作为硬件工程师，需要掌握一系列的专业知识和技能，以便在设计、开发、测试和维护各种硬件设备时发挥最大的作用。以下是硬件工程师应该学习的主要专业知识：

1. 电路设计与分析

硬件工程师需要了解基本的电路原理和概念，包括电子元件的特性、线路板设计和制造等方面的知识。他们需要熟悉各种电路设计软件，并能够利用它们来设计和分析复杂的电路系统。

2. 计算机体系结构

硬件工程师需要理解计算机体系结构的基本概念，包括处理器、内存、输入/输出设备等组件的功能和相互关系。他们还需要了解不同类型计算机的架构和特性，以便设计出高效的硬件系统。

3. 数字信号处理

数字信号处理是硬件工程师必须掌握的一个重要领域。他们需要了解数字信号处理的基本原理和技术，包括数字滤波器、FFT变换、数字信号压缩和编码等。

4. FPGA和ASIC设计

硬件工程师需要熟悉FPGA和ASIC设计的原理和方法，以便开发高度可定制的硬件系统。他们需要了解FPGA和ASIC的不同特点，并能够根据应用场景选择合适的设计方案。

5. 测试和调试技能

硬件工程师需要具备良好的测试和调试技能，以确保硬件系统的性能和稳定性。他们需要了解各种测试设备和方法，如示波器、逻辑分析仪等，并能够利用它们来检测和修复故障。

6. 项目管理

硬件工程师需要具备良好的项目管理技能，以便在团队中有效地协作并完成任务。他们需要了解项目管理的基本原则和流程，包括需求分析、进度计划、资源分配和风险管理等。

总之，硬件工程师需要掌握多个领域的专业知识和技能，才能在设计、开发、测试和维护硬件设备时发挥最大的作用。这些知识和技能需要通过持续的学习和实践来提高。