單板硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告模板

1、*產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告擬制版本日期目錄1概述 6背景 6產(chǎn)品功能描述 6產(chǎn)品運(yùn)行環(huán)境說明 6重要性能指標(biāo) 6產(chǎn)品功耗 6必要的預(yù)備知識 可選 62 產(chǎn)品各單元詳細(xì)說明 6產(chǎn)品功能單元?jiǎng)澐趾凸δ苊枋?6單元詳細(xì)描述 7單元1 7單元2 7單元N 8產(chǎn)品各單元間配合描述 8總線設(shè)計(jì) 8時(shí)鐘設(shè)計(jì) 8產(chǎn)品上電、休眠、復(fù)位設(shè)計(jì) 8各單元間的時(shí)序關(guān)系 9產(chǎn)品整體可測試性設(shè)計(jì) 9軟件加載方式說明 93 產(chǎn)品電源設(shè)計(jì)說明 9產(chǎn)品供電原理框圖 9產(chǎn)品電源各功能模塊詳細(xì)設(shè)計(jì) 94 產(chǎn)品接口說明 10產(chǎn)品單元內(nèi)部接口 10對外接口說明 10軟件接口 10調(diào)測接口 115 產(chǎn)品可靠性、可維護(hù)性設(shè)計(jì)說明 11產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)

2、 11關(guān)鍵器件及相關(guān)信息 11關(guān)鍵器件可靠性設(shè)計(jì)說明 11關(guān)鍵信號時(shí)序要求 12信號串?dāng)_、毛刺、過沖及保障措施： 12其他重要信號及相關(guān)處理方案 12機(jī)械應(yīng)力 12可加工性 12電應(yīng)力 12環(huán)境應(yīng)力 12溫度應(yīng)力 13產(chǎn)品可維護(hù)性設(shè)計(jì)說明 136 EMC 、 ESD 、防護(hù)及安規(guī)設(shè)計(jì)說明 13產(chǎn)品電源、地的分配圖 13關(guān)鍵器件和關(guān)鍵信號的EMC 設(shè)計(jì) 13防護(hù)設(shè)計(jì) 137產(chǎn)品工藝、熱設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 13PCB 工藝設(shè)計(jì) 14產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14產(chǎn)品熱設(shè)計(jì) 14特殊器件結(jié)構(gòu)配套設(shè)計(jì) 148其他 14表目錄表 1性能指標(biāo)描述表 6表 2關(guān)鍵器件及相關(guān)信息 11表 3關(guān)鍵信號時(shí)序要求 12表 4器

3、件可靠性應(yīng)用隱患分析表 11表5 產(chǎn)品器件熱設(shè)計(jì)分析表 錯(cuò)誤 ! 未定義書簽。圖目錄圖1XXX 7圖2XXX 7圖 3總線分配示意圖 8圖 4時(shí)鐘分配示意圖 8圖 5復(fù)位邏輯示意圖 8圖6XX 時(shí)序關(guān)系圖 9圖7XX 接口時(shí)序圖 10圖 8產(chǎn)品供電架構(gòu)框圖 9圖9 產(chǎn)品電源、地分配圖 錯(cuò)誤 ! 未定義書簽。定稿后，請注意刷新目錄。產(chǎn)品硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告關(guān)鍵詞： <能夠表達(dá)文檔描述內(nèi)容主要方面的詞匯 >1概述1簡要說明產(chǎn)品開發(fā)的意義和背景。2該文檔對應(yīng)的產(chǎn)品正式名稱和版本號;1.2產(chǎn)品功能描述在本節(jié)中簡述產(chǎn)品功能，內(nèi)容參照產(chǎn)品總體方案中的相關(guān)章節(jié)1.3產(chǎn)品運(yùn)行環(huán)境說明在本節(jié)中簡述產(chǎn)品運(yùn)

4、行環(huán)境，內(nèi)容參照產(chǎn)品總體方案中的相關(guān)章節(jié)1.4重要性能指標(biāo)在本節(jié)中簡述產(chǎn)品性能指標(biāo)，內(nèi)容參照產(chǎn)品總體方案中的相關(guān)章節(jié)表1性能指標(biāo)描述表性能指標(biāo)名稱性能指標(biāo)要求說明1.5產(chǎn)品功耗可以在原理圖根本完成后，再根據(jù)器件參數(shù)、數(shù)量來計(jì)算產(chǎn)品的功耗。1.6必要的預(yù)備知識可選為可選項(xiàng)，僅用于介紹較生僻的特殊技術(shù)，為初接觸者提供參考。2產(chǎn)品各單元詳細(xì)說明本章主要參考方案設(shè)計(jì)中的單元概述，并詳細(xì)描述各電路單元。2.1產(chǎn)品功能單元?jiǎng)澐趾凸δ苊枋鰪南到y(tǒng)的角度闡述產(chǎn)品的邏輯實(shí)現(xiàn)，提供產(chǎn)品的邏輯框圖，劃分功能單元，對其中的各單元 的功能進(jìn)行簡要說明，在這里先劃分單元，闡述單元之間的關(guān)系，再按單元分章節(jié)，在單元章節(jié)中 分

5、別描述各單元的功能、接口、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和可編程器件。需要說明硬件與軟件的配合分工關(guān)系，如何處理業(yè)務(wù)功能；可以摘要性地引用或簡述產(chǎn)品總體方案中的內(nèi)容。2.2單元詳細(xì)描述電路單元如果是公司標(biāo)準(zhǔn)且有詳細(xì)文檔，可以直接引用說明單元電路的參考資料名稱，并 說明調(diào)整細(xì)節(jié)與參考電路不同的局部。2.2.1 單元11.單元1功能描述詳細(xì)描述本單元的功能，給出本單元的功能框圖。所示，圖號已在單元樣式中，內(nèi)容描述寫：如圖1圖 1 XXX2.單元1與其他單元的接口詳細(xì)說明本單元對其他單元接口每個(gè)/組信號的詳細(xì)定義，如設(shè)計(jì)到時(shí)序設(shè)計(jì)，請包括時(shí)序說明。3.單元1的實(shí)現(xiàn)方式詳細(xì)說明本單元的實(shí)現(xiàn)方法，包括使用的芯片、主要電路分析

6、和解釋。對于CPU單元，需要說明存儲(chǔ)器的地址分配。對于有性能指標(biāo)要求的，應(yīng)說明性能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)方法和依據(jù)，包括仿真，試驗(yàn) 板的測試數(shù)據(jù)等。需要說明硬件與軟件的配合分工關(guān)系，如何處理任務(wù)功能；單元21.單元2功能描述詳細(xì)描述本單元的功能，給出本單元的功能框圖。所示，圖號已在單元樣式中，內(nèi)容描述寫：如圖1圖 2 XXX2.單元2與其他單元的接口詳細(xì)說明本單元對其他單元接口每個(gè)/組信號的詳細(xì)定義，包括時(shí)序說明。3.單元2的實(shí)現(xiàn)方式詳細(xì)說明本單元的實(shí)現(xiàn)方法，包括使用的芯片、主要電路分析和解釋。對于CPU單元，需要說明存儲(chǔ)器的地址分配。對于有性能指標(biāo)要求的，應(yīng)說明性能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)方法和依據(jù)，包括仿真,試驗(yàn)板的測

7、試數(shù)據(jù)等。需要說明硬件與軟件的配合分工關(guān)系，如何處理任務(wù)功能；223單元N2.3產(chǎn)品各單元間配合描述含CPU電路板的產(chǎn)品，需描述總線設(shè)計(jì) ，時(shí)鐘，產(chǎn)品復(fù)位設(shè)計(jì)等系統(tǒng)性說明總線設(shè)計(jì)詳細(xì)說明采用什么總線，什么工作方式，下掛什么單元，給出圖示和文字解釋。圖3總線分配示意圖時(shí)鐘設(shè)計(jì)詳細(xì)說明有什么時(shí)鐘源，提供給什么單元，時(shí)鐘之間關(guān)系如何。對于輸出時(shí)鐘要增加時(shí)鐘指標(biāo)設(shè)計(jì)、對于輸入時(shí)鐘要寫清楚始終要求及裕量設(shè)計(jì)。需要給出圖示和文字解釋。圖4時(shí)鐘分配示意圖產(chǎn)品上電、休眠、復(fù)位設(shè)計(jì)詳細(xì)說明單元間復(fù)位順序、Watchdog設(shè)計(jì)、復(fù)位單元，給出產(chǎn)品復(fù)位、斷電重啟的流程圖。粗略估計(jì)所需的時(shí)間。需要結(jié)合故障管理方案，考

8、慮在故障情況下的復(fù)位重啟要求。復(fù)位重啟時(shí)間指系統(tǒng)從運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)歷系統(tǒng)復(fù)位，重新恢復(fù)進(jìn)入正常運(yùn)行態(tài)的時(shí)間。復(fù)位類型 通常包括：軟件復(fù)位、硬件復(fù)位。主要考慮產(chǎn)品的軟、硬件復(fù)位。根據(jù)我司實(shí)際產(chǎn)品狀況，設(shè)置相 應(yīng)的復(fù)位，或睡眠狀態(tài)。斷電重啟時(shí)間 指系統(tǒng)從運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)歷斷電 /通電，重新恢復(fù)進(jìn)入正常運(yùn)行態(tài)的時(shí)間。應(yīng)考慮 系統(tǒng)斷電和產(chǎn)品斷電重啟，重啟一般包括：根本的底層啟動(dòng)、自檢、配置；系統(tǒng)通常重啟時(shí)間在小 時(shí)之內(nèi)。圖5復(fù)位邏輯示意圖234各單元間的時(shí)序關(guān)系根據(jù)我司產(chǎn)品實(shí)際情況，如果有必要，請說明各單元的信號經(jīng)過哪些的處理，符合什么樣的時(shí) 序關(guān)系，再輸出到另一個(gè)單元。對不同類型芯片、不同類型信號的時(shí)序容限

9、要求和保障措施：建議 至少保證器件手冊的要求，并注意考慮在極限環(huán)境條件下高溫或嚴(yán)寒，器件的參數(shù)變化造成時(shí) 序變化、并注意器件替代型號和不同批次間的差異容限。圖6 XX時(shí)序關(guān)系圖235產(chǎn)品整體可測試性設(shè)計(jì)說明各單元配合實(shí)現(xiàn)的可測試性設(shè)計(jì)，從以下幾方面說明可測性設(shè)計(jì)要求：產(chǎn)品提供哪些自診斷、自測試功能，實(shí)際的硬件實(shí)現(xiàn)方式、需要哪些軟件的支持。軟件加載方式說明說明軟件加載方式及接口設(shè)計(jì)，說明產(chǎn)品JTAG鏈連接方式，接口定義等。3產(chǎn)品電源設(shè)計(jì)說明本節(jié)由硬件開發(fā)人員負(fù)責(zé)，采購工程師提供指導(dǎo)和審核。3.1產(chǎn)品供電原理框圖根據(jù)產(chǎn)品總體供電方案，畫出產(chǎn)品的供電結(jié)構(gòu)框圖，包括防護(hù)、緩啟動(dòng)、電源局部的EMC、電源

10、上下電順序控制、電源監(jiān)控及備份等功能單元。對供電結(jié)構(gòu)的進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)說明。圖7產(chǎn)品供電架構(gòu)框圖3.2產(chǎn)品電源各功能模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)給出供電結(jié)構(gòu)中的各個(gè)功能單元的詳細(xì)設(shè)計(jì)說明，可飲用總體方案中的電源設(shè)計(jì)。電源模塊選用說明：給出主要電源模塊和電源芯片的型號、主用/備用器件的各種參數(shù)包括輸入特性、輸出特性、對降額的考慮和可靠性指標(biāo)等，如果電源需要散熱設(shè)計(jì)要求參加熱設(shè)計(jì)工作、板內(nèi)電源電路對外接電源沖擊的隔離、濾波能力、異常狀態(tài)的保護(hù)限壓和限流等，防護(hù) 設(shè)計(jì)：產(chǎn)品電源輸入端口應(yīng)有相應(yīng)的抑制浪涌電壓和電流的設(shè)計(jì)；EMC設(shè)計(jì)：產(chǎn)品上的電源模塊應(yīng)有相應(yīng)的EMI濾波電路設(shè)計(jì)，包括電源模塊和電源芯片的輸入濾波和給分電

11、源的輸出濾波設(shè)計(jì)。對于芯片一側(cè)的濾波電路也應(yīng)給出簡單描述；監(jiān)控設(shè)計(jì)：假設(shè)產(chǎn)品有對工作電壓有監(jiān)控要求，需有相應(yīng)的電壓監(jiān)控方案；上下電順序控制說明：根據(jù)公司產(chǎn)品實(shí)際情況，假設(shè)產(chǎn)品對上下電有要求，那么增加上下電設(shè)計(jì)。4產(chǎn)品接口說明4.1產(chǎn)品單元內(nèi)部接口信號名稱連接單元名稱信號功能其他說明4.2對外接口說明以表格形式列出產(chǎn)品與對用戶表達(dá)的接口信號的位置和定義，包括每一個(gè)/組信號與哪塊產(chǎn)品相連，輸入/輸出關(guān)系，及其他必要的說明。本板連接器編號本板信號名稱I/O信號功能其他說明圖8 XX接口時(shí)序圖4.3軟件接口在?產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)方案?的根底上，對產(chǎn)品軟硬件接口局部進(jìn)行進(jìn)一步的補(bǔ)充設(shè)計(jì)描述。產(chǎn)品軟硬件接口描述

12、主要從以下幾個(gè)方面入手:1.產(chǎn)品片選信號分配及說明;2.中斷信號分配及說明;3.通信端口分配及說明;4.存放器分配及說明;5.關(guān)鍵器件操作說明；其中1、2、3三局部在產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)階段根本完成，可注明參見。產(chǎn)品硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)階段主要 是對4、5兩局部進(jìn)行詳細(xì)描述，關(guān)鍵是要說明具體的操作參數(shù)。4.4調(diào)測接口詳細(xì)說明產(chǎn)品上所有調(diào)試用接口，包括調(diào)試專用測試口，硬件測試點(diǎn)，指示燈、跳線、電源保 險(xiǎn)絲、軟件測試接口等。5產(chǎn)品可靠性、可維護(hù)性設(shè)計(jì)說明5.1產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)本節(jié)由硬件開發(fā)人員負(fù)責(zé)， 采購工程師，結(jié)構(gòu)工程師提供指導(dǎo)和審核。 根據(jù)公司產(chǎn)品實(shí)際情況, 進(jìn)行修訂。根據(jù)產(chǎn)品重點(diǎn)檢查器件的選用是否符合要求，提

13、出不符合項(xiàng)，做為問題點(diǎn)由硬件開發(fā)人 員進(jìn)行決策，對于選用的可靠性不高的器件，要給出建議解決措施。關(guān)鍵器件及相關(guān)信息表2關(guān)鍵器件及相關(guān)信息器件名稱器件功能器件封裝對產(chǎn)品的影響可能的故障模式建議故障檢測方法關(guān)鍵器件可靠性設(shè)計(jì)說明采用以下表格，對重要器件、電路對產(chǎn)品可靠應(yīng)用分析結(jié)論進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化表述，對一個(gè)器件或電 路所有相關(guān)問題集中描述，便于對分析結(jié)論進(jìn)行跟蹤。表3器件可靠性應(yīng)用隱患分析表器件位號問題分類問題及影響描述嚴(yán)重 程度解決措施是否采納/ 原因填寫指導(dǎo)：1、對存在的問題提出可操作的解決措施，多個(gè)解決措施要按重要程度排序2、 問題分類選項(xiàng)為：電應(yīng)力與浪涌、靜電ESD、EMC因素、溫度應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)

14、力、潮敏、焊 接工藝與焊料、其他環(huán)境應(yīng)力、替代或批次參數(shù)容差、器件正常壽命到期等;3、嚴(yán)重程度包括致命、嚴(yán)重、一般、提示。4、設(shè)計(jì)不采納時(shí)需注明簡要原因。關(guān)鍵信號時(shí)序要求關(guān)鍵信號的時(shí)序參數(shù)要求及簡要分析，根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際設(shè)計(jì)，如GSM、GPS通訊數(shù)據(jù)是否有時(shí)序 要求;表4關(guān)鍵信號時(shí)序要求器件名稱接口類型及信號 名稱時(shí)鐘周期ns最大輸出 有效時(shí)間ns最小輸出 保持時(shí)間ns最小輸入 建立時(shí)間ns最小輸入保 持時(shí)間ns信號串?dāng)_、毛刺、過沖及保障措施：串?dāng)_主要受布線影響，毛刺受到布線、匹配、電磁兼容等多重影響；過沖主要受到機(jī)器開啟的影響。本節(jié)說明對這幾種問題的控制措施其他重要信號及相關(guān)處理方案其他重要信號

15、特性，如單雙向、工作頻率，相關(guān)電氣特性、時(shí)序、噪聲容限要求，以及從布線 角度考慮滿足這些要求的具體措施等等。機(jī)械應(yīng)力對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工具與操作、市場使用提出的約束條件進(jìn)行檢查，并對器件這方面的性 能進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注?？杉庸ば灾攸c(diǎn)檢查器件的可加工性要求是否滿足，如ESD要求、潮敏要求、可焊性要求等，提出不符合項(xiàng)，并給出建議改進(jìn)措施，做為問題點(diǎn)由硬件工程師決策。5.1.8 電應(yīng)力重點(diǎn)對產(chǎn)品外部電接口器件防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，如開機(jī)浪涌能力，防護(hù)能級分析，接地分析等,提出問題點(diǎn)。環(huán)境應(yīng)力根據(jù)產(chǎn)品，重點(diǎn)檢查選用的器件是否滿足環(huán)境應(yīng)力要求，如關(guān)鍵器件在機(jī)器震開工作的情況能 否穩(wěn)定，不滿足時(shí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)采取的防護(hù)措

16、施是否可行，提出問題點(diǎn)。5.1.10 溫度應(yīng)力檢查器件的溫度降額，以及溫度問題較多的器件是否在設(shè)計(jì)上有保障，并提出產(chǎn)品在加工過程 中的熱應(yīng)力限制。 所有器件工作溫度范圍符合產(chǎn)品規(guī)格要求，長期功耗大的功率器件、 IC 提出散 熱或布局要求；5.2 產(chǎn)品可維護(hù)性設(shè)計(jì)說明從以下幾方面說明產(chǎn)品是否符合可維護(hù)性設(shè)計(jì)要求：產(chǎn)品提供 PCB 和邏輯版本號上報(bào)功能的方式根據(jù)公司產(chǎn)品實(shí)際情況。 如產(chǎn)品硬件電路升級，詳細(xì)描述升級原因及更改局部所在的章節(jié)； 產(chǎn)品軟件和數(shù)據(jù)的加載和配置的方式，包括在線加載和遠(yuǎn)程加載。產(chǎn)品能通過產(chǎn)品軟件完成哪些設(shè)置、控制和操作，如工作方式設(shè)置、復(fù)位、休眠等，硬件局部 是如何支撐這些功能

17、的。6 EMC 、ESD 、防護(hù)及安規(guī)設(shè)計(jì)說明6.1 產(chǎn)品電源、地的分配圖畫圖表示出本板的電源和地線分布圖，并對重點(diǎn)環(huán)節(jié)例如匯接點(diǎn)的方式予以說明。6.2 關(guān)鍵器件和關(guān)鍵信號的 EMC 設(shè)計(jì)a) 列舉產(chǎn)品設(shè)計(jì)中時(shí)鐘、高速信號、復(fù)位信號的種類與頻率，以及這些信號對EMC的要求，實(shí)現(xiàn)的方式。b) 注明對電源有特殊要求如幅值、紋波、電流等的關(guān)鍵器件的型號及其EMC要求、實(shí)現(xiàn)的方式。c) 對PCB布局布線有特殊要求的關(guān)鍵器件型號及實(shí)現(xiàn)的方式。d) 描述對產(chǎn)品有局部屏蔽要求的電路及關(guān)鍵器件型號、實(shí)現(xiàn)的方式。e) 描述接口電路的接口類型、 速率，對應(yīng)的器件型號，接口電路的EMC/ EMI和ESD配套設(shè)計(jì)。

18、如果該文檔前面有描述，此處可以填寫“參見上面某局部描述。6.3 防護(hù)設(shè)計(jì)說明影響產(chǎn)品的外來破壞因素、對應(yīng)的防護(hù)措施包括防雷擊等7 產(chǎn)品工藝、熱設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明本節(jié)由硬件開發(fā)人員和結(jié)構(gòu)工程師協(xié)同完成，簡要說明產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)說明。7.1 PCB 工藝設(shè)計(jì)PCB基材新板材；最正確外表鍍層；長X寬X厚及特殊尺寸公差裝配、鉚接、壓接等、 孔徑公差等要求； PCB 最小線寬、線距，最小孔徑、過孔最小間距等設(shè)計(jì)方案。根據(jù)器件密度、 PCB 尺寸、相關(guān)設(shè)備產(chǎn)能、加工效率等設(shè)計(jì)產(chǎn)品加工路線，包括根據(jù)產(chǎn)品防護(hù) 方案確定的組裝后處理方式如涂覆等，以及老化方式，測試路線等，產(chǎn)品返修考慮等。7.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照以下要求，確定產(chǎn)品工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。 產(chǎn)品的安裝及緊固方式；產(chǎn)品上緊固件的種類及可裝配性、可操作