硬件原理圖設(shè)計(jì)基本原則

硬件原理圖設(shè)計(jì)還應(yīng)該遵守一些基本原則，這些基本原則要貫徹到整個(gè)設(shè)計(jì)過程，雖然成功的參考設(shè)計(jì)中也體現(xiàn)了這些原則，但因?yàn)槲覀兛赡苁恰捌础背鰜淼脑韴D，所以我們還是要隨時(shí)根據(jù)這些原則來設(shè)計(jì)審查我們的原理圖，這些原則包括：

A、數(shù)字電源和模擬電源分割；

B、數(shù)字地和模擬地分割，單點(diǎn)接地，數(shù)字地可以直接接機(jī)殼地（大地），

機(jī)殼必須接大地；

C、保證系統(tǒng)各模塊資源不能沖突，例如：同一I2C總線上的設(shè)備地址

不能相同，等等；

D、閱讀系統(tǒng)中所有芯片的手冊（一般是設(shè)計(jì)參考手冊），看它們的未用

輸入管腳是否需要做外部處理，如果需要一定要做相應(yīng)處理，否則可能引起

芯片內(nèi)部振蕩，導(dǎo)致芯片不能正常工作；

E、在不增加硬件設(shè)計(jì)難度的情況下盡量保證軟件開發(fā)方便，或者以小的

硬件設(shè)計(jì)難度來換取更多方便、可靠、高效的軟件設(shè)計(jì)，這點(diǎn)需要硬件設(shè)計(jì)

人員懂得底層軟件開發(fā)調(diào)試，要求較高；

F、功耗問題；

G、產(chǎn)品散熱問題，可以在功耗和發(fā)熱較大的芯片增加散熱片或風(fēng)扇，產(chǎn)

品機(jī)箱也要考慮這個(gè)問題，不能把機(jī)箱做成保溫盒，電路板對(duì)“溫室”是感

冒的；還要考慮產(chǎn)品的安放位置，最好是放在空間比較大，空氣流動(dòng)暢通的

位置，有利于熱量散發(fā)出去；等等

硬件設(shè)計(jì)審查的目的就是發(fā)現(xiàn)問題，比如說：

1、材料選用問題

2、元器件選用問題

3、單元電路設(shè)計(jì)問題

4、可測試性設(shè)計(jì)問題

5、PCB布局布線問題

6、EMC設(shè)計(jì)問題

7、安規(guī)設(shè)計(jì)問題

8、可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)問題

9、可維護(hù)性設(shè)計(jì)問題、

硬件設(shè)計(jì)輸入有：

1、總體設(shè)計(jì)方案

2、詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告

3、單板電路原理圖

4、單板邏輯軟件源代碼

5、單板PCB圖

6、單板BOM清單

7、制成板或成品板

此外還有審查標(biāo)準(zhǔn)：

·物料優(yōu)選清單及CheckList

1、單元電路審查指導(dǎo)書及CheckList

2、時(shí)序?qū)彶橹笇?dǎo)書及CheckList

3、可測試性設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及CheckList

4、工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及CheckList

5、可維護(hù)性設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及CheckList

6、熱設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及CheckList

7、降額設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及CheckList

8、EMC設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及CheckLi st

9、安規(guī)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及CheckList

10、PCB設(shè)計(jì)指導(dǎo)書及CheckList

優(yōu)選物料特點(diǎn)：

1、已在大量產(chǎn)品上使用并且沒有問題

2、符合安規(guī)設(shè)計(jì)要求

3、符合EMC設(shè)計(jì)要求

4、符合熱設(shè)計(jì)要求

5、符合可測試性要求

6、符合可生產(chǎn)性要求

7、符合采購及商務(wù)要求

單元電路審查：單元電路審查主要包括1.分立元器件審查

1.分立元器件審查

2.邏輯電路審查

3.復(fù)位及看門狗電路審查

4.接口電路審查

5.數(shù)字電路審查（通用）

分立元器件使用審查

電阻：阻值選擇、耐壓、功耗、降額

電容：種類、耐壓、使用溫度、降額

電感：電流、降額

二極管：反向耐壓、電流

三極管：耐壓、功耗

MOS管：耐壓、散熱

LDO:電壓跌落、耐壓、散熱

邏輯電路審查：

電平是否匹配

是否選擇高速電路

線與邏輯是否為OC門

輸出驅(qū)動(dòng)是否合適

是否回產(chǎn)生競爭冒險(xiǎn)

復(fù)位及看門狗電路審查：

看門狗不允許被軟件關(guān)閉

脈沖寬度是否滿足復(fù)位要求

復(fù)位門限電壓是否選擇恰當(dāng)

復(fù)位電路是否帶有較大電容負(fù)載

接口電路審查：

對(duì)共模電壓是否有足夠保護(hù)

對(duì)ESD是否有足夠保護(hù)

是否滿足熱插拔要求

是否滿足輸入、輸出阻抗要求

背板總線接口是否選用支持熱插拔芯片

數(shù)字電路審查：

是否采用了公司成熟電路設(shè)計(jì)

是否選用速度相對(duì)較低的器件

配置引腳是否采用了電阻配置

未使用的引腳是否已經(jīng)做恰當(dāng)處理

JTAG引腳是否已做恰當(dāng)處理

廠家測試用引腳是否已經(jīng)做正確處理

單元電路時(shí)序?qū)彶?/p>

單板內(nèi)IC間時(shí)序接口審查

單板間時(shí)序接口審查

計(jì)數(shù)器復(fù)位及計(jì)數(shù)時(shí)序?qū)彶?/p>

時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)序影響分析

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及延時(shí)對(duì)時(shí)序影響分析

CPLD電路審查

邏輯是否有不確定初始態(tài)

是否存在競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象

是否采用同步設(shè)計(jì)

是否滿足建立保持時(shí)間要求

未使用腳是否做恰當(dāng)處理

可測試性設(shè)計(jì)審查

是否有測試接口

測試接口是否標(biāo)準(zhǔn)

是否提供版本硬件設(shè)置

是否提供方便的業(yè)務(wù)環(huán)回

是否通過重要信號(hào)測試

接插件位置、間距和成熟單板一致

模擬電路提供自環(huán)回測試

EMC設(shè)計(jì)審查

電源是否有過流過壓保護(hù)

電源是否采用EMI濾波

電源能否抗DIP測試

時(shí)鐘是否匹配處理

時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)分配是否合理

接口是否采用有效保護(hù)措施

關(guān)鍵信號(hào)環(huán)路是否最小

ESD敏感電路是否遠(yuǎn)離外部放電點(diǎn)

審核編輯 ：李倩