工程師有多種職業(yè)形式，但對工程師來說最令人興奮的職業(yè)之一就是成為一名 FPGA 設計工程師。現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 設計工程師的任務是設計安全可靠且可進行個性化定制的電路和產品。

FPGA 設計工程師可以創(chuàng)建跨多個行業(yè)的系統(tǒng)。這個需求旺盛的職業(yè)正在不斷發(fā)展，并在世界各地提供了許多機會。然而，最成功的工程師會定期磨練自己的技能，以使其技術技能以及業(yè)務和應用技能更加全面。

以下是 FPGA 設計工程師需要的 10 項有用技能：

FPGA 設計工具

FPGA 設計工程師需要對如何創(chuàng)建系統(tǒng)以及使用行業(yè)軟件和工具有深入的了解。在軟件方面，設計工程師必須知道如何建模自己的設計，并通過一系列測試保證正確的運行。業(yè)界有許多這種高級建模程序，包括Matlab，Simulink，Octave，Verdi等等。

這些程序用于創(chuàng)建系統(tǒng)的數(shù)字原型、解決問題以及在電路構建之前模擬測試和應用。FPGA設計工程師不僅要知道如何使用各種軟件，還要知道何時使用它并了解其背后的方法論。

FPGA 設計工程師必須非常熟練地使用這些工具，才能成功搭建原型電路，然后對其進行測試、查找故障并進行改進。這意味著他們不僅必須知道如何在狹小的空間和小型系統(tǒng)上使用這些工具，而且還必須知道在各種情況下使用正確的工具。

工程流程

FPGA設計工程師必須具備扎實的工程技能和知識基礎，包括工程項目如何從最初的“頭腦風暴”和規(guī)劃階段到最終完成并供客戶使用。

設計工程師經(jīng)常與許多其他類型的工程師合作，必須對每個人的專業(yè)領域有深入的了解，以了解團隊如何共同努力，分擔項目的責任。最優(yōu)秀的 FPGA 設計工程師不會過于專注于流程中自己的部分，而是知道自己的角色如何適應更大的前景。

溝通

成功的 FPGA 設計工程師必須具備強大的書面和口頭溝通能力。在整個設計和測試過程中，工程師將定期被要求向其他團隊成員提供更新信息。

這些報告可以是詳細的書面文件，也可以是口頭更新和演示。假如系統(tǒng)非常復雜，就這意味著工程師需要能夠清楚地傳達他們正在做什么、取得了什么進展以及出現(xiàn)的任何問題。

如果其他人不清楚工程師所說的內容并且提出問題或做出錯誤的假設，則可能會大大減慢項目流程并可能導致項目發(fā)展錯誤。

FPGA 設計工程師必須能夠使用行業(yè)術語與團隊和同事進行清晰的溝通，但他們也必須能夠使用更容易理解的術語向業(yè)務領導和客戶清楚地展示他們的系統(tǒng)優(yōu)勢。

創(chuàng)造性思維

FPGA 設計既是一門藝術，也是一門科學。設計工程師通常必須跳出框框思考才能找到創(chuàng)造性的解決方案。僅僅重復在學校學到的知識是不夠的，成功的 FPGA 設計工程師利用他們的教育和經(jīng)驗來創(chuàng)建知識基礎，然后利用創(chuàng)造性思維以新的方式應用他們的知識。

并不要被以前所做的事情所束縛。相反，需要充滿好奇心，愿意嘗試新事物。FPGA 設計工程師需要具有創(chuàng)新精神并愿意承擔風險。他們的創(chuàng)造力體現(xiàn)在設計新型系統(tǒng)和尋找新方法來滿足客戶需求。

該領域在不斷發(fā)展，設計工程師需要處于技術、設計和應用的前沿。

微架構設計

FPGA 系統(tǒng)本質上是小型計算機，可以執(zhí)行多種任務并適用于多種情況。了解微架構對于將一切放在正確的位置至關重要。

設計 FPGA 電路類似于設計房屋或城市，但規(guī)模要小得多。工程師需要能夠以正確的順序將所有組件安裝在狹小的空間中，以創(chuàng)建功能齊全、耐用且尺寸合適的系統(tǒng)。

FPGA 設計工程師必須對整個系統(tǒng)以及各個部分如何協(xié)同工作有深入的了解。如果系統(tǒng)的某一部分工作不正?；蚴Э?，可能會影響整個電路。

數(shù)學

數(shù)學和工程齊頭并進，特別是對于 FPGA 設計工程師而言。許多項目需要復雜的數(shù)學方程，設計工程師需要能夠快速求解。

FPGA 設計工程師使用各種數(shù)學方法，從跟蹤測量和進行計算來構建硬件系統(tǒng)，到使用算法和統(tǒng)計分析來跟蹤費用和風險因素。

對高等數(shù)學的深入理解在該領域取得成功至關重要。

腳本編寫

許多 FPGA 設計工程師職位都需要強大的腳本語言（例如 Python、Perl、TCL 和 Unix Shell）編程技能。

這些腳本程序是FPGA設計的語言。受歡迎的 FPGA 設計工程師擁有使用這些語言實現(xiàn)大部分 FPGA 流程自動化的實踐經(jīng)驗。

了解腳本可以幫助設計工程師更高效地工作，從而幫助他們發(fā)現(xiàn)電路中的問題并更快地進行改進。

編碼

FPGA 設計工程師需要對如何使用上述及更多語言進行編碼有深入的了解。在大多數(shù)組織中，設計工程師在多個計算機系統(tǒng)中工作，需要知道如何用多種語言進行編碼。

對編碼的基本了解不僅可以幫助工程師創(chuàng)建和編程他們的系統(tǒng)，還可以讓他們更好地理解其他工程師的角色和工作職責。

FPGA 設計工程師經(jīng)常與軟件團隊密切合作，需要了解編碼，以便他們能夠清晰地溝通和協(xié)作。

注重細節(jié)

FPGA 設計工程師致力于處理具有許多細節(jié)和小部件的復雜系統(tǒng)。跳過系統(tǒng)的一個小方面或測量不精確可能會破壞整個項目的成功。

工程師還負責測試他們的系統(tǒng)并讓它們經(jīng)歷一系列復雜的場景。如果工程師在進行實驗、記錄觀察結果時沒有非常注重細節(jié)，那么整個項目可能會失敗。

隨著時間的推移，一個被遺漏的小細節(jié)可能會變得越來越嚴重；隨著系統(tǒng)的設計，對某些人來說似乎很小的問題可能會成為一個更大的問題。FPGA 設計工程師必須從一開始就有能力發(fā)現(xiàn)錯誤并糾正細節(jié)。

解決問題

在某些方面，創(chuàng)建 FPGA 系統(tǒng)就像拼出一個大謎題或解決一個巨大的方程。每個系統(tǒng)都是不同的，帶來不同的挑戰(zhàn)。當 FPGA 設計工程師測試他們時，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)需要改進的地方才能使系統(tǒng)可行和成功。

工程師必須能夠分解系統(tǒng)以發(fā)現(xiàn)問題并創(chuàng)造新的方法來解決問題。他們需要技術技能來了解系統(tǒng)的每個部分并查明可以改進的領域。

解決問題的技能既涉及技術技能，也涉及心態(tài)。FPGA 設計工程師必須有一種心態(tài)，將挑戰(zhàn)視為機遇而不是障礙。設計工程師在收到負面結果時不能放棄。

他們必須能夠克服失敗，找到新的成功之路。解決問題可以單獨完成，也可以與團隊一起完成，但這是設計工程師工作的常規(guī)部分。

FPGA 設計工程是一個不斷發(fā)展的領域，融合了科學、工程和設計。成功的工程師不斷學習和提高他們的技能，特別是隨著技術和行業(yè)的變化。

這個炙手可熱的職業(yè)可以帶來令人難以置信的回報，并提供大量的成長機會。要成為一名成功的 FPGA 設計工程師，請努力培養(yǎng)這 10 項關鍵技能。

編輯：黃飛

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