硬件设计，建立这样的知识体系更易懂~

dilidili · 发表于 2017-10-16 10:22

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1、总体思路

设计硬件电路，大的框架和架构要搞清楚，但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好，自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的，那就要搞清楚要实现什么功能，然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果，越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。

2、理解电路

如果你找到了的参考设计，那么恭喜你，你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO，还是先看懂理解了再说，一方面能提高我们的电路理解能力，而且能避免设计中的错误。

3、没有找到参考设计?

没关系。

先确定大IC芯片，找datasheet，看其关键参数是否符合自己的要求，哪些才是自己需要的关键参数，以及能否看懂这些关键参数，都是硬件工程师的能力的体现，这也需要长期地慢慢地积累。

这期间，要善于提问，因为自己不懂的东西，别人往往一句话就能点醒你，尤其是硬件设计。

4、硬件电路设计主要是三个部分

原理图、PCB、物料清单(BOM)表。

原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。PCB涉及到实际的电路板，它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和PCB之间的桥梁)，而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上，然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信号(布线)。

完成了PCB布局布线后，要用到哪些元器件应该有所归纳，所以我们将用到BOM表。

5、用什么工具?

Prote，也就是altimuml容易上手，在国内也比较流行，应付一般的工作已经足够，适合初入门的设计者使用。

其实无论用简单的protel或者复杂的cadence工具，硬件设计大环节是一样的(protel上的操作类似windwos，是post- command型的;而cadence的产品concept & allegro是pre-command型的，用惯了protel，突然转向cadence的工具，会不习惯就是这个原因)。

设计大环节都要有：

1)原理图设计。

2)PCB设计。

3)制作BOM表。

现在简要谈一下设计流程(步骤)

1)原理图库建立。要将一个新元件摆放在原理图上，我们必须得建立改元件的库。库中主要定义了该新元件的管脚定义及其属性，并且以具体的图形形式来代表(我们常常看到的是一个矩形(代表其IC BODY)，周围许多短线(代表IC管脚))。

protel创建库及其简单，而且因为用的人多，许多元件都能找到现成的库，这一点对使用者极为方便。应搞清楚icbody，icpins，inputpin，output pin， analog pin， digital pin， power pin等区别。

2)有了充足的库之后，就可以在原理图上画图了，按datasheet和系统设计的要求，通过wire把相关元件连接起来。在相关的地方添加line和text注释。

wire和line的区别在于，前者有电气属性，后者没有。wire适用于连接相同网络，line适用于注释图形。这个时候，应搞清一些基本概念，如：wire，line，bus，part，footprint，等等信盈达嵌入式物联网智能硬件企鹅要妖气呜呜吧久零就要。

3)做完这一步，我们就可以生成netlist了，这个netlist是原理图与pcb之间的桥梁。原理图是我们能认知的形式，电脑要将其转化为pcb，就必须将原理图转化它认识的形式netlist，然后再处理、转化为pcb。

4)得到netlist，马上画pcb?别急，先做ERC先。ERC是电气规则检查的缩写。它能对一些原理图基本的设计错误进行排查，如多个output 接在一起等问题。

(但是一定要仔细检查自己的原理图，不能过分依赖工具，毕竟工具并不能明白你的系统，它只是纯粹地根据一些基本规则排查。)