硬件项目设计心得

1    充分了解各方的设计需求，确定合适的解决方案
        启动一个硬件开发项目，原始的推动力会来自于很多方面，比如市场的需要，基于整个系统架构的需要，应用软件部门的功能实现需要，提高系统某方面能力的需要等等，所以作为一个硬件系统的设计者，要主动的去了解各个方面的需求，并且综合起来，提出最合适的硬件解决方案。项目开始之初是需要召开很多的讨论会议的，应该尽量邀请所有相关部门来参与，好处有三个，第一可以充分了解大家的需要，以免在系统设计上遗漏重要的功能，第二是可以让各个部门了解这个项目的情况，提早做好时间和人员上协作的准备，第三是从感情方面讲，在设计之初各个部门就参与了进来，这个项目就变成了大家共同的一个心血结晶，会得到大家的呵护和良好合作，对完成工作是很有帮助的。

 2    原理图设计中要注意的问题
        原理图设计中要有“拿来主义”，现在的芯片厂家一般都可以提供参考设计的原理图，所以要尽量的借助这些资源，在充分理解参考设计的基础上，做一些自己的发挥。当主要的芯片选定以后，最关键的外围设计包括了电源，时钟和芯片间的互连。
        电源是保证硬件系统正常工作的基础，设计中要详细的分析：系统能够提供的电源输入；单板需要产生的电源输出；各个电源需要提供的电流大小；电源电路效率；各个电源能够允许的波动范围；整个电源系统需要的上电顺序等等。

3    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。
        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。

4    检查和调试
        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。

5    一些总结的话
        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，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。

本文来自：我爱研发网(52RD.com) 详细出处：http://www.52rd.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=77&id=108256&star=1#293354

最近同事做了块测试芯片的SOCKET板，发现一个问题总是解决不了，通过加班，我们终于发现了问题所在，并解决这个问题。

现象：图像异常，表现为灰阶图像中，某一阶上渗出紫色。

所试方法：换芯片，芯片引脚重新拖锡了一遍（防止LVDS虚焊或短路），均没有作用。

这时手按到板子的LVDS测试口上，发现图像会有变化，渗色会变弱，再用探头或者万用表点测试点也会有影响。

反过来检查PCB，发现LVDS的E0+/-，E1+/-作为IIS复用了，其在测试点外连到了很远的排阻上，尽管排阻没有装上，但是这样的走线，改变了LVDS差分线的阻抗。

由于差分信号频率较高，LVCLK＝45MHz，阻抗不匹配影响了影响的完整性。故对图像质量影响较大。

解决方法，较这四根信号线在测试点处切断，问题解决。

建议

1、LVDS接口尽量不要用作其他用途；
2、LVDS走线要做100OHM阻抗匹配，且走线尽量短，走线尽量直线，不允许的直角出现，保持阻抗的连续性，避免有过孔出现；
3、LVDS差分线与地的间距要尽量大，减小差模寄生电容。

信号通路的认识

1、信号通路的分类

　一般分为并行和串行两种。同样都有CLOCK，并行的一般是一次（可能是一个CLOCK，分为边沿触发和电平触发）传输一个字节（如8bit），而串行传输则是一次一组CLOCK传输一个字节。

从传输速度上来讲，不管串行怎么发展，基于最基于的原理，同样clock情况下，并行的永远要比串行传输速度要快。

目前串行传输发展的如火如荼，主要是基于并行传输所需要的传输线太多，而串行则不然。

如I2C(Inter IC)总线，只需要要SCL，SDA，两条信号线，前者为clock信号，后者是包括DATA和ADDRESS，且是双向传输，分别对应master和slave两种方式，传输速度从几百K到几M之间

还有一种串行传输方式，叫做SPI－Serial Peripheral interface，它是在IIC基础上，将双向数据分成两个端口传输。因此多了一根信号线。定义如下：
（1）SDO     – 主设备数据输出，从设备数据输入
（2）SDI      – 主设备数据输入，从设备数据输出
（3）SCLK   – 时钟信号，由主设备产生
（4）CS        – 从设备使能信号，由主设备控制

还有一种分类方法，是分为单端信号和差分信号
单端信号，顾名思义，就是信号是通过一根信号线传输的，电平1表示高，0表示低电平。
差分信号则是通过一对差分对传输信号的，一般分为signal+,signal-，信号中+1表示高电平，-1表示低电平，0没有意义，差分传输主要有两个优点：
（1）抗干扰能力强
（2）传输速度快
目前主要的高速信号传输方法都是采用差分传输的。如
A－LVDS

B－USB

电子产品组成

现代社会中，一个产品，特别的电子产品，小到手机、MP3/MP4、PDA等便携式电子设备，大到TV，冰箱，空调等家用电器，都是由三个部分组成的：

一是：机械结构，这里的结构包括外壳，有塑料的也在金属的，还有液晶屏，机架也算在内；

二是：硬件部分，包括电子电路，集成芯片以及各种接口；这个是基础

三是：软件部分，软件的作用现在是越来越来重要的，小到简单的单片机控制，复杂的则是在嵌入式系统，如ARM，MIPS等，这些都离不开软件开发