硬件开发流程及注意事项

电子产品开发流程

1.功能描述

2.功能框图

3.方案确定

4.原理图

5.PCB设计

6.元器件清单

7.软件设计

8.贴装工艺标准

9.检验文件

10.验收

硬件开发

1.元器件的选型

2.PCB工艺、制作

3.文件转换注意事项

4.特种文件的选型及定制

5.硬件检测方法

软件开发

1.软件功能框图

2.CPU的选定

3.程序编制

4.程序调试

5.程序检测

开发过程注意事项

1.方案定型

2.硬件开发过程中节省的办法

3.产品抗干扰技术

开发实例

1.噪音检测仪开发

2.高频加热开发

电子产品开发流程

产品开发、设计、制作是一件繁杂的技术性很强的工作，应遵循一定的开发规律，按一定的步骤、流程去进行，相互链接各个环节的工作，才能取得良好的结果。

1.功能描述

当确定要开发某一个产品时，首先要知道该产品的全部功能，这部分工作应由提出开发要求的客户来做，由客户形成书面的《电子产品开发目标书》，这个文本将含有产品的全部要求，并作为产品研发全过程的指导性文件，最终产品的《验收标准》。

《电子产品开发目标书》应包含以下部分的内容：

a.产品的应用场所及全部功能：应用场所是非常重要的，应用场所环境的不同直接影响到产品的适用等级，有民用级、工业用级及军品用级等，不同等级所采用的方案、元器件的选择都有差别，将直接影响到成本及应用。

产品的功能描述应尽量做到细致，不可错漏某些细小的地方，以免影响到开发的方案最终定稿。一般说来客户对产品的功能描述有一定的片面性，这就要求要有开发经验的工程师与客户进行良好的沟通，按产品功能分块来确定，并在沟通中形成较为详尽的客户要求，形成全面的开发思路基本确定开发所用电路及主体的元器件。

b.产品的形观形状、尺寸：电子产品功能的实现方案不是唯一的，开发过程中应确定开发要求是高可靠性方案还是低成本方案，高可靠性方案成本较高但可靠性非常好，主要用于工业设备、医疗设备及军品；而低成本方案主要用于民用一般设备，可靠性、稳定性均可降低要求。

产品的形观、尺寸确定后，即可以确定产品的大致方案，如果要求尺寸小，则可能采用ＳＭＴ元器件，ＰＣＢ的工艺要求会显著提高，从而使得产品的成本大幅度上升。

c.产品的外部模具、连线

电子产品的外部模具在总成本中约占５％——２０％，它对产品的美观、耐用产生深远的影响，作为电子产品功能实现的核心部分应与模具有良好的结构，这个工作一定由结构工程师与美术工程师配合解决。模具及出线应尽量从使用者角度、方便的角度、安全的角度出发予以解决。

d.产品开发周期：应确定开发时间周期。时间周期应有一个总的开发周期，作为客户配合还应有细分的时间周期表，对开发周期的各个时间断有一个细分的时间表，以便于开发过程中的统筹安排。

以上四个方面应通过沟通以书面的形式确定下来，作为技术档案，在产品开发完成后可订正为验收标准。

2.功能框图

在《电子产品开发目标是书》的基础上，由工程师把产品的功能按电路功能分块，形成《功能框图》，附件中有功能框图的文字说明，从而基本确定所用电路及主体芯片及型号，及主要元器件的ＰＤＦ文档和技术参数。

3.方案确定

根据开发目标及要求对功能框图的每个单列的图框予以确定电子设计的技术方案，形成对应于功能框图的分立原理图方案。

4.原理图

根据《功能框图》由电子工程师制定出可行的电路，先制出分立的对应于分立框图的原理图，再由分立的原理图有机连成整个《原理图》。

在原理图中确定元器件的封装形式，形成属性网络，为ＰＣＢ设计做好准备。

5.PCB设计

根据《原理图》及外观模具的要求，对各个元器件的外形尺寸进行排布，形成基本的元器件排布图，经接有及模具工程师确认无误后，开展布线设计工作。

ＰＣＢ设计中遵循《ＰＣＢ布线设计规则》，对客户及模具中有特殊要求的应遵循《ＰＣＢ制板工艺要求》。

6.元器件清单

对于一个全面的原理图，则可以自动生成对应的《元器件清单》。对应每一个元器件应包含有元件名称、规格、型号、封装形式、数量及品牌等参数以方便采购。

7.软件设计

同软件开发内容、最终形成软件《原文件》及《烧录文件》及对应烧录的《配置字文件》。

8.贴装工艺标准

当按ＰＣＢ文件及《ＰＣＢ制板工艺要求》制作完成，元器件按《元器件清单》采购检测完毕后，应按《贴装工艺标准》进行安装。

有些产品应按环保标准粘贴，需要符合环抱标准得在《贴装工艺标准》中说明。

9.检验文件

依据产品功能要求及系列工艺标准形成《检验标准》文件。产品制作完成后根据标准文件进行检测、测试。

10.验收

依据《验收文件》验收合格后，入库由业务部送交客户。

硬件开发流程及注意事项

以下我将以一个实际的硬件设计项目为例，和大家一同探讨硬件开发的基本准则和思想，同时欢迎大家积极提出自己的问题和观点。

充分了解各方的设计需求，确定合适的解决方案

启动一个硬件开发项目，原始的推动力会来自于很多方面，比如市场的需要，基于整个系统架构的需要，应用软件部门的功能实现需要，提高系统某方面能力的需要等等，所以作为一个硬件系统的设计者，要主动的去了解各个方面的需求，并且综合起来，提出最合适的硬件解决方案。比如A项目的原始推动力来自于公司内部的一个高层软件小组，他们在实际当中发现原有的处理器板IP转发能力不能满足要求，从而对于系统的配置和使用都会造成很大的不便，所以他们提出了对新硬件的需求。根据这个目标，硬件方案中就针对性的选用了两个高性能网络处理器，然后还需要深入的和软件设计者交流，以确定内存大小，内部结构，对外接口和调试接口的数量及类型等等细节，比如软件人员喜欢将控制信令通路和数据通路完全分开来，这样在确定内部数据走向的时候要慎重考虑。项目开始之初是需要召开很多的讨论会议的，应该尽量邀请所有相关部门来参与，好处有三个，第一可以充分了解大家的需