硬件电气工程师需要学习的内容非常广泛，主要包括以下几个方面：
电路基础知识：
包括电路定理、电路分析方法、电路元件、电源等。
电子器件：
了解各种电子器件的特性和应用，如二极管、晶体管、场效应管、集成电路等。
PCB设计：
掌握电路图设计、布线、焊接等技能。
信号处理：
了解信号处理的基本原理和方法，包括滤波、放大、数字信号处理等。
微控制器：
了解微控制器的应用和编程技能，包括单片机的原理、编程语言、接口等。
电力系统：
了解电力系统的基本知识，包括电力传输、变压器、发电机等。
测试与调试：
掌握测试与调试的基本方法和工具，如示波器、信号发生器、逻辑分析仪等。
安全知识：
了解电气安全知识，包括电气事故的预防、电气设备的维护等。
EDA软件的使用：
学会使用常用的EDA软件，如Protel、AD、PowerPCB等，以完成电路原理图和PCB的设计。
测试工具与软件：
熟悉常用的测试工具，如万用表、开关电源、示波器等，以及测试软件的使用，如串口调试助手、网络调试工具等。
专业英语阅读能力：
由于很多规格书和技术文档都是英文的，因此需要具备一定的英语阅读能力。
专业相关词汇：
掌握专业相关的英文词汇，如史密斯圆图、感抗容抗计算、滤波电路设计、天线知识等。
分立器件与逻辑器件：
了解分立器件的应用，包括电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOS管等，以及逻辑器件的使用、硬件编程、语言、软件的使用等。
电源设计与应用：
学习DC/DC、LDO电源芯片设计的原理，设计时各元器件的选型以及电源指标参数。
时序分析与设计：
掌握逻辑器件和存储器中的时序分析与设计。
复位和时钟知识：
了解复位电路的设计、晶体和晶振的原理、设计和起振问题分析、时钟的主要参数指标等。
存储器应用：
学习EEPROM、FLASH、SDRAM、DDR2/3等存储器的知识原理、选型、电路设计以及调试。
CPU最小系统知识：
了解ARM、POWERPC、MIPS等CPU架构，掌握其最小系统的电路设计。
总线知识：
学习各种高速和低速总线的知识，如PCI、PCIE、USB、UART、I2C、SPI、GPIO、Local Bus、JTAG等。
EMC与安规知识：
了解电磁兼容性（EMC）和电气安全规范（安规），包括各种测试、指标和防护器件的应用。
热设计：
学习热设计的基本原理和方法，包括降额设计等。
这些知识将帮助硬件电气工程师在电力系统、电力传输、变压器、发电机、电动机、传感器、计算机硬件、嵌入式系统、通信系统、电路板、集成电路等方面进行设计、分析和测试工作。建议在实际工作中不断学习和实践，以保持技能的更新和提升。