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硬件设计流程规范
刘玲
辽宁政法职业学院
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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;产品需求时间。
2硬件系统设计
硬件系统设计, 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几个原则:
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。
通用性
尽量选择pin to pin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。
高性价比
同样是满足需求的情况下, 尽量选择低成本的元器件。
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。这个工作需要由硬件工程师、结构工程师与美术工程师共同配合完成。
一个切合实际且严谨的项目计划, 是一个产品开发在时间和效率上的保障。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甚至无法工作。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, 便于采购和生产控制。
原理图设计的一般规则
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。
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,