菜鸟问题：硬件怎么设计呢？

nothisname

菜鸟问题：硬件怎么设计呢？ [复制链接]

我是做PC软件的，但对电子类感兴趣。
看到一些复杂的硬件系统，没有想明白是怎么设计的？
PC软件目前多是线性运行，最多是多线程，真正并行的代码我们很难涉及，microsoft，intel给我们提供了库。
可是我发现，电子系统多是并的，尤其模拟电路。那么，这给电路，尤其系统涉及带来很大的复杂度。
我发现他无法使用类似程序流程图的方法进行描述。那么，实际当中大家是如何设计，并遍历可能出现的问题呢？状态图/表？

对于复杂的系统或大规模的模拟电路来说，是怎么进行的呢？
模块化？
采用Block（类似于c++的class？）
用port做端口（类似于C++的interface？）
逐个封装，再通过root sch进行封装？
每个模块在使用流程图和状态图分析并遍历各种状况？

请各位行家、前辈指点，谢谢！

simonprince

俺也是菜鸟，没明白LZ的意思

nothisname

呵呵，看样子我菜到一定程度了，话都没有说利索
我的意思是说：
在做电路设计的时候，可能有好几个功能部分，比如手机充电模块设计上（我猜的 ）：
电池部分有：过压/欠压保护，过流保护，短路保护，恒压/恒流，温度控制等等
电源输入部分：过压/欠压保护，过流保护，短路保护
边打电话边充电的话，可能还有电源的旁路选择（我也不知道怎么称呼，我猜线充的时候，系统可能将电池给手机充电的电路断开，改由充电器直接给手机充电，这样应该能延长电池的寿命的吧？）

系统有这么多的情况，那么在做整体设计的时候（尤其不要CPU支持的情况下），如何遍历可能发生的情况呢？某个“量的变化”可能导致一种或几种情况的发生。而且每个节点上，存在N个IF_Then的情况。

这在软件设计的时候，流程图和状态图基本可以解决问题。但是电子电路是完全“并行”的，用线性思维的方法好像不实用啊？
因此，我这个搞软件的对硬件的设计感觉太高深了，希望大家给介绍介绍
呵呵，谢谢啦
（不知道说明白没）

辛昕

听懂你的意思，可惜，俺也是菜鸟，，不知道如何做？和LZ一起等高人现身说法

仙猫

　俺恐无法完整回答，只能抛砖引玉，有些表述凭记忆可能不太准确，诚挚接受拍砖。

　传统的电路通常是以一组器件去完成某一项功能，而多项功能时则往往需要用分别的电路去完成，这种自然的“并行处理”并非是刻意从难设计的，其实由独立的电路各自完成单一的功能反而是最简单的事。

　软件执行的基础是数字时序电路，CPU概念源于“顺序存储，顺序执行”的冯·诺依曼结构，也就是在某一时刻CPU只做一件事。软件所说的并行处理其实只是宏观上，若把时间放大了看，在微观下指令仍然是被顺序执行的，只是通常PC在操作系统的调度下，应用程序的执行（进程）被分割成细微的碎片，由操作系统按一定的分时分优先级算法赋予或剥夺它们执行权，通常的用户因看不到这些细节以为真的是“并行处理”罢了。 当然，近年来的一些新型CPU为提高效率嵌入了能并行处理的流水线结构，不过这种极有限的“并行”跟硬件的全面铺开是不同的，总体还是“顺序”。

　关于硬件设计，画电路图仍是最基本的手法。随着数字电路，尤其是时序电路规模的日益庞大，已有越来越多的工程师使用硬件描述语言来进行设计（典型的两大支柱是VHDL和Verilog HDL）。这些语言不是C，但对学过C的人来说并非难事，看了会有曾似相识感觉；另外还有干脆就是C的“System C”语言近年也崭露头角。不过跟已相当规范化的数电相比，在边边角角都有雕琢余地的模电要用语言来描述还有不少困难，要实现实用化的语言设计恐怕还尚需些时日。

（不知罗嗦了这么多，有没跟楼主的问题对上号……）

仙猫

　从软件转硬件的人开始时最易混淆就是“顺序”和“并行”。硬件描述语言里的每个process都是独立并行运行着的，不像软件，看着代码的前后就知道程序执行的顺序。

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仙猫

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