嵌入式项目方案设计(9页).docx
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上传人:正***
编号:873576
2024-01-05
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1、嵌入式项目方案设计嵌入式系统设计作为嵌入式系统设计的基本教程全面地阐述了嵌入式系统的软硬件技术及其应用设计的基本方法和过程以下是小编在网上找到的嵌入式项目方案设计范文供大家参照阶段 1:产品需求在这一个阶段我们需要弄清楚的是产品的需求从何而来一个成功的产品我们需要满足些需求只有需求明确了我们的产品开发目标才能明确在产品需求解析阶段我们能够经过以下这些路子获取产品需求:1 )市场解析与调研主若是看市场有什么需求 , 还有就是前沿的技术(站在做一款产品的角度);2 )客户调研和用户定位从市场广大客户那获取最正确的产品需求(要注意解析市场产品生命周期升级可否方便);3 )利润导向 ( 成本估量 ) 2、;4 )若是是外包项目则需要我们的客户供应产品的需求 (直接从客户那获取让客户签协议);编者按:当一个项目做完的时候若是客户突然又增加需求增加功能将以致你的项目周期严重延误成本激烈上升并且测试好的产品可能要全部重新测试原来的设计可能将不会满足当前的要求因此做项目从前最好要跟客户把需求确定下来并且签署一份协议否则你辛苦多少个日日夜夜获取的将是一个无法整理的烂摊子!阶段 2:产品规格说明在前一个阶段我们采集了产品的全部需求那么在产品规格说明阶段我们的任务是将全部的需求细化成产品的详细的规格就比方一个简单的 USB转串口线我们需要确定产品的规格包括:1 )产品的外观;2 )产品支持的操作系统;3 )3、产品的接口形式和支持的规范;等等诸这样类切记在形成了产品的规格说明后在后续的开发过程中我们必定严格的遵守没有 200%的原因不能够随意更正产品的需求否则产品的开发过程必然是一个屡次无期的过程产品规格说明主要从以下方面进行考虑:1 )考虑该产品需要些硬件接口;2 )产品用在些环境下要做多大耗电量如何若是是花销类产品还跟设计雅观产品可否便于携带以确定板子大小的需求可否防水;3 )产品成本要求;4 )产品性能参数的说明 (比方交换机若是是百兆的速率用于家庭和一般公司;若是是用于整个省的交换那设计的速率必然数十万兆以上了)因此说产品性能参数的不同样就会影响到我们设计考虑的不同样那么产品的规格自然就不同4、样了;5 )需要适应和吻合的国家标准国际标准或行业标准;阶段 3:产品整体设计方案在完成了产品规格说明今后我们需要针对这一产品认识当前有些可行的方案经过几个方案进行比较包括从成本、性能、开发周期、开发难度等多方面进行考虑最后选择一个最合适自己的产品整体设计方案在这一阶段我们除了确定详细实现的方案外我们还需要综合考虑产品开发周期多少人月的工作量需要些资源也许外面协助以及开发过程中可能碰到的风险及对付措施形成整个项目的项目计划指导我们的整个开发过程阶段 4:产品大纲设计产品大纲设计主若是在整体设计方案的基础进步一步的细化详细从硬件和软件两方面下手:硬件模块大纲设计硬件模块大纲设计主要从硬件的角度出5、发确认整个系统的架构并按功能来划分各个模块确定各个模块的的大概实现第一要依照我们终究要些外面功能以及产品要完成的工作来进行CPU选型(注意:CPU一旦确定那么你的周围硬件电路就要参照该CPU厂家供应的方案电路来设计)尔后再依照产品的功能需求选芯片比方是外接AD还是用片内 AD采用什么样的通讯方式有什么外面接口还有最重要的是要考虑电磁兼容编者按:一般一款 CPU的生计周期是 58 年你考虑选型的时候要注意不要采用快停产的CPU省得出现这样的结局: 产品辛辛苦苦开发了 1 到 2 年刚开发出来还没赚钱 CPU又停产了又得要重新开发很多公司就死在这个上面软件模块大纲设计软件模块大纲设计阶段主若是依照6、系统的要求将整个系统按功能进行模块划分定义好各个功能模块之间的接口以及模块内主要的数据结构等阶段 5:产品详细设计硬件模块详细设计主若是详细的电路图和一些详细要求包括 PCB和外壳相互设计尺寸这些参数接下来我们就需要依照硬件模块详细设计文档的指导完成整个硬件的设计包括原理图、 PCB的绘制阶段 6:软件模块详细设计功能函数接口定义该函数功能接口完成功能数据结构全局变量完成任务时各个功能函数接口调用流程在完成了软件模块详细设计今后就进入详细的编码阶段在软件模块详细设计的指导下完成整个系统的软件编码编者按:必然要注意需要先完成模块详细设计文档今后软件才进入本质的编码阶段硬件进入详细的原理图、PCB7、实现阶段这样才能尽量在设计之初就考虑周祥防范在设计过程中屡次更正提升开发效率不要为了图一时之快没有完成详细设计就开始本质的设计步骤阶段 7:产品调试与考据该阶段主若是调整硬件或代码修正其中存在的问题和 BUG使之能正常运行并尽量使产品的功能达到产品需求规格说明要求硬件部分:1 )目测加工会得 PCB板可否存在短路器件可否焊错或漏焊接;2 )测试各电源对地电阻可否正常;3 )上电测试电源可否正常;4 )分模块调试硬件模块可借助示波器、逻辑解析仪等依照软件部分:考据软件单个功能可否实现考据软件整个产品功能可否实现阶段 8:测试功能测试(测试不经过可能是有 BUG);压力测试(测试不经过可能是有 B8、UG或里参数设计不合理);性能测试(产品性能参数要提炼出来供将来客户参照这个就是你的产品特色的一部分);其他专业测试:包括工业级的测试比方含抗搅乱测试产品寿命测试防润湿测试高平和低温测试 (有的产品有很高的温度或很低的温度工作不正常甚至停止工作)编者按:有的设备电子元器件在特别温度下参数就会异常以致整个产品出现故障或失灵现象的出现; 有的设备零下几十度的情况下根本就启动不了开不了机; 有的设备在高温下电容或电阻值就会产生物理的变化这些都会影响到产品的质量这里要引出一个话题工业级产品与花销类产品有什么差异呢工业级的产品就要防范这些异常和特别问题有的产品是在很深的海里工作也许在严寒的山洞工作也许火9、热沙漠工作也许颠簸的设备上比方汽车; 也许是需要防范雷击; 因此这就是工业级产品跟花销类产品的差异花销类的产品就不需要做这么多的测试阶段 9:产品经过上一阶段完满测试考据在此阶段即获取我们开发成功的产品在此阶段能够比较本质的产品和最初的形成的产品规格说明看经过一个完满的开发过程可否产品完满吻合最初的产品规格说明又也许中途发现产品规格说明存在问题对它进行了多少更正呢附录:嵌入式硬件开发流程从前我们详细表达了嵌入式产品的研发流程那么在这一节我们详细以嵌入式产品的硬件部分为例再次讲解其开发过程希望经过这一节大家能对嵌入式硬件开发流程有更深刻的认识在今后的学习和工作中更加规范化和标准化提升开发技术嵌入10、式硬件开发流程一般以以下图分为 8 个阶段:嵌入式产品的硬件形态各异 CPU从简单的 4 位/8 位单片机到 32 位的 ARM办理器以及其他专用 IC 别的依照产品的不同样需求外面电路也各不同样每一次硬件开发过程都需要依如本质的需求考虑多方面的因素选择最合适的方案来硬件阶段 1:硬件产品需求和一般的嵌入式产品需求同样阶段1:产品需求硬件阶段 2:硬件整体设计方案一个硬件开发项目它的需求可能来自很多方面比方市场产品的需要或性能提升的要求等因此作为一个硬件设计人员我们需要主动去认识各个方面的需求并解析依照系统所要完成的功能选择最合适的硬件方案在这一阶段我们需要解析整个系统设计的可行性包括方案中主11、要器件的可采买性产品开发投入项目开发周期预计开发风险评估等并针对开发过程中可能碰到的问题提前选择对付方案保证硬件的顺利完成硬件阶段 3:硬件电路原理图设计在系统方案确定后我们即能够睁开相关的设计工作原理设计主要包括系统整体设计和详细设计最后产生详细的设计文档和硬件原理图原理设计和 PCB设计是设计人员最主要的两个工作之一在原理设计过程中我们需要规划硬件内部资源如系统储藏空间以及各个外围电路模块的实现别的对系统主要的外面电路如电源、复位等也需要仔细的考虑在一些高速设计或特别应用途合还需要考虑EMC/EMI等电源是保证硬件系统正常工作的基础设计中要详细的解析:系统能够供应的电源输入; 单板需要产生12、的电源输出; 各个电源需要提供的电流大小;电源电路效率;各个电源能够赞同的颠簸范围;整个电源系统需要的上电序次等等为了系统牢固可靠的工作复位电路的设计也特别重要如何保证系统不会在外界搅乱的情况下异常复位如何保证在系统运行异常的时候能够及时复位以及如何合理的复位才能保证系统完满的复位后这些也都是我们在原理设计的时候需要考虑的同样的时钟电路的设计也是特别重要的一个方面一个不好的时钟电路设计可能会引起通讯产品的数据丢包产生大的EMI 甚至以致系统不牢固编者按:原理图设计中要有“拿来主义”!现在的芯片厂家一般都能够供应参照设计的原理图因此要尽量的借助这些资源在充分理解参照设计的基础上做一些自己的发挥硬13、件阶段 4:PCB图设计PCB设计阶段即是将原理图设计转变成本质的可加工的PCB线路板当前主流的PCB设计软件有 PADSCandence和 Protel几种PCB设计特别是高速PCB需要考虑 EMC/EMI阻抗控制信号质量等对 PCB设计人员的要求比较高为了考据设计的 PCB可否吻合要求有的还需要进行 PCB仿真并依照仿真结果调整 PCB的布局布线完成整个的设计硬件阶段 5:PCB加工文件制作与PCB打样PCB绘制完成今后在这一阶段我们需要生成加工厂可识其他加工文件即常说的光绘文件将其交给加工厂打样PCB空板一般 14 层板能够在一周内完成打样硬件阶段 6:硬件产品的焊接与调试在拿到加工厂打14、样会的PCB空板今后接下来我们需要检查PCB空板可否和我们设计预期同样可否存在明显的短路或断痕检查经过后则需要将先期采买的元器件和PCB空板交由生产厂家进行焊接 (如果 PCB电路不复杂为了加快速度也能够直接手工焊接元器件)当 PCB已经焊接完成后在调试 PCB从前必然要先仔细检查可否有可见的短路和管脚搭锡等故障检查可否有元器件型号放置错误第一脚放置错误漏装置等问题尔后用万用表测量各个电源到地的电阻以检查可否有短路这样能够防范贸然上电后损坏单板调试的过程中要有平和的心态碰到问题是特别正常的要做的就是多做比较和解析渐渐的消除可能的原因直致最后调试成功在硬件调试过程中需要经常使用到的调试工拥有万用表和示波器逻辑解析仪等用于测试和观察板内信号电压和信号质量信号时序可否满足要求硬件阶段 7:硬件产品测试当硬件产品调试经过今后我们需要比较产品产品的需求说明一项一项进行测试确认可否吻合预期的要求若是达不到要求则需要对硬件产品进行调试和更正直到吻合产品需求文明 (一般都以需求说明文档作为评判的一句自然明显的需求说明错误除外)硬件阶段 8:硬件产品我们最后开发的硬件成功一个完满的完成吻合产品需求的硬件产品还不能够说明一个成功的产品开发过程我们还需要依照预定计划准时高质量的完成才是一个成功的产品开发过程