完整的硬件设计流程

需求分析→概要设计→详细设计→调试→测试→转产需求分析：硬件设计的第一步，也是关键一步，在需求分析阶段，只有充分了解需求，才能有针对性的开展器件选型、方案规划等工作。1）、整体性能要求：可初步进行CPU、存储器、主要器件选型2）、功能要求：根据需求要求进一步针对主要芯片做进一步细分，筛选满足功能的所有器件。3）、成本要求：在满足项目需求的前提下，尽可能地降低成本，是硬件工程师的重要职责。4）、接口要求：接口种类、数目，指示灯及其规范，复位键、电源按钮。5）、功耗要求：电源功率分配的依据，涉及电源架构设计、电源电路器件的选型概要设计:主要任务是设计系统框图、关键链路连接图、时钟分配框图等，并制定电源设计总体方案，对信号完整性及EMC的可行性、结构与散热的可行性、测试可行性等环节，做出初步分析。在这一阶段需要电子工程、结构与热设计工程师、EMC工程师、测试工程师等协同工作。需求分析的目标是选定一套最佳方案，确定关键器件及总体架构，而概要设计是对该架构做进一步细化。在概要设计阶段，与硬件设计相关的各部门工程师开始介入并做可行性分析，若发现总体方案的某些方面不行，反馈给项目经理。重新进行需求分析，并更改方案。详细设计：基于概要设计将每一部分细化。简单介绍一下更部门工程师职责电子工程师负责各个总线接口信号定义，CPU存储空间分配，时钟、复位电路器件选型及其拓扑结构、中断链路拓扑结构，电源电路的详细设计框图（电源产生方式、电压值、电流值），关键电源滤波方式，逻辑器件功能及其寄存器说明书，面板上用户接口定义及接口信号连接关系，指示灯器件的选型及连接关系，最后绘制原理图并产生物料清单。后期开始测试计划的制定。PCB工程师:根据电子工程师提供的详细设计文档，同时根据板内重要信号质量及时序要求，设计PCB层叠结构，基于前仿真的结果定义信号的走线规则，在PCB走线完成后，对重要信号进行后仿真已进行初步验证，对关键电源做电源完整性仿真，像电子工程师提供关于电源滤波的参看意见，最后，协同电子工程师共同完成测试计划制定。逻辑设计工程师:根据电子工程师提供的逻辑器件说明书，编写逻辑器件的代码及测试代码，并进行仿真电源设计工程师：根据电子工程师提供的关键期间内的电源电压及电流值，汇总得到各类电源的总功耗需求，根据结果，进行电源器件的选型及电源架构的设计。对于复杂的电源电路，电源工程师应该出推荐的电源电路和滤波方案，在调试和测试阶段，电源设计工程师负责协助电子工程师完成电源电路调试和测试。结构工程师：根据电子工程师提供的用户面板信息及PCB设计工程师提供的PCB尺寸、定位孔、安装等信息，设计PCB的机械图，制定PCB的限布区和限高区，在PCB上设定安装孔的位置，同时还负责面板的设计。热设计工程师：根据电子工程师提供的各器件的总功耗，器件布放的位置及器件高度，进行热方面的仿真，综合仿真结果完成热设计，如散热片的选型、风道的规划、温度传感器的布放位置。同时，提供单板的温度散布区域图，以作为PCB布局参考。EMC：根据电子工程师提供的用户接口信息、关键信号的速率和分布区域，以及PCB设计工程师提供的PCB层叠结构，定义关键信号的走线规则，用户接口防护方案。测试工程师：边界扫描设计工程师、ICT工程师、硬件测试工程师。边界扫描设计工程师负责完成边界扫描链路的设计和程序的编写。ICT工程师负责完成ICT夹具设计和程序编写。硬件测试工程师负责进行可测试性分析、汇总需要测试的信号，并辅助PCB设计工程师，为各个信号添加测试点。产品工程师：设计部门和生产部门的纽带，根据电子工程师提供的物料清单，产品工程师检查各器件厂家的生产状况、生产部门的备料情况，做出更换、推荐器件的建议，并反馈给电子工程师。PCB设计完成后，产品工程师负责检查PCB是否符合可生产性、可加工性的规定。对于违反规定的设计，给出修改意见，并反馈给PCB工程师。软件工程师：开始软件的详细设计，确定CPU速率、复位逻辑、中断拓扑、各器件之间的互连接口、用户监控等信息，意识软件设计和硬件设计匹配。调试：板子生产回来，首先验证是否存在电源短路的情况，其次，对单板上可编程器件加载程序，最后，对电源设计、时钟、复位电路等功能模块调试。测试：测试设备、测试环境的搭建、电源测试（电压、电流、纹波、噪声、上电顺序、下点顺序）、各接口信号完整性与时序、各通信接口的功能测试、复位链路测试、晶振、时钟驱动器、锁相环等与时钟有关的测试、指示灯等测试和其他测试。转产：完成所有调试和测试后，硬件设计的最后一步，将资料转交生产部门准备大批量生产，电子工程师负责将单板知识和测试方法教给生产人员，同时，ICT工程师应提供测试夹具和测试代码给工厂。