原创 硬件开发的一般流程

（此照片由AI生成）

硬件开发流程文件介绍

在公司的规范化管理中，硬件开发的规范化是一项重要内容。硬件开发流程是指导硬件工程师按规范化方式进行开发的准则，规范了硬件开发的全过程。硬件开发流程制定的目的是规范硬件开发过程控制，硬件开发质量，确保硬件开发能按预定目的完成。

硬件开发流程详解

硬件开发流程对硬件开发的全过程进行了科学分解，规范了硬件开发的五大任务。

a, 硬件需求分析

b, 硬件系统设计

c, 硬件开发及过程控制

d, 系统联调

e, 文档归档及验收申请。

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，许多项目在立项前已做了大量硬件设计工作。立项完成后，项目组就已有了产品规格说明书，系统需求说明书及项目总体方案书，这些文件都已进行过评审。项目组接到任务后，首先要做的硬件开发工作就是要进行硬件需求分析，撰写硬件需求规格说明书。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。

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。硬件需求分析主要有下列内容。

基本配置及运行环境

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

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

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。硬件工程师的责任重大。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。如果是软件的问题，还可以通过打补丁修改。

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。

硬件需求分析和硬件总体设计完成后，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是不可缺少的。只有经过多次反复论证的方案，查漏补缺，之后才可能成为好方案。

进行完硬件需求分析后，撰写的硬件需求分析书，不但给出项目硬件开发总的任务框架，也引导项目组对开发任务有更深入的和具体的分析，更好地来制定开发计划。

硬件需求分析完成后，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。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

总体审查包括两部分，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细情况进行审查。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请采购。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。

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、线间干扰以及 EMI 等的设计应与 CAD 室合作。CAD 室可利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

每个单板都要有总体设计方案，且要经过评审。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

单板硬件详细设计

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。

单板详细设计要撰写单板详细设计报告。

详细设计报告必须经过审核通过。单板软件的详细设计报告也需要审查，而单板硬件的详细设计报告进行审查，如果审查通过，方可进行 PCB 板设计，如果通不过，则返回硬件需求分析，重新进行整个过程。这样做的目的在于让项目组重新审查一下，某个单板详细设计通不过，是否会引起项目整体设计的改动。

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 板设计需要项目组与 CAD 室配合进行，PCB 原理图是由项目组完成的，而 PCB 画板和投板的管理工作都由 CAD 室完成。PCB 板设计完成后，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。

当单板调试完成，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，在测试。

在结构电源，单板软硬件都已完成开发后，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工作的可靠性和稳定性。联调后，看是不是符合设计要求。如果不符合设计要求将要返回去进行优化设计。

如果联调通过，项目要进行文件归档，把应该归档的文件准备好，如果通过，才可进行验收。

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。基本上，所有公司的开发流程都是大同小异的，只是公司规模大小决定了流程的简单与复杂之分。