原理 设计标准参考

2.0原理图设计前的方案确认的基本原则：

2.1 详细理解设计需求，从需求中整理出电路功能模块和性能指标要求。

2.2 根据功能和性能需求制定总体设计方案，对CPU进行选型，CPU选型有以下几点要求：

(1)    性价比高；

(2)    容易开发：体现在硬件调试工具种类多，参考设计多，软件资源丰富，成功案例多；

(3) 可扩展性好。

2.3 针对已经选定的CPU芯片，选择一个与我们需求比较接近的成功参考设计.

2.4 根据需求对外设功能模块进行元器件选型，元器件选型应该遵守以下原则：

a）  普遍性原则：所选的元器件要是被广泛使用验证过的，尽量少使用冷门、偏门芯片，减少开发风险。

b）  高性价比原则：在功能、性能、使用率都相近的情况下，尽量选择价格比较好的元器件，降低成本。

c）  采购方便原则：尽量选择容易买到、供货周期短的元器件。

d）  持续发展原则：尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件。

e）  可替代原则：尽量选择pinto pin兼容芯片品牌比较多的元器件。

f）  向上兼容原则：尽量选择以前老产品用过的元器件。

g）资源节约原则：尽量用上元器件的全部功能和管脚。

2.5 对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改

修改时对于每个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计，如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的，那么基本可以放心参照设计，但即使只有一个参考设计与其他的不一样，也不能简单地按少数服从多数的原则，而是要细读芯片数据手册，深入理解那些管脚含义，多方讨论，联系芯片厂技术支持，最终确定科学、正确的连接方式，如果仍有疑义，可以做兼容设计。

这是整个原理图设计过程中最关键的部分，必须做到以下几点：

a）  对于每个功能模块要尽量找到更多的成功参考设计，越难的应该越多。

b）  开发人员一定要在广泛调查、学习和讨论的基础上做出最科学正确的决定。

c）如果是参考已有的老产品设计，设计中要留意老产品有哪些遗留问题，这些遗留问题与硬件哪些功能模块相关，在设计这些相关模块时要更加注意推敲，不能机械照抄原来设计。

2.6 硬件原理图设计还应该遵守一些基本原则，这些基本原则要贯彻到整个设计过程，虽然成功的参考设计中也体现了这些原则，但因为是“拼”出来的原理图，所以我们还要随时根据这些原则来设计审查原理图，这些原则包括：

a）  数字电源和模拟电源分割。

b）  数字地和模拟地分割，单点接地，数字地可以直接接机壳地（大地），机壳必须接地，以保护用护人身安全

c）  保证系统各模块资源不能冲突。

d）  阅读系统中所有芯片的手册（一般是设计参考手册），看它们未用的输入管脚是否需要做外部处理，是要上拉、下拉，还是悬空，如果需要上拉或下拉，则一定要做相应处理，否则可能引起芯片内部振荡，导致芯片不能正常工作。

e）  在不增加硬件设计难度的情况下尽量保证软件开发方便，或者以较小的硬件设计难度来换取更多方便、可靠、高效的软件设计。

f）  功耗问题，设计时尽量降低功耗。

g）产品散热问题，可以在功耗和发热较大的芯片增加散热片或风扇，产品机箱也要考虑这个问题，不能把机箱做成保温盒，电路板对“温室”是感冒的。

2.7 硬件原理图设计完成之后，设计人员应该按照以上步骤和要求首先进行自审，然后再提交给他人审核，其他审核人员同样按照以上要求对原理图进行严格审查，如发现问题要及时进行讨论分析，分析解决过程同样遵循以上原则和步骤。