硬件工程师在设计软件时，可以遵循以下步骤和技巧：
设计控制流程图
在开始编写代码之前，首先设计软件流程结构图表。这有助于清晰地展示软件的各个组成部分，类似于硬件设计中原理图的作用。流程图可以帮助开发人员更好地组织程序，减少调试工作量，节省时间。
使用状态机控制程序
应用程序可以被分解为多个不同的状态，每个状态控制一个特定的程序分支。状态机包括内部状态和状态转换，这种机制可以使软件模块化、易于维护和理解。状态机原理和算法示例广泛存在于相关文献和资源中。
避免使用全局变量
尽量避免使用全局变量，因为它们可能导致变量被多次占用和重写，增加程序出错的风险。在面向对象编程中，应该将成员变量定义在最小作用范围内并封装起来，以防止误用和破坏。如果必须使用全局变量，可以使用C语言中的`extern`关键字来修饰。
充分利用模块化的设计理念
将软件分解为独立的模块，每个模块负责特定的功能。这有助于提高代码的可维护性和可重用性，使得程序更易于理解和修改。
通过遵循这些步骤和技巧，硬件工程师可以更有效地设计软件，确保程序的结构清晰、易于维护，并且能够高效地运行。