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1概述61.1背景61.2產(chǎn)品功能描述61.3產(chǎn)品運(yùn)行環(huán)境說(shuō)明61.4重要性能指標(biāo)61.5產(chǎn)品功耗61.6必要的預(yù)備知識(shí)（可選）62產(chǎn)品各單元詳細(xì)說(shuō)明62.1產(chǎn)品功能單元?jiǎng)澐趾凸δ苊枋?2.2單元詳細(xì)描述72.2.1單元172.2.2 單元 272.2.3 單元 N82.3 產(chǎn)品各單元間配合描述82.3.1 總線設(shè)計(jì)82.3.2 時(shí)鐘設(shè)計(jì)82.3.3 產(chǎn)品上電、休眠、復(fù)位設(shè)計(jì)82.3.4 各單元間的時(shí)序關(guān)系 92.3.5 產(chǎn)品整體可測(cè)試性設(shè)計(jì)92.3.6 軟件加載方式說(shuō)明 93 產(chǎn)品電源設(shè)計(jì)說(shuō)明 93.1 產(chǎn)品供電原理框圖 93.2 產(chǎn)品電源各功能模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)94

2、 產(chǎn)品接口說(shuō)明 104.1 產(chǎn)品單元內(nèi)部接口 104.2 對(duì)外接口說(shuō)明 104.3 軟件接口104.4調(diào)測(cè)接口115產(chǎn)品可靠性、可維護(hù)性設(shè)計(jì)說(shuō)明115.1產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)115.1.1關(guān)鍵器件及相關(guān)信息 115.1.2關(guān)鍵器件可靠性設(shè)計(jì)說(shuō)明 115.1.3關(guān)鍵信號(hào)時(shí)序要求 125.1.4信號(hào)串?dāng)_、毛刺、過(guò)沖及保障措施：5.1.5其他重要信號(hào)及相關(guān)處理方案 125.1.6機(jī)械應(yīng)力 125.1.7可加工性125.1.8電應(yīng)力 125.1.9環(huán)境應(yīng)力 125.1.10溫度應(yīng)力 135.2產(chǎn)品可維護(hù)性設(shè)計(jì)說(shuō)明 136EMG ESD防護(hù)及安規(guī)設(shè)計(jì)說(shuō)明136.1產(chǎn)品電源、地的分配圖 136.2關(guān)鍵器件和關(guān)鍵

3、信號(hào)的EM段計(jì)136.3防護(hù)設(shè)計(jì)13127 產(chǎn)品工藝、熱設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明 137.1 PCB工藝設(shè)計(jì)147.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)147.3 產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)147.4 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 10表 3 關(guān)鍵信號(hào)時(shí)序要求10表 4 器件可靠性應(yīng)用隱患分析表13表 5 產(chǎn)品器件熱設(shè)計(jì)分析表13圖目錄圖 1XXX7圖 2XXX7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9圖 6XX 時(shí)序關(guān)系圖9圖 7XX 接口時(shí)序圖9圖 8 產(chǎn)品供電架構(gòu)框圖 12圖 9 產(chǎn)品電源、地分配圖 14定稿后，請(qǐng)注意刷新目錄。產(chǎn)品硬件

4、詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告關(guān)鍵詞：<能夠體現(xiàn)文檔描述內(nèi)容主要方面的詞匯>1 概述1.1善E背景1) 簡(jiǎn)要說(shuō)明產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的意義和背景。2) 該文檔對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品正式名稱和版本號(hào)；1.2產(chǎn)品功能描述在本節(jié)中簡(jiǎn)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(shuō)明在本節(jié)中簡(jiǎn)述產(chǎn)品運(yùn)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(jiǎn)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(shuō)明1.5 產(chǎn)品功耗可以在原理圖基本完成后，再根據(jù)器件參數(shù)、數(shù)量來(lái)計(jì)算產(chǎn)品的功耗。1.6 必要的預(yù)備知識(shí)（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

5、者提供參考。2產(chǎn)品各單元詳細(xì)說(shuō)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(duì)其中的各單元的功能進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)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(shuō)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(jiǎn)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規(guī)范且有詳細(xì)文檔，可以直接引用（說(shuō)明單元電路的參考資料名稱），并說(shuō)明調(diào)整細(xì)節(jié)（與參考電路不同的部分）。2.2.1 單元

6、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。 （ 圖號(hào)已在單元樣式中，內(nèi)容描述寫：如圖1所示，）XXX2. 單元 1 與其他單元的接口詳細(xì)說(shuō)明本單元對(duì)其他單元接口每個(gè)/ 組信號(hào)的詳細(xì)定義，如設(shè)計(jì)到時(shí)序設(shè)計(jì)，請(qǐng)包括時(shí)序說(shuō)明。3. 單元 1 的實(shí)現(xiàn)方式詳細(xì)說(shuō)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(duì)于cpim元，需要說(shuō)明存儲(chǔ)器的地址分配。對(duì)于有性能指標(biāo)要求的，應(yīng)說(shuō)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(cè)試數(shù)據(jù)等。需要說(shuō)明硬件與軟件的配合分工關(guān)系，如何處理任務(wù)功能；2.2.2 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。

7、 （ 圖號(hào)已在單元樣式中，內(nèi)容描述寫：如圖1所示，）XXX2. 單元2 與其他單元的接口詳細(xì)說(shuō)明本單元對(duì)其他單元接口每個(gè)/ 組信號(hào)的詳細(xì)定義，包括時(shí)序說(shuō)明。3. 單元2 的實(shí)現(xiàn)方式詳細(xì)說(shuō)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(duì)于cpim元，需要說(shuō)明存儲(chǔ)器的地址分配。對(duì)于有性能指標(biāo)要求的，應(yīng)說(shuō)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(cè)試數(shù)據(jù)等。需要說(shuō)明硬件與軟件的配合分工關(guān)系，如何處理任務(wù)功能；2.2.3 單元 N2.3 產(chǎn)品各單元間配合描述含CPUfe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(shuō)明2.3.1 總線設(shè)計(jì)詳細(xì)說(shuō)明采用什么總線，什么工作方式，下掛什么

8、單元，給出圖示和文字解釋?？偩€分配示意圖2.3.2 時(shí)鐘設(shè)計(jì)詳細(xì)說(shuō)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(duì)于輸出時(shí)鐘要增加時(shí)鐘指標(biāo)設(shè)計(jì)、對(duì)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。時(shí)鐘分配示意圖2.3.3 產(chǎn)品上電、休眠、復(fù)位設(shè)計(jì)詳細(xì)說(shuō)明單元問(wèn)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。 并粗略估計(jì)所需的時(shí)間。需要結(jié)合故障管理方案，考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)

9、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：基本的底層啟動(dòng)、自檢、配置；系統(tǒng)通常重啟時(shí)間在0.5 小時(shí)之內(nèi)。復(fù)位邏輯示意圖2.3.4 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(qǐng)說(shuō)明各單元的信號(hào)經(jīng)過(guò)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(duì)不同類型芯片、不同類型信 號(hào)的時(shí)序容限要求和保障措施：建議至少保證器件手冊(cè)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(hào) 和不同批次間的差異容限。XX時(shí)序關(guān)系圖2.3.5 產(chǎn)品整體

10、可測(cè)試性設(shè)計(jì)說(shuō)明各單元配合實(shí)現(xiàn)的可測(cè)試性設(shè)計(jì)，從以下幾方面說(shuō)明可測(cè)性設(shè)計(jì)要求：產(chǎn)品提供哪些自診斷、自測(cè)試功能，實(shí)際的硬件實(shí)現(xiàn)方式、需要哪些軟件的支持。2.3.6 軟件加載方式說(shuō)明說(shuō)明軟件加載方式及接口設(shè)計(jì)，說(shuō)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(shuō)明本節(jié)由硬件開(kāi)發(fā)人員負(fù)責(zé)，采購(gòu)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)、電源部分的EMC電源上下電順序控制、電源監(jiān)控及備份等功能單元。對(duì)供電結(jié)構(gòu)的進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明。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(shuō)明，可飲用總

11、體方案中的電源 設(shè)計(jì)。電源模塊選用說(shuō)明：給出主要電源模塊和電源芯片的型號(hào)、主用 /備用器件的 各種參數(shù)（包括輸入特性、輸出特性、對(duì)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（加入熱設(shè)計(jì)工作）、板內(nèi)電源電路對(duì)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)；EMCS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源的輸出濾波設(shè)計(jì)。對(duì)于芯片一側(cè)的濾波電路也應(yīng) 給出簡(jiǎn)單描述；監(jiān)控設(shè)計(jì)：若產(chǎn)品有對(duì)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(shuō)明：根據(jù)公司

12、產(chǎn)品實(shí)際情況，若產(chǎn)品對(duì)上下電有要求，則 增加上下電設(shè)計(jì)。4產(chǎn)品接口說(shuō)明4.1產(chǎn)品單元內(nèi)部接口信號(hào)名稱連接單元名稱信號(hào)功能其他說(shuō)明4.2 對(duì)外接口說(shuō)明以表格形式列出產(chǎn)品與對(duì)用戶體現(xiàn)的接口信號(hào)的位置和定義，包括每一個(gè)/組信號(hào)與哪塊產(chǎn)品相連，輸入/輸出關(guān)系，及其他必要的說(shuō)明。本板連接器編號(hào)本板信號(hào)名稱I/O信號(hào)功能其他說(shuō)明XX接口時(shí)序圖4.3 軟件接口在產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品軟硬件接口部分進(jìn)行進(jìn)一步的補(bǔ) 充設(shè)計(jì)描述。產(chǎn)品軟硬件接口描述主要從以下幾個(gè)方面入手：1 .產(chǎn)品片選信號(hào)分配及說(shuō)明；2 .中斷信號(hào)分配及說(shuō)明；3 .通信端口分配及說(shuō)明；4 .寄存器分配及說(shuō)明；5 .關(guān)鍵器件操作說(shuō)明;其中

13、1、2、3三部分在產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)階段基本完成，可注明參見(jiàn)。產(chǎn)品硬件 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段主要是對(duì)4、5兩部分進(jìn)行詳細(xì)描述，關(guān)鍵是要說(shuō)明具體的操作參 數(shù)。4.4調(diào)測(cè)接口詳細(xì)說(shuō)明產(chǎn)品上所有調(diào)試用接口，包括調(diào)試專用測(cè)試口，硬件測(cè)試點(diǎn)，指示 燈、跳線、電源保險(xiǎn)絲、軟件測(cè)試接口等。5產(chǎn)品可靠性、可維護(hù)性設(shè)計(jì)說(shuō)明5.1 產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)本節(jié)由硬件開(kāi)發(fā)人員負(fù)責(zé)，采購(gòu)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，提出 不符合項(xiàng)，做為問(wèn)題點(diǎn)由硬件開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行決策，對(duì)于選用的可靠性不高的器件， 要給出建議解決措施。5.1.1 關(guān)鍵器件及相關(guān)信息表2關(guān)鍵器件及相關(guān)信

14、息器件名稱器件功能器件封裝對(duì)產(chǎn)品的影響可能的故障模式建議故障檢測(cè)方法5.1.2 關(guān)鍵器件可靠性設(shè)計(jì)說(shuō)明采用下列表格，對(duì)重要器件、電路對(duì)產(chǎn)品可靠應(yīng)用分析結(jié)論進(jìn)行規(guī)范化表 述，對(duì)一個(gè)器件或電路所有相關(guān)問(wèn)題集中描述，便于對(duì)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(hào)訶題分類問(wèn)題及影響描述嚴(yán)重程度解決措施是古米納/原因填寫指導(dǎo)：1、對(duì)存在的問(wèn)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(wèn)題分類選項(xiàng)為：電應(yīng)力與浪涌、靜電 ESD EMCH素、溫度應(yīng)力、機(jī)械 應(yīng)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

15、、設(shè)計(jì)不采納時(shí)需注明簡(jiǎn)要原因。5.1.3 關(guān)鍵信號(hào)時(shí)序要求關(guān)鍵信號(hào)的時(shí)序參數(shù)要求及簡(jiǎn)要分析，根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際設(shè)計(jì)，如 GSM GPS!訊 數(shù)據(jù)是否有時(shí)序要求；表4關(guān)鍵信號(hào)時(shí)序要求器件接口類型時(shí)鐘周最大輸出后效最小輸出保最小輸入建最小輸入保持名稱及信號(hào)名稱期(ns)時(shí)間(ns)持時(shí)間(ns)立時(shí)間(ns)時(shí)間(ns)5.1.4 信號(hào)用擾、毛刺、過(guò)沖及保障措施：用擾主要受布線影響，毛刺受到布線、匹配、電磁兼容等多重影響；過(guò)沖主 要受到機(jī)器開(kāi)啟的影響。本節(jié)說(shuō)明對(duì)這幾種問(wèn)題的控制措施5.1.5 其他重要信號(hào)及相關(guān)處理方案其他重要信號(hào)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

16、度考慮滿足這些要求的具體措施等等。5.1.6 機(jī)械應(yīng)力對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工具與操作、市場(chǎng)使用提出的約束條件進(jìn)行檢查，并對(duì) 器件這方面的性能進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。5.1.7 可加工性重點(diǎn)檢查器件的可加工性要求是否滿足，如ESD®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(wèn)題點(diǎn)由硬件工程師決策。5.1.8 電應(yīng)力重點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品外部電接口器件防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，如開(kāi)機(jī)浪涌能力，防護(hù)能級(jí) 分析，接地分析等，提出問(wèn)題點(diǎn)。5.1.9 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)器震動(dòng)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)措施是否可行，提出問(wèn)題點(diǎn)。5.

17、1.10 溫度應(yīng)力檢查器件的溫度降額，以及溫度問(wèn)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(guò)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(zhǎng)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(shuō)明從以下幾方面說(shuō)明產(chǎn)品是否符合可維護(hù)性設(shè)計(jì)要求：產(chǎn)品提供PCBffi邏輯版本號(hào)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(jí)，詳細(xì)描述升級(jí)原因及更改部分所在的章節(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(guò)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，硬件部分是如何支撐這些功能的。6 EMC ESD防護(hù)及安規(guī)設(shè)

18、計(jì)說(shuō)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(duì)重點(diǎn)環(huán)節(jié)（例如匯接點(diǎn)）的方式予以說(shuō)明。6.2 關(guān)鍵器件和關(guān)鍵信號(hào)的EMCS計(jì)a） 列舉產(chǎn)品設(shè)計(jì)中時(shí)鐘、高速信號(hào)、復(fù)位信號(hào)的種類與頻率，以及這些信號(hào)對(duì)EMC勺要求，實(shí)現(xiàn)的方式。b） 注明對(duì)電源有特殊要求（如幅值、紋波、電流等）的關(guān)鍵器件的型號(hào)及其EMCS求、實(shí)現(xiàn)的方式。c）對(duì)PCBW局布線有特殊要求的關(guān)鍵器件型號(hào)及實(shí)現(xiàn)的方式。d） 描述對(duì)產(chǎn)品有局部屏蔽要求的電路及關(guān)鍵器件型號(hào)、實(shí)現(xiàn)的方式。e） 描述接口電路的接口類型、速率，對(duì)應(yīng)的器件型號(hào)，接口電路的 EMC/ EMI和ESDg己套設(shè)計(jì)。如果該文檔前面有描述，此處可以填寫“參見(jiàn)上面某部分描述”。6