1.2 基本原則
1.2.1 确定需求：詳細理(lǐ)解設計(jì)需求，從需求中整理(lǐ)出電(diàn)路功能模塊和(hé)性能指标要求等
1.2.2 确定核心CPU：根據功能和(hé)性能需求制(zhì)定總體(tǐ)設計(jì)方案，對CPU進行(xíng)選型，CPU選型有(yǒu)以下幾點要求：
- 性價比高(gāo)
- 容易開(kāi)發：硬件調試工具種類多(duō)，參考設計(jì)多(duō)，軟件資源豐富，成功案例多(duō)
- 可(kě)擴展性
1.2.3 參考成功案例：
針對已經選定的CPU芯片，選擇一個(gè)與我們需求比較接近的成功參考設計(jì)，一般CPU生(shēng)産商或他們的合作(zuò)方都會(huì)對每款CPU芯片做(zuò)若幹開(kāi)發闆進行(xíng)驗證，廠家(jiā)公開(kāi)給用戶的參考設計(jì)圖雖說不是産品級的東西，也應該是經過嚴格驗證的，否則也會(huì)影(yǐng)響到他們的芯片推廣應用，縱然參考他們設計(jì)的外圍電(diàn)路有(yǒu)可(kě)推敲的地方，CPU本身的管腳連接使用方法也絕對是值得(de)我們信賴的，當然如果萬一出現多(duō)個(gè)參考設計(jì)某些(xiē)管腳連接方式不同，可(kě)以細讀CPU芯片手冊和(hé)勘誤表，或者找廠商确認。
另外在設計(jì)之前，最好我們能外借或者購買一塊選定的參考闆進行(xíng)軟件驗證，如果沒問題那(nà)麽硬件參考設計(jì)也是可(kě)以信賴的，但(dàn)要注意一點，現在很(hěn)多(duō)CPU都有(yǒu)若幹種啓動模式，我們要選一種最适合的啓動模式，或者做(zuò)成兼容設計(jì)
1.2.4 對外圍器(qì)件選型：
根據需求對外設功能模塊進行(xíng)元器(qì)件選型，元器(qì)件選型應該遵守以下原則：
- 普遍性原則：所選的元器(qì)件要被廣泛使用驗證過的盡量少(shǎo)使用冷偏芯片，減少(shǎo)風險；
- 高(gāo)性價比原則：在功能、性能、使用率都相近的情況下，盡量選擇價格比較好的元器(qì)件，減少(shǎo)成本；
- 采購方便原則：盡量選擇容易買到，供貨周期短(duǎn)的元器(qì)件；
- 持續發展原則：盡量選擇在可(kě)預見的時(shí)間(jiān)內(nèi)不會(huì)停産的元器(qì)件；
- 可(kě)替代原則：盡量選擇pin to pin兼容種類比較多(duō)的元器(qì)件；
- 向上(shàng)兼容原則：盡量選擇以前老産品用過的元器(qì)件；
- 資源節約原則：盡量用上(shàng)元器(qì)件的全部功能和(hé)管腳。
1.2.5 設計(jì)外圍電(diàn)路
對選定的CPU參考設計(jì)原理(lǐ)圖外圍電(diàn)路進行(xíng)修改，修改時(shí)對于每個(gè)功能模塊都要找至少(shǎo)3個(gè)相同外圍芯片的成功參考設計(jì)，如果找到的參考設計(jì)連接方法都是完全一樣的，那(nà)麽基本可(kě)以放心參照設計(jì)，但(dàn)即使隻有(yǒu)一個(gè)參考設計(jì)與其他的不一樣，也不能簡單地少(shǎo)數(shù)服從多(duō)數(shù)，而是要細讀芯片數(shù)據手冊，深入理(lǐ)解那(nà)些(xiē)管腳含義，多(duō)方討(tǎo)論，聯系芯片廠技(jì)術(shù)支持，最終确定科學、正确的連接方式，如果仍有(yǒu)疑義，可(kě)以做(zuò)兼容設計(jì)。這是整個(gè)原理(lǐ)圖設計(jì)過程中最關鍵的部分，我們必須做(zuò)到以下幾點：
- 對于每個(gè)功能模塊要盡量找到更多(duō)的成功參考設計(jì)，越難的應該越多(duō)，成功參考設計(jì)是“前人(rén)”的經驗和(hé)财富，我們理(lǐ)當借鑒吸收，站(zhàn)在“前人(rén)”的肩膀上(shàng)，也就提高(gāo)了自己的起點；
- 要多(duō)向權威請(qǐng)教、學習，但(dàn)不能迷信權威，因為(wèi)人(rén)人(rén)都有(yǒu)認知誤差，很(hěn)難保證對哪怕是最了解的事物總能做(zuò)出最科學的理(lǐ)解和(hé)判斷，開(kāi)發人(rén)員一定要在廣泛調查、學習和(hé)討(tǎo)論的基礎上(shàng)做(zuò)出最科學正确的決定；
-
如果是參考已有(yǒu)的老産品設計(jì)，設計(jì)中要留意老産品有(yǒu)哪些(xiē)遺留問題，這些(xiē)遺留問題與硬件哪些(xiē)功能模塊相關，在設計(jì)這些(xiē)相關模塊時(shí)要更加注意推敲，不能機械照抄原來(lái)設計(jì)。
1.2.6 設計(jì)時(shí)遵循的基本原則
硬件原理(lǐ)圖設計(jì)還(hái)應該遵守一些(xiē)基本原則，這些(xiē)基本原則要貫徹到整個(gè)設計(jì)過程，雖然成功的參考設計(jì)中也體(tǐ)現了這些(xiē)原則，但(dàn)因為(wèi)我們可(kě)能是“拼”出來(lái)的原理(lǐ)圖，所以我們還(hái)是要随時(shí)根據這些(xiē)原則來(lái)設計(jì)審查我們的原理(lǐ)圖，這些(xiē)原則包括：
- 數(shù)字電(diàn)源和(hé)模拟電(diàn)源分割；
- 數(shù)字地和(hé)模拟地分割，單點接地，數(shù)字地可(kě)以直接接機殼地（大(dà)地），機殼必須接大(dà)地；
- 各功能塊布局要合理(lǐ), 整份原理(lǐ)圖需布局均衡. 避免有(yǒu)些(xiē)地方很(hěn)擠,而有(yǒu)些(xiē)地方又很(hěn)松, 同PCB 設計(jì)同等道(dào)理(lǐ)；
- 可(kě)調元件(如電(diàn)位器(qì)), 切換開(kāi)關等對應的功能需标識清楚；
- 重要的控制(zhì)或信号線需标明(míng)流向及用文字标明(míng)功能；
- 元件參數(shù)/數(shù)值務求準确标識. 特别留意功率電(diàn)阻一定需标明(míng)功率值, 高(gāo)耐壓的濾波電(diàn)容需标明(míng)耐壓值；
- 保證系統各模塊資源不能沖突，例如：同一I2C總線上(shàng)的設備地址不能相同，等等；
- 閱讀系統中所有(yǒu)芯片的手冊（一般是設計(jì)參考手冊），看它們的未用輸入管腳是否需要做(zuò)外部處理(lǐ)，如果需要一定要做(zuò)相應處理(lǐ)，否則可(kě)能引起芯片內(nèi)部振蕩，導緻芯片不能正常工作(zuò)；
- 在不增加硬件設計(jì)難度的情況下盡量保證軟件開(kāi)發方便，或者以小(xiǎo)的硬件設計(jì)難度來(lái)換取更多(duō)方便、可(kě)靠、高(gāo)效的軟件設計(jì)，這點需要硬件設計(jì)人(rén)員懂得(de)底層軟件開(kāi)發調試，要求較高(gāo)；
- 功耗問題；
- 産品散熱問題，可(kě)以在功耗和(hé)發熱較大(dà)的芯片增加散熱片或風扇，産品機箱也要考慮這個(gè)問題，不能把機箱做(zuò)成保溫盒，電(diàn)路闆對“溫室”是感冒的；還(hái)要考慮産品的安放位置，最好是放在空(kōng)間(jiān)比較大(dà)，空(kōng)氣流動暢通(tōng)的位置，有(yǒu)利于熱量散發出去。
1.2.7 原理(lǐ)圖審核
硬件原理(lǐ)圖設計(jì)完成之後，設計(jì)人(rén)員應該按照以上(shàng)步驟和(hé)要求首先進行(xíng)自審，自審後要達到有(yǒu)95%以上(shàng)把握和(hé)信心，然後再提交他人(rén)審核，其他審核人(rén)員同樣按照以上(shàng)要求對原理(lǐ)圖進行(xíng)嚴格審查，如發現問題要及時(shí)進行(xíng)討(tǎo)論分析，分析解決過程同樣遵循以上(shàng)原則、步驟。
1.2.8 設計(jì)基本要求
隻要開(kāi)發和(hé)審核人(rén)員都能夠嚴格按以上(shàng)要求進行(xíng)電(diàn)路設計(jì)和(hé)審查，我們就有(yǒu)理(lǐ)由相信，所有(yǒu)硬件開(kāi)發人(rén)員設計(jì)出的電(diàn)路闆一版成功率都會(huì)很(hěn)高(gāo)的，所以提出以下幾點：
- 設計(jì)人(rén)員自身應該保證原理(lǐ)圖的正确性和(hé)可(kě)靠性，要做(zuò)到設計(jì)即是審核，嚴格自審，不要把希望寄托在審核人(rén)員身上(shàng)，設計(jì)出現的任何問題應由設計(jì)人(rén)員自己承擔，其他審核人(rén)員不負連帶責任；
- 其他審核人(rén)員雖然不承擔連帶責任，也應該按照以上(shàng)要求進行(xíng)嚴格審查，一旦設計(jì)出現問題，同樣反映了審核人(rén)員的水(shuǐ)平、作(zuò)風和(hé)态度；
- 普通(tōng)原理(lǐ)圖設計(jì)，包括老産品升級修改，原則上(shàng)要求原理(lǐ)圖一版成功，最多(duō)兩版封闆，超過兩版将進行(xíng)績效處罰；
- 對于功能複雜，疑點較多(duō)的全新設計(jì)，原則上(shàng)要求原理(lǐ)圖兩版內(nèi)成功，最多(duō)三版封闆，超過三版要進行(xíng)績效處罰；
- 原理(lǐ)圖封闆标準為(wèi)：電(diàn)路闆沒有(yǒu)任何原理(lǐ)性飛線和(hé)其他處理(lǐ)點；
- 每張原理(lǐ)圖都需有(yǒu)公司的标準圖框,并标明(míng)對應圖紙的功能,文件名,制(zhì)圖人(rén)名/确認人(rén)名, 日期, 版本号；
- 對于重點設計(jì)的相關模拟電(diàn)路産品，沒有(yǒu)主用芯片、外圍芯片以及芯片與芯片之間(jiān)的連接方面的問題。所以，元器(qì)件的選項尤為(wèi)重要，對于硬件設計(jì)的一些(xiē)基本原則一定要注意
