完成3个不同的工作时,它们从来都不是我的主要职责之一,甚至从来都不是我的主要职责。我也有一些朋友担任电源工程师,他们从不接触PCB,更不用说微型电路了。我只想指出,您的第二句话很容易让人误解,对于某些人来说,这可能是主要责任,但并非全部。
ACD 2014年

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@ACD我明白你的意思。的确如此,作为电源设计师,我永远不会在业余时间接触微控制器。我已将帖子编辑为“可以”,而不只是直截了当
Funkyguy 2014年

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是的,是的!我已经完成了您的发布(几乎可以肯定不是针对同一客户)和许多类似发布所描述的工作。您最好相信defib里面装有一台微型计算机(学生们:我完全了解其中的区别;在这种情况下,我只是没有给予太大的重视)。

我是一名在EE领域有经验的SWE;涉足SWE的EE数量也与之相当。坐在适合您的频谱上。任何比锤子还聪明的产品(也许还有其中一些!)中都有可编程控制器。它可能是MCU,微型计算机或完整的台式机主板,具体取决于它需要做什么/需要多少。诸如HPLC之类的一些实验室仪器可以管理和减少大量数据并且必须向用户提供复杂的GUI(每个任务可能需要大量的计算工作)将属于后一类。志愿人员或急诊部门使用的便携式除颤器会掉在中间。一串节日灯可能有最便宜,最小的MCU,如果有的话。

如果您想以此来度过自己的职业生涯,那么您的编程技能就不会浪费。但是请注意,虽然全套的EE,SWE和任何xxxE技能将派上用场,但您几乎可以肯定会擅长于-或装箱:-(-其中之一是主要的。

我获得了工程管理学位(因为它是我当时所能接触到的最接近(提示:不接近!)的软件)。我非常了解我会在管理人员上吸毒,会讨厌它并大喊大叫不要试图让我坐在经理的椅子上。但!(而且总是有“但是”,不是吗?)EM的BS至少具有101层的物理,力学,化学,数学(当然比101的水平高)课程,编程(我几乎没有辅导或教过的东西,或者完全是搞错了),电子学,模拟计算等等。如果提供了一些生命科学课程,我也将得到很好的服务,尽管我不确定我或大学当时是否知道。

但是,最重要的是,最后,我要说的是,广谱的教育可以带您去很多地方,而高度专业化的教育可能没有(反之亦然)。我的101级人员可以让我知道我所不知道但需要的知识,并向我和我的同事正在将他们的工作融入到更智能的产品(有时是以前无法想象的产品)中的杰出专家提出有用的问题。


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通常学习一个微控制器是不够的,而且一个微控制器不能适合所有应用(工业,教学等)。学习一个微控制器可能需要很长时间,并且可能在几年后不再生成。它不是EE的主要内容,但是此技能对于每个电子工程师都是必需的。


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