【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中，對(duì)電路板的布局、走線的速率、線間干擾以及 EMI 等的設(shè)計(jì)應(yīng)與 CAD 室合作。 CAD 室可利用相應(yīng)分析軟件進(jìn)行輔助分析。單板總體設(shè)計(jì)完成后，出單板總體設(shè)計(jì)方案書?？傮w設(shè)計(jì)主要包括下列內(nèi)容： ? 單板在整機(jī)中的的位置：?jiǎn)伟骞δ苊枋? ? 單板尺寸 ? 單板邏輯圖及各功能模塊說明 ? 單板軟件功能描述 ? 單板軟件功能模塊劃分 ? 接口定義及與相關(guān)板的關(guān)系 ? 重要性能指標(biāo)、功耗及采用標(biāo)準(zhǔn) ? 開發(fā)用儀器儀表等 每個(gè)單板都要有總體設(shè)計(jì)方案，且要經(jīng)過總體辦和管理辦 的聯(lián)系評(píng)審。否則要重新設(shè)計(jì)。只有單板總體方案通過后，才可以進(jìn)行單板詳細(xì)設(shè)計(jì)。 單板詳細(xì)設(shè)計(jì)包括兩大部分： ? 單板軟件詳細(xì)設(shè)計(jì) ? 單板硬件詳細(xì)設(shè)計(jì) 單板軟、硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)，要遵守公司的硬件設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范，必須對(duì)物料選用，以及成本控制等上加以注意。本書其他章節(jié)的大部分內(nèi)容都是與該部分有關(guān)的，希望大家在工作中不斷應(yīng)用，不斷充實(shí)和修正，使本書內(nèi)容更加豐富和實(shí)用。 不同的單板，硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)差別很大。但應(yīng)包括下列部分： 單板整體功能的準(zhǔn)確描述和模塊的精心劃分。 接口的 詳細(xì)設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵元器件的功能描述及評(píng)審，元器件的選擇。 符合規(guī)范的原理圖及 PCB 圖。 對(duì) PCB 板的測(cè)試及調(diào)試計(jì)劃。 單板詳細(xì)設(shè)計(jì)要撰寫單板詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告。 硬件工程師手冊(cè) 9 詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告必須經(jīng)過審核通過。單板軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告由管理辦組織審查，而單板硬件的詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告，則要由總體辦、管理辦、 CAD 室聯(lián)合進(jìn)行審查，如果審查通過，方可進(jìn)行 PCB 板設(shè)計(jì)，如果通不過，則返回硬件需求分析處，重新進(jìn)行整個(gè)過程。這樣做的目的在于 讓項(xiàng)目組重新審查一下，某個(gè)單板詳細(xì)設(shè)計(jì)通不過，是否會(huì)引起項(xiàng)目整體設(shè)計(jì)的改動(dòng)。 如單板詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告通過，項(xiàng)目組一邊要與計(jì)劃處配合準(zhǔn)備單板物料申購，一方面進(jìn)行 PCB 板設(shè)計(jì)。 PCB 板設(shè)計(jì)需要項(xiàng)目組與 CAD 室配合進(jìn)行， PCB 原理圖是由項(xiàng)目組完成的，而 PCB 畫板和投板的管理工作都由 CAD 室完成。 PCB投板有專門的 PCB 樣板流程。 PCB 板設(shè)計(jì)完成后，就要進(jìn)行單板硬件過程調(diào)試，調(diào)試過程中要注意多記錄、總結(jié)，勤于整理，寫出單板硬件過程調(diào)試文檔。當(dāng)單板調(diào)試完成，項(xiàng)目組要把單板放到相應(yīng)環(huán)境進(jìn)行單板硬件測(cè)試，并撰寫硬件測(cè)試文檔 。如果 PCB 測(cè)試不通過，要重新投板，則要由項(xiàng)目組、管理辦、總體辦、CAD 室聯(lián)合決定。 在結(jié)構(gòu)電源，單板軟硬件都已完成開發(fā)后，就可以進(jìn)行聯(lián)調(diào)，撰寫系統(tǒng)聯(lián)調(diào)報(bào)告。聯(lián)調(diào)是整機(jī)性能提高，穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)，認(rèn)真周到的聯(lián)調(diào)可以發(fā)現(xiàn)各單板以及整體設(shè)計(jì)的不足，也是驗(yàn)證設(shè)計(jì)目的是否達(dá)到的唯一方法。因此，聯(lián)調(diào)必須預(yù)先撰寫聯(lián)調(diào)計(jì)劃，并對(duì)整個(gè)聯(lián)調(diào)過程進(jìn)行詳細(xì)記錄。只有對(duì)各種可能的環(huán)節(jié)驗(yàn)證到才能保證機(jī)器走向市場(chǎng)后工作的可靠性和穩(wěn)定性。聯(lián)調(diào)后，必須經(jīng)總體辦和管理辦，對(duì)聯(lián)調(diào)結(jié)果進(jìn)行評(píng)審，看是不是符合設(shè)計(jì)要求。如果不符合設(shè)計(jì)要求將要返回去 進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 如果聯(lián)調(diào)通過，項(xiàng)目要進(jìn)行文件歸檔，把應(yīng)該歸檔的文件準(zhǔn)備好，經(jīng)總體辦、管理辦評(píng)審，如果通過，才可進(jìn)行驗(yàn)收。 總之，硬件開發(fā)流程是硬件工程師規(guī)范日常開發(fā)工作的重要依據(jù)，全體硬件工程師必須認(rèn)真學(xué)習(xí)。 第二節(jié) 硬件開發(fā)文檔規(guī)范 167。 硬件開發(fā)文檔規(guī)范文件介紹 為規(guī)范硬件開發(fā)過程中文檔的編寫，明確文檔的格式和內(nèi)容，規(guī)定硬件開發(fā)過程中所需文檔清單，與《硬件開發(fā)流程》對(duì)應(yīng)制定了《硬件開發(fā)文檔編制規(guī)范》。開發(fā)人員在寫文檔時(shí)往往會(huì)漏掉一些該寫的內(nèi)容，編制規(guī)范在開發(fā)人員寫文檔時(shí)也 有一定的提示作用?！队布_發(fā)文檔編制規(guī)范》適用于中央研究部立項(xiàng)項(xiàng)目硬件系統(tǒng)的開發(fā)階段及測(cè)試階段的文檔編制。規(guī)范中共列出以下文檔的規(guī)范： ? 硬件需求說明書 ? 硬件總體設(shè)計(jì)報(bào)告 硬件工程師手冊(cè) 10 ? 單板總體設(shè)計(jì)方案 ? 單板硬件詳細(xì)設(shè)計(jì) ? 單板軟件詳細(xì)設(shè)計(jì) ? 單板硬件過程調(diào)試文檔 ? 單板軟件過程調(diào)試文檔 ? 單板系統(tǒng)聯(lián)調(diào)報(bào)告 ? 單板硬件測(cè)試文檔 ? 單板軟件歸檔詳細(xì)文檔 ? 單板軟件歸檔詳細(xì)文檔 ? 硬件總體方案歸檔詳細(xì)文檔 ? 硬件單板總體方案歸檔詳細(xì)文檔 ? 硬件信息庫 這些規(guī)范的具體內(nèi)容可在 HUAWEI 服務(wù)器中的“中研部 ISO9000 資料庫”中找到，對(duì)應(yīng)每 個(gè)文檔規(guī)范都有相應(yīng)的模板可供開發(fā)人員在寫文檔時(shí)“填空”使用。模塊在 rndI 服務(wù)器中的文檔管理數(shù)據(jù)庫中。 167。 硬件開發(fā)文檔編制規(guī)范詳解 硬件需求說明書 硬件需求說明書是描寫硬件開發(fā)目標(biāo)，基本功能、基本配置，主要性能指標(biāo)、 運(yùn)行環(huán)境，約束條件以及開發(fā)經(jīng)費(fèi)和進(jìn)度等要求，它的要求依據(jù)是產(chǎn)品規(guī)格說明書和系統(tǒng)需求說明書。它是硬件總體設(shè)計(jì)和制訂硬件開發(fā)計(jì)劃的依據(jù)， 具體編寫的內(nèi)容有：系統(tǒng)工程組網(wǎng)及使用說明、硬件整體系統(tǒng)的基本功能和主要性能指標(biāo)、硬件分系統(tǒng)的基本功能和主要性能指標(biāo)以 及功能模塊的劃分等。 硬件總體設(shè)計(jì)報(bào)告 硬件總體設(shè)計(jì)報(bào)告是根據(jù)需求說明書的要求進(jìn)行總體設(shè)計(jì)后出的報(bào)告，它是硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)的依據(jù)。編寫硬件總體設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)包含以下內(nèi)容： 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及功能劃分，系統(tǒng)邏輯框圖、組成系統(tǒng)各功能模塊的邏輯框圖，電路結(jié)構(gòu)圖及單板組成，單板邏輯框圖和電路結(jié)構(gòu)圖，以及可靠性、安全性、電磁兼容性討論和硬件測(cè)試方案等。 單板總體設(shè)計(jì)方案 在單板的總體設(shè)計(jì)方案定下來之后應(yīng)出這份文檔，單板總體設(shè)計(jì)方案應(yīng)包含單板版本號(hào)，單板在整機(jī)中的位置、開發(fā)目的及主要功 能，單板功能描述、單板邏輯框圖及各功能模塊說明，單板軟件功能描述及功能模塊劃分、接口簡(jiǎn)單定義與相關(guān)板的關(guān)系，主要性能指標(biāo)、功耗和采用標(biāo)準(zhǔn)。 單板硬件詳細(xì)設(shè)計(jì) 在單板硬件進(jìn)入到詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，應(yīng)提交單板硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告。在單板硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)中應(yīng)著重體現(xiàn)：?jiǎn)伟暹壿嬁驁D及各功能模塊詳細(xì)說明，各功能模塊實(shí)現(xiàn)方式、地址分配、控制方式、接口方式、存貯器空間、中斷方式、接口管腳信號(hào)詳細(xì)定義、時(shí)序說明、性能指標(biāo)、指示燈說明、外接線定義、可編程器件圖、功能模塊說明、原理圖、詳細(xì)物料清單以及單板測(cè)試、調(diào)試計(jì)劃。有時(shí)候一 塊單板的硬件和軟件分別由兩個(gè)開發(fā)人員開發(fā)，因此這時(shí)候單板硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)便為軟件設(shè)計(jì)者提供了一個(gè)詳細(xì)的指導(dǎo)，因此單板硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告至關(guān)重要。尤其是地址分配、控制方式、接口方式、中斷方式是編制單板軟件的基礎(chǔ)，一定要詳細(xì)寫出。 單板軟件詳細(xì)設(shè)計(jì) 在單板軟件設(shè)計(jì)完成后應(yīng)相應(yīng)完成單板軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告，在報(bào)告中應(yīng)列出完成單板軟件的編程語言，編譯器的調(diào)試環(huán)境，硬件描述與功能要求及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。要特別強(qiáng)調(diào)的是：要詳細(xì)列出詳細(xì)的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，其中包括中斷、主程序、子程序的功能、入口參數(shù)、出口參數(shù)、局部變量、函數(shù) 調(diào)用和流程圖。在有關(guān)通訊協(xié)議的描述中，應(yīng)說明物理層，鏈路層通訊協(xié)議硬件工程師手冊(cè) 11 和高層通訊協(xié)議由哪些文檔定義。 單板硬件過程調(diào)試文檔 開發(fā)過程中，每次所投 PCB 板，工程師應(yīng)提交一份過程文檔，以便管理階層了解進(jìn)度，進(jìn)行考評(píng)，另外也給其他相關(guān)工程師留下一份有參考價(jià)值的技術(shù)文檔。每次所投 PCB 板時(shí)應(yīng)制作此文檔。這份文檔應(yīng)包括以下內(nèi)容：?jiǎn)伟逵布δ苣K劃分，單板硬件各模塊調(diào)試進(jìn)度，調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法，原始數(shù)據(jù)記錄、系統(tǒng)方案修改說明、單板方案修改說明、器件改換說明、原理圖、 PCB 圖修改說明、可編程器件修 改說明、調(diào)試工作階段總結(jié)、調(diào)試進(jìn)展說明、下階段調(diào)試計(jì)劃以及測(cè)試方案的修改。 單板軟件過程調(diào)試文檔 每月收集一次單板軟件過程調(diào)試文檔，或調(diào)試完畢（指不滿一月）收集，盡可能清楚，完整列出軟件調(diào)試修改過程。單板軟件過程調(diào)試文檔應(yīng)當(dāng)包括以下內(nèi)容：?jiǎn)伟遘浖δ苣K劃分及各功能模塊調(diào)試進(jìn)度、單板軟件調(diào)試出現(xiàn)問題及解決、下階段的調(diào)試計(jì)劃、測(cè)試方案修改。 單板系統(tǒng)聯(lián)調(diào)報(bào)告 在項(xiàng)目進(jìn)入單板系統(tǒng)聯(lián)調(diào)階段，應(yīng)出單板系統(tǒng)聯(lián)調(diào)報(bào)告。單板系統(tǒng)聯(lián)調(diào)報(bào)告包括這些內(nèi)容：系統(tǒng)功能模塊劃分、系統(tǒng)功能模塊調(diào) 試進(jìn)展、系統(tǒng)接口信號(hào)的測(cè)試原始記錄及分析、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)中出現(xiàn)問題及解決、調(diào)試技巧集錦、整機(jī)性能評(píng)估等。 單板硬件測(cè)試文檔 在單板調(diào)試完之后，申請(qǐng)內(nèi)部驗(yàn)收之前，應(yīng)先進(jìn)行自測(cè)以確保每個(gè)功能都能實(shí)現(xiàn)，每項(xiàng)指標(biāo)都能滿足。自測(cè)完畢應(yīng)出單板硬件測(cè)試文檔，單板硬件測(cè)試文檔包括以下內(nèi)容：?jiǎn)伟骞δ苣K劃分、各功能模塊設(shè)計(jì)輸入輸出信號(hào)及性能參數(shù)、各功能模塊測(cè)試點(diǎn)確定、各測(cè)試參考點(diǎn)實(shí)測(cè)原始記錄及分析、板內(nèi)高速信號(hào)線測(cè)試原始記錄及分析、系統(tǒng) I/O 口信號(hào)線測(cè)試原始記錄及分析，整板性能測(cè)試結(jié)果分析。 硬件 信息庫 為了共享技術(shù)資料，我們希望建立一個(gè)共享資料庫，每一塊單板都希望將的最有價(jià)值最有特色的資料歸入此庫。硬件信息庫包括以下內(nèi)容：典型應(yīng)用電路、特色電路、特色芯片技術(shù)介紹、特色芯片的使用說明、驅(qū)動(dòng)程序的流程圖、 源程序、相關(guān)硬件電路說明、 PCB 布板注意事項(xiàng)、單板調(diào)試中出現(xiàn)的典型及解決、軟硬件設(shè)計(jì)及調(diào)試技巧。 第三節(jié) 與硬件開發(fā)相關(guān)的流程文件介紹 與硬件開發(fā)相關(guān)的流程主要有下列幾個(gè)： 項(xiàng)目立項(xiàng)流程 項(xiàng)目實(shí)施管理流程 軟件開發(fā)流程 系統(tǒng)測(cè)試工作流程 中試接口流程 內(nèi)部接收流程 167。 項(xiàng)目立項(xiàng)流程： 是為了加強(qiáng)立項(xiàng)管理及立項(xiàng)的科學(xué)性而制定的。其中包括立項(xiàng)的論證、審核硬件工程師手冊(cè) 12 分析，以期做到合理進(jìn)行開發(fā)，合理進(jìn)行資源分配，并對(duì)該立項(xiàng)前的預(yù)研過程進(jìn)行規(guī)范和管理。立項(xiàng)時(shí)，對(duì)硬件的開發(fā)方案的審查是重要內(nèi)容。 167。 項(xiàng)目實(shí)施管理流程： 主要定義和說明項(xiàng)目在立項(xiàng)后進(jìn)行項(xiàng)目系統(tǒng)分析和總體設(shè)計(jì)以及軟硬件開發(fā)和內(nèi)部驗(yàn)收等的過程和接口，并指出了開發(fā)過程中需形成的各種文檔。該流程包含著硬件開關(guān)、軟件開發(fā)、結(jié)構(gòu)和電源開發(fā)、物料申購并各分流程。 167。 軟件開發(fā)流程： 與硬件開發(fā)流程相對(duì)應(yīng)的 是軟件開發(fā)流程，軟件開發(fā)流程是對(duì)大型系統(tǒng)軟件開發(fā)規(guī)范化管理文件，流程目的在對(duì)軟件開發(fā)實(shí)施有效的計(jì)劃和管理，從而進(jìn)一步提高軟件開發(fā)的工程化、系統(tǒng)化水平，提高 XXXX 公司軟件產(chǎn)品質(zhì)量和文檔管理水平，以保證軟件開發(fā)的規(guī)范性和繼承性。軟件開發(fā)與硬件結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系在一起的。一個(gè)系統(tǒng)軟件和硬件是相互關(guān)聯(lián)著的。 167。 系統(tǒng)測(cè)試工作流程： 該流程規(guī)定了在開發(fā)過程中系統(tǒng)測(cè)試過程，描述了系統(tǒng)測(cè)試所要執(zhí)行的功能，輸入、輸出的文件以及有關(guān)的檢查評(píng)審點(diǎn)。它規(guī)范了系統(tǒng)測(cè)試工作的行為，以提高系統(tǒng)測(cè)試的可控性，從而為系統(tǒng)質(zhì)量保 證提供一個(gè)重要手段。 項(xiàng)目立項(xiàng)完成，成立項(xiàng)目組的同時(shí)要成立對(duì)應(yīng)的測(cè)試項(xiàng)目組。在整個(gè)開發(fā)過程中，測(cè)試可分為三個(gè)階段，單元測(cè)試、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試。測(cè)試的主要對(duì)象為軟件系統(tǒng)。 167。 中試接口流程 中試涉及到中央研究部與中試部開發(fā)全過程。中研部在項(xiàng)目立項(xiàng)審核或項(xiàng)目立項(xiàng)后以書面文件通知中試部，中試部以此來確定是否參與該項(xiàng)目的測(cè)試及中試準(zhǔn)備的相關(guān)人選，并在方案評(píng)審階段參與進(jìn)來對(duì)產(chǎn)品的工藝、結(jié)構(gòu)、兼容性及可生產(chǎn)性等問題進(jìn)行評(píng)審，在產(chǎn)品開發(fā)的后期，項(xiàng)目組將中試的相關(guān)資料備齊，提交《新產(chǎn)品準(zhǔn)備中試聯(lián)絡(luò)單》， 由業(yè)務(wù)部、總體辦、中研計(jì)劃處審核后，提交中試部進(jìn)行中試準(zhǔn)備，在項(xiàng)目?jī)?nèi)部驗(yàn)收后轉(zhuǎn)中試，在中試過程中出現(xiàn)的中試問題，硬件工程師手冊(cè) 13 由中試部書面通知反饋給項(xiàng)目組，進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整直至中試通過。 由上可見中試將在產(chǎn)品設(shè)計(jì)到驗(yàn)收后整個(gè)過程都將參與，在硬件開發(fā)上，也有許多方面要提早與中試進(jìn)行聯(lián)系。甚至中試部直接參與有關(guān)的硬件開發(fā)和測(cè)試工程。 167。 內(nèi)部驗(yàn)收流程 制定的目的是加強(qiáng)內(nèi)部驗(yàn)收的規(guī)范化管理，加強(qiáng)設(shè)計(jì)驗(yàn)證的控制，確保產(chǎn)品開發(fā)盡快進(jìn)入中試和生產(chǎn)并順利推向市場(chǎng)。項(xiàng)目完成開發(fā)工作和文檔及相關(guān)技術(shù)資料后，首先準(zhǔn)備測(cè)試環(huán)境， 進(jìn)行自測(cè)，并向總體辦遞交《系統(tǒng)測(cè)試報(bào)告》及項(xiàng)目驗(yàn)收申請(qǐng)表，總體辦審核同意項(xiàng)目驗(yàn)收申請(qǐng)后，要求項(xiàng)目組確定測(cè)試項(xiàng)目，并編寫《測(cè)試項(xiàng)目手冊(cè)》。測(cè)試項(xiàng)目手冊(cè)要通過總體辦組織的評(píng)審，然后才組成專家進(jìn)行驗(yàn)收。 由上可見，硬件開發(fā)過程中，必須提前準(zhǔn)備好文檔及各種技術(shù)資料，同時(shí)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮到測(cè)試。 第三章 硬件 EMC 設(shè)計(jì)規(guī)范 引言： 本規(guī)范只簡(jiǎn)紹 EMC 的主要原則與結(jié)論，為硬件工程師們?cè)陂_發(fā)設(shè)計(jì)中拋磚引玉。 電磁干擾的三要素是干擾源、干擾傳輸途徑、干擾接收器。 EMC 就圍繞這些問題進(jìn)行研究。最基本的干 擾抑制技術(shù)是屏蔽、濾波、接地。它們主要用來切斷干擾的傳輸途徑。廣義的電磁兼容控制技術(shù)包括抑制干擾源的發(fā)射和提高干擾接收器的敏感度，但已延伸到其他學(xué)科領(lǐng)域。 本規(guī)范重點(diǎn)在單板的 EMC 設(shè)計(jì)上，附帶一些必須的 EMC 知識(shí)及法則。在印制電路板設(shè)計(jì)階段對(duì)電磁兼容考慮將減少電路在樣機(jī)