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1、硬件工程师职责与基本技能硬件开发过程简介第1页/共41页 硬件开发过程简硬件开发过程简介介 产品硬件项目的开发:首先是要明确硬件总体需求情况,如CPU处理能力,存储容量及速度,I/O端口的分配、接口要求、电平要求、特殊电路（厚膜等）要求等等。其次，根据需求分析制定硬件总体方案，寻求关健器件及电路的技术资料、技术途径、技术支持，要比较充分地考虑技术可能性、可靠性以及成本控制，并对开发调节器试工具提出明确的要求,关键器件索取样品。第2页/共41页 第三、总体方案确定后，作硬件和单板软件的详细设计，包括绘制硬件原理图、单板软件功能框图及编码、PCBPCB布线，同时完成开发物料清单、新器件编码申请、物
2、料申请。第四、领回PCBPCB板及物料后由焊工焊好1-21-2块单板，作单板调试，对原理设计中的各功能进行调测，必要时修改原理图并作纪录。第3页/共41页 第五、软硬件系统联调，一般的单板需硬件人员、单板软件人员配合，特殊的单板（如主机板）需比较大型软件的开发，参与联调的软件人员更多。一般地，经过单板调试后在原理及PCB布线方面有些调整，需第二次投板。第六、内部验收及转中试，硬件项目完成开发过程。第4页/共41页 硬件开发真正起始应在立项后，即接到立项任务书后，但在实际工作中，许多项目在立项前己做了大量硬件设计工作。立项完成后，项目组就己有了产品规格说明书，系统需求说明书及项目总体方案书，这些
3、文件都己进行过评审。项目组接到任务书后，首先要做的硬件开发工作就是要进行硬件需求分析，撰写硬件需求说明书。硬件需求分析在整个产品开发过程中是非常重要的一环，硬件工程师更应对这一项内容加以重视。第5页/共41页 一项产品的性能往往是由软件和硬件共同完成的，哪些是由硬件完成，哪些是由软件完成，项目组必须在需求时加以细致考虑。硬件需求分析还可以明确硬件开发任务。并从总体上论证现在的硬件水平，包括公司的硬件技术水平是否能满足需求。第6页/共41页 硬件需求分析主要有下列内容:系统工程组网及使用说明 基本配置及其互联方法 运行环境 硬件整体系统的基本功能和主要性能指标 硬件分系统的基本功能和主要功能指标
4、 功能模块的划分 关键技术的攻关 外购硬件的名称、型号、生产单位，主要技术指标 主要仪器设备 内部合作，对外合作，国内外同类产品硬件技术介绍 可靠性、稳定性、电磁兼容讨论 电源、工艺结构设计 硬件测试方案第7页/共41页 从上可见，硬件开发总体方案，把整个系统进一步具体化，硬件开发总体设计是最重要的环节之一。总体设计不好，可能出现致命的问题，造成的损失有许多是无法挽回的。另外，总体方案设计对各个单板的任务以及相关的关系进一步明确，单板的设计要以总体设计方案为依据。而产品的好坏特别是系统的设计合理性、科学性、可靠性、稳定性与总体设计关系密切。第8页/共41页 硬件需求分析和硬件总体设计完成后，总
5、体办和管理办要对其进行评审。一个好的产品，特别是大型复杂产品，总体方案进行反复论证推敲是不可缺少的。只有经过多次反复论证的方案，才可能成为好方案。第9页/共41页 进行完硬件需求发析后，项目组即可进行硬件总体设计，并撰写硬件总体方案书。硬件总体设计的主要任务就是从总体上进一步划分各单板的功能以及硬件的总体结构描述，规定各单板间的接口及有关的技术指标。第10页/共41页硬件总体设计主要有下列内容：系统功能及功能指标 系统总体结构图及功能划分 单板命名 系统逻辑框图 组成系统各功能块的逻辑框图，电路结构图及单板组成 单板逻辑框图和电路结构图 关键技术讨论 关键器件第11页/共41页 总体审查包括两
6、部分，一是对有关文档的格式，内容的科学性，描述的准确性以及详简情况进行审查。再就是对总体设计中技术合理性、可行性等进行审查。如果评审不能通过，项目组必须对自己的方案重新进行修订。硬件总体设计方案通过后，即可着手关键器件的申购，主要工作由项目组来完成，计划处总体办进行把关。关键元器件往往是一个项目能否顺利实施的重要目标。关键器件落实后，即要进行结构电源设计、单板总体设计。结构电源设计由结构室、MBCMBC等单位协作完成，项目组必须准确地把自己的需求写成任务书，经批准后送达相关单位。第12页/共41页 单板总体设计需要项目与CAD配合完成。单板总体设计过程中，对电路板的布局、走线的速率、线间干扰以
7、及EMI等的设计应与CAD室合作。CAD室可得用相应分析软件进行辅助分析。单板总体设计完成后，出单板总体设计方案书。总体设计主要包括下列内容：单板在整机中的位置：单板功能描述单板尺寸单板逻辑图及各功能模块说明单板软件功能描述单板软件功能模块划分接口定义及与相关板的关系重要性能指标、功耗及采用标准开发用仪器仪表等第13页/共41页 每个单板都要有总体设计方案，且要经过总体办和管理办的联系评审。否则要重新设计。只有单板总体方案通过后，才可以进行单板详细设计。单板详细设计包括两大部分：单板软件详细设计 单板软、硬件详细设计，要遵守公司的硬件设计技术规范 必须对物料选用，以及成本控制等上加以注意。不同
8、的单板，硬件详细设计差别很大。但应包括下列部分：单板整体功能的准确描述和模块的精心划分。接口的详细设计。关键元器件的功能描述及评审，元器件的选择。符合规范的原理图及PCB图。对PCB板的测试及调试计划。第14页/共41页 单单板板详细设计详细设计要撰要撰写写单单板板详细设计报详细设计报告。告。详细设计报详细设计报告必告必须经过审须经过审核通核通过过。单单板板软软件件的的详细设计报详细设计报告由管理告由管理办组织审查办组织审查，而，而单单板硬件的板硬件的详细设计报详细设计报告，告，则则要由要由总总体体办办、管理、管理办办、CADCAD室室联联合合进进行行审查审查，如果，如果审查审查通通过过，方可
9、，方可进进行行PCBPCB板板设计设计，如果通不如果通不过过，则则返回硬件需求分析返回硬件需求分析处处，重新，重新进进行整行整个个过过程。程。这样这样做的目的在于做的目的在于让项让项目目组组重新重新审查审查一下，一下，某某个个单单板板详细设计详细设计通不通不过过，是否，是否会会引起引起项项目整体目整体设设计计的改的改动动。第15页/共41页 如单板详细设计报告通过，项目组一边要与计划处配合准备单板物料申购，一方面进行PCB板设计。PCB板设计需要顶目组与CAD室配合进行，PCB原理图是由项目组完成，而PCB画板和投板的管理工作都由CAD室完成。PCB投板有专门的PCB样板流程。PCB板设计完成
10、后，就要进行单板硬件过程调试，调试过程中要注意多记录、总结，勤于整理，写出单板硬件过程调试文档。单板调试完成，项目组要把单板放到相应环境进行单板硬件测试，并撰写硬件测试文档。如果PCB测试不通过，要重新投板，则要由项目组、管理办、总体办、CAD室联合决定。第16页/共41页 在结构电源，单板软硬件都己完成开发后，就可以进行联调，撰写系统联调报告。联调是整机性能提高，稳定的重要环节，认真周到的联调可以发现各单板以及整体设计的不足，也是验证设计目的是否达到的唯一方法。因此，联调必须预先撰写联调计划，并对整顿秩序个联调过程进行详细记录。只有对各种可能的环节验证到才能保证机器走向市场后的可靠性和稳定性
11、。联调后，必须经总体办和管理办，对联调结果进行评审，看是不是符合设计要求。如果不符合设计要坟将要返回去进行优化设计。如果联调通过，面目要进行文件归档，把应该归档的文件准备好，经总体办、管理办评审，如果通过，才可进行验收。第17页/共41页总之，硬件开发流程是硬件工程师规范日常开发工作的重要依据，全体硬件工程师必须认真学习。图纸设计工作流程第18页/共41页 产品 设计工作流程第19页/共41页 新产品开发程序第20页/共41页第21页/共41页第22页/共41页第23页/共41页第24页/共41页第25页/共41页 工程图纸的案例原理图顶层第26页/共41页原理图分图第27页/共41页第28页/共41页第29页/共41页第30页/共41页第31页/共41页第32页/共41页第33页/共41页第34页/共41页印制板图第35页/共41页印制板顶层图第36页/共41页印制板底层图第37页/共41页焊接图第38页/共41页装备图第39页/共41页第40页/共41页感谢您的观看！第41页/共41页