比人心还复杂的是硬件开发?(硬件开发难吗)

比人心还复杂的是硬件开发?(硬件开发难吗)

今天,我以嵌入式产品的硬件部分为例,讲解其开发过程,希望通过这篇文章,大家能对嵌入式硬件开发流程有更深刻的认识,在以后的学习和工作中,更加规范化和标准化,提高开发技能。

嵌入式产品的硬件形态各异,CPU 从简单的4/8位单片机到32位的ARM处理器,以及其他专用IC。

另外,依据产品的不同需求,外围电路也各不相同,每一次硬件开发过程,都需要依据实际的需求,考虑多方面的因素,选择最合适的方案来。

硬件产品需求

和普通的嵌入式产品需求一样,阶段1:产品需求。

硬件总体设计方案

一个硬件开发项目,它的需求可能来自很多方面,比如市场产品的需要或性能提升的要求等,因此,作为一个硬件设计人员,我们需要主动去了解各个方面的需求并分析,根据系统所要完成的功能,选择最合适的硬件方案。

在这一阶段,我们需要分析整个系统设计的可行性,包括方案中主要器件的可采购性,产品开发投入,项目开发周期预计,开发风险评估等,并针对开发过程中可能遇到的问题,提前选择应对方案,保证硬件的顺利完成。

硬件电路原理图设计

在系统方案确定后,我们即可以开展相关的设计工作,原理设计主要包括系统总体设计和详细设计,最终产生详细的设计文档和硬件原理图。

原理设计和PCB设计是设计人员最主要的两个工作之一,在原理设计过程中,我们需要规划硬件内部资源,如系统存储空间,以及各个外围电路模块的实现。

另外,对系统主要的外围电路,如电源、复位等也需要仔细的考虑,在一些高速设计或特殊应用场合,还需要考虑EMC/EMI等。

电源是保证硬件系统正常工作的基础,设计中要详细的分析:系统能够提供的电源输入;单板需要产生的电源输出;各个电源需要提供的电流大小;电源电路效率;各个电源能够允许的波动范围;整个电源系统需要的上电顺序等等。

为了系统稳定可靠的工作,复位电路的设计也非常重要,如何保证系统不会在外界干扰的情况下异常复位,如何保证在系统运行异常的时候能够及时复位,以及如何合理的复位,才能保证系统完整的复位后,这些也都是我们在原理设计的时候需要考虑的。

同样的,时钟电路的设计也是非常重要的一个方面,一个不好的时钟电路设计,可能会引起通信产品的数据丢包,产生大的EMI,甚至导致系统不稳定。

原理图设计中要有“拿来主义”!现在的芯片厂家一般都可以提供参考设计的原理图,所以要尽量的借助这些资源,在充分理解参考设计的基础上,做一些自己的发挥。

PCB图设计

PCB设计阶段,即是将原理图设计转化为实际的可加工的PCB线路板,目前主流的PCB设计软件有PADS、Candence和Protel几种。

PCB设计,尤其是高速PCB,需要考虑EMC/EMI,阻抗控制,信号质量等,对PCB 设计人员的要求比较高。

为了验证设计的PCB是否符合要求,有的还需要进行PCB仿真。并依据仿真结果调整PCB的布局布线,完成整个的设计。

PCB加工文件制作与PCB打样

PCB绘制完成以后,在这一阶段,我们需要生成加工厂可识别的加工文件,即常说的光绘文件,将其交给加工厂打样PCB空板,一般1至4层板可以在一周内完成打样。

硬件产品的焊接与调试

在拿到加工厂打样会的PCB空板以后,接下来我们,需要检查PCB空板是否和我们设计预期一样,是否存在明显的短路或断痕。

检查通过后,则需要将前期采购的元器件和PCB空板交由生产厂家进行焊接,如果PCB电路不复杂,为了加快速度,也可以直接手工焊接元器件。

当PCB已经焊接完成后,在调试PCB之前,一定要先认真检查是否有可见的短路和管脚搭锡等故障,检查是否有元器件型号放置错误,第一脚放置错误,漏装配等问题,然后用万用表测量各个电源到地的电阻,以检查是否有短路,这样可以避免贸然上电后损坏单板。

调试的过程中要有平和的心态,遇见问题是非常正常的,要做的就是多做比较和分析,逐步的排除可能的原因,直致最终调试成功。

在硬件调试过程中,需要经常使用到的调试工具有万用表和示波器逻辑分析仪等,用于测试和观察板内信号电压和信号质量,信号时序是否满足要求。

硬件产品测试

当硬件产品调试通过以后,我们需要对照产品产品的需求说明,一项一项进行测试,确认是否符合预期的要求。

如果达不到要求,则需要对硬件产品进行调试和修改,直到符合产品需求,一般都以需求说明文档作为评判的一句,当然明显的需求说明错误除外。

硬件产品

我们最终开发的硬件,一个完整的,完成符合产品需求的硬件产品,还不能说明一个成功的产品开发过程,我们还需要按照预定计划,准时高质量的完成,才是一个成功的产品开发过程。

声明:本文转载自网络,如涉及作品内容、版权和其它问题,请于联系工作人员,我们将在第一时间和您对接删除处理!

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 举报,一经查实,本站将立刻删除。

(0)
上一篇 2022年7月5日 上午9:11
下一篇 2022年7月5日 上午9:25

相关推荐

  • 精准扶贫信息管理系统,辅助各级政府部门实现脱贫目标的信息化!

    精准扶贫信息管理系统是一套面向贫困县的信息化管理体系,它的建立旨在辅助各级政府部门实现脱贫目标的信息化。本系统的主要特点是: 1.精准扶贫信息管理系统能够协助政府部门对贫困者的信息…

    科研百科 2023年12月24日
    139
  • p6项目管理软件使用

    P6项目管理软件使用 P6项目管理软件是一款功能强大且易于使用的项目管理软件,能够帮助我们更好地管理项目进度、质量和成本。在本文中,我们将介绍如何使用P6项目管理软件。 首先,我们…

    科研百科 2024年7月27日
    44
  • 企业党支部建设工作细则(国铁企业党支部建设工作细则)

    为进一步加强企业基层党组织建设,充分发挥党支部的战斗堡垒作用和党员的先锋模范作用,为企业实现又好又快的健康发展提供坚强的组织保证,使党组织始终保持党的先进性,根据《中国共产党章程》…

    科研百科 2023年6月1日
    1.1K
  • 信息系统项目管理师历年真题及下载(2017年信息系统项目管理师真题)

    2021下半年信息系统项目管理师真题与答案专题(综合、案例、论文):2021年下半年信息系统项目管理师真题及答案解析-2021年下半年信息系统项目管理师真题视频讲解-信管网权威提供…

    科研百科 2022年9月5日
    350
  • 项目管理周计划

    项目管理周计划 项目管理是组织成功的关键因素之一。通过制定周计划,可以更好地管理项目进度,确保项目在预算、时间和质量方面取得成功。以下是一份项目管理周计划的示例: 周一:&#821…

    科研百科 2024年5月27日
    69
  • 外贸crm客户关系管理

    外贸CRM客户关系管理:让国际贸易更加高效 随着国际贸易的不断发展,客户管理变得越来越重要。 CRM(客户关系管理)系统可以帮助企业更好地管理客户信息和关系,提高客户满意度和工作效…

    科研百科 2025年1月7日
    2
  • 硕龙镇:扎实推进档案整理工作(开展档案整理工作简报)

    大新讯 今年以来,为进一步完善档案整理工作,大新县硕龙镇党委、政府广泛宣传,精心组织,扎实推进涉农档案的整理工作,取得良好成效。 该镇领导高度重视档案整理工作,成立领导小组,利用每…

    科研百科 2023年12月28日
    133
  • 开题论证会评审专家发言模板(开题论证会评审专家发言模板吗)

    开题就是开刷就是修正。这是开题的常见模式。 开题表面上是对主持人的批评指正,其实更是对专家团队的考量和展示。 前半场是主持人演出,后半场是专家团队的表演,上半场专家团队是观众,是思…

    科研百科 2024年4月19日
    59
  • 集成系统项目管理工程师

    集成系统项目管理工程师:项目成功的关键因素 集成系统项目管理工程师是一个非常重要的职业,负责管理集成系统的开发、测试、部署和维护。一个好的集成系统项目管理工程师能够确保项目按时、按…

    科研百科 2024年7月25日
    49
  • 敏捷项目管理的5个阶段

    敏捷项目管理的5个阶段 敏捷项目管理是一种以客户为中心的管理方法,通过快速响应客户需求,协调多个团队成员,以及利用软件工具来实现项目目标的管理方式。虽然敏捷项目管理已经发展了很长时…

    科研百科 2024年9月24日
    26