【文章內容簡介】 中，對電路板的布局、走線的速率、線間干擾以及 EMI 等的設計應與 CAD 室合作。 CAD 室可利用相應分析軟件進行輔助分析。單板總體設計完成后，出單板總體設計方案書?？傮w設計主要包括下列內容： ? 單板在整機中的的位置：單板功能描述 ? 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 ? 接口定義及與相關板的關系 ? 重要性能指標、功耗及采用標準 ? 開發(fā)用儀器儀表等 每個單板都要有總體設計方案，且要經過總體辦和管理辦 的聯(lián)系評審。否則要重新設計。只有單板總體方案通過后，才可以進行單板詳細設計。 單板詳細設計包括兩大部分： ? 單板軟件詳細設計 ? 單板硬件詳細設計 單板軟、硬件詳細設計，要遵守公司的硬件設計技術規(guī)范，必須對物料選用，以及成本控制等上加以注意。本書其他章節(jié)的大部分內容都是與該部分有關的，希望大家在工作中不斷應用，不斷充實和修正，使本書內容更加豐富和實用。 不同的單板，硬件詳細設計差別很大。但應包括下列部分： 單板整體功能的準確描述和模塊的精心劃分。 接口的 詳細設計。 關鍵元器件的功能描述及評審，元器件的選擇。 符合規(guī)范的原理圖及 PCB 圖。 對 PCB 板的測試及調試計劃。 單板詳細設計要撰寫單板詳細設計報告。 硬件工程師手冊 9 詳細設計報告必須經過審核通過。單板軟件的詳細設計報告由管理辦組織審查，而單板硬件的詳細設計報告，則要由總體辦、管理辦、 CAD 室聯(lián)合進行審查，如果審查通過，方可進行 PCB 板設計，如果通不過，則返回硬件需求分析處，重新進行整個過程。這樣做的目的在于 讓項目組重新審查一下，某個單板詳細設計通不過，是否會引起項目整體設計的改動。 如單板詳細設計報告通過，項目組一邊要與計劃處配合準備單板物料申購，一方面進行 PCB 板設計。 PCB 板設計需要項目組與 CAD 室配合進行， PCB 原理圖是由項目組完成的，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 板設計完成后，就要進行單板硬件過程調試，調試過程中要注意多記錄、總結，勤于整理，寫出單板硬件過程調試文檔。當單板調試完成，項目組要把單板放到相應環(huán)境進行單板硬件測試，并撰寫硬件測試文檔 。如果 PCB 測試不通過，要重新投板，則要由項目組、管理辦、總體辦、CAD 室聯(lián)合決定。 在結構電源，單板軟硬件都已完成開發(fā)后，就可以進行聯(lián)調，撰寫系統(tǒng)聯(lián)調報告。聯(lián)調是整機性能提高，穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)，認真周到的聯(lián)調可以發(fā)現(xiàn)各單板以及整體設計的不足，也是驗證設計目的是否達到的唯一方法。因此，聯(lián)調必須預先撰寫聯(lián)調計劃，并對整個聯(lián)調過程進行詳細記錄。只有對各種可能的環(huán)節(jié)驗證到才能保證機器走向市場后工作的可靠性和穩(wěn)定性。聯(lián)調后，必須經總體辦和管理辦，對聯(lián)調結果進行評審，看是不是符合設計要求。如果不符合設計要求將要返回去 進行優(yōu)化設計。 如果聯(lián)調通過，項目要進行文件歸檔，把應該歸檔的文件準備好，經總體辦、管理辦評審，如果通過，才可進行驗收。 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，全體硬件工程師必須認真學習。 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》對應制定了《硬件開發(fā)文檔編制規(guī)范》。開發(fā)人員在寫文檔時往往會漏掉一些該寫的內容，編制規(guī)范在開發(fā)人員寫文檔時也 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項目硬件系統(tǒng)的開發(fā)階段及測試階段的文檔編制。規(guī)范中共列出以下文檔的規(guī)范： ? 硬件需求說明書 ? 硬件總體設計報告 硬件工程師手冊 10 ? 單板總體設計方案 ? 單板硬件詳細設計 ? 單板軟件詳細設計 ? 單板硬件過程調試文檔 ? 單板軟件過程調試文檔 ? 單板系統(tǒng)聯(lián)調報告 ? 單板硬件測試文檔 ? 單板軟件歸檔詳細文檔 ? 單板軟件歸檔詳細文檔 ? 硬件總體方案歸檔詳細文檔 ? 硬件單板總體方案歸檔詳細文檔 ? 硬件信息庫 這些規(guī)范的具體內容可在 HUAWEI 服務器中的“中研部 ISO9000 資料庫”中找到，對應每 個文檔規(guī)范都有相應的模板可供開發(fā)人員在寫文檔時“填空”使用。模塊在 rndI 服務器中的文檔管理數(shù)據庫中。 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，基本功能、基本配置，主要性能指標、 運行環(huán)境，約束條件以及開發(fā)經費和進度等要求，它的要求依據是產品規(guī)格說明書和系統(tǒng)需求說明書。它是硬件總體設計和制訂硬件開發(fā)計劃的依據， 具體編寫的內容有：系統(tǒng)工程組網及使用說明、硬件整體系統(tǒng)的基本功能和主要性能指標、硬件分系統(tǒng)的基本功能和主要性能指標以 及功能模塊的劃分等。 硬件總體設計報告 硬件總體設計報告是根據需求說明書的要求進行總體設計后出的報告，它是硬件詳細設計的依據。編寫硬件總體設計報告應包含以下內容： 系統(tǒng)總體結構及功能劃分，系統(tǒng)邏輯框圖、組成系統(tǒng)各功能模塊的邏輯框圖，電路結構圖及單板組成，單板邏輯框圖和電路結構圖，以及可靠性、安全性、電磁兼容性討論和硬件測試方案等。 單板總體設計方案 在單板的總體設計方案定下來之后應出這份文檔，單板總體設計方案應包含單板版本號，單板在整機中的位置、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、接口簡單定義與相關板的關系，主要性能指標、功耗和采用標準。 單板硬件詳細設計 在單板硬件進入到詳細設計階段，應提交單板硬件詳細設計報告。在單板硬件詳細設計中應著重體現(xiàn)：單板邏輯框圖及各功能模塊詳細說明，各功能模塊實現(xiàn)方式、地址分配、控制方式、接口方式、存貯器空間、中斷方式、接口管腳信號詳細定義、時序說明、性能指標、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、詳細物料清單以及單板測試、調試計劃。有時候一 塊單板的硬件和軟件分別由兩個開發(fā)人員開發(fā)，因此這時候單板硬件詳細設計便為軟件設計者提供了一個詳細的指導，因此單板硬件詳細設計報告至關重要。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，一定要詳細寫出。 單板軟件詳細設計 在單板軟件設計完成后應相應完成單板軟件詳細設計報告，在報告中應列出完成單板軟件的編程語言，編譯器的調試環(huán)境，硬件描述與功能要求及數(shù)據結構等。要特別強調的是：要詳細列出詳細的設計細節(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) 調用和流程圖。在有關通訊協(xié)議的描述中，應說明物理層，鏈路層通訊協(xié)議硬件工程師手冊 11 和高層通訊協(xié)議由哪些文檔定義。 單板硬件過程調試文檔 開發(fā)過程中，每次所投 PCB 板，工程師應提交一份過程文檔，以便管理階層了解進度，進行考評，另外也給其他相關工程師留下一份有參考價值的技術文檔。每次所投 PCB 板時應制作此文檔。這份文檔應包括以下內容：單板硬件功能模塊劃分，單板硬件各模塊調試進度，調試中出現(xiàn)的問題及解決方法，原始數(shù)據記錄、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、調試工作階段總結、調試進展說明、下階段調試計劃以及測試方案的修改。 單板軟件過程調試文檔 每月收集一次單板軟件過程調試文檔，或調試完畢（指不滿一月）收集，盡可能清楚，完整列出軟件調試修改過程。單板軟件過程調試文檔應當包括以下內容：單板軟件功能模塊劃分及各功能模塊調試進度、單板軟件調試出現(xiàn)問題及解決、下階段的調試計劃、測試方案修改。 單板系統(tǒng)聯(lián)調報告 在項目進入單板系統(tǒng)聯(lián)調階段，應出單板系統(tǒng)聯(lián)調報告。單板系統(tǒng)聯(lián)調報告包括這些內容：系統(tǒng)功能模塊劃分、系統(tǒng)功能模塊調 試進展、系統(tǒng)接口信號的測試原始記錄及分析、系統(tǒng)聯(lián)調中出現(xiàn)問題及解決、調試技巧集錦、整機性能評估等。 單板硬件測試文檔 在單板調試完之后，申請內部驗收之前，應先進行自測以確保每個功能都能實現(xiàn)，每項指標都能滿足。自測完畢應出單板硬件測試文檔，單板硬件測試文檔包括以下內容：單板功能模塊劃分、各功能模塊設計輸入輸出信號及性能參數(shù)、各功能模塊測試點確定、各測試參考點實測原始記錄及分析、板內高速信號線測試原始記錄及分析、系統(tǒng) I/O 口信號線測試原始記錄及分析，整板性能測試結果分析。 硬件 信息庫 為了共享技術資料，我們希望建立一個共享資料庫，每一塊單板都希望將的最有價值最有特色的資料歸入此庫。硬件信息庫包括以下內容：典型應用電路、特色電路、特色芯片技術介紹、特色芯片的使用說明、驅動程序的流程圖、 源程序、相關硬件電路說明、 PCB 布板注意事項、單板調試中出現(xiàn)的典型及解決、軟硬件設計及調試技巧。 第三節(jié) 與硬件開發(fā)相關的流程文件介紹 與硬件開發(fā)相關的流程主要有下列幾個： 項目立項流程 項目實施管理流程 軟件開發(fā)流程 系統(tǒng)測試工作流程 中試接口流程 內部接收流程 167。 項目立項流程： 是為了加強立項管理及立項的科學性而制定的。其中包括立項的論證、審核硬件工程師手冊 12 分析，以期做到合理進行開發(fā)，合理進行資源分配，并對該立項前的預研過程進行規(guī)范和管理。立項時，對硬件的開發(fā)方案的審查是重要內容。 167。 項目實施管理流程： 主要定義和說明項目在立項后進行項目系統(tǒng)分析和總體設計以及軟硬件開發(fā)和內部驗收等的過程和接口，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、軟件開發(fā)、結構和電源開發(fā)、物料申購并各分流程。 167。 軟件開發(fā)流程： 與硬件開發(fā)流程相對應的 是軟件開發(fā)流程，軟件開發(fā)流程是對大型系統(tǒng)軟件開發(fā)規(guī)范化管理文件，流程目的在對軟件開發(fā)實施有效的計劃和管理，從而進一步提高軟件開發(fā)的工程化、系統(tǒng)化水平，提高 XXXX 公司軟件產品質量和文檔管理水平，以保證軟件開發(fā)的規(guī)范性和繼承性。軟件開發(fā)與硬件結構密切聯(lián)系在一起的。一個系統(tǒng)軟件和硬件是相互關聯(lián)著的。 167。 系統(tǒng)測試工作流程： 該流程規(guī)定了在開發(fā)過程中系統(tǒng)測試過程，描述了系統(tǒng)測試所要執(zhí)行的功能，輸入、輸出的文件以及有關的檢查評審點。它規(guī)范了系統(tǒng)測試工作的行為，以提高系統(tǒng)測試的可控性，從而為系統(tǒng)質量保 證提供一個重要手段。 項目立項完成，成立項目組的同時要成立對應的測試項目組。在整個開發(fā)過程中，測試可分為三個階段，單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試。測試的主要對象為軟件系統(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。中研部在項目立項審核或項目立項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目的測試及中試準備的相關人選，并在方案評審階段參與進來對產品的工藝、結構、兼容性及可生產性等問題進行評審，在產品開發(fā)的后期，項目組將中試的相關資料備齊，提交《新產品準備中試聯(lián)絡單》， 由業(yè)務部、總體辦、中研計劃處審核后，提交中試部進行中試準備，在項目內部驗收后轉中試，在中試過程中出現(xiàn)的中試問題，硬件工程師手冊 13 由中試部書面通知反饋給項目組，進行設計調整直至中試通過。 由上可見中試將在產品設計到驗收后整個過程都將參與，在硬件開發(fā)上，也有許多方面要提早與中試進行聯(lián)系。甚至中試部直接參與有關的硬件開發(fā)和測試工程。 167。 內部驗收流程 制定的目的是加強內部驗收的規(guī)范化管理，加強設計驗證的控制，確保產品開發(fā)盡快進入中試和生產并順利推向市場。項目完成開發(fā)工作和文檔及相關技術資料后，首先準備測試環(huán)境， 進行自測，并向總體辦遞交《系統(tǒng)測試報告》及項目驗收申請表，總體辦審核同意項目驗收申請后，要求項目組確定測試項目，并編寫《測試項目手冊》。測試項目手冊要通過總體辦組織的評審，然后才組成專家進行驗收。 由上可見，硬件開發(fā)過程中，必須提前準備好文檔及各種技術資料，同時在產品設計時就必須考慮到測試。 第三章 硬件 EMC 設計規(guī)范 引言： 本規(guī)范只簡紹 EMC 的主要原則與結論，為硬件工程師們在開發(fā)設計中拋磚引玉。 電磁干擾的三要素是干擾源、干擾傳輸途徑、干擾接收器。 EMC 就圍繞這些問題進行研究。最基本的干 擾抑制技術是屏蔽、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，但已延伸到其他學科領域。 本規(guī)范重點在單板的 EMC 設計上，附帶一些必須的 EMC 知識及法則。在印制電路板設計階段對電磁兼容考慮將減少電路在樣機