1、硬件電路板設計規范制定此規范的目的和出發點是為了培養硬件開發人員嚴謹、務實的工作作風和嚴肅、認真的工作態度，增強硬件開發人員的責任感和使命感，提高工作效率和開發成功率，保證產品質量。1、 深入理解設計需求，從需求中整理出電路功能模塊和性能指標要求；2、 根據功能和性能需求制定總體設計方案，對CPU等主芯片進行選型，CPU選型有以下幾點要求：1） 容易采購，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；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。一般CPU生產商或他們的合作方都會對每款CPU芯片做若干開發

2、板進行驗證，廠家最后公開給用戶的參考設計圖雖說不是產品級的東西，也應該是經過嚴格驗證的，否則也會影響到他們的芯片推廣應用，縱然參考設計的外圍電路有可推敲的地方，CPU本身的管腳連接使用方法也絕對是值得我們信賴的，當然如果萬一出現多個參考設計某些管腳連接方式不同，可以細讀CPU芯片手冊和勘誤表，或者找廠商確認；另外在設計之前，最好我們能外借或者購買一塊選定的參考板進行軟件驗證，如果沒問題那么硬件參考設計也是可以信賴的；但要注意一點，現在很多CPU都有若干種啟動模式，我們要選一種最適合的啟動模式，或者做成兼容設計；2 / 84、 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：1

3、） 普遍性原則：所選的元器件要被廣泛使用驗證過的盡量少使用冷、偏芯片，減少風險；2） 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，減少成本；3） 采購方便原則：盡量選擇容易買到，供貨周期短的元器件；4） 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；5） 可替代原則：盡量選擇pin to pin兼容種類比較多的元器件；6） 向上兼容原則：盡量選擇以前老產品用過的元器件；7） 資源節約原則：盡量用上元器件的全部功能和管腳；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

4、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，也不能簡單地少數服從多數，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；當然，如果所采用的成功參考設計已經是確定正確無誤的，則不一定要找全3個參考設計。這是整個原理圖設計過程中最關鍵的部分，我們必須做到以下幾點：1） 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，成功參考設計是“前人”的經驗和財富，我們理當借鑒吸收。2） 要多向權威請教、學習，但不能迷信權威，因為人人都有認知誤差，很難保證對哪怕是最了

5、解的事物總能做出最科學的理解和判斷，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；3） 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。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，但因為我們可能是“拼”出來的原理圖，所以我們還是要隨時根據這些原則來設計審查我們的原理圖，這些原則包括：1） 數字電源和模擬電源分割；2） 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），機殼必須接大地；3

6、） 保證系統各模塊資源不能沖突，例如：同一I2C總線上的設備地址不能相同，等等；4） 閱讀系統中所有芯片的手冊（一般是設計參考手冊），看它們的未用輸入管腳是否需要做外部處理（比如上拉，下拉等），如果需要一定要做相應處理，否則可能引起芯片內部振蕩，導致芯片不能正常工作；5） 在不增加硬件設計難度的情況下盡量保證軟件開發方便，或者以小的硬件設計難度來換取更多方便、可靠、高效的軟件設計，這點需要硬件設計人員和軟件開發人員多次討論，并最終獲得軟件開發人員認可。6） 功耗問題。需要了解每顆IC的最大功耗，保證電源設計中的功耗需求，避免產品出來后電源無法驅動電路。7） 產品散熱問題，可以在功耗和發熱較大的

7、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；還要考慮產品的安放位置，最好是放在空間比較大，空氣流動暢通的位置，有利于熱量散發出去；8） 開關電源要降低紋波可以從下面兩點著手：a）濾波電容。濾波電容的ESR（等效串聯電阻）和ESL（等效串聯電感）是非常重要的參數，越低越好，僅追求容量是遠遠不夠的，當然在滿足足夠低的ESR和ESL的前提下，容量大些較好。開關電源的濾波電容優選X7R或X5R類電容與鉭電解的組合，紋波稍放寬可用Y5V電容和瘦高外觀的鋁電解（低ESL型）配合。b）PCB設計。開關電源的PCB設計非常重要，開關電源芯片的取樣及濾波回路的設計非常講究，PCB分布參

8、數會導致調整誤差或濾波效率變差，嚴重時甚至可能導致自激（一般在特定的負載強度下發生）。原則是取樣回路和濾波回路要盡量貼近開關電源IC，PCB走線不可太長、太細。c）為了避開后面電路的影響，先調試電源電路。可以通過低阻值大功率電阻將開關電源輸出接入板內。有時會選用磁珠，但是磁珠受功率影響，不建議采用，除非在滿足最大電流要求下又需要少許濾波功能時可采用。7、 網表校對。原理圖設計好后，要進行網表校對，包括對原理圖中每個元器件的最終型號選定，封裝確認，管腳連接的正確性復查。元件的型號要具有唯一性，方便采購員采購，避免出現采購回來的元器件不是所需要的元件；不可出現不同位號上同一種元器件，不同的封裝。譬

9、如：C1，C2位號上都是0805封裝10uF、6.3V的電容，但是在原理圖里面卻是C1為0805，而C2為1206；8、 硬件原理圖設計完成之后，設計人員應該按照以上步驟和要求首先進行自審，自審后要達到有95%以上把握和信心，然后再提交他人審核，其他審核人員同樣按照以上要求對原理圖進行嚴格審查，如發現問題要及時進行討論分析，分析解決過程同樣遵循以上原則、步驟；9、 原理圖審核通過后，開始進行PCB設計。1） pcb封裝庫的建立。根據原理圖中導出的網表，進行庫的建立，封裝要完全與原理中一致（包括管腳序號定義，尺寸大小，方向標識等信息）2） pcb布局。布局很重要，要充分考慮好外部接口的位置，元件

10、之間的相鄰疏遠關系。好的布局不僅美觀，而且方便布線，可降低干擾。3） 布線。要充分了解每個信號線的特性，從而采用合適的線寬線距，拓撲結構。比如電源信號線需要根據功耗加大布線面積；差分信號對需要并行走線并等長；地址線組，數據線組需要等長；時鐘線上盡量不要有過孔等等。拓撲結構是否合理可直接影響著產品的成功與否，一般，在幾MHz低速情況下，我們采用菊花鏈式的拓撲結構，而在高速情況下則采用星型對稱結構。10、只要開發和審核人員都能夠嚴格按以上要求進行電路設計和審查，我們就有理由相信，所有硬件開發人員設計出的電路板一版成功率都會很高的，所以提出以下幾點：1） 設計人員自身應該保證原理圖的正確性和可靠性，要做到設計即是審核，嚴格自審，