硬件電路原理圖設(shè)計(jì)規(guī)范

1、1、 詳細(xì)理解設(shè)計(jì)需求，從需求中整理出電路功能模塊和性能指標(biāo)要求；2、 根據(jù)功能和性能需求制定總體設(shè)計(jì)方案，對(duì)CPU進(jìn)行選型，CPU選型有以下幾點(diǎn)要求：a） 性價(jià)比高；b） 容易開發(fā)：體現(xiàn)在硬件調(diào)試工具種類多，參考設(shè)計(jì)多，軟件資源豐富，成功案例多；c） 可擴(kuò)展性好；3、 針對(duì)已經(jīng)選定的CPU芯片，選擇一個(gè)與我們需求比較接近的成功參考設(shè)計(jì)，一般CPU生產(chǎn)商或他們的合作方都會(huì)對(duì)每款CPU芯片做若干開發(fā)板進(jìn)行驗(yàn)證，比如440EP就有yosemite開發(fā)板和bamboo開發(fā)板，我們參考得是yosemite開發(fā)板，廠家最后公開給用戶的參考設(shè)計(jì)圖雖說(shuō)不是產(chǎn)品級(jí)的東西，也應(yīng)該是經(jīng)過(guò)嚴(yán)格驗(yàn)證的，否則也會(huì)影響到

2、他們的芯片推廣應(yīng)用，縱然參考設(shè)計(jì)的外圍電路有可推敲的地方，CPU本身的管腳連接使用方法也絕對(duì)是值得我們信賴的，當(dāng)然如果萬(wàn)一出現(xiàn)多個(gè)參考設(shè)計(jì)某些管腳連接方式不同，可以細(xì)讀CPU芯片手冊(cè)和勘誤表，或者找廠商確認(rèn)；另外在設(shè)計(jì)之前，最好我們能外借或者購(gòu)買一塊選定的參考板進(jìn)行軟件驗(yàn)證，如果沒(méi)問(wèn)題那么硬件參考設(shè)計(jì)也是可以信賴的；但要注意一點(diǎn)，現(xiàn)在很多CPU都有若干種啟動(dòng)模式，我們要選一種最適合的啟動(dòng)模式，或者做成兼容設(shè)計(jì)；4、 根據(jù)需求對(duì)外設(shè)功能模塊進(jìn)行元器件選型，元器件選型應(yīng)該遵守以下原則：a） 普遍性原則：所選的元器件要被廣泛使用驗(yàn)證過(guò)的盡量少使用冷偏芯片，減少風(fēng)險(xiǎn)；b） 高性價(jià)比原則：在功能、性能、

3、使用率都相近的情況下，盡量選擇價(jià)格比較好的元器件，減少成本；c） 采購(gòu)方便原則：盡量選擇容易買到，供貨周期短的元器件；d） 持續(xù)發(fā)展原則：盡量選擇在可預(yù)見(jiàn)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)停產(chǎn)的元器件；e） 可替代原則：盡量選擇pin to pin兼容種類比較多的元器件；f） 向上兼容原則：盡量選擇以前老產(chǎn)品用過(guò)的元器件；g） 資源節(jié)約原則：盡量用上元器件的全部功能和管腳；5、 對(duì)選定的CPU參考設(shè)計(jì)原理圖外圍電路進(jìn)行修改，修改時(shí)對(duì)于每個(gè)功能模塊都要找至少3個(gè)相同外圍芯片的成功參考設(shè)計(jì)，如果找到的參考設(shè)計(jì)連接方法都是完全一樣的，那么基本可以放心參照設(shè)計(jì)，但即使只有一個(gè)參考設(shè)計(jì)與其他的不一樣，也不能簡(jiǎn)單地少數(shù)服從多數(shù)

4、，而是要細(xì)讀芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)，深入理解那些管腳含義，多方討論，聯(lián)系芯片廠技術(shù)支持，最終確定科學(xué)、正確的連接方式，如果仍有疑義，可以做兼容設(shè)計(jì)；這是整個(gè)原理圖設(shè)計(jì)過(guò)程中最關(guān)鍵的部分，我們必須做到以下幾點(diǎn)：a） 對(duì)于每個(gè)功能模塊要盡量找到更多的成功參考設(shè)計(jì)，越難的應(yīng)該越多，成功參考設(shè)計(jì)是“前人”的經(jīng)驗(yàn)和財(cái)富，我們理當(dāng)借鑒吸收，站在“前人”的肩膀上，也就提高了自己的起點(diǎn)；b） 要多向權(quán)威請(qǐng)教、學(xué)習(xí)，但不能迷信權(quán)威，因?yàn)槿巳硕加姓J(rèn)知誤差，很難保證對(duì)哪怕是最了解的事物總能做出最科學(xué)的理解和判斷，開發(fā)人員一定要在廣泛調(diào)查、學(xué)習(xí)和討論的基礎(chǔ)上做出最科學(xué)正確的決定；c） 如果是參考已有的老產(chǎn)品設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中要留意老

5、產(chǎn)品有哪些遺留問(wèn)題，這些遺留問(wèn)題與硬件哪些功能模塊相關(guān)，在設(shè)計(jì)這些相關(guān)模塊時(shí)要更加注意推敲，不能機(jī)械照抄原來(lái)設(shè)計(jì)，比如我們老產(chǎn)品中的IDE經(jīng)常出問(wèn)題，經(jīng)過(guò)仔細(xì)斟酌，廣泛討論和參考其他成功設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)我們的IDE接口有兩個(gè)管腳連線方式確實(shí)不規(guī)范；還有，針對(duì)FGPI通道丟視頻同步信號(hào)的問(wèn)題，可以在硬件設(shè)計(jì)中引出硬件同步信號(hào)管腳，以便進(jìn)一步驗(yàn)證，更好發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的本質(zhì)；6、 硬件原理圖設(shè)計(jì)還應(yīng)該遵守一些基本原則，這些基本原則要貫徹到整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，雖然成功的參考設(shè)計(jì)中也體現(xiàn)了這些原則，但因?yàn)槲覀兛赡苁恰捌础背鰜?lái)的原理圖，所以我們還是要隨時(shí)根據(jù)這些原則來(lái)設(shè)計(jì)審查我們的原理圖，這些原則包括：a） 數(shù)字電源和模擬

6、電源分割；b） 數(shù)字地和模擬地分割，單點(diǎn)接地，數(shù)字地可以直接接機(jī)殼地（大地），機(jī)殼必須接大地；c） 保證系統(tǒng)各模塊資源不能沖突，例如：同一I2C總線上的設(shè)備地址不能相同，等等；d） 閱讀系統(tǒng)中所有芯片的手冊(cè)（一般是設(shè)計(jì)參考手冊(cè)），看它們的未用輸入管腳是否需要做外部處理，如果需要一定要做相應(yīng)處理，否則可能引起芯片內(nèi)部振蕩，導(dǎo)致芯片不能正常工作；e） 在不增加硬件設(shè)計(jì)難度的情況下盡量保證軟件開發(fā)方便，或者以小的硬件設(shè)計(jì)難度來(lái)?yè)Q取更多方便、可靠、高效的軟件設(shè)計(jì)，這點(diǎn)需要硬件設(shè)計(jì)人員懂得底層軟件開發(fā)調(diào)試，要求較高；f） 功耗問(wèn)題；g） 產(chǎn)品散熱問(wèn)題，可以在功耗和發(fā)熱較大的芯片增加散熱片或風(fēng)扇，產(chǎn)品機(jī)箱

7、也要考慮這個(gè)問(wèn)題，不能把機(jī)箱做成保溫盒，電路板對(duì)“溫室”是感冒的；還要考慮產(chǎn)品的安放位置，最好是放在空間比較大，空氣流動(dòng)暢通的位置，有利于熱量散發(fā)出去；7、 硬件原理圖設(shè)計(jì)完成之后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該按照以上步驟和要求首先進(jìn)行自審，自審后要達(dá)到有95%以上把握和信心，然后再提交他人審核，其他審核人員同樣按照以上要求對(duì)原理圖進(jìn)行嚴(yán)格審查，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行討論分析，分析解決過(guò)程同樣遵循以上原則、步驟；8、 只要開發(fā)和審核人員都能夠嚴(yán)格按以上要求進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和審查，我們就有理由相信，所有硬件開發(fā)人員設(shè)計(jì)出的電路板一版成功率都會(huì)很高的，所以提出以下幾點(diǎn)：a） 設(shè)計(jì)人員自身應(yīng)該保證原理圖的正確性和可靠性，

8、要做到設(shè)計(jì)即是審核，嚴(yán)格自審，不要把希望寄托在審核人員身上，設(shè)計(jì)出現(xiàn)的任何問(wèn)題應(yīng)由設(shè)計(jì)人員自己承擔(dān)，其他審核人員不負(fù)連帶責(zé)任；b） 其他審核人員雖然不承擔(dān)連帶責(zé)任，也應(yīng)該按照以上要求進(jìn)行嚴(yán)格審查，一旦設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題，同樣反映了審核人員的水平、作風(fēng)和態(tài)度；c） 普通原理圖設(shè)計(jì)，包括老產(chǎn)品升級(jí)修改，原則上要求原理圖一版成功，最多兩版封板，超過(guò)兩版將進(jìn)行績(jī)效處罰；d） 對(duì)于功能復(fù)雜，疑點(diǎn)較多的全新設(shè)計(jì)，原則上要求原理圖兩版內(nèi)成功，最多三版封板，超過(guò)三版要進(jìn)行績(jī)效處罰；e）原理圖封板標(biāo)準(zhǔn)為：電路板沒(méi)有任何原理性飛線和其他處理點(diǎn)；9、 以上提到原理圖設(shè)計(jì)相關(guān)的獎(jiǎng)勵(lì)和處罰具體辦法將在廣泛調(diào)查研究之后制定，征

9、得公司領(lǐng)導(dǎo)同意后發(fā)布實(shí)施；10、 制定此規(guī)范的目的和出發(fā)點(diǎn)是為了培養(yǎng)硬件開發(fā)人員嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)和嚴(yán)肅、認(rèn)真的工作態(tài)度，增強(qiáng)他們的責(zé)任感和使命感，提高工作效率和開發(fā)成功率，保證產(chǎn)品質(zhì)量；   希望年輕的硬件開發(fā)人員能在磨練中迅速成長(zhǎng)起來(lái)！對(duì)于我們目前重點(diǎn)設(shè)計(jì)的相關(guān)模擬電路產(chǎn)品，沒(méi)有主用芯片、外圍芯片以及芯片與芯片之間的連接方面的問(wèn)題。所以，元器件的選項(xiàng)尤為重要，對(duì)于硬件設(shè)計(jì)的一些基本原則一定要注意。 一、標(biāo)準(zhǔn)圖框圖幅根據(jù)實(shí)際需要，我公司常用圖幅為A2、A3、A4，并有標(biāo)準(zhǔn)格式的圖框。其中每一圖幅可根據(jù)方向分為L(zhǎng)andscape（縱向）及Portrait（橫向）。在選用圖

10、紙時(shí)，應(yīng)能準(zhǔn)確清晰的表達(dá)區(qū)域電路的完整功能。二、電路布局原理圖的作用是表示電路連接關(guān)系，因此需要注意電路結(jié)構(gòu)的易讀性。一般可將電路按照功能劃分成幾個(gè)部分，并按照信號(hào)流程將各部分合理布局。連線時(shí)，需注意避免線條的不必要交叉，以免難于辨識(shí)。三、元件標(biāo)注1元件標(biāo)注最基本信息，即顯示在圖上的信息應(yīng)該包括元器件位號(hào)和元器件值。其中元器件位號(hào)一般根據(jù)元器件種類以不同的英文字符表示，一般以英文首位字母表示：電阻 R電容 C電感 L變壓器 T二極管 D三極管 Q繼電器 RL集成電路 IC、U接插件 CB、CZ根據(jù)在機(jī)器內(nèi)分板不同或者實(shí)現(xiàn)功能不同，可在字母前后加一位固定數(shù)值，例如：1RXX、C2XX等。長(zhǎng)度一般

11、控制在4個(gè)字符以下，少部分可以5個(gè)字符表示。而元器件值應(yīng)該包含元件值和必要的額定值。2電阻1ohm    以小數(shù)表示，而不以毫歐表示 0RXX，例如0R47、0R033999ohm  整數(shù)表示為 XXR，例如100R、470R包含小數(shù)表示為XRX，例如4R7、4R99、49R9999K    整數(shù)表示為 XXK，例如100K、470K包含小數(shù)表示為XKX，例如4K7、4K99、49K91M      整數(shù)表示為 XXM，例如1M、10M

12、包含小數(shù)表示為XMX，例如4M7、2M2電阻如只標(biāo)數(shù)值，則代表其功率低于1/4W。如果其功率大于1/4W，則需要標(biāo)明實(shí)際功率。為區(qū)別電阻種類可在其后標(biāo)明: CF碳膜、MF金屬膜、PF氧化膜、FS熔斷、CE瓷殼。3電容1pF      以小數(shù)加p表示，例如0p47999pF   整數(shù)表示為 XXp，例如100p、470p包含小數(shù)表示為XpX，例如4p7、6p8999nF   整數(shù)表示為 XXn，例如100n、470n包含小數(shù)表示為XnX，例如4n7、6n8習(xí)慣上，接近1uF的電

13、容也可以以0.XXu表示，例如0.1u、0.22u1uF     整數(shù)表示為 XXu，例如100u、470u、1000u包含小數(shù)表示為XuX，例如4u7、6u8習(xí)慣上，大于1000uF的也可以Xm表示，1m=1000u容值后標(biāo)明耐壓，以“/”與容值隔開。電解電容必須標(biāo)明耐壓，其他介質(zhì)電容，如不標(biāo)明耐壓，則缺省定義為“耐壓63V”。4電感的電感量標(biāo)法同電容容量標(biāo)法。二、三極管、集成電路以及繼電器等標(biāo)實(shí)際型號(hào)即可，如有特殊要求可包含檔號(hào)。接插件標(biāo)明腳數(shù)即可。四、字符要求元器件值和普通說(shuō)明文字一般使用Arial字體10號(hào)字高。標(biāo)題性字符可自行設(shè)定字體

14、和大小。字符的放置應(yīng)盡可能靠近元件符號(hào)，并且注意不和周圍字符交疊。五、元器件選擇規(guī)則1.       電阻：1.1碳膜電阻，優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜缺點(diǎn)：熱噪聲較大，精度較低，大阻值穩(wěn)定性稍差。一般在控制電路，以及不引入噪聲的區(qū)域使用。1.2金屬膜電阻優(yōu)點(diǎn)：低噪聲，高精度，高穩(wěn)定性缺點(diǎn)：價(jià)格稍貴，不耐高溫一般用在對(duì)于精度、穩(wěn)定性、噪聲有要求的部位。1.3金屬氧化膜電阻優(yōu)點(diǎn)：低噪聲，高精度，高穩(wěn)定性，耐高溫缺點(diǎn)：價(jià)格貴一般用于電阻本身高熱的情況。1.4熔斷電阻優(yōu)點(diǎn)：低噪聲，高精度，高穩(wěn)定性，可熔斷缺點(diǎn)：價(jià)格貴在金屬氧化膜電阻的基礎(chǔ)上加入助熔劑，一

15、般用在電阻開路可以保護(hù)電路的部位。2.電容：2.1鋁電解電容：優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜，容量大，體積小缺點(diǎn)：漏電大，壽命短，高頻特性差，精度差一般用在需要容量大的地方2.2鉭電解電容：優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)于鋁電解之外的電容，價(jià)格便宜，容量大，體積?。幌鄬?duì)于鋁電解，漏電小，高頻特性好。缺點(diǎn)：相對(duì)于鋁電解，價(jià)格貴，容量小，體積大；相對(duì)于鋁電解之外的電容，漏電大，高頻特性差。用于數(shù)字電路單板退藕2.3聚酯電容：優(yōu)點(diǎn)：高頻特性好，精度高，穩(wěn)定性好缺點(diǎn)：價(jià)格軌，體積大用于性能要求高的部位2.4瓷片電容：優(yōu)點(diǎn)：超高頻特性好缺點(diǎn)：容量小、易損壞用在高頻濾波、補(bǔ)償部位3. PCB板材3.1 CEM-1優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜，方便開模缺點(diǎn)

16、：板材強(qiáng)度差，由于工藝造成的線條精度較低3.2 FR-4優(yōu)點(diǎn)：線條精度高，板材強(qiáng)度高缺點(diǎn)：價(jià)格貴，基本不可開模3.3 對(duì)于板材的選擇基于的原則是：客戶要求 客戶有時(shí)會(huì)根據(jù)產(chǎn)品的定位定義板材的使用，對(duì)于此定義必須執(zhí)行。價(jià)格因素 綜合考慮產(chǎn)品的售價(jià)以及實(shí)際使用PCB面積，以及批量和模具費(fèi)用。性能必要 某些產(chǎn)品對(duì)穩(wěn)定性有更高的要求，則可以優(yōu)先考慮使用較高檔的板材。六、隱藏信息可在元件中加入元器件的例如生產(chǎn)廠家、系列號(hào)、廠家PN等信息。但必須隱藏，以保持圖面清晰。七、圖紙更改對(duì)所有已正式下發(fā)的圖紙的更改，必須按公司程序?qū)Ω姆桨附?jīng)評(píng)審和批準(zhǔn)通過(guò)后出具ECN（需符合公司關(guān)于ECN填寫規(guī)范），并同時(shí)于圖紙

17、上明確的標(biāo)注更改處，更改版本號(hào)，ECN號(hào)，并于規(guī)定的欄目?jī)?nèi)簡(jiǎn)要說(shuō)明更改細(xì)節(jié)，更改原因等。八、文件名及圖號(hào)編號(hào)規(guī)則HC-XXX-XXXX VXX.SCH1    2    31 項(xiàng)目名。如Z4U、Z11U、W4、CKD等。2 部件名。如 0110、0210等，參見(jiàn)結(jié)構(gòu)部件編號(hào)。版本號(hào)。如 V1.1等。版本號(hào)需要和其他文件對(duì)應(yīng)，請(qǐng)參看相關(guān)規(guī)定。理念: 設(shè)計(jì)好一份規(guī)范的原理圖對(duì)設(shè)計(jì)好PCB/跟機(jī)/做客戶資料具有指導(dǎo)性意義,是做好一款產(chǎn)品的基礎(chǔ).原理圖設(shè)計(jì)基本要求: 清晰,準(zhǔn)確,規(guī)范,易讀.具體要求如下:1. 各功能塊布局要合理, 整份原理圖

18、需布局均衡. 避免有些地方很擠,而有些地方又很松, 同PCB 設(shè)計(jì)同等道理.2. 盡量將各功能部分模塊化(如功放,RADIO, E.VOL, SUB-WOOFER 等),以便于同類機(jī)型資源共享, 各功能模塊界線需清晰.3. 接插口(如電源/喇叭插座, AUX IN, RCA OUTPUT, KB/CD SERVO 接口 等)盡量分布在圖紙的四周圍, 示意出實(shí)際接口外形及每一接腳的功能.4. 可調(diào)元件(如電位器), 切換開關(guān)等對(duì)應(yīng)的功能需標(biāo)識(shí)清楚.5. 每一部件(如TUNER,IC 等)電源的去耦電阻/電容需置于對(duì)應(yīng)腳的就近處.6. 濾波器件(如高/低頻濾波電容,電感)需置于作用部位的就近處.7

19、. 重要的控制或信號(hào)線需標(biāo)明流向及用文字標(biāo)明功能.8. CPU 為整機(jī)的控制中心, 接口線最多. 故CPU周邊需留多一些空間進(jìn)行布線及相關(guān)標(biāo)注,而不致于顯得過(guò)分擁擠.9. CPU 的設(shè)置二極管(如AREA1/AREA2, CLOCK1/CLOCK2等)需于旁邊做一表格進(jìn)行對(duì)應(yīng)設(shè)置的說(shuō)明.10. 重要器件(如接插座,IC, TUNER 等)外框用粗體線(統(tǒng)一 0.5mm).11. 用于標(biāo)識(shí)的文字類型需統(tǒng)一, 文字高度可分為幾種(重要器件如接插座,IC, TUNER 等可用大些的字, 其它可統(tǒng)一用小些的).12. 元件標(biāo)號(hào)照公司要求按功能塊進(jìn)行標(biāo)識(shí).13. 元件參數(shù)/數(shù)值務(wù)求準(zhǔn)確標(biāo)識(shí). 特別留意功

20、率電阻一定需標(biāo)明功率值, 高耐壓的濾波電容需標(biāo)明耐壓值.14. 每張?jiān)韴D都需有公司的標(biāo)準(zhǔn)圖框,并標(biāo)明對(duì)應(yīng)圖紙的功能,文件名,制圖人名/確認(rèn)人名, 日期, 版本號(hào).15. 設(shè)計(jì)初始階段工程師完成原理圖設(shè)計(jì)并自我審查合格后, 需提交給項(xiàng)目主管進(jìn)行再審核, 直到合格后才能開始進(jìn)行PCB 設(shè)計(jì).1 充分了解各方的設(shè)計(jì)需求，確定合適的解決方案 啟動(dòng)一個(gè)硬件開發(fā)項(xiàng)目，原始的推動(dòng)力會(huì)來(lái)自于很多方面，比如市場(chǎng)的需要，基于整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)的需要，應(yīng)用軟件部門的功能實(shí)現(xiàn)需要，提高系統(tǒng)某方面能力的需要等等，所以作為一個(gè)硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者，要主動(dòng)的去了解各個(gè)方面的需求，并且綜合起來(lái)，提出最合適的硬件解決方案。比如A項(xiàng)目的

21、原始推動(dòng)力來(lái)自于公司內(nèi)部的一個(gè)高層軟件小組，他們?cè)趯?shí)際當(dāng)中發(fā)現(xiàn)原有的處理器板IP轉(zhuǎn)發(fā)能力不能滿足要求，從而對(duì)于系統(tǒng)的配置和使用都會(huì)造成很大的不便，所以他們提出了對(duì)新硬件的需求。根據(jù)這個(gè)目標(biāo)，硬件方案中就針對(duì)性的選用了兩個(gè)高性能網(wǎng)絡(luò)處理器，然后還需要深入的和軟件設(shè)計(jì)者交流，以確定內(nèi)存大小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對(duì)外接口和調(diào)試接口的數(shù)量及類型等等細(xì)節(jié)，比如軟件人員喜歡將控制信令通路和數(shù)據(jù)通路完全分開來(lái)，這樣在確定內(nèi)部數(shù)據(jù)走向的時(shí)候要慎重考慮。項(xiàng)目開始之初是需要召開很多的討論會(huì)議的，應(yīng)該盡量邀請(qǐng)所有相關(guān)部門來(lái)參與，好處有三個(gè)，第一可以充分了解 大家的需要，以免在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上遺漏重要的功能，第二是可以讓各個(gè)部門了解

22、這個(gè)項(xiàng)目的情況，提早做好時(shí)間和人員上協(xié)作的準(zhǔn)備，第三是從感情方面講，在設(shè)計(jì)之初各個(gè)部門就參與了進(jìn)來(lái)，這個(gè)項(xiàng)目就變成了大家共同的一個(gè)心血結(jié)晶，會(huì)得到大家的呵護(hù)和良好合作，對(duì)完成工作是很有幫助的。 2 原理圖設(shè)計(jì)中要注意的問(wèn)題 原理圖設(shè)計(jì)中要有“拿來(lái)主義”，現(xiàn)在的芯片廠家一般都可以提供參考設(shè)計(jì)的原理圖，所以要盡量的借助這些資源，在充分理解參考設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，做一些自己的發(fā)揮。當(dāng)主要的芯片選定以后，最關(guān)鍵的外圍設(shè)計(jì)包括了電源，時(shí)鐘和芯片間的互連。 電源是保證硬件系統(tǒng)正常工作的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)中要詳細(xì)的分析：系統(tǒng)能夠提供的電源輸入；單板需要產(chǎn)生的電源輸出；各個(gè)電源需要提供的電流大?。浑娫措娐沸?；各個(gè)電源能夠

23、允許的波動(dòng)范圍；整個(gè)電源系統(tǒng)需要的上電順序等等。比如A項(xiàng)目中的網(wǎng)絡(luò)處理器需要1.25V作為核心電壓，要求精度在5%- 3%之間， 電流需要12A左右，根據(jù)這些要求，設(shè)計(jì)中采用5V的電源輸入，利用Linear的開關(guān)電源控制器和IR的MOSFET搭建了合適的電源供應(yīng)電路，精度要求決定了輸出電容的ESR選擇，并且為防止電流過(guò)大造成的電壓跌落，加入了遠(yuǎn)端反饋的功能。 時(shí)鐘電路的實(shí)現(xiàn)要考慮到目標(biāo)電路的抖動(dòng)等要求，A項(xiàng)目中用到了GE的PHY器件，剛開始的時(shí)候使用一個(gè)內(nèi)部帶鎖相環(huán)的零延時(shí)時(shí)鐘分配芯片提供100MHz時(shí)鐘，結(jié)果GE鏈路上出現(xiàn)了丟包，后來(lái)?yè)Q成簡(jiǎn)單的時(shí)鐘Buffer器件就解決了丟包問(wèn)題，分析起來(lái)就

24、是內(nèi)部的鎖相環(huán)引入了抖動(dòng)。 芯片之間的互連要保證數(shù)據(jù)的無(wú)誤傳輸，在這方面，高速的差分信號(hào)線具有速率高，好布線，信號(hào)完整性好等特點(diǎn)，A項(xiàng)目中的多芯片間互連均采用了高速差分信號(hào)線，在調(diào)試和測(cè)試中沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題。 3 PCB設(shè)計(jì)中要注意的問(wèn)題 PCB設(shè)計(jì)中要做到目的明確，對(duì)于重要的信號(hào)線要非常嚴(yán)格的要求布線的長(zhǎng)度和處理地環(huán)路，而對(duì)于低速和不重要的信號(hào)線就可以放在稍低的布線優(yōu)先級(jí)上。重要的部分包括：電源的分割；內(nèi)存的時(shí)鐘線，控制線和數(shù)據(jù)線的長(zhǎng)度要求；高速差分線的布線等等。 A 項(xiàng)目中使用內(nèi)存芯片實(shí)現(xiàn)了1G大小的DDR memory，針對(duì)這個(gè)部分的布線是非常關(guān)鍵的，要考慮到控制線和地址線的拓?fù)浞植?，?shù)據(jù)線

25、和時(shí)鐘線的長(zhǎng)度差 別控制等方面，在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，根據(jù)芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)和實(shí)際的工作頻率可以得出具體的布線規(guī)則要求，比如同一組內(nèi)的數(shù)據(jù)線長(zhǎng)度相差不能超過(guò)多少個(gè)mil，每個(gè)通路之間的長(zhǎng)度相差不能超過(guò)多少個(gè)mil等等。當(dāng)這些要求確定后就可以明確要求PCB設(shè)計(jì)人員來(lái)實(shí)現(xiàn)了，如果設(shè)計(jì)中所有的重要布線要求都明確了，可以轉(zhuǎn) 換成整體的布線約束，利用CAD中的自動(dòng)布線工具軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)PCB設(shè)計(jì)，這也是在高速PCB設(shè)計(jì)中的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。 4 檢查和調(diào)試 當(dāng)準(zhǔn)備調(diào)試一塊板的時(shí)候，一定要先認(rèn)真的做好目視檢查，檢查在焊接的過(guò)程中是否有可見(jiàn)的短路和管腳搭錫等故障，檢查是否有元器件型號(hào)放置錯(cuò)誤，第一腳放置錯(cuò)誤，漏裝配等問(wèn)題，然

26、后用萬(wàn)用表測(cè)量各個(gè)電源到地的電阻，以檢查是否有短路，這個(gè)好習(xí)慣可以避免貿(mào)然上電后損壞單板。調(diào)試的過(guò)程中要有平和的心態(tài)，遇見(jiàn)問(wèn)題是非常正常的，要做的就是多做比較和分析，逐步的排除可能的原因，要堅(jiān)信“凡事都是有辦法解決的”和“問(wèn)題出現(xiàn)一定有它的原因”，這樣最后一定能調(diào)試 成功。 5 一些總結(jié)的話 現(xiàn)在從技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，每個(gè)設(shè)計(jì)最終都可以做出來(lái)，但是一個(gè)項(xiàng)目的成功與否，不僅僅取決于技術(shù)上的實(shí)現(xiàn)，還與完成的時(shí)間，產(chǎn)品的質(zhì)量，團(tuán)隊(duì)的配合密切相關(guān)，所以良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作，透明坦誠(chéng)的項(xiàng)目溝通，精細(xì)周密的研發(fā)安排，充裕的物料和人員安排，這樣才能保證一個(gè)項(xiàng)目的成功。 一個(gè)好的硬件工程師實(shí)際上就是一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理，他/她

27、需要從外界交流獲取對(duì)自己設(shè)計(jì)的需求，然后匯總，分析成具體的硬件實(shí)現(xiàn)。還要跟眾多的芯片和方案供應(yīng)商聯(lián)系，從中挑選出合適的方案，當(dāng)原理圖完成后，他/她要組織同事來(lái)進(jìn)行配合評(píng)審和檢查，還要和CAD工程師一起工作來(lái)完成PCB的設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，還要準(zhǔn)備好BOM清單，開始采購(gòu)和準(zhǔn)備物料，聯(lián)系加工廠家完成板的貼裝。在調(diào)試的過(guò)程中他/她要組織好軟件工程師來(lái)一起攻關(guān)調(diào)試，配合測(cè)試工程師一起解決測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，等到產(chǎn)品推出到現(xiàn)場(chǎng)，如果出現(xiàn)問(wèn)題，還需要做到及時(shí)的支持。所以做一個(gè)硬件設(shè)計(jì)人員要鍛煉出良好的溝通能力，面對(duì)壓力的調(diào)節(jié)能力，同一時(shí)間處理多個(gè)事務(wù)的協(xié)調(diào)和決斷能力和良好平和的心態(tài)等等。 還有細(xì)心和認(rèn)真，因?yàn)橛?/p>

28、件設(shè)計(jì)上的一個(gè)小疏忽往往就會(huì)造成非常大的經(jīng)濟(jì)損失，比如以前碰到一塊板在PCB設(shè)計(jì)完備出制造文件的時(shí)候誤操作造成了電源層和地層連在了一起，PCB板制造完畢后又沒(méi)有檢查直接上生產(chǎn)線貼裝，到測(cè)試的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)短路問(wèn)題，但是元器件已經(jīng)都焊接到板上了，結(jié)果造成了幾十萬(wàn)的損失。所以細(xì)心和認(rèn)真的檢查，負(fù)責(zé)任的測(cè)試，不懈的學(xué)習(xí)和積累，才能使得一個(gè)硬件設(shè)計(jì)人員持續(xù)不斷的進(jìn)步，而后術(shù)業(yè)有所小成。文件建立1. 原理圖命名參考文檔命名規(guī)范，示意如下： 2. 對(duì)于有一定規(guī)模的設(shè)計(jì)采用多頁(yè)設(shè)計(jì)的原則，按照功能模塊分頁(yè)設(shè)計(jì)。3. 頁(yè)面尺寸一般選擇B(單位:英寸),如果單頁(yè)內(nèi)容較多，可選擇C。4. 在原理圖根目錄下放

29、置系統(tǒng)框圖(1System:System Block Diagram)，原理圖修改記錄頁(yè)(2Memo:Hardware Modify Record)，以及多頁(yè)層次連接關(guān)系(3Symbol: System Symbol)。示例如下： 5. 多頁(yè)原理圖命名增加編號(hào)確定頁(yè)面顯示順序，如01Decoder，02Memory,03AV 等。6. 采用統(tǒng)一的頁(yè)面標(biāo)題塊(TitleBlock)，正確標(biāo)識(shí)各部分，如項(xiàng)目標(biāo)題，功能模塊名稱，頁(yè)碼等。元器件編號(hào)及數(shù)值標(biāo)識(shí)1. 元器件編號(hào)命名前綴：電阻：R排阻：RN電容：C電解電容：EC電感：L磁珠：FB芯片：U模塊：MOD 或U晶振：X三極管：Q 或T (普通小信號(hào)放大管采用Q 為前綴，