硬件工程师需要掌握一系列的知识，首先我们要了解硬件的基本概念。硬件指的是实体存在的、看得见摸得着的设备，最典型的代表就是电路板。电脑硬件包括主板、内存和CPU等。电路板上密密麻麻排列着各种电子元器件，这些元器件的功能是什么？又是通过什么原理实现的呢？既然称为电路板，自然与电路息息相关。因此，掌握电路知识是硬件工程师的必备技能，包括模拟电路和数字电路，以及这些电路中所涉及的电子元器件。

除了电路知识外，硬件工程师还需要学习单片机相关的知识。单片机也被称为微处理器或片上系统，它是一种集成度很高的控制器，广泛应用于各种硬件设备中。硬件工程师需要了解单片机的基本结构、编程方法以及如何设计和使用外围电路。此外，硬件工程师还需要掌握电路板制作软件，如PROTEL99、POWERPCB等。这些软件可以帮助工程师绘制原理图，完成打板制板等操作。

熟悉测试工具的使用对于硬件工程师同样重要。硬件工程师需要掌握各种硬件调试工具、示波器、电源、万用表以及电路分析软件等。这些工具可以帮助工程师测试硬件设备，确保其功能正常。此外，硬件工程师还需要掌握一些测试软件开发的知识，以便及时测试自己开发的硬件是否达到要求，或者检查硬件是否有缺陷。

总之，硬件工程师需要掌握电路、单片机、电路板制作、测试工具和测试软件开发等多方面的知识。这些知识相互关联，缺一不可。只有全面掌握这些知识，才能成为一名合格的硬件工程师。