老工程師的技術生活(四十二) --- 硬體學習歷程

當一位稱職的系統工程師，公司可能只需要你會寫軟體，或寫韌體就夠了。

在好公司裡分工明確，只要你做好本分，薪水紅利獎金也不會少你一份的。

那到底我們還需要額外的研習硬體技術嗎？肯定會有人跟你說：多一份技能，

就多一份工作保障，在我過去的經驗裡，未必啦，有人真的只靠一個稱職的

軟體或韌體技術之後，升官至管理職，也都不需要太過於涉獵硬體設計技術，

照樣一路官運亨通，也都可以在職場裡安全下莊過個不錯的退休生活的。 

那些一天到晚會跟你說：多學一點也是你職場的競爭力，可能是來自於自己對於

自己本職學能信心度不夠，當然也來自於一點的憂患意識吧。但多學一點硬體，

就真的能多保障你職場競爭力嗎？這真的就有點見仁見智了。我就來分享一下

個人的學習經驗吧。

因為本身不是電子電機科班出身，自然在職場上的憂患意識就比別人強烈多了。

就連最基礎的電子電路概念都沒有，所以自然就會有所戰戰兢兢的面對這個問題。

我就先用一個例子結論來反推這個學習過程吧。

這是我最近買來玩玩的，行走機器人DIY 套件。老工程師的技術生活嘛！

其實這個DIY 套件就是一個標準行走機器人玩具：他已經是一個標準的玩具，

只要裝上電池，開關打開，他就可以一路直走並透過一個音樂IC 不斷的發出聲音。

DIY 套件就是買套件送行走機器人玩具啦😂😄。所以他有好幾種配套的DIY 套件：

這個就是我手上的這一套，另一套就是單晶片(8051) 平台：

所謂DIY 套件，就是把原來直接供電給馬達的沒有任何控制方式，改成用一般電子控制

方式，一個是直接用555 加上電晶體電路；另一個就是一顆8051 用紅外線遙控器來控馬達

前進後退的方式。關於單晶片的部分不是我本文的重點。

來看所謂的電晶體控制電路。其實就是利用 555 來做成一個 RS 正反器，不斷的對電容

充放電，來達到控制方式：

放大來看：

看不太懂這個？這沒關係，這只是我本文的一個楔子而已。一般來講，你只要看得懂零件，

對得到電路圖上的零件位置，願意拿起烙鐵焊電路板就已經不錯了啦：

----

那我要不要對於這些看懂得硬體的人投以羨慕的眼光呢？大可不必，看得懂，也未必

你就會無中生有的從事硬體電路設計，這是兩碼子的事。因為電子電路設計真的牽涉

廣泛，絕對不是你所想像的那般。個人因為是創業做過電子產品，所以才不得不涉獵。

你創業也不一定要懂硬體設計，你可以找個硬體設計夥伴或顧問，幫你一切搞定：

現在電子系統往往就是硬體設計修改少，花很多時間在韌體或軟體功夫上的....😋

我剛開始是完全不懂電子電路，學習的第一步當然就從別人的經驗裡吸取知識。

以前沒有網路，靠的就是圖書雜誌了。

你說：為什麼是這套叢書？因為後來我進IC 設計產業，所謂IC 設計裡，半導體裡最基礎

的元件就電晶體啊，只不過以前是所謂的Bipolar ，半導體裡的是MOSFET 而已。

這書裡幾乎都完全靠最硬的電晶體兜出系統所需的控制功能：

內部內容包羅萬象，舉個例子：

這個就真的完全靠電晶體設計出來的電子遙控車。這篇章節完整的內容我把他轉成 PDF，

有興趣的可以去參考看看：RemoteCar.pdf。他連設計驗證的波形都Show 給你了。

----

不過呢，就當我二十幾年前進入 IC 設計業之後，觀念就完全改觀了，當初我們

掃描器 SOC 就用一顆 SOC IC 全包了，當時我還看到原來市面上的掃描器的控制電路

上面就是一顆AFE(Analog Front End) IC 外加8051 及一大堆邏輯電路兜出來，滿滿近

半張 A4 的電路板，後來我們的SOC 只剩下一顆 QFP44 的IC 而已。

而以下這個是另一個例子：八倍速的光碟機，後來整塊電路板只剩兩顆IC ：

SOC + 馬達驅動功率IC 而已。

所以呢。你覺得現在就算你硬體電路設計多強？也強不過那些集天下英才的

IC 設計公司人員啊。就算一般的硬體設計，就真的要用不同思維去面對市場的需求。

我創業有兩個重要產品設計，一個是USB ROM 模擬器，我就用我們那顆掃描器的SOC

當核心，周邊電路呢？另外就請我園區的老同事幫忙，他是傳統五專科班出身的硬體

工程師。算是硬底子的專家；另一個CDI 呢？主要就抄台灣那些機車協力廠的電路設計

(其實他們也是抄日本原廠的設計)，然後再請一些園區的工程師幫忙 Review 一下設計

圖面。--- 總歸一句：我的硬體程度，就只是侷限在看得懂現成的電路圖，會分辨

電子零件，稍微看得懂硬體(零件)規格而已。透過示波器，可以初步協助我在系統

開發上，不要踩雷而已。你說要：要真的無中生有的創造出一個全新的電路設計，

還要驗證測試？沒那麼厲害啦。主要還要靠自己的人脈資源....充分利用現有的環境

資源。真的~要喝牛奶，真的沒必要自己經營農場啦。

但是我還是有興趣，偶而看看一下別人或現有一些市面上現有的硬體電路，

純粹就是興趣研究啦。讀讀看看跟親自下去設計開發是不同的壓力承受度的啦。😂

這是最近拿到的書籍，所謂變頻器，就是一般工業用的變頻器，因為當初創業時，

為了機車整流器的測試驗證，需要一顆傳統感應馬達的變頻器，是用日本安川的。

一顆 2~3HP 的變頻器才兩三千元。好奇而已。然後也順便看一下冷凍空調(冷氣機)

的變頻控制器，當然啊，現在都是無刷馬達控制器，裡面講得雖然是大陸品牌冷氣，

但用的都是日本或歐美的MCU (其實都是 TI的 TMS320F28035)。竟然都沒有ST 的。

那你說：這些內容不準，喔~沒關係，大陸還有網站都有提供日本大金、日立的

大部分機型的控制電路圖：

【格力，美的，大金，海信】全套变频空调电路图+培训资料下载（高清彩图)

你說這些硬體資料值不值錢？我三本書平均一本不到台幣 350 元。還是全彩印刷。

鉅細靡遺地交代得很清楚，大陸市場大，人才濟濟，弄這種出版品有市場啊。

坦白講：這種既有又成熟市場的產品，硬體設計也沒有特別之處。

主要還是備料組裝生產管理的問題。做硬體比做軟體或韌體比較辛苦的地方就是

要花很多時間弄電路板、上零件、檢測除錯等。都是苦工啊~人家西方國家，

尤其老美就不太想幹這些雜事。才有所謂的貿易關稅問題啊。所以，如果你真的

想多學一點硬體設計。從事這方面的研究開發工作的話，它是更需要有額外的資源

才行：要有錢買零件備料、要自己畫電路板發包洗電路板、然後還要想辦法上件組裝，

後續有檢測設備來除錯。萬一錯了~還要重新來一遍：時間與金錢都不是一般小公司

可以負擔的。就算讓你跟客人收錢都不太合算的啦。所以你看很多社群媒體大家

還是喜歡買一些現成的硬體或模組，回來寫寫韌體或軟體，就可以貼文賺流量了。

一

當然你也可以說：有興趣，做自己喜歡做的事，是人生一件快樂的事，也是邁向

成功之道，總是套一句股神巴菲特退休前的十大名言之一來麻痺自己：「我認為一

個快樂的人，比那些每天做著自己不喜歡的事情的人，活得更長。」 ，

但你也別忘了：人家是巴菲特，口袋裡有花不完的錢啊，人是英雄，錢是膽啊，

我有花不完的錢時，我說甚麼？想做甚麼應該也沒人可以駁斥甚麼吧，

就像我現在已經不再靠硬體設計製造來維生了，我當然愛買甚麼硬體的書回來

當一般興趣雜誌讀讀看看，看過欣賞過就可以丟回收箱了....

年輕的你有膽就回家跟老婆小孩說：我人生就是想做甚麼就做甚麼，讓自己人生

充實又快樂....

我現在才不要在我的文章中，很不負責寫一些風花雪月，不切實際的內容來

讓年輕人有錯覺與迷失。之前創業時，我一直知道自己的硬體功力就是軟肋。

我也從來沒有想過靠自己把硬體設計搞定，包括現在也是一樣，接案子也都擺明

不負責硬體，要含硬體設計？可以，額外多付一筆費用，我再找人幫你搞定。

我寫程式、韌體幾十年了，我都知道寫這些東西沒有捷徑，搞硬體設計除錯，

那就更不說不是一朝一夕或是簡單幾個產品就行了，尤其現代電子系統日新月異，

更是涉及新電子零件不斷的推陳出新，沒有專職花時間專注在這一塊技術開發，

你都有可能不小心，花大錢買了一些零件庫存，不到一兩年就成了脫不了手的

庫存備品了。這是一件非常可怕的財務管理觀念的。

(硬體發包製造的資源還不一定掌握在你手上。成本、時程或風險是更難以掌控，

就像現在熱門話題:關稅貿易問題。這方面不比寫韌體或軟體，自己關起門來，

給他熬夜幾天拚一下還可以說得過去啊。)

---

所以從事系統開發設計要不要學習一點硬體設計或相關知識？當然可以啊。

但真的要深刻去了解，你學習與投入的資源(時間與金錢等)的天花板在哪？

你真的不要以為：只要我肯努力，凡事都是可以克服的。這已經不只是十倍速

的時代了，整個世界潮流都已經是AI 超級倍速的知識擴張時代了。

不是你花了N 年之後，再來耍嘴皮子跟年輕人說嘴的時代了。

從事技術開發與產品設計、驗證生產管理，現在都不是一件簡單容易的事了。

我當然可以在購物網站買個DIY套件回來玩玩，也可以買幾本硬體設計的書籍

回來看看，這些都是小錢，當興趣愛好無傷大雅。但當你要認真的把這些事情

當作一個終身志業，甚至要賭身家、賭一輩子的職場或賺錢的事業時，

你要想的不光只是這些套件、買幾本書或花點錢去上上課就可以了。

有更多的事情值得你去規劃與如何有效地落實執行實現它。

最重要的一件事，千萬時時刻的謹記在心：

你不是巴菲特，你也不是愛迪生或黃仁勳等...,這些名人的話聽聽鼓勵一下自己就好

，你還是要從自己所擁有的資源與環境，為自己量身訂做一套屬於你的成功之道。

在硬體設計開發過程中，是比軟體或韌體是更嚴肅的財務成本話題，但也不可否認

的：在台灣市場中，有硬體產品銷售，的確在市場行銷是有比較大的話語權，

當然相對的代價也是你該審慎思考與面對的話題。