硬件设计流程规范

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1、硬件设计流程规范刘玲辽宁政法职业学院摘要：一个产品的开发过程是一件繁杂而又技术性很强的工作，而一个具备优良性能、稳定可靠的硬件平台是公司产品质量的基础及保证。因此硬件设计工作的流程，应该遵循一定的标准和规范，才能达到保证质量的要求。本文着重阐述硬件设计的规范流程。主要包括以下内容:硬件需求确认、硬件系统设计、原理图设计、PCB设计、样板联调及测试、项目评审及结案。关键词：硬件;设计流程;规范;作者简介：刘玲（1978-），女，汉，辽宁本溪，硕士，教研室主任，副教授，公安信息化。1硬件需求确认在开发一个产品之前，首先要确认该产品的硬件需求。这些信息通常客户会提供一个

2、很详细的文档，由公司的商务部门将需求转达给开发部门。了解用户需求非常重要，因为后续的产品方案选择、开发计划、产品检验标准等信息都来自于此。这些信息包括:产品应用的目标市场;需要满足的所有功能和性能标准;产品的外观尺寸及模具、配件;产品需求吋间。2硬件系统设计硕件系统设计，包括整体解决方案的选择;产品模具外观的确认;项目计划制定。根据客户需求，如CPU的处理能力、存储容量及速度，功能及接口要求等信息选定合适的整体解决方案。并完成关键功能模块的设计方案选择，关键器件的选择及技术资料、技术渠道及技术支持，要充分考虑到技术可行性、可靠性及成本控制。关键器件的选型要遵循以下

3、几个原则：2.1统一性关键功能模块器件，在满足功能及性能要求的情况下，尽量选择公司内部其它方案使用过的模块器件，并尽量保证外围电路的统一。2.2通用性尽量选择pintopin兼容种类比较多的元器件，以及在市场上被广泛应用和验证过的芯片，尽量避免选择冷门偏门芯片，以降低设计风险。2.3高性价比同样是满足需求的情况下，尽量选择低成木的元器件。2.4方便采购尽量选择方便采购，交货期短，并且没有停产计划的器件。模具的选择和设计应尽量从使用者角度出发，美观、耐用、安全、散热、成本等都是需要考虑的问题。这个工作需要由硕件工程师、结构工程师与美术工程师共同配合完成。一个切合实际

4、口严谨的项目计划，是一个产品开发在吋间和效率上的保障。项目计划既要考虑到可能出现的各种不确定因素，合理安排各阶段的时间进度，也要保证项目人员在开发过程中的工作效率，确保产品开发在客户要求的时间内，提前保质保量的完成。3原理图设计原理图的设计是保证一个产品硬件逻辑上正确的根本。如果原理图设计有问题，轻则导致产品部分功能模块性能变差或者失效，重则导致系统不稳定其至无法工作。原理图设计要注意的事项大概归纳如下：原理图绘制时，尽量采用本公司标准元器件库封装，通用的功能模块设计尽量采用公司统一方案，标准化的原理图设计更便于管理和审核，便于采购和牛产控制。3.1原理图设计的一

5、般规则根据目标市场，确定原理图对需要保护部分电路的防护等级。3.2电源系统设计之初要详细分析板内各路电源需求的电流大小，精度要求，纹波控制，上电吋序等。电源设计要有充足余量，否则容易造成电源芯片发热量过人，电源模块输出能力不够，系统不能正常运行等问题，还要注意数字电源和模拟电源的分离。3.3成本控制一般来说，设计上冗余越大系统会越可靠，但成木也会越高;反之冗余越小成木会越低但可靠性也越差。第-•版原理图可以预留较高的设计冗余，保证系统的稳定性，同时做一些兼容设计，以便后续调试过程屮的降成本测试，最后达到一个最合适的冗余度，使产品性价比最优化。3.4审核原理图设计完

6、成后，需要发给芯片提供商审核，关键模块部分发给芯片商技术支持审核，公司内部也要组织严格的审核，特别是对新加的功能模块，仔细审核论证，以保证原理图的正确性。3.5编写设计文档跟软件调试相关的10口连接方式，控制状态要求，连接总线设备地址等，方便后续软件调试。3.6B0M制作导出元器件列表，按照公司B0M标准格式制作B0M清单，标明每种器件的编码、类型、详细描述、精度等级、封装尺寸、装配方式、单机用量、位号。完成后提交样板计划数量给相关人员核对库存，缺料提交请购。这部分工作应该提前进行,以免后续因为物料到货时间影响开发周期。4PCB设计原理图完成后，导出网表，同步到P

7、CB文件°PCB的封装还是尽量采用公司标准封装，新器件封装要仔细阅读芯片手册。开始PCB绘制前，首先耍保证所有元器件封装的正确性。4.1PCB设计的一般步骤和注意事项：根据选定的模具，确认主板尺寸，跟模具组装相关的所有接插件位置、高度限制、禁放器件区域等。布局:布局的首要原则是保证布线的布通率，把某种功能模块的器件尽量摆放在一起，但是芯片之间的互连要注意哪些器件应该靠近哪个芯片放置;数字器件和模拟器件要分开，尽量远离;热敏器件远离发热器件放置;定位孔附近不要摆放器件和走线;去耦电容尽量靠近器件的Vcc;摆放器件吋要考虑后续调试和焊接，不要太密集;要考虑整板的美观。

8、4.2布线