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來源：網絡素材

整理：李肖遙

傳送門?： 總結了一份嵌入式產品研發的具體流程

之前，我們詳細講述了嵌入式產品的研發流程，那么在這一節，我們具體以嵌入式產品的硬件部分為例，再次講解其開發過程，希望通過這一節，大家能對嵌入式硬件開發流程有更深刻的認識，在以后的學習和工作中，更加規范化和標準化，提高開發技能。嵌入式硬件開發流程一般如下圖，分為8個階段：

嵌入式產品的硬件形態各異，CPU 從簡單的4 位/8位單片機到32 位的ARM處理器，以及其他專用IC。另外，依據產品的不同需求，外圍電路也各不相同。每一次硬件開發過程，都需要依據實際的需求，考慮多方面的因素，選擇最合適的方案來。

硬件階段1：硬件產品需求

和普通的嵌入式產品需求一樣。階段1：產品需求。

硬件階段2：硬件總體設計方案

一個硬件開發項目，它的需求可能來自很多方面，比如市場產品的需要或性能提升的要求等，因此，作為一個硬件設計人員，我們需要主動去了解各個方面的需求并分析，根據系統所要完成的功能，選擇最合適的硬件方案。

在這一階段，我們需要分析整個系統設計的可行性，包括方案中主要器件的可采購性，產品開發投入，項目開發周期預計，開發風險評估等，并針對開發過程中可能遇到的問題，提前選擇應對方案，保證硬件的順利完成。

硬件階段3：硬件電路原理圖設計

在系統方案確定后，我們即可以開展相關的設計工作，原理設計主要包括系統總體設計和詳細設計，最終產生詳細的設計文檔和硬件原理圖。

原理設計和PCB設計是設計人員最主要的兩個工作之一，在原理設計過程中，我們需要規劃硬件內部資源，如系統存儲空間，以及各個外圍電路模塊的實現。另外，對系統主要的外圍電路，如電源、復位等也需要仔細的考慮，在一些高速設計或特殊應用場合，還需要考慮EMC/EMI等。

電源是保證硬件系統正常工作的基礎，設計中要詳細的分析：系統能夠提供的電源輸入;單板需要產生的電源輸出;各個電源需要提供的電流大小;電源電路效率;各個電源能夠允許的波動范圍;整個電源系統需要的上電順序等等。

為了系統穩定可靠的工作，復位電路的設計也非常重要，如何保證系統不會在外界干擾的情況下異常復位，如何保證在系統運行異常的時候能夠及時復位，以及如何合理的復位，才能保證系統完整的復位后，這些也都是我們在原理設計的時候需要考慮的。

同樣的，時鐘電路的設計也是非常重要的一個方面，一個不好的時鐘電路設計，可能會引起通信產品的數據丟包，產生大的EMI，甚至導致系統不穩定。

原理圖設計中要有“拿來主義”!現在的芯片廠家一般都可以提供參考設計的原理圖，所以要盡量的借助這些資源，在充分理解參考設計的基礎上，做一些自己的發揮。

硬件階段4：PCB圖設計

PCB設計階段，即是將原理圖設計轉化為實際的可加工的PCB 線路板，目前主流的PCB 設計軟件有PADS，Candence 和Protel幾種。

PCB設計，尤其是高速PCB，需要考慮EMC/EMI，阻抗控制，信號質量等，對PCB 設計人員的要求比較高。為了驗證設計的PCB是否符合要求，有的還需要進行PCB 仿真。并依據仿真結果調整PCB 的布局布線，完成整個的設計。

硬件階段5：PCB加工文件制作與PCB打樣

PCB繪制完成以后，在這一階段，我們需要生成加工廠可識別的加工文件，即常說的光繪文件，將其交給加工廠打樣PCB 空板。一般1~4層板可以在一周內完成打樣。

硬件階段6：硬件產品的焊接與調試

在拿到加工廠打樣會的 PCB空板以后，接下來我們，需要檢查PCB空板是否和我們設計預期一樣，是否存在明顯的短路或斷痕，檢查通過后，則需要將前期采購的元器件和PCB空板交由生產廠家進行焊接(如果PCB 電路不復雜，為了加快速度，也可以直接手工焊接元器件)。

當PCB 已經焊接完成后，在調試PCB之前，一定要先認真檢查是否有可見的短路和管腳搭錫等故障，檢查是否有元器件型號放置錯誤，第一腳放置錯誤，漏裝配等問題，然后用萬用表測量各個電源到地的電阻，以檢查是否有短路，這樣可以避免貿然上電后損壞單板。調試的過程中要有平和的心態，遇見問題是非常正常的，要做的就是多做比較和分析，逐步的排除可能的原因，直致最終調試成功。

在硬件調試過程中，需要經常使用到的調試工具有萬用表和示波器，邏輯分析儀等，用于測試和觀察板內信號電壓和信號質量，信號時序是否滿足要求。

硬件階段7：硬件產品測試

當硬件產品調試通過以后，我們需要對照產品產品的需求說明，一項一項進行測試，確認是否符合預期的要求，如果達不到要求，則需要對硬件產品進行調試和修改，直到符合產品需求文明(一般都以需求說明文檔作為評判的一句，當然明顯的需求說明錯誤除外)。

硬件階段8：硬件產品

我們最終開發的硬件成功。一個完整的，完成符合產品需求的硬件產品還不能說明一個成功的產品開發過程，我們還需要按照預定計劃，準時高質量的完成。才是一個成功的產品開發過程。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的总结了一份嵌入式硬件开发的具体流程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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