硬體設計流程

2021-09-24 09:08:50 字數 2133 閱讀 2614

需求分析、概要設計、詳細設計、除錯、測試、轉產。

需求分析:硬體設計的第一步,也是關鍵一步,在需求分析階段,只有充分了解需求,才能有針對性的開展器件選型、方案規劃等工作。

1)、整體效能要求:可初步進行cpu、儲存器、主要器件選型

2)、功能要求:根據需求要求進一步針對主要晶元做進一步細分,篩選滿足功能的所有器件。

3)、成本要求:在滿足專案需求的前提下,盡可能地降低成本,是硬體工程師的重要職責。

4)、介面要求:介面種類、數目,指示燈及其規範,復位鍵、電源按鈕。

5)、功耗要求:電源功率分配的依據,涉及電源架構設計、電源電路器件的選型

概要設計:主要任務是設計系統框圖、關鍵鏈路連線圖、時鐘分配框圖等,並制定電源設計總體方案,對訊號完整性及emc的可行性、結構與散熱的可行性、測試可行性等環節,做出初步分析。在這一階段需要電子工程、結構與熱設計工程師、emc工程師、測試工程師等協同工作。

需求分析的目標是選定一套最佳方案,確定關鍵器件及總體架構,而概要設計是對該架構做進一步細化。在概要設計階段,與硬體設計相關的各部門工程師開始介入並做可行性分析,若發現總體方案的某些方面不行,反饋給專案經理。重新進行需求分析,並更改方案。

詳細設計:基於概要設計將每一部分細化。簡單介紹一下更部門工程師職責

電子工程師負責各個匯流排介面訊號定義,cpu儲存空間分配,時鐘、復位電路器件選型及其拓撲結構、中斷鏈路拓撲結構,電源電路的詳細設計框圖(電源產生方式、電壓值、電流值),關鍵電源濾波方式,邏輯器件功能及其暫存器說明書,面板上使用者介面定義及介面訊號連線關係,指示燈器件的選型及連線關係,最後繪製原理圖並產生物料清單。後期開始測試計畫的制定。

pcb工程師:根據電子工程師提供的詳細設計文件,同時根據板內重要訊號質量及時序要求,設計pcb層疊結構,基於前**的結果定義訊號的走線規則,在pcb走線完成後,對重要訊號進行後**已進行初步驗證,對關鍵電源做電源完整性**,像電子工程師提供關於電源濾波的參看意見,最後,協同電子工程師共同完成測試計畫制定。

邏輯設計工程師:根據電子工程師提供的邏輯器件說明書,編寫邏輯器件的**及測試**,並進行**

電源設計工程師:根據電子工程師提供的關鍵期間內的電源電壓及電流值,彙總得到各類電源的總功耗需求,根據結果,進行電源器件的選型及電源架構的設計。對於複雜的電源電路,電源工程師應該出推薦的電源電路和濾波方案,在除錯和測試階段,電源設計工程師負責協助電子工程師完成電源電路除錯和測試。

結構工程師:根據電子工程師提供的使用者面板資訊及pcb設計工程師提供的pcb尺寸、定位孔、安裝等資訊,設計{}cb的機械圖,制定pcb的限布區和限高區,在pcb上設定安裝孔的位置,同時還負責面板的設計。

熱設計工程師:根據電子工程師提供的各器件的總功耗,器件布放的位置及器件高度,進行熱方面的**,綜合**結果完成熱設計,如散熱片的選型、風道的規劃、溫度感測器的布放位置。同時,提供單板的溫度散布區域圖,以作為pcb布局參考。

emc:根據電子工程師提供的使用者介面資訊、關鍵訊號的速率和分布區域,以及pcb設計工程師提供的pcb層疊結構,定義關鍵訊號的走線規則,使用者介面防護方案。

測試工程師:邊界掃瞄設計工程師、ict工程師、硬體測試工程師。邊界掃瞄設計工程師負責完成邊界掃瞄鏈路的設計和程式的編寫。ict工程師負責完成ict夾具設計和程式編寫。硬體測試工程師負責進行可測試性分析、彙總需要測試的訊號,並輔助pcb設計工程師,為各個訊號新增測試點。

產品工程師:設計部門和生產部門的紐帶,根據電子工程師提供的物料清單,產品工程師檢查各器件廠家的生產狀況、生產部門的備料情況,做出更換、推薦器件的建議,並反饋給電子工程師。pcb設計完成後,產品工程師負責檢查pcb是否符合可生產性、可加工性的規定。對於違反規定的設計,給出修改意見,並反饋給pcb工程師。

軟體工程師:開始軟體的詳細設計,確定cpu速率、復位邏輯、中斷拓撲、各器件之間的互連介面、使用者監控等資訊,意識軟體設計和硬體設計匹配。

除錯:板子生產回來,首先驗證是否存在電源短路的情況,其次,對單板上可程式設計器件引導程式,最後,對電源設計、時鐘、復位電路等功能模組除錯。

測試:測試裝置、測試環境的搭建、電源測試(電壓、電流、紋波、雜訊、上電順序、下點順序)、各界面訊號完整性與時序、各通訊介面的功能測試、復位鏈路測試、晶振、時鐘驅動器、鎖相環等與時鐘有關的測試、指示燈等測試和其他測試。

轉產:完成所有除錯和測試後,硬體設計的最後一步,將資料轉交生產部門準備大批量生產,電子工程師負責將單板知識和測試方法教給生產人員,同時,ict工程師應提供測試夾具和測試**給工廠

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硬體設計經驗

詳細理解設計需求,從需求中整理出電路功能模組和效能指標要求 2 根據功能和效能需求制定總體設計方案,對 cpu進行選型,cpu選型有以下幾點要求 a 價效比高 b c 可擴充套件性好 3 針對已經選定的 cpu晶元,選擇乙個與我們需求比較接近的成功參考設計,一般 cpu生產商或他們的合作方都會對每款...

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