1.充分了解各方的设计需求,并确定合适的解决方案
启动硬件开发项目,原始驱动力将来自多个方面,如市场需求,基于整个系统架构的需求,应用软件部门的功能实现需求,需要提高能力系统的某些方面等,作为硬件系统的设计者应该主动了解各方面的需求,并提出最合适的硬件解决方案。例如,A项目的原始驱动力来自公司内部的高级软件团队。他们实际上发现原有的处理器板IP转发能力不能满足要求,这将给系统配置和使用带来极大的不便。他们提出了对新硬件的需求。根据这一目标,硬件解决方案有针对性地选择两个高性能网络处理器,然后需要与软件设计人员进行深入沟通,以确定内存大小,内部结构,外部接口的数量和类型以及调试接口,在确定内部数据的方向时,应仔细考虑这些细节,例如软件人员喜欢完全分离控制信令路径和数据路径。在项目开始时,需要进行许多讨论会。应邀请所有相关部门尽可能参与。有三个优点。第一个可以充分了解每个人的需求,以免错过系统设计中的重要功能。第二是让所有部门了解这个项目的情况,提前做好时间和人员合作的准备,第三是从情感上讲。在设计之初,各部门都参与其中。这个项目已成为每个人的共同大脑。将得到大家的关心和良好的合作,对完成工作非常有帮助。
2,在原理图设计中要注意的问题
原理图设计中必须有“精神主义”。现在芯片制造商一般可以提供参考设计的原理图,因此尽量在充分理解参考设计的基础上尽可能地利用这些资源来做一些自己的发挥。选择主芯片时,最关键的外设设计包括电源,时钟和芯片的互连。
电源是确保硬件系统正常运行的基础。应详细分析设计:系统可提供的功率输入;电路板需要产生的功率输出;每个电源需要提供的电流;电源电路效率;每个电源允许的波动。范围;整个电力系统所需的上电顺序,等等。例如,A项目中的网络处理器需要1.25V作为核心电压,所需精度在+ 5%和-3%之间,并且电流需要大约12A。根据这些要求,该设计采用5V电源输入,并采用线性开关电源。控制器和IR MOSFET设置合适的电源电路。精度要求决定了输出电容的ESR选择,并增加了远程反馈功能,以防止过电流引起的电压降。时钟电路的实现应考虑目标电路的抖动。 GE PHY设备用于A项目。最初,具有锁相环的零延迟时钟分配芯片用于提供100MHz时钟。结果是GE链接。发生丢包,后来换成简单的时钟缓冲设备来解决丢包问题。分析表明内部锁相环引入了抖动。
芯片之间的互连是为了确保数据的无差错传输。在这方面,高速差分信号线具有高速,良好的布线,良好的信号完整性等特点.A项目中的多芯片互连使用高速差分。信号线,调试和测试没问题。
3,PCB设计中要注意的问题
PCB设计的目的是明确的。对于重要的信号线,布线的长度和接地环路的处理非常严格,对于低速和不重要的信号线,它可以放置在略低的布线优先级。重要的部分包括:电源分割;存储器时钟线,控制线和数据线长度要求;高速差分线路布线等。
在A项目中,存储芯片用于实现1G DDR存储器。这部分的接线非常重要。有必要考虑控制线和地址线的拓扑分布,以及数据线和时钟线的长度差控制。在此过程中,根据芯片的数据表和实际工作频率,可以获得具体的布线规则。例如,同一组中数据线的长度不能相差超过mil,并且每条路径之间的长度不能相差超过Mil,依此类推。确定这些要求后,可明确要求PCB设计人员实施。如果设计中所有重要的接线要求都很清楚,则可以将它们转换为整体接线限制,并且可以使用CAD中的自动布线工具软件实现PCB设计。这也是高速PCB设计的一个趋势。
4,检查和调试
在准备调试电路板时,请务必仔细检查目视检查,看看在焊接过程中是否存在可见的短路和针脚缝合问题。检查是否有任何组件类型放置不正确。放置错误,泄漏组件等,然后使用万用表测量每个电源对地的电阻,以检查是否有短路。这个好习惯可以避免在加电后损坏电路板。在调试过程中,我们必须要安心。遇到这个问题是很正常的。我们需要做的是进行更多的比较和分析,逐步消除可能的原因。我们必须坚信“一切都有解决方案”,“问题就出现了”。这是有原因的,所以最终它将能够成功调试。
5,一些总结的话
现在从技术角度来看,每个设计都可以最终制作,但项目的成功不仅取决于技术实施,还取决于完成时间,产品质量和团队合作。因此,良好的团队合作,透明和诚实的项目沟通,认真的研发安排,充足的材料和人员安排可以确保项目的成功。一个优秀的硬件工程师实际上是项目经理。他/她需要从外部世界获得自己设计的需求,然后将其汇总并分析为特定的硬件实现。还请与众多芯片和解决方案提供商联系,以选择合适的解决方案。原理图完成后,他/她将组织同事配合审查和检查,并与CAD工程师一起完成PCB设计。同时,您还应准备BOM清单,开始采购和准备材料,并与处理制造商联系以完成电路板放置。在调试过程中,他/她应该组织软件工程师一起解决问题,配合测试工程师解决测试中发现的问题,并等到产品发布到现场。如果出现问题,需要及时支持。因此,硬件设计师应该运用良好的沟通技巧,面对调整压力的能力,同时处理多重事务的协调和决策能力,并且安心。
还有谨慎和严肃,因为硬件设计中的小疏忽经常会造成非常大的经济损失。例如,当PCB设计完成之前遇到电路板时,错误的操作会导致电源层和接地层连接。在PCB板制造完成后,它没有直接在生产线上进行检查。测试完成后,发现短路问题,但元件全部焊接到电路板上,导致数十万次损耗。因此,认真严谨的检查,负责任的检测,不懈的学习和积累可以使硬件设计师不断取得进步,然后手术行业取得了一个小小的成功。