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硬件原理圖設計規范

已有 1857 次閱讀2012-9-3 18:01

一、原理圖格式標準:

原理圖設計格式基本要求 : 清晰,準確,規范,易讀.具體要求如下:

1.1 各功能塊布局要合理,整份原理圖需布局均衡.避免有些地方很擠,而有些地方又很松,同 PCB 設計同等道理 .

1.2 盡量將各功能部分模塊化(如步進電機驅動、直流電機驅動，PG電機驅動，開關電源等), 以便于同類機型資源共享 , 各功能模塊界線需清晰 .

1.3 接插口(如電源輸入，輸出負載接口，采樣接口等)盡量分布在圖紙的四周圍 , 示意出實際接口外形及每一接腳的功能 .

1.4 可調元件(如電位器 ), 切換開關等對應的功能需標識清楚。

1.5 每一部件(如 TUNER,IC 等)電源的去耦電阻 / 電容需置于對應腳的就近處 .

1.6 濾波器件(如高 / 低頻濾波電容 , 電感)需置于作用部位的就近處 .

1.7 重要的控制或信號線需標明流向及用文字標明功能 .

1.8 CPU 為整機的控制中心,接口線最多 . 故 CPU 周邊需留多一些空間進行布線及相關標注 , 而不致于顯得過分擁擠 .

1.9 CPU 的設置二極管需于旁邊做一表格進行對應設置的說明 .

1.10重要器件(如接插座 ,IC,TUNER 等)外框用粗體線(統一 0.5mm).

1.11用于標識的文字類型需統一 , 文字高度可分為幾種(重要器件如接插座、IC、TUNER 等可用大些的字 , 其它可統一用小些的 ).

1.12元件標號照公司要求按功能塊進行標識 .

1.13元件參數 / 數值務求準確標識 . 特別留意功率電阻一定需標明功率值 , 高耐壓的濾波電容需標明耐壓值 .

1.14每張原理圖都需有公司的標準圖框 , 并標明對應圖紙的功能 , 文件名 , 制圖人名/ 確認人名 , 日期 , 版本號 .

1.15 設計初始階段工程師完成原理圖設計并自我審查合格后 , 需提交給項目主管進行再審核 , 直到合格后才能開始進行 PCB 設計 .

二、原理圖設計標準參考:

2.0原理圖設計前的方案確認的基本原則：

2.1 詳細理解設計需求，從需求中整理出電路功能模塊和性能指標要求。

2.2 根據功能和性能需求制定總體設計方案，對CPU進行選型，CPU選型有以下幾點要求：

(1) 性價比高；

(2) 容易開發：體現在硬件調試工具種類多，參考設計多，軟件資源豐富，成功案例多；

(3) 可擴展性好。

2.3 針對已經選定的CPU芯片，選擇一個與我們需求比較接近的成功參考設計.

2.4 根據需求對外設功能模塊進行元器件選型，元器件選型應該遵守以下原則：

a）普遍性原則：所選的元器件要是被廣泛使用驗證過的，盡量少使用冷門、偏門芯片，減少開發風險。

b）高性價比原則：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件，降低成本。

c）采購方便原則：盡量選擇容易買到、供貨周期短的元器件。

d）持續發展原則：盡量選擇在可預見的時間內不會停產的元器件。

e）可替代原則：盡量選擇pinto pin兼容芯片品牌比較多的元器件。

f）向上兼容原則：盡量選擇以前老產品用過的元器件。

g）資源節約原則：盡量用上元器件的全部功能和管腳。

2.5 對選定的CPU參考設計原理圖外圍電路進行修改

修改時對于每個功能模塊都要找至少3個相同外圍芯片的成功參考設計，如果找到的參考設計連接方法都是完全一樣的，那么基本可以放心參照設計，但即使只有一個參考設計與其他的不一樣，也不能簡單地按少數服從多數的原則，而是要細讀芯片數據手冊，深入理解那些管腳含義，多方討論，聯系芯片廠技術支持，最終確定科學、正確的連接方式，如果仍有疑義，可以做兼容設計。

這是整個原理圖設計過程中最關鍵的部分，必須做到以下幾點：

a）對于每個功能模塊要盡量找到更多的成功參考設計，越難的應該越多。

b）開發人員一定要在廣泛調查、學習和討論的基礎上做出最科學正確的決定。

c）如果是參考已有的老產品設計，設計中要留意老產品有哪些遺留問題，這些遺留問題與硬件哪些功能模塊相關，在設計這些相關模塊時要更加注意推敲，不能機械照抄原來設計。

2.6 硬件原理圖設計還應該遵守一些基本原則，這些基本原則要貫徹到整個設計過程，雖然成功的參考設計中也體現了這些原則，但因為是“拼”出來的原理圖，所以我們還要隨時根據這些原則來設計審查原理圖，這些原則包括：

a）數字電源和模擬電源分割。

b）數字地和模擬地分割，單點接地，數字地可以直接接機殼地（大地），機殼必須接地，以保護用護人身安全

c）保證系統各模塊資源不能沖突。

d）閱讀系統中所有芯片的手冊（一般是設計參考手冊），看它們未用的輸入管腳是否需要做外部處理，是要上拉、下拉，還是懸空，如果需要上拉或下拉，則一定要做相應處理，否則可能引起芯片內部振蕩，導致芯片不能正常工作。

e）在不增加硬件設計難度的情況下盡量保證軟件開發方便，或者以較小的硬件設計難度來換取更多方便、可靠、高效的軟件設計。

f）功耗問題，設計時盡量降低功耗。

g）產品散熱問題，可以在功耗和發熱較大的芯片增加散熱片或風扇，產品機箱也要考慮這個問題，不能把機箱做成保溫盒，電路板對“溫室”是感冒的。