硬件PCB图设计 - 资深硬件工程师从五个方面谈产品设计

　　三．硬件PCB图设计

　　目的：通过具体的项目案例，进行PCB设计全部经验揭密，使你迅速成长为优秀的硬件工程师

　　1） 高速CPU板PCB设计经验与精华

　　2） 普通PCB的设计要点与精华

　　3） MOTOROLA公司的PowerPC系列的PCB设计精华

　　4） Intel公司PC主板的PCB设计精华

　　5） PC主板、工控机主板、电信设备用主板的PCB设计经验精华

　　6） 国内著名通信公司PCB设计规范与工作流程

　　7） PCB设计中生产、加工工艺的相关要求

　　8） 高速PCB设计中的传输线问题

　　9） 电信与数据通信领域主流CPU（PowerPC系列）的PCB设计经验与精华

　　10） 电信与数据通信领域通用物理层接口（百兆、千兆以太网，ATM等）的PCB设计经验与精华

　　11） 网络处理器的PCB设计经验与精华

　　12） PCB步线的拓扑结构极其重要性

　　13） PCI步线的PCB设计经验与精华

　　14） SDRAM、DDR SDRAM（125/133MHz）的PCB设计经验与精华

　　15） 项目案例：中端路由器PCB设计

　　PCB设计中要注意的问题：

　　PCB设计中要做到目的明确，对于重要的信号线要非常严格的要求布线的长度和处理地环路，而对于低速和不重要的信号线就可以放在稍低的布线优先级上。重要的部分包括：电源的分割；内存的时钟线，控制线和数据线的长度要求；高速差分线的布线等等。

　　A项目中使用内存芯片实现了1G大小的DDR memory，针对这个部分的布线是非常关键的，要考虑到控制线和地址线的拓扑分布，数据线和时钟线的长度差别控制等方面，在实现的过程中，根据芯片的数据手册和实际的工作频率可以得出具体的布线规则要求，比如同一组内的数据线长度相差不能超过多少个mil，每个通路之间的长度相差不能超过多少个mil等等。当这些要求确定后就可以明确要求PCB设计人员来实现了，如果设计中所有的重要布线要求都明确了，可以转换成整体的布线约束，利用CAD中的自动布线工具软件来实现PCB设计，这也是在高速PCB设计中的一个发展趋势。

　　四．硬件调试

　　目的：以具体的项目案例，传授硬件调试、测试经验与要点

　　1） 硬件调试等同于黑箱调试，如何快速分析、解决问题？

　　2） 大量调试经验的传授；

　　3） 如何加速硬件调试过程；

　　4） 如何迅速解决硬件调试问题；

　　5） DATACOM终端设备的CE测试要求。

　　当准备调试一块板的时候，一定要先认真的做好目视检查，检查在焊接的过程中是否有可见的短路和管脚搭锡等故障，检查是否有元器件型号放置错误，第一脚放置错误，漏装配等问题，然后用万用表测量各个电源到地的电阻，以检查是否有短路，这个好习惯可以避免贸然上电后损坏单板。调试的过程中要有平和的心态，遇见问题是非常正常的，要做的就是多做比较和分析，逐步的排除可能的原因，要坚信“凡事都是有办法解决的”和“问题出现一定有它的原因”，这样最后一定能调试成功。

　　五．软硬件联合调试

　　1） 如何判别是软件的错？

　　2） 如何与软件进行联合调试？

　　3） 大量的联合调试经验的传授。

　　总结：

　　现在从技术的角度来说，每个设计最终都可以做出来，但是一个项目的成功与否，不仅仅取决于技术上的实现，还与完成的时间，产品的质量，团队的配合密切相关，所以良好的团队协作，透明坦诚的项目沟通，精细周密的研发安排，充裕的物料和人员安排，这样才能保证一个项目的成功。

　　一个好的硬件工程师实际上就是一个项目经理，他/她需要从外界交流获取对自己设计的需求，然后汇总，分析成具体的硬件实现。还要跟众多的芯片和方案供应商联系，从中挑选出合适的方案，当原理图完成后，他/她要组织同事来进行配合评审和检查，还要和CAD工程师一起工作来完成PCB的设计。与此同时，还要准备好BOM清单，开始采购和准备物料，联系加工厂家完成板的贴装。在调试的过程中他/她要组织好软件工程师来一起攻关调试，配合测试工程师一起解决测试中发现的问题，等到产品推出到现场，如果出现问题，还需要做到及时的支持。所以做一个硬件设计人员要锻炼出良好的沟通能力，面对压力的调节能力，同一时间处理多个事务的协调和决断能力和良好平和的心态等等。

　　还有细心和认真，因为硬件设计上的一个小疏忽往往就会造成非常大的经济损失，比如以前碰到一块板在PCB设计完备出制造文件的时候误操作造成了电源层和地层连在了一起，PCB板制造完毕后又没有检查直接上生产线贴装，到测试的时候才发现短路问题，但是元器件已经都焊接到板上了，结果造成了几十万的损失。所以细心和认真的检查，负责任的测试，不懈的学习和积累，才能使得一个硬件设计人员持续不断的进步，而后术业有所小成。