硬件开发需要购买的主要工具包括：程序员硬件、开发板、传感器、执行器、接口设备、电源设备、测试设备、仿真器、编程软件、硬件描述语言（HDL）软件、PCB设计软件、三维打印机等。
首先，程序员硬件是硬件开发的基础，它包括但不限于个人电脑、服务器、嵌入式系统等。这些设备被用来编写、测试和调试硬件代码，同时也是运行硬件描述语言（HDL）软件和PCB设计软件的平台。
开发板则是快速实现硬件原型的重要工具，它集成了处理器、内存、接口等硬件资源，开发人员可以在上面直接编程，进行硬件设计和验证。常见的开发板有Arduino、Raspberry Pi、BeagleBone等。
传感器和执行器是将物理世界与数字世界连接起来的关键设备，它们可以感知环境变化，并作出相应的动作。例如，温度传感器、光线传感器、舵机、步进电机等。
接口设备用于连接各个硬件设备，如USB线、HDMI线、网线等，它们是硬件开发中必不可少的配件。
电源设备为硬件设备提供稳定的电力供应，包括电源适配器、电池、太阳能板等。
测试设备用于检测和调试硬件设备的性能和功能，如示波器、逻辑分析仪、数字万用表等。
仿真器可以模拟硬件设备的行为，帮助开发人员在不真实造硬件的情况下进行设计和验证。常见的有Verilog、VHDL等仿真器。
编程软件和HDL软件是硬件开发的重要工具，它们用于编写和验证硬件代码，如C语言、Python、Verilog、VHDL等。
PCB设计软件用于设计硬件电路板，如Altium Designer、Eagle、KiCad等。
三维打印机则可以快速制造出硬件外壳，对于个人和小型团队来说，这是一个非常实用的工具。
以下，我将详细介绍每种工具的具体用途和选择方法。
一、程序员硬件
程序员硬件是硬件开发的基础设备，它主要包括个人电脑、服务器和嵌入式系统等。个人电脑是最常用的硬件开发工具，它可以运行各种开发软件，如编程软件、HDL软件和PCB设计软件等。服务器则是处理大规模数据和运行复杂算法的重要设备，它通常配备有高性能的处理器和大容量的内存。嵌入式系统是专门用于硬件开发的设备，它集成了处理器、内存、接口等硬件资源，可以直接进行硬件编程。
在选择程序员硬件时，需要考虑以下几个因素：处理器的性能、内存的容量、硬盘的容量、显示器的大小和清晰度、操作系统的兼容性等。一般来说，处理器的性能越好，内存的容量越大，硬盘的容量越大，显示器的大小和清晰度越高，操作系统的兼容性越好，程序员硬件的性能就越好。
二、开发板
开发板是硬件开发的重要工具，它可以快速实现硬件原型，节省开发时间。开发板通常集成了处理器、内存、接口等硬件资源，开发人员可以在上面直接编程，进行硬件设计和验证。
在选择开发板时，需要考虑以下几个因素：处理器的性能、内存的容量、接口的种类和数量、板载资源的丰富程度、开发环境的友好程度等。一般来说，处理器的性能越好，内存的容量越大，接口的种类和数量越多，板载资源越丰富，开发环境越友好，开发板的性能就越好。
三、传感器和执行器
传感器和执行器是硬件开发中的关键设备，它们可以将物理世界与数字世界连接起来，感知环境变化，并作出相应的动作。常见的传感器有温度传感器、湿度传感器、光线传感器、声音传感器、距离传感器、压力传感器等；常见的执行器有舵机、步进电机、直流电机、继电器、声音播放器等。
在选择传感器和执行器时，需要考虑以下几个因素：精度、范围、稳定性、响应速度、接口兼容性、价格等。一般来说，精度越高，范围越大，稳定性越好，响应速度越快，接口兼容性越好，价格越低，传感器和执行器的性能就越好。
四、接口设备
接口设备是硬件开发中的重要配件，它用于连接各个硬件设备，如USB线、HDMI线、网线、音频线、电源线等。在硬件开发中，接口设备的选择十分重要，它直接影响到硬件设备的通信效率和稳定性。
在选择接口设备时，需要考虑以下几个因素：接口的种类、接口的速度、线材的质量、线材的长度、价格等。一般来说，接口的种类越多，接口的速度越快，线材的质量越好，线材的长度越合适，价格越低，接口设备的性能就越好。
五、电源设备
电源设备是硬件开发中的重要设备，它为硬件设备提供稳定的电力供应，保证硬件设备的正常运行。常见的电源设备有电源适配器、电池、太阳能板等。
在选择电源设备时，需要考虑以下几个因素：电压的稳定性、电流的大小、电源的类型、电源的容量、价格等。一般来说，电压的稳定性越好，电流的大小越合适，电源的类型越多样，电源的容量越大，价格越低，电源设备的性能就越好。
六、测试设备
测试设备是硬件开发中的重要工具，它用于检测和调试硬件设备的性能和功能，保证硬件设备的正常运行。常见的测试设备有示波器、逻辑分析仪、数字万用表、频谱分析器、信号发生器等。
在选择测试设备时，需要考虑以下几个因素：精度、范围、稳定性、操作的便利性、价格等。一般来说，精度越高，范围越大，稳定性越好，操作的便利性越高，价格越低，测试设备的性能就越好。
七、仿真器
仿真器是硬件开发中的重要工具，它可以模拟硬件设备的行为，帮助开发人员在不真实造硬件的情况下进行设计和验证。常见的有Verilog、VHDL等仿真器。
在选择仿真器时，需要考虑以下几个因素：仿真的准确性、仿真的速度、仿真的便利性、价格等。一般来说，仿真的准确性越高，仿真的速度越快，仿真的便利性越高，价格越低，仿真器的性能就越好。
八、编程软件和HDL软件
编程软件和HDL软件是硬件开发的重要工具，它们用于编写和验证硬件代码，保证硬件设备的正常运行。常见的编程软件有C语言、Python、Java等；常见的HDL软件有Verilog、VHDL等。
在选择编程软件和HDL软件时，需要考虑以下几个因素：编程语言的性能、编程语言的便利性、编程语言的社区支持、价格等。一般来说，编程语言的性能越好，编程语言的便利性越高，编程语言的社区支持越强，价格越低，编程软件和HDL软件的性能就越好。
九、PCB设计软件
PCB设计软件是硬件开发中的重要工具，它用于设计硬件电路板，保证硬件设备的正常运行。常见的PCB设计软件有Altium Designer、Eagle、KiCad等。
在选择PCB设计软件时，需要考虑以下几个因素：设计的便利性、设计的准确性、软件的稳定性、社区的支持、价格等。一般来说，设计的便利性越高，设计的准确性越高，软件的稳定性越好，社区的支持越强，价格越低，PCB设计软件的性能就越好。
十、三维打印机
三维打印机是硬件开发中的重要工具，它可以快速制造出硬件外壳，节省开发时间。在选择三维打印机时，需要考虑以下几个因素：打印的精度、打印的速度、打印的稳定性、打印的材料、价格等。一般来说，打印的精度越高，打印的速度越快，打印的稳定性越好，打印的材料越丰富，价格越低，三维打印机的性能就越好。
总结，硬件开发需要购买的工具包括程序员硬件、开发板、传感器、执行器、接口设备、电源设备、测试设备、仿真器、编程软件、HDL软件、PCB设计软件、三维打印机等。在选择这些工具时，需要考虑其性能、便利性、稳定性、社区支持和价格等因素，以确保硬件设备的正常运行和硬件开发的顺利进行。
相关问答FAQs：
1. 做硬件开发需要购买哪些必备设备？
在进行硬件开发时，您需要购买一些必备设备，包括但不限于：电脑、开发板、测试仪器、焊接工具、电源供应器等。这些设备将帮助您进行硬件原型设计、测试和制造。
2. 做硬件开发需要购买哪些常用元件？
在进行硬件开发时，您需要购买一些常用元件，例如：电阻、电容、晶体管、集成电路、传感器等。这些元件是构建硬件电路的基础，您可以根据具体项目需求选择合适的元件。
3. 做硬件开发需要购买哪些开发工具和软件？
在进行硬件开发时，您可能需要购买一些开发工具和软件，例如：集成开发环境（IDE）、电路设计软件、仿真软件、程序下载器等。这些工具和软件将帮助您进行电路设计、编程和调试。
