完整的硬件设计流程

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完整的硬件设计流程 [复制链接]

需求分析→概要设计→详细设计→调试→测试→转产

 

需求分析：硬件设计的第一步，也是关键一步，在需求分析阶段，只有充分了解需求，才能有针对性的开展器件选型、方案规划等工作。

1）、整体性能要求：可初步进行CPU、存储器、主要器件选型

 

2）、功能要求：根据需求要求进一步针对主要芯片做进一步细分，筛选满足功能的所有器件。

 

3）、成本要求：在满足项目需求的前提下，尽可能地降低成本，是硬件工程师的重要职责。

 

4）、接口要求：接口种类、数目，指示灯及其规范，复位键、电源按钮。

 

5）、功耗要求：电源功率分配的依据，涉及电源架构设计、电源电路器件的选型

 

概要设计:主要任务是设计系统框图、关键链路连接图、时钟分配框图等，并制定电源设计总体方案，对信号完整性及EMC的可行性、结构与散热的可行性、测试可行性等环节，做出初步分析。在这一阶段需要电子工程、结构与热设计工程师、EMC工程师、测试工程师等协同工作。

 

需求分析的目标是选定一套最佳方案，确定关键器件及总体架构，而概要设计是对该架构做进一步细化。在概要设计阶段，与硬件设计相关的各部门工程师开始介入并做可行性分析，若发现总体方案的某些方面不行，反馈给项目经理。重新进行需求分析，并更改方案。

 

详细设计：基于概要设计将每一部分细化。简单介绍一下更部门工程师职责

 

电子工程师负责各个总线接口信号定义，CPU存储空间分配，时钟、复位电路器件选型及其拓扑结构、中断链路拓扑结构，电源电路的详细设计框图（电源产生方式、电压值、电流值），关键电源滤波方式，逻辑器件功能及其寄存器说明书，面板上用户接口定义及接口信号连接关系，指示灯器件的选型及连接关系，最后绘制原理图并产生物料清单。后期开始测试计划的制定。

 

PCB工程师:根据电子工程师提供的详细设计文档，同时根据板内重要信号质量及时序要求，设计PCB层叠结构，基于前仿真的结果定义信号的走线规则，在PCB走线完成后，对重要信号进行后仿真已进行初步验证，对关键电源做电源完整性仿真，像电子工程师提供关于电源滤波的参看意见，最后，协同电子工程师共同完成测试计划制定。

 

逻辑设计工程师:根据电子工程师提供的逻辑器件说明书，编写逻辑器件的代码及测试代码，并进行仿真

 

电源设计工程师：根据电子工程师提供的关键期间内的电源电压及电流值，汇总得到各类电源的总功耗需求，根据结果，进行电源器件的选型及电源架构的设计。对于复杂的电源电路，电源工程师应该出推荐的电源电路和滤波方案，在调试和测试阶段，电源设计工程师负责协助电子工程师完成电源电路调试和测试。

 

结构工程师：根据电子工程师提供的用户面板信息及PCB设计工程师提供的PCB尺寸、定位孔、安装等信息，设计PCB的机械图，制定PCB的限布区和限高区，在PCB上设定安装孔的位置，同时还负责面板的设计。

 

热设计工程师：根据电子工程师提供的各器件的总功耗，器件布放的位置及器件高度，进行热方面的仿真，综合仿真结果完成热设计，如散热片的选型、风道的规划、温度传感器的布放位置。同时，提供单板的温度散布区域图，以作为PCB布局参考。

 

EMC：根据电子工程师提供的用户接口信息、关键信号的速率和分布区域，以及PCB设计工程师提供的PCB层叠结构，定义关键信号的走线规则，用户接口防护方案。

 

测试工程师：边界扫描设计工程师、ICT工程师、硬件测试工程师。边界扫描设计工程师负责完成边界扫描链路的设计和程序的编写。ICT工程师负责完成ICT夹具设计和程序编写。硬件测试工程师负责进行可测试性分析、汇总需要测试的信号，并辅助PCB设计工程师，为各个信号添加测试点。

 

产品工程师：设计部门和生产部门的纽带，根据电子工程师提供的物料清单，产品工程师检查各器件厂家的生产状况、生产部门的备料情况，做出更换、推荐器件的建议，并反馈给电子工程师。PCB设计完成后，产品工程师负责检查PCB是否符合可生产性、可加工性的规定。对于违反规定的设计，给出修改意见，并反馈给PCB工程师。

 

软件工程师：开始软件的详细设计，确定CPU速率、复位逻辑、中断拓扑、各器件之间的互连接口、用户监控等信息，意识软件设计和硬件设计匹配。

 

调试：板子生产回来，首先验证是否存在电源短路的情况，其次，对单板上可编程器件加载程序，最后，对电源设计、时钟、复位电路等功能模块调试。

 

测试：测试设备、测试环境的搭建、电源测试（电压、电流、纹波、噪声、上电顺序、下点顺序）、各接口信号完整性与时序、各通信接口的功能测试、复位链路测试、晶振、时钟驱动器、锁相环等与时钟有关的测试、指示灯等测试和其他测试。

 

转产：完成所有调试和测试后，硬件设计的最后一步，将资料转交生产部门准备大批量生产，电子工程师负责将单板知识和测试方法教给生产人员，同时，ICT工程师应提供测试夹具和测试代码给工厂。

annysky2012

我们这就一个人全干了

Fred_1977

总结的很系统，很完善，在小公司，这些可能一个人都做了，但是会漏很多流程，就这么个意思; 在有流程的大公司，可能是几个人分工做的，如硬件总工，或硬件高工，硬件工程师，LAYOUT工程师，测试工程师等.

luxgnj

通过阅读，收益非浅，总结的很系统，很完善。十分的谢谢！

laker2008

总结就是，老板是本着赚快钱去的话，什么产品质量啊，研发流程啊都是可以忽略不计的，只要能快速的出产品就是王道，研发也就几个人就行，甚至这些环节一个人都可以包干。。。一个人大公司几个人的活，然后拿着别人一半的工资