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硬件開發(fā)流程文件介紹

 

在公司的規(guī)范化管理中，硬件開發(fā)的規(guī)范化是一項重要內(nèi)容。硬件開發(fā)流程是指導(dǎo)硬件工程師按規(guī)范化方式進行開發(fā)的準則，規(guī)范了硬件開發(fā)的全過程。硬件開發(fā)流程制定的目的是規(guī)范硬件開發(fā)過程控制，硬件開發(fā)質(zhì)量，確保硬件開發(fā)能按預(yù)定目的完成。

 

硬件開發(fā)流程詳解

 

硬件開發(fā)流程對硬件開發(fā)的全過程進行了科學(xué)分解，規(guī)范了硬件開發(fā)的五大任務(wù)。

 

a, 硬件需求分析

b, 硬件系統(tǒng)設(shè)計

c, 硬件開發(fā)及過程控制

d, 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

e, 文檔歸檔及驗收申請。

 

硬件開發(fā)真正起始應(yīng)在立項后，即接到立項任務(wù)書后，但在實際工作中，許多項目在立項前已做了大量硬件設(shè)計工作。立項完成后，項目組就已有了產(chǎn)品規(guī)格說明書，系統(tǒng)需求說明書及項目總體方案書，這些文件都已進行過評審。項目組接到任務(wù)后，首先要做的硬件開發(fā)工作就是要進行硬件需求分析，撰寫硬件需求規(guī)格說明書。硬件需求分析在整個產(chǎn)品開發(fā)過程中是非常重要的一環(huán)，硬件工程師更應(yīng)對這一項內(nèi)容加以重視。

 

 

一項產(chǎn)品的性能往往是由軟件和硬件共同完成的，哪些是由硬件完成，哪些是由軟件完成，項目組必須在需求時加以細致考慮。硬件需求分析還可以明確硬件開發(fā)任務(wù)。并從總體上論證現(xiàn)在的硬件水平，包括公司的硬件技術(shù)水平是否能滿足需求。硬件需求分析主要有下列內(nèi)容。

 

基本配置及運行環(huán)境

 

硬件整體系統(tǒng)的基本功能和主要性能指標(biāo)

硬件分系統(tǒng)的基本功能和主要功能指標(biāo)

功能模塊的劃分

關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)

外購硬件的名稱型號、生產(chǎn)單位、主要技術(shù)指標(biāo)

主要儀器設(shè)備

內(nèi)部合作，對外合作，國內(nèi)外同類產(chǎn)品硬件技術(shù)介紹

可靠性、穩(wěn)定性、電磁兼容討論

電源 、工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計

硬件測試方案

 

從上可見，硬件開發(fā)總體方案，把整個系統(tǒng)進一步具體化。硬件開發(fā)總體設(shè)計是最重要的環(huán)節(jié)之一。硬件工程師的責(zé)任重大?？傮w設(shè)計不好，可能出現(xiàn)致命的問題，造成的損失有許多是無法挽回的。如果是軟件的問題，還可以通過打補丁修改。

 

另外，總體方案設(shè)計對各個單板的任務(wù)以及相關(guān)的關(guān)系進一步明確，單板的設(shè)計要以總體設(shè)計方案為依據(jù)。而產(chǎn)品的好壞特別是系統(tǒng)的設(shè)計合理性、科學(xué)性、可靠性、穩(wěn)定性與總體設(shè)計關(guān)系密切。

 

硬件需求分析和硬件總體設(shè)計完成后，要對其進行評審。一個好的產(chǎn)品，特別是大型復(fù)雜產(chǎn)品，總體方案進行反復(fù)論證是不可缺少的。只有經(jīng)過多次反復(fù)論證的方案，查漏補缺，之后才可能成為好方案。

 

進行完硬件需求分析后，撰寫的硬件需求分析書，不但給出項目硬件開發(fā)總的任務(wù)框架，也引導(dǎo)項目組對開發(fā)任務(wù)有更深入的和具體的分析，更好地來制定開發(fā)計劃。

 

硬件需求分析完成后，項目組即可進行硬件總體設(shè)計，并撰寫硬件總體方案書。硬件總體設(shè)計的主要任務(wù)就是從總體上進一步劃分各單板的功能以及硬件的總體結(jié)構(gòu)描述，規(guī)定各單板間的接口及有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)。硬件總體設(shè)計主要有下列內(nèi)容：

 

系統(tǒng)功能及功能指標(biāo)

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖及功能劃分

單板命名

系統(tǒng)邏輯框圖

組成系統(tǒng)各功能塊的邏輯框圖，電路結(jié)構(gòu)圖及單板組成

單板邏輯框圖和電路結(jié)構(gòu)圖

關(guān)鍵技術(shù)討論

關(guān)鍵器件

 

總體審查包括兩部分，一是對有關(guān)文檔的格式，內(nèi)容的科學(xué)性，描述的準確性以及詳細情況進行審查。再就是對總體設(shè)計中技術(shù)合理性、可行性等進行審查。

 

如果評審不能通過，項目組必須對自己的方案重新進行修訂。

 

硬件總體設(shè)計方案通過后，即可著手關(guān)鍵器件的申請采購。關(guān)鍵元器件往往是一個項目能否順利實施的重要目標(biāo)。

 

關(guān)鍵器件落實后，即要進行結(jié)構(gòu)電源設(shè)計、單板總體設(shè)計。

 

單板總體設(shè)計需要項目與 CAD 配合完成。單板總體設(shè)計過程中，對電路板的布局、走線的速率、線間干擾以及 EMI 等的設(shè)計應(yīng)與 CAD 室合作。CAD 室可利用相應(yīng)分析軟件進行輔助分析。單板總體設(shè)計完成后，出單板總體設(shè)計方案書?？傮w設(shè)計主要包括下列內(nèi)容：

 

單板在整機中的的位置：單板功能描述

單板尺寸

單板邏輯圖及各功能模塊說明

單板軟件功能描述

單板軟件功能模塊劃分

接口定義及與相關(guān)板的關(guān)系

重要性能指標(biāo)、功耗及采用標(biāo)準

開發(fā)用儀器儀表等

 

每個單板都要有總體設(shè)計方案，且要經(jīng)過評審。否則要重新設(shè)計。只有單板總體方案通過后，才可以進行單板詳細設(shè)計。

 

 

單板詳細設(shè)計包括兩大部分：

 

單板軟件詳細設(shè)計

單板硬件詳細設(shè)計

 

單板軟、硬件詳細設(shè)計，要遵守公司的硬件設(shè)計技術(shù)規(guī)范，必須對物料選用，以及成本控制等上加以注意。

 

不同的單板，硬件詳細設(shè)計差別很大。但應(yīng)包括下列部分：單板整體功能的準確描述和模塊的精心劃分。接口的詳細設(shè)計。

 

關(guān)鍵元器件的功能描述及評審，元器件的選擇。

 

符合規(guī)范的原理圖及PCB圖。

 

對PCB板的測試及調(diào)試計劃。

 

單板詳細設(shè)計要撰寫單板詳細設(shè)計報告。

 

詳細設(shè)計報告必須經(jīng)過審核通過。單板軟件的詳細設(shè)計報告也需要審查，而單板硬件的詳細設(shè)計報告進行審查，如果審查通過，方可進行 PCB 板設(shè)計，如果通不過，則返回硬件需求分析，重新進行整個過程。這樣做的目的在于讓項目組重新審查一下，某個單板詳細設(shè)計通不過，是否會引起項目整體設(shè)計的改動。

 

如單板詳細設(shè)計報告通過，項目組一邊要與計劃處配合準備單板物料申購，一方面進行 PCB 板設(shè)計。PCB 板設(shè)計需要項目組與 CAD 室配合進行，PCB 原理圖是由項目組完成的，而 PCB 畫板和投板的管理工作都由 CAD 室完成。PCB 板設(shè)計完成后，就要進行單板硬件過程調(diào)試，調(diào)試過程中要注意多記錄、總結(jié)，勤于整理，寫出單板硬件過程調(diào)試文檔。

 

當(dāng)單板調(diào)試完成，項目組要把單板放到相應(yīng)環(huán)境進行單板硬件測試，并撰寫硬件測試文檔。如果 PCB 測試不通過，要重新投板，在測試。

 

在結(jié)構(gòu)電源，單板軟硬件都已完成開發(fā)后，就可以進行聯(lián)調(diào)，撰寫系統(tǒng)聯(lián)調(diào)報告。聯(lián)調(diào)是整機性能提高，穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)，認真周到的聯(lián)調(diào)可以發(fā)現(xiàn)各單板以及整體設(shè)計的不足，也是驗證設(shè)計目的是否達到的唯一方法。因此，聯(lián)調(diào)必須預(yù)先撰寫聯(lián)調(diào)計劃，并對整個聯(lián)調(diào)過程進行詳細記錄。只有對各種可能的環(huán)節(jié)驗證到才能保證機器走向市場后工作的可靠性和穩(wěn)定性。聯(lián)調(diào)后，看是不是符合設(shè)計要求。如果不符合設(shè)計要求將要返回去進行優(yōu)化設(shè)計。

 

如果聯(lián)調(diào)通過，項目要進行文件歸檔，把應(yīng)該歸檔的文件準備好，如果通過，才可進行驗收。

 

總之，硬件開發(fā)流程是硬件工程師規(guī)范日常開發(fā)工作的重要依據(jù)，全體硬件工程師必須認真學(xué)習(xí)?；旧希泄镜拈_發(fā)流程都是大同小異的，只是公司規(guī)模大小決定了流程的簡單與復(fù)雜之分。