對(duì)于產(chǎn)品硬件的開發(fā)，分為以下五大關(guān)鍵任務(wù)

• 硬件需求分析

• 總體方案制定

• 單板設(shè)計(jì)方案及單板詳細(xì)設(shè)計(jì)

• 原理圖設(shè)計(jì)及PCB設(shè)計(jì)

• 調(diào)試及驗(yàn)收

• 開發(fā)文檔規(guī)范及歸檔要求

1、硬件需求分析：接到項(xiàng)目立項(xiàng)任務(wù)書后，硬件開發(fā)工作就是要進(jìn)行硬件需求分析，根據(jù)項(xiàng)目組產(chǎn)品需求說(shuō)明書及項(xiàng)目總體方案書撰寫《硬件需求說(shuō)明書》，如CPU處理能力、存儲(chǔ)容量及速度、LCD、屏幕分辨率、I/O端口的分配、接口要求、電平要求及一些特殊電路設(shè)計(jì)要求等等，硬件需求分析在整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中是非常重要的一環(huán)，需重視此過(guò)程；

《硬件需求說(shuō)明書》主要有下列內(nèi)容：

• 系統(tǒng)工程組網(wǎng)及使用說(shuō)明
• 基本配置及其互連方法
• 運(yùn)行環(huán)境
• 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)的基本功能和主要功能指標(biāo)
• 功能模塊的劃分
• 關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)
• 外購(gòu)硬件的名稱型號(hào)、生產(chǎn)單位、主要技術(shù)指標(biāo)
• 主要儀器設(shè)備
• 內(nèi)部合作，對(duì)外合作，國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品硬件技術(shù)介紹
• 可靠性、穩(wěn)定性、電磁兼容討論
• 電源、工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
• 硬件測(cè)試方案

2、總體方案制定：硬件總體設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是從總體上進(jìn)一步劃分各單板的功能以及硬件的總體結(jié)構(gòu)描述，規(guī)定各單板間的接口及有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)。不但給出項(xiàng)目硬件開發(fā)總的任務(wù)框架，也引導(dǎo)項(xiàng)目組對(duì)開發(fā)任務(wù)有更深入和具體的分析，更好地來(lái)制定開發(fā)計(jì)劃。硬件開發(fā)總體方案可以把整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)一步具體化，硬件開發(fā)總體設(shè)計(jì)是最重要的環(huán)節(jié)之一，總體設(shè)計(jì)做不好，可能出現(xiàn)致命的問(wèn)題，造成的損失多數(shù)是無(wú)法挽回的，主要有下列內(nèi)容：

• 系統(tǒng)功能及功能指標(biāo)
• 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖及功能劃分
• 單板命名
• 系統(tǒng)邏輯框圖
• 組成系統(tǒng)各功能塊的邏輯框圖，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
• 關(guān)鍵技術(shù)討論
• 關(guān)鍵器件

3、單板設(shè)計(jì)方案及單板詳細(xì)設(shè)計(jì)：對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)將硬件總體設(shè)計(jì)方案和單板設(shè)計(jì)方案分兩次進(jìn)行評(píng)審，而簡(jiǎn)單的項(xiàng)目（如一塊功能單板）可以將硬件總體方案和單板設(shè)計(jì)方案合并為一個(gè)文檔進(jìn)行評(píng)審，主要包含下列內(nèi)容：

• 單板在整機(jī)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(shuō)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
• 單板詳細(xì)設(shè)計(jì)及評(píng)審
• 單板硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)
• 單板軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)
• 原理圖設(shè)計(jì)及PCB設(shè)計(jì)

4、原理圖設(shè)計(jì)及PCB設(shè)計(jì)：

原理圖設(shè)計(jì)開始于硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)，原理圖設(shè)計(jì)是硬件設(shè)計(jì)的首要步驟。原理圖設(shè)計(jì)之前，首先要對(duì)元器件建庫(kù)，參照“3.2中心庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范”，還應(yīng)根據(jù)任務(wù)需求對(duì)一些關(guān)鍵信號(hào)進(jìn)行布線前仿真，以確定是否需要對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行特殊處理，如增加匹配電阻或者電容等；

在開始PCB物理實(shí)現(xiàn)（布線）之前，首先需要對(duì)PCB進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。PCB設(shè)計(jì)方案主要考慮其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，電磁兼容性、信號(hào)完整性、電源完整性、熱設(shè)計(jì)、可制造性、可調(diào)試性等特點(diǎn)，完成PCB的布局。其中部分工作如信號(hào)完整性、電源完整性及熱設(shè)計(jì)可與硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)交叉進(jìn)行。PCB設(shè)計(jì)方案應(yīng)對(duì)原理圖中關(guān)鍵指標(biāo)（阻抗、時(shí)延、抗干擾等）是如何實(shí)現(xiàn)的提出具體措施。

PCB設(shè)計(jì)須按照PCB設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行，PCB布局確定之后，總的布局規(guī)劃禁止改動(dòng)，功能模塊內(nèi)可以進(jìn)行位置調(diào)整，如功能模塊進(jìn)行較大調(diào)整，須向組里提出申請(qǐng)組織討論，討論通過(guò)后方可進(jìn)行布線工作。

在PCB投產(chǎn)前設(shè)計(jì)者要向項(xiàng)目組提出投板申請(qǐng)。首先由硬件組負(fù)責(zé)PCB設(shè)計(jì)規(guī)范的檢查，并給出規(guī)范完成情況表與PCB圖一并交予室里，由設(shè)計(jì)組組織人員對(duì)關(guān)鍵部分的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行評(píng)審檢查。PCB投板申請(qǐng)需由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人簽字批準(zhǔn)。

5、軟硬件系統(tǒng)聯(lián)調(diào)及驗(yàn)收：

硬件調(diào)試過(guò)程中，每次所投PCB板，工程師應(yīng)提交一份過(guò)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：單板硬件功能模塊劃分，單板硬件各模塊調(diào)試進(jìn)度，調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法，原始數(shù)據(jù)記錄、系統(tǒng)方案修改說(shuō)明、單板方案修改說(shuō)明、器件改換說(shuō)明、原理圖、PCB圖修改說(shuō)明、可編程器件修改說(shuō)明、調(diào)試工作階段總結(jié)、調(diào)試進(jìn)展說(shuō)明、下階段調(diào)試計(jì)劃以及測(cè)試方案的修改等。

軟件調(diào)試過(guò)程中，每月收集一次單板軟件過(guò)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(guò)程。單板軟件過(guò)程調(diào)試文檔應(yīng)當(dāng)包括以下內(nèi)容：單板軟件功能模塊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(wèn)題及解決、下階段的調(diào)試計(jì)劃、測(cè)試方案修改。

系統(tǒng)聯(lián)調(diào)過(guò)程中，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(wèn)題及解決、調(diào)試技巧集錦、整機(jī)性能評(píng)估等。

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：單板功能模塊劃分、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。

由于現(xiàn)在軟硬件聯(lián)系密切，無(wú)法簡(jiǎn)單的區(qū)別硬件與軟件的工作，因此硬件驗(yàn)收的界定較為復(fù)雜。一般來(lái)說(shuō)硬件調(diào)試需要完成的工作有如下幾方面內(nèi)容：電源調(diào)試、時(shí)鐘源調(diào)試、各功能電路工作正常、可編程器件可正常工作、CPU工作自啟動(dòng)正常以及輸入輸出指標(biāo)正常（需要編寫接口控制程序）等。硬件驗(yàn)收即需要硬件設(shè)計(jì)人員提供上述各方面的調(diào)試（測(cè)試）記錄，記錄數(shù)據(jù)和實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)達(dá)到任務(wù)要求方可通過(guò)硬件驗(yàn)收。

6、開發(fā)文檔規(guī)范及歸檔要求：

為規(guī)范硬件開發(fā)過(guò)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(guò)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。《硬件開發(fā)文檔編制規(guī)范》適用于硬件相關(guān)項(xiàng)目的開發(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(shuō)明書
• 硬件總體設(shè)計(jì)方案
• 單板設(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(guò)程調(diào)試文檔
• 單板軟件過(guò)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
• 單板硬件歸檔詳細(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
• 硬件單板方案歸檔詳細(xì)文檔
• 硬件信息庫(kù)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的硬件开发的基本过程的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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