硬件设计要点和原理图检查要点

硬件设计要点和原理图检查要点

目录

1目的及意义 (2)

2原理图设计要点 (2)

3原理图检查要点 (6)

4PCB检查要点 (9)

1目的及意义

本文主要目的有如下几点：

1.论述硬件原理图设计时一些重要的要点，这些要点是以前设计经验的总结。

根据这些原则设计原理图，可以使设计更规范，更正确。

2.规范原理图Review时一些关键的检查点，根据这些检查点，可以避免一些低

级的错误，从最大程度上保证工程师的设计初衷是和所画出来的原理图是完全一致的。

3.规范PCB Review时一些关键的检查点，可以从最大程度避免工程师在PCB上

所犯的低级失误。

以下符号表示的意义：

●表明必须要遵循的要求

●表明强烈推荐的要求

●表明建议的要求

工程师可以

●确认此个检查项

●确认检查项不能被满足

2原理图设计要点

1)芯片的外围电路设计尽量使用参考设计，以及芯片的硬件设计指南

2)尽量拷贝别人已经验证过的原理图

3)时钟以及高速信号要有正确的端接方式，要求不高的可采用源端串联方式

4)时钟信号尽量采用点对点连接方式

5)高速并行总线的时钟应该从同一片芯片发出

6)在PCB空间足够的情况下，每个电源PIN上都保证有一个去耦电容.并且靠

近电源PIN

7)尽量使用oscillators而不是crystals.

8)对于时钟分发芯片,使用带有PLL功能的Distribution提高时钟性能.

9)选择适当的电容耐压值，对于一般钽电容应该按2X标准选择

10)按钮信号应该有去抖功能

11)接口器件是否有ESD保护功能.

12)对于载板/子板/背板的接口信号,逐个检查接口信号是否一致.

13)单板的功耗/散热必须满足实际工作环境

14)在相同功能的情况下，选用接口尽量简单，元器件管脚数尽量少的元器件

15)运用仿真工具，确定高速信号正确的端接方式

16)在无特殊的情况下，尽量选用标准的电源模块，电源的输出能力要达到负

载峰值电流的20%以上

17)对于有几种电源供电的IC，必须注意上电顺序问题

18)没有特别需要，请使用已验证过的元器件.

19)高速串行总线的时钟源必须选用所要求的时钟精度/Jitter

20)对于PCI信号，严格遵循上/下拉原则：

●以下信号无需上下拉：AD[0:31]，CBE[0:3]#，IDSEL，PAR

●以下信号必需上拉（4.7K）：AD[32:63]，FRAME#, TRDY#, IRDY#,

DEVSEL#, STOP#, SERR#, PERR#, LOCK#, INTA#, INTB#, INTC#,

INTD#, REQ64#, ACK64#，CBE[4:7]#，另外还有仲裁器的REG#/GNT#信号

21)对于CompactPCI单板，背板CPCI接口应遵循如下原则：

●总线串阻原则

i.所有总线型的PCI信号都应该串有10欧姆的电阻,这些信号有:

AD0-AD31, C/BE0#-C/BE3#, PAR, FRAME#, IRDY#, TRDY#,

STOP#, LOCK#, IDSEL, DEVSEL#, PERR#, SERR#, RST#.

ii.如果以下信号被使用,也需要串接10欧姆的电阻: INTA#, INTB#, INTC#, INTD#, SB0#, SDONE, AD32-AD63, C/BE4#-C/BE7#,

REQ64#, ACK64#, PAR64.

iii.以下是点到点信号不需要串接10欧姆的电阻: CLK, REQ#, GNT#, TDI, TDO, TCK, TMS, TRST#, BD_SEL#, HEALTHY#

●总线预充电原则,如无括号内注明默认的上拉电阻值都为10K:

iv.预充电偏差电压为VP(1V左右的预充电电压)的信号为: 所有总线型信号原则上都预充电到VP,其中有:AD0-AD31, C/BE0#-C/BE3#,

PAR, FRAME#, IRDY#, TRDY#, STOP#, LOCK#, IDSEL,

DEVSEL#, PERR#, SERR#

v.预充电偏差电压是VIO(因为是长针也算是前级电源)的信号为: PCI_RST#, ENUM#, INTA#, INTB#, INTC#, INTD#, REQ#,

GNT#(上拉电阻100K), BD_SEL#(上拉电阻1.2K), M66EN,

PCIXCAP

vi.特例：HEALTHY#不需要预充电电压,但由于其开集电极输出特性,所以上拉到VIO(2K)，PCI_CLK可以接到VP,也可以接到VIO,一般

还是接到VP

22)I2C/SMBus必须要有上拉电阻

23)对于不用的具有输入特性的PIN，应接到无效电平。高有效，使用下拉；

低有效则上拉。

24)配置引脚或不可确定的引脚，应该同时接上下拉，在调试时做取舍

25)对于配置引脚，在上电复位时，确定没有任何驱动源驱动

26)原理图符号和对应元器件管脚要一一对应，对于管脚数目比较多的元器件，

可以分在几个Parts中实现，同种功能的引脚，尽量安排在一起。

27)单板电源入口必须要有过流保护能力

28)非常严格的高速系统同步时钟，可以考虑使用相位可调的锁相环芯片。

29)复杂接口逻辑转换，最好使用CPLD来实现

30)有LED能显示单板工作情况，如正常上电，工作状态，链路状态等

31)板子需要有硬件ID，版本号的支持，实现方法可以有硬连线，寄存器/ROM

方式等

32)IC的Value推荐使用IC的Part number

33)高速多路时钟分发芯片的电源引脚不仅需要去耦电容，而且需要有磁珠串

联

34)对于不用贴片的元器件,在原理图中表述清楚。可以在Value/Reference中表

示

35)对关键信号,预留TP测试点,以便以后调试使用.