華為硬件總體設(shè)計(jì)模板

1、 單板總體設(shè)計(jì)方案 修訂記錄日期修訂版本描述作者yyyy-mm-dd1.0初稿完成作者名yyyy-mm-dd1.1修改XXX作者名yyyy-mm-dd1.2修改XXX作者名yyyy-mm-dd2.0修改XXX作者名目 錄1概述71.1文檔版本說(shuō)明71.2單板名稱及版本號(hào)71.3開(kāi)發(fā)目標(biāo)71.4背景說(shuō)明71.5位置、作用、71.6采用標(biāo)準(zhǔn)81.7單板尺寸（單位）82單板功能描述和主要性能指標(biāo)82.1單板功能描述82.2單板運(yùn)行環(huán)境說(shuō)明82.3重要性能指標(biāo)83單板總體框圖及各功能單元說(shuō)明93.1單板總體框圖93.1.1單板數(shù)據(jù)和控制通道流程和圖表說(shuō)明93.1.2邏輯功能模塊接口和通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明

2、103.1.3其他說(shuō)明103.2單板重用和配套技術(shù)分析103.3功能單元1103.4功能單元2103.5功能單元3104關(guān)鍵器件選型105單板主要接口定義、與相關(guān)板的關(guān)系115.1外部接口115.1.1外部接口類型1115.1.2外部接口類型2115.2內(nèi)部接口115.2.1內(nèi)部接口類型1115.2.2內(nèi)外部接口類型2125.3調(diào)測(cè)接口126單板軟件需求和配套方案126.1硬件對(duì)單板軟件的需求126.1.1功能需求126.1.2性能需求126.1.3其他需求136.1.4需求列表136.2業(yè)務(wù)處理軟件對(duì)單板硬件的需求可實(shí)現(xiàn)性評(píng)估136.3單板軟件與硬件的接口關(guān)系和實(shí)現(xiàn)方案147單板基本邏輯需求

3、和配套方案147.1單板內(nèi)可編程邏輯設(shè)計(jì)需求147.1.1功能需求147.1.2性能需求157.1.3其他需求157.1.4支持的接口類型及接口速率157.1.5需求列表157.2單板邏輯的配套方案157.2.1基本邏輯的功能方案說(shuō)明157.2.2基本邏輯的支持方案168單板大規(guī)模邏輯需求168.1功能需求168.2性能需求168.3其它需求168.4大規(guī)模邏輯與其他單元的接口179單板的產(chǎn)品化設(shè)計(jì)方案179.1可靠性綜合設(shè)計(jì)179.1.1單板可靠性指標(biāo)要求179.1.2單板故障管理設(shè)計(jì)199.2可維護(hù)性設(shè)計(jì)219.3單板整體EMC、安規(guī)、防護(hù)和環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)229.3.1單板整體EMC設(shè)計(jì)2

4、29.3.2單板安規(guī)設(shè)計(jì)229.3.3環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)229.4可測(cè)試性設(shè)計(jì)239.4.1單板可測(cè)試性設(shè)計(jì)需求239.4.2單板主要可測(cè)試性實(shí)現(xiàn)方案239.5電源設(shè)計(jì)239.5.1單板總功耗估算249.5.2單板電源電壓、功率分配表249.5.3單板供電設(shè)計(jì)249.6熱設(shè)計(jì)及單板溫度監(jiān)控259.6.1各單元功耗和熱參數(shù)分析259.6.2單板熱設(shè)計(jì)259.6.3單板溫度監(jiān)控設(shè)計(jì)259.7單板工藝設(shè)計(jì)269.7.1關(guān)鍵器件工藝性及PCB基材、尺寸設(shè)計(jì)269.7.2單板工藝路線設(shè)計(jì)269.7.3單板工藝互連可靠性設(shè)計(jì)269.8器件工程可靠性需求分析269.8.1與器件相關(guān)的產(chǎn)品工程規(guī)格（可選）279.

5、8.2器件工程可靠性需求分析279.9信號(hào)完整性分析規(guī)劃299.9.1關(guān)鍵器件及相關(guān)信息299.9.2物理實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)分析299.10單板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3010開(kāi)發(fā)環(huán)境3011其他30表目錄表1 性能指標(biāo)描述表8表2 硬件對(duì)單板軟件的需求列表13表3 邏輯設(shè)計(jì)需求列表15表4 單板失效率估算表18表5 板間接口信號(hào)故障模式分析表19表6 單板電源電壓、功率分配表24表7 關(guān)鍵器件熱參數(shù)描述表25表8 特殊質(zhì)量要求器件列表27表9 特殊器件加工要求列表27表10 器件工作環(huán)境影響因素列表28表11 器件壽命及維護(hù)措施列表28表12 關(guān)鍵器件及相關(guān)信息29圖目錄圖1單板物理架構(gòu)框圖9圖2單板信息處理邏輯

6、架構(gòu)框圖9圖3單板軟件簡(jiǎn)要框圖14圖4單板邏輯簡(jiǎn)要框圖16 單板總體設(shè)計(jì)方案關(guān)鍵詞：能夠體現(xiàn)文檔描述內(nèi)容主要方面的詞匯。摘 要：縮略語(yǔ)清單：對(duì)本文所用縮略語(yǔ)進(jìn)行說(shuō)明，要求提供每個(gè)縮略語(yǔ)的英文全名和中文解釋?？s略語(yǔ)英文全名中文解釋1 概述1.1 文檔版本說(shuō)明<如果該文檔不是第一版本，應(yīng)說(shuō)明導(dǎo)致文檔升級(jí)的主要設(shè)計(jì)更改和指出這些改變?cè)诒疚臋n中的章節(jié)位置。>1.2 單板名稱及版本號(hào)<說(shuō)明本文檔當(dāng)前版本對(duì)應(yīng)的單板的正式名稱及版本>1.3 開(kāi)發(fā)目標(biāo)<說(shuō)明開(kāi)發(fā)該單板的具體目標(biāo)。具體目標(biāo)可能包括這幾種情況：一，面向產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能；二，面向方案，包括關(guān)鍵器件或電路的方案選擇等；

7、三，面向試驗(yàn)，通過(guò)單板的調(diào)試過(guò)程決定某些可選功能（及相關(guān)電路和/或軟件模塊）的增刪?？梢砸蒙弦患?jí)設(shè)計(jì)文件（產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)格書(shū)）中的相關(guān)內(nèi)容，并根據(jù)需要適當(dāng)補(bǔ)充。>1.4 背景說(shuō)明<包括與以前相關(guān)開(kāi)發(fā)預(yù)研課題或產(chǎn)品的繼承關(guān)系、改變等。如果牽涉到重用技術(shù)，建議在這里進(jìn)行說(shuō)明。>1.5 位置、作用、<簡(jiǎn)要說(shuō)明單板在系統(tǒng)中的位置和主要作用，最好用框圖表示（應(yīng)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)格書(shū)保持一致）>1.6 采用標(biāo)準(zhǔn)<簡(jiǎn)要說(shuō)明單板采用的標(biāo)準(zhǔn)（與產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)格一致，并細(xì)化）。注意遵循公司所有有關(guān)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范。>1.7 單板尺寸（單位）<說(shuō)明單板的尺寸（含扣板、特殊器件）

8、和單位。在采用非標(biāo)準(zhǔn)尺寸或尺寸要求特別嚴(yán)格的情況下，應(yīng)說(shuō)明使用該尺寸的足夠理由。>2 單板功能描述和主要性能指標(biāo)<單板的功能和性能要求主要來(lái)自產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)格書(shū)，以引用其中的相關(guān)內(nèi)容，并作詳細(xì)解釋。注意區(qū)分相關(guān)單板的功能劃分和性能差異。>2.1 單板功能描述<本節(jié)主要是從單板整體角度說(shuō)明單板完成的功能，不區(qū)分單元電路>2.2 單板運(yùn)行環(huán)境說(shuō)明<需要說(shuō)明各種可能的物理環(huán)境和邏輯環(huán)境、軟件支持環(huán)境等。>2.3 重要性能指標(biāo)<列出單板的主要性能指標(biāo)，例如處理器性能，緩存容量，端口通信速率等等這些指標(biāo)；說(shuō)明指標(biāo)分配的計(jì)算過(guò)程和設(shè)計(jì)思路等。應(yīng)該說(shuō)明這些指標(biāo)的參

9、考標(biāo)準(zhǔn)，比如時(shí)鐘方面、EMC方面等>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3 單板總體框圖及各功能單元說(shuō)明<說(shuō)明各硬件單元、邏輯電路的劃分，并說(shuō)明單板軟件、業(yè)務(wù)軟件與硬件的支撐關(guān)系；建議采用框圖和說(shuō)明文字相結(jié)合的方式。不同的單元?jiǎng)澐址绞酵ǔ?huì)影響各項(xiàng)性能指標(biāo)、單板的可生產(chǎn)性和PCB設(shè)計(jì)的難易程度，如果功能單元?jiǎng)澐值脑O(shè)計(jì)對(duì)這些方面有較大促進(jìn)，應(yīng)在此說(shuō)明。需要說(shuō)明各單元與其他單元的配合接口關(guān)系，主要接口類型和信息流向、處理關(guān)系等。各單元的實(shí)現(xiàn)方案中需要說(shuō)明方案對(duì)功能和性能的支撐依據(jù)，以及與其他方案比較本方案是否最合適、可重用技術(shù)分析等。>3.1 單板總體框圖<本節(jié)

10、主要說(shuō)明單板的物理實(shí)體的連接關(guān)系，主要是以關(guān)鍵器件、組件為核心，說(shuō)明單板上各單元分別實(shí)現(xiàn)哪些功能，單元之間的接口關(guān)系>圖1 單板物理架構(gòu)框圖3.1.1 單板數(shù)據(jù)和控制通道流程和圖表說(shuō)明<本節(jié)需要說(shuō)明單板的邏輯架構(gòu)與物理架構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)主要業(yè)務(wù)處理流程和各功能單元間配合關(guān)系進(jìn)行分析說(shuō)明；應(yīng)給出單板邏輯功能框圖、單板數(shù)據(jù)通道流程和圖表、單板管理通道流程和圖表、有關(guān)CPU總線連接關(guān)系圖、邏輯功能模塊接口定義標(biāo)準(zhǔn)、模塊間通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)該在圖中說(shuō)明各信息流分支的功能、標(biāo)準(zhǔn)等關(guān)鍵特征。如果在一張圖中能夠同時(shí)表達(dá)上述信息，可以用一張圖表示，否則要用多張圖表示。>圖2 單板信息處理邏輯

11、架構(gòu)框圖3.1.2 邏輯功能模塊接口和通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明3.1.3 其他說(shuō)明3.2 單板重用和配套技術(shù)分析<本節(jié)主要考慮本單板是否可能借用以前成熟的技術(shù)方案或電路單元。如果有必要，也應(yīng)盡量考慮本單板中的部分單元是否可能設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)化的共享模塊，供將來(lái)的單板借用。本節(jié)還需要說(shuō)明在單板上需要其他部門(mén)、其他項(xiàng)目人員配套設(shè)計(jì)的情況>3.3 功能單元1<本節(jié)需要說(shuō)明單板中其中一個(gè)單元（例如CPU控制單元、線路切換處理單元等）的功能和實(shí)現(xiàn)框架方案。如果單板有性能指標(biāo)要求，需要說(shuō)明（證明）單元的設(shè)計(jì)怎樣能保證滿足性能需求。需要說(shuō)明單元的物理實(shí)體與邏輯信息處理功能的對(duì)應(yīng)關(guān)系。需標(biāo)識(shí)出與本功能模

12、塊相關(guān)的下載接口，調(diào)試接口指示燈。本節(jié)的編寫(xiě)內(nèi)容主要是從可實(shí)現(xiàn)性的角度說(shuō)明單元的關(guān)鍵技術(shù)、業(yè)務(wù)功能配合關(guān)系；不需要說(shuō)明單元內(nèi)的具體連線>3.4 功能單元23.5 功能單元34 關(guān)鍵器件選型<考慮單板關(guān)鍵器件的選型，說(shuō)明關(guān)鍵器件的選型是如何滿足需求的（分析其功能、性能、質(zhì)量、成本、商務(wù)條件、技術(shù)可行性、供貨風(fēng)險(xiǎn)和應(yīng)對(duì)措施等）；器件封裝類型（考慮可加工性）。（選用新接插件要考慮線纜之匹配，并進(jìn)行可裝配性分析，與單板工藝設(shè)計(jì)配套考慮）>5 單板主要接口定義、與相關(guān)板的關(guān)系5.1 外部接口<詳細(xì)說(shuō)明該單板的所有外部接口的設(shè)計(jì)要求，包括接口名、接口邏輯位置（指與系統(tǒng)中其他哪些模塊

13、相連）、接口硬件和軟件特性和連接方式等。對(duì)模擬接口，應(yīng)說(shuō)明電壓特性、頻率特性和負(fù)載特性等；對(duì)數(shù)字接口，應(yīng)說(shuō)明電平特性、時(shí)序特性，必要的話可加上某些通訊協(xié)議特性等；對(duì)電源接口，應(yīng)說(shuō)明電壓特性、噪聲容限要求、額定功率等等。如果這些外部接口已經(jīng)在其他文檔中統(tǒng)一說(shuō)明（如母板/總線詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔或通信協(xié)議文檔），應(yīng)指明這些文檔的名稱，以免重復(fù)設(shè)計(jì)導(dǎo)致互相矛盾。說(shuō)明各接口依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。>5.1.1 外部接口類型15.1.2 外部接口類型25.2 內(nèi)部接口<內(nèi)部接口包括相對(duì)獨(dú)立的模塊化設(shè)計(jì)的單元之間的接口、顯示接口（LED、LCD、VFD等用于顯示的接口），應(yīng)對(duì)所有這些接口詳細(xì)說(shuō)明其設(shè)計(jì)要求。本節(jié)只

14、需要說(shuō)明各單元間的重點(diǎn)接口。>5.2.1 內(nèi)部接口類型15.2.2 內(nèi)外部接口類型25.3 調(diào)測(cè)接口<如用于下載軟件的串行口、測(cè)試點(diǎn)等）、設(shè)置接口（跳線、撥碼開(kāi)關(guān)、復(fù)位開(kāi)關(guān)、電源開(kāi)關(guān)等>6 單板軟件需求和配套方案<本章與單板硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告中的對(duì)應(yīng)章節(jié)的區(qū)別在于，本章主要說(shuō)明硬件與軟件的配套功能，不需要說(shuō)明具體參數(shù)；而在詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告中要說(shuō)明具體執(zhí)行參數(shù)。其中部分內(nèi)容需要結(jié)合可測(cè)試性、告警、FMEA分析、故障管理的方案來(lái)考慮?？梢栽谙嚓P(guān)章節(jié)完成后，再補(bǔ)充修訂相關(guān)內(nèi)容>6.1 硬件對(duì)單板軟件的需求<本節(jié)需要對(duì)單板內(nèi)的所有與硬件可能相關(guān)的軟件提出配套需求。>

15、6.1.1 功能需求<逐一列出與單板軟件相關(guān)的詳細(xì)功能需求，對(duì)每個(gè)需求進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分類（分為三級(jí)：必須的、重要的、最好有的），并對(duì)每條需求進(jìn)行可實(shí)現(xiàn)性分析。注：功能需求包含外部接口需求。>6.1.2 性能需求<從支撐硬件運(yùn)行、保證配套性和設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的角度出發(fā)，詳細(xì)闡述功能模塊對(duì)單板軟件提出的各項(xiàng)性能需求，如要達(dá)到多大的轉(zhuǎn)發(fā)/業(yè)務(wù)處理能力、保護(hù)倒換/恢復(fù)時(shí)間和對(duì)時(shí)鐘的性能需求等，并與硬件的配套功能和性能做比較，評(píng)估兩方面的配套方案是否較優(yōu)化：如果發(fā)現(xiàn)配套性或差異較大、執(zhí)行效率較低，應(yīng)考慮調(diào)整方案，例如修改算法或把部分軟件功能改為硬件執(zhí)行；作為軟件優(yōu)化/測(cè)試的目標(biāo)；對(duì)每個(gè)需求進(jìn)行

16、優(yōu)先級(jí)分類（分為三級(jí)：必須的、重要的、最好有的），并對(duì)每條需求進(jìn)行可實(shí)現(xiàn)性分析。>6.1.3 其他需求<功能需求和性能需求之外需要補(bǔ)充說(shuō)明的需求（例如可測(cè)試性、可維護(hù)性需求），對(duì)每個(gè)需求進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分類（分為三級(jí)：必須的、重要的、最好有的），并對(duì)每條需求進(jìn)行可實(shí)現(xiàn)性分析。>6.1.4 需求列表<列出本文檔中的所有需求并進(jìn)行標(biāo)識(shí)，此外還應(yīng)包括優(yōu)先級(jí)（分為三級(jí)：必須的、重要的、最好有的）、類別（功能需求/性能需求/其他需求）。如果項(xiàng)目組采用完整的需求跟蹤表進(jìn)行跟蹤，本節(jié)可以省略（但要說(shuō)明需求跟蹤表的名稱），否則需要詳細(xì)列出。如果這些需求分別由單板業(yè)務(wù)軟件和單板BIOS軟件等幾

17、個(gè)軟件模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，應(yīng)分別用幾個(gè)表格來(lái)列出>表2 硬件對(duì)單板軟件的需求列表需求標(biāo)識(shí)需求描述優(yōu)先級(jí)類別6.2 業(yè)務(wù)處理軟件對(duì)單板硬件的需求可實(shí)現(xiàn)性評(píng)估<本節(jié)需結(jié)合產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)格書(shū)中有關(guān)的內(nèi)容，并與軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目組商議，確定在本板上運(yùn)行的業(yè)務(wù)軟件（包括用于整機(jī)控制、數(shù)據(jù)和協(xié)議處理的高層軟件和DSP算法軟件）和底層驅(qū)動(dòng)軟件的概要接口關(guān)系，并確定各軟件模塊對(duì)硬件的處理能力的需求配套性，給出框架配套方案。本節(jié)主要是需要證實(shí)相關(guān)模塊的方案是配套的，并且經(jīng)過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證是可行的、能夠達(dá)到系統(tǒng)功能和性能要求>6.3 單板軟件與硬件的接口關(guān)系和實(shí)現(xiàn)方案<如果單板含軟件，本節(jié)應(yīng)說(shuō)明與硬件直接

18、相關(guān)的底層軟件（主要是直接操作物理地址的軟件）的具體功能和實(shí)現(xiàn)方式（包括數(shù)據(jù)、信號(hào)流向圖在內(nèi)的主要流程）。單板軟硬件接口說(shuō)明主要可以從以下幾個(gè)方面入手：1、單板片選信號(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；（注：其中，第1條中包括CPU的地址資源分配說(shuō)明；以上各條在單板總體設(shè)計(jì)階段酌情處理，原則上在單板總體方案中確定功能和業(yè)務(wù)流程方案，在詳細(xì)設(shè)計(jì)中確定具體參數(shù)。最終在單板硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告中完善即可）單板對(duì)外的數(shù)據(jù)接口和板內(nèi)CPU之間的通信，應(yīng)在這里規(guī)定基本的通信協(xié)議或指定說(shuō)明該協(xié)議的有關(guān)文檔。采用流程圖、SDL（軟件描述語(yǔ)言）或

19、框圖方式說(shuō)明軟件功能模塊的劃分。如果單板軟件概要設(shè)計(jì)文檔名稱已確定，請(qǐng)?jiān)诖苏f(shuō)明。>圖3 單板軟件簡(jiǎn)要框圖7 單板基本邏輯需求和配套方案<本節(jié)由硬件開(kāi)發(fā)人員完成。關(guān)于基本邏輯（即：Glue Logic）的參考定義：主要用于實(shí)現(xiàn)電路信號(hào)連接和切換控制的邏輯，規(guī)模較小，基本上不包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理功能的邏輯稱為基本邏輯。本章只需要考慮基本邏輯，不需要考慮大規(guī)模邏輯。>7.1 單板內(nèi)可編程邏輯設(shè)計(jì)需求7.1.1 功能需求<逐一列出與邏輯相關(guān)的詳細(xì)功能需求，如外圍芯片的時(shí)序控制、特殊功能如時(shí)鐘、開(kāi)銷的處理等；對(duì)每個(gè)需求進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分類（分為三級(jí)：必須的、重要的、最好有的），并對(duì)每條需求

20、進(jìn)行可實(shí)現(xiàn)性分析。>7.1.2 性能需求<詳細(xì)闡述系統(tǒng)對(duì)邏輯提出的各項(xiàng)性能需求，包括：容量、I/O數(shù)、處理能力、對(duì)每個(gè)需求進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分類（分為三級(jí)：必須的、重要的、最好有的），并對(duì)每條需求進(jìn)行可實(shí)現(xiàn)性分析。>7.1.3 其他需求<其他功能需求和性能需求之外需要補(bǔ)充說(shuō)明的需求（例如可測(cè)試性、可維護(hù)性需求），對(duì)每個(gè)需求進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分類（分為三級(jí)：必須的、重要的、最好有的），并對(duì)每條需求進(jìn)行可實(shí)現(xiàn)性分析。>7.1.4 支持的接口類型及接口速率<逐一列出邏輯需實(shí)現(xiàn)的各種接口需求，對(duì)每個(gè)需求進(jìn)行優(yōu)先級(jí)分類（分為三級(jí)：必須的、重要的、最好有的），并對(duì)每條需求進(jìn)行可實(shí)現(xiàn)性分

21、析。包括對(duì)CPU的接口。>7.1.5 需求列表<列出本文檔中的所有需求并進(jìn)行標(biāo)識(shí)，此外還應(yīng)包括優(yōu)先級(jí)（分為三級(jí)：必須的、重要的、最好有的）、類別（外部接口需求/功能需求/性能需求/其他需求）。如果項(xiàng)目組采用完整的需求跟蹤表進(jìn)行跟蹤，本節(jié)可以省略，否則需要詳細(xì)列出。>表3 邏輯設(shè)計(jì)需求列表需求標(biāo)識(shí)需求描述優(yōu)先級(jí)類別7.2 單板邏輯的配套方案7.2.1 基本邏輯的功能方案說(shuō)明<本節(jié)需說(shuō)明單板邏輯的配套功能實(shí)現(xiàn)方案（包括數(shù)據(jù)、信號(hào)流向圖在內(nèi)的主要流程），并對(duì)邏輯設(shè)計(jì)的規(guī)模、復(fù)雜性進(jìn)行綜合評(píng)估。然后確定選用的邏輯器件型號(hào)、邏輯的大致框圖等。注意必須保證邏輯器件的選型和實(shí)現(xiàn)方案能

22、夠與外圍電路配套，并保留少量的資源余量。本節(jié)主要是需要證實(shí)相關(guān)模塊的方案是配套的，并且經(jīng)過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證是可行的、能夠達(dá)到系統(tǒng)功能和性能要求>圖4 單板邏輯簡(jiǎn)要框圖7.2.2 基本邏輯的支持方案<加載方式，編譯工具，編譯環(huán)境參數(shù)，升級(jí)方式>8 單板大規(guī)模邏輯需求<本章可參考邏輯項(xiàng)目組輸出的邏輯設(shè)計(jì)規(guī)格書(shū)。定義：包含較復(fù)雜的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理功能的邏輯，稱為大規(guī)模（可編程）邏輯。本章主要是考慮怎樣保證大規(guī)模邏輯與單板硬件設(shè)計(jì)配套，不需要分析大規(guī)模邏輯內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。如果不牽涉大規(guī)模邏輯設(shè)計(jì)，本章可省略。>8.1 功能需求<對(duì)大規(guī)模邏輯芯片需要實(shí)現(xiàn)的功能、接口和應(yīng)用

23、進(jìn)行總體描述。>8.2 性能需求<在上節(jié)的基礎(chǔ)上，羅列芯片的所有性能指標(biāo)，如包轉(zhuǎn)發(fā)速率等。對(duì)關(guān)鍵性能指標(biāo)，以及可能引起歧義的指標(biāo)，給出詳細(xì)描述；>8.3 其它需求<給出在上述功能需求和性能需求之外其它需要補(bǔ)充說(shuō)明的需求。>8.4 大規(guī)模邏輯與其他單元的接口<給出單板與大規(guī)模邏輯之間的接口說(shuō)明。主要可以從以下幾個(gè)方面入手：1、加載說(shuō)明：FPGA支持的加載模式，為了支持這些加載模式，單板應(yīng)該在硬件上有什么配合等；2、FPGA的時(shí)鐘要求：FPGA有哪些輸入時(shí)鐘，這些時(shí)鐘應(yīng)該滿足哪些要求；3、CPU接口的要求：寄存器的配置次序等；4、業(yè)務(wù)接口的要求：業(yè)務(wù)配置可以有哪

24、些方案，哪些配置是不支持的等。本節(jié)應(yīng)給出框架配套方案。本節(jié)主要是需要證實(shí)相關(guān)模塊的方案是配套的，并且經(jīng)過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證是可行的、能夠達(dá)到系統(tǒng)功能和性能要求>9 單板的產(chǎn)品化設(shè)計(jì)方案<本章主要是考慮單板的設(shè)計(jì)如何滿足、支撐產(chǎn)品系統(tǒng)（整機(jī)）的工程設(shè)計(jì)要求，大部分內(nèi)容必須與產(chǎn)品整機(jī)系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方案配套考慮>9.1 可靠性綜合設(shè)計(jì)<為滿足系統(tǒng)可靠性要求，給出單板設(shè)計(jì)的可靠性的綜合要求（本節(jié)只是給出綜合指標(biāo)和方案。對(duì)于支撐實(shí)際可靠性的具體專項(xiàng)的細(xì)節(jié)，在其他章節(jié)中說(shuō)明）。 給出各單板失效率（FITs）、故障定位率要求，并給出達(dá)到這些指標(biāo)要求的措施。 本節(jié)由硬件開(kāi)發(fā)人員負(fù)責(zé)，可靠

25、性工程師提供指導(dǎo)和審核。>9.1.1 單板可靠性指標(biāo)要求<根據(jù)產(chǎn)品需要滿足的任務(wù)可靠性指標(biāo)（可用度）和基本可靠性指標(biāo)（產(chǎn)品平均年返修率）要求，分解分配得到各單板的基本可靠性指標(biāo)要求（失效率或單板年返修率）。注意：本節(jié)給出的失效率估算數(shù)據(jù)，是根據(jù)器件本身特性，在假定工作條件良好的情況下的數(shù)據(jù)。實(shí)際的數(shù)據(jù)，則會(huì)受到實(shí)際條件的影響；要求有關(guān)熱設(shè)計(jì)、EMC、信號(hào)質(zhì)量、等影響因素，必須保證器件手冊(cè)和相關(guān)規(guī)范的要求，才能使單板可靠性達(dá)到甚至超過(guò)估算值。這個(gè)估算值，作為單板可靠性指標(biāo)的評(píng)估和可靠性試驗(yàn)的參考標(biāo)準(zhǔn)（即設(shè)計(jì)要求）。>1）產(chǎn)品規(guī)格書(shū)文件中對(duì)本板的可靠性指標(biāo)要求（直接引用）：2）單

26、板失效率（FITs）估算表，1FIT1×10exp(-9) （1/h）<本節(jié)需要填寫(xiě)單板的估計(jì)器件數(shù)量。最右邊一列利用表格文件的公式計(jì)算功能，不要手工計(jì)算。>表4 單板失效率估算表單板型號(hào)預(yù)計(jì)人員注意：一般情況下只需要填寫(xiě)“器件數(shù)量”一列；如有必要，可以修改下列經(jīng)驗(yàn)值，或增加新的特殊器件（替換“其他”項(xiàng)，并修改經(jīng)驗(yàn)值）。 1FIT10 exp(-9)（1/h）器件類型估計(jì)器件數(shù)量(N)單個(gè)器件故障率 經(jīng)驗(yàn)值（FIT）所有該類器件的故障率 N×（FIT）電阻00.10.0電容器00.20.0二次模塊電源01000專用集成芯片0200數(shù)字邏輯電路芯片、接口電路芯片、

27、線性電路芯片050厚膜、音頻及通信網(wǎng)口變壓器050感性器件010繼電器及接觸器080晶體振蕩器0400濾波器0150接插件0120開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)管套件、顯示器件0100晶體管、光電耦合器040傳感器0400光電器件018000激光驅(qū)動(dòng)器07000光分路器012000波分復(fù)用器05000光纖衰減器03000光開(kāi)關(guān)06000射頻功率放大器IC0800射頻開(kāi)關(guān)01000電池0250風(fēng)扇030000其他1000其他2000總計(jì) （10 (exp-9)·1/h）0.0估計(jì)等效MTBF 1 / 總計(jì) （小時(shí)）!除數(shù)為零注意：如果以上的單元格發(fā)生了更改，請(qǐng)務(wù)必選定最右列，然后按 F9，更新計(jì)算結(jié)果。提

28、示：上表中的數(shù)據(jù)僅用于估算，不需要嚴(yán)格準(zhǔn)確。一般要求關(guān)鍵器件（單個(gè)FIT值較大的）應(yīng)當(dāng)精確到一個(gè)；對(duì)于數(shù)量較多、單個(gè)FIT值較小的阻容類元件和普通集成電路，數(shù)量誤差小于20即可。估算結(jié)果是否能符合系統(tǒng)產(chǎn)品規(guī)格書(shū)文件中要求的標(biāo)準(zhǔn)：<上述估算的準(zhǔn)確性，主要是為了區(qū)分失效率較高的單元和關(guān)鍵器件，原則上只需要精確到數(shù)量級(jí)一致；其中個(gè)別特殊器件/單元可以單獨(dú)估算比較。如果發(fā)現(xiàn)不能符合要求（差別很大），請(qǐng)務(wù)必及時(shí)向系統(tǒng)工程師和硬件經(jīng)理反饋，并討論制訂補(bǔ)償優(yōu)化措施。幾種參考措施如下：1、修改器件選型方案，把最失效率最高的器件換成其他功能性能相近的器件，例如采用更高等級(jí)的器件、其他供應(yīng)商的器件等；2、修

29、改電路方案，必要時(shí)可修改系統(tǒng)方案。例如進(jìn)行單元電路備份設(shè)計(jì)，或改變電路實(shí)現(xiàn)原理（避開(kāi)失效率較高的器件）等；3、強(qiáng)化降額設(shè)計(jì)。即；比通用的降額標(biāo)準(zhǔn)更進(jìn)一 步降額；4、增強(qiáng)故障管理、可維護(hù)性設(shè)計(jì)。把容易損壞的器件或電路單元，通過(guò)系統(tǒng)監(jiān)控電路和軟件，進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，并且進(jìn)行易于維護(hù)更換的設(shè)計(jì)，一旦損壞，可以立即更換，從而把器件損壞造成的業(yè)務(wù)影響降到最低。需要軟件配合實(shí)現(xiàn)。>有關(guān)本板可靠性指標(biāo)的實(shí)際保障措施參見(jiàn)本章其他各小節(jié)。3）故障定位率<對(duì)于致命故障（I類）、嚴(yán)重故障（II類）故障定位到單個(gè)現(xiàn)場(chǎng)可更換單元（如單板）通常要求為100，對(duì)于一般故障（III類）通常要求為85。對(duì)輕微故障（IV

30、類）通常不做要求； 目標(biāo)值：>措施：9.1.2 單板故障管理設(shè)計(jì)<說(shuō)明單板設(shè)計(jì)對(duì)故障檢測(cè)、故障隔離、故障恢復(fù)等故障管理的要求。本節(jié)屬于板間信號(hào)級(jí)FMEA分析，介于系統(tǒng)級(jí)FMEA和器件級(jí)FMEA之間。其中器件級(jí)FMEA在詳細(xì)設(shè)計(jì)中完成。本部分需要事先完成產(chǎn)品系統(tǒng)級(jí)FMEA分析，相關(guān)內(nèi)容可引述系統(tǒng)級(jí)可靠性FMEA分析報(bào)告的描述。>1）主要故障模式（FMEA）和檢測(cè)措施分析<需要給出本單板不同故障嚴(yán)酷度級(jí)別的定義（各產(chǎn)品的嚴(yán)酷度級(jí)別是各自定義的），與背板接口信號(hào)的可靠性系統(tǒng)級(jí)FMEA（故障模式影響分析）分析，以及經(jīng)過(guò)可靠性分析對(duì)軟件、硬件分別提出的故障管理需求和對(duì)測(cè)試提出的故

31、障驗(yàn)證需求。并給出減小發(fā)生故障可能性的方案。注意參考相關(guān)的器件失效分析案例。有關(guān)嚴(yán)酷度的概念和評(píng)估原則，參見(jiàn)可靠性系統(tǒng)工程培訓(xùn)材料。本節(jié)需要給出本板所有外部接口信號(hào)的具體故障模式分析。 可以引用單板系統(tǒng)級(jí)（接口信號(hào)）的FMEA分析報(bào)告。>表5 板間接口信號(hào)故障模式分析表<對(duì)于較簡(jiǎn)單的情況，請(qǐng)直接在下表中填寫(xiě)；對(duì)于較復(fù)雜的情況，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)板間信號(hào)級(jí)FMEA分析表格.xls、板間信號(hào)級(jí)可靠性FMEA分析報(bào)告.doc ，并將此文件作為附件嵌入本節(jié)。（表中的文字是示例，編寫(xiě)正式文檔時(shí)請(qǐng)刪除）：>信號(hào)名稱故障模式對(duì)本板的影響對(duì)系統(tǒng)的最終影響嚴(yán)酷度類別（改進(jìn)前）故障檢測(cè)方法（建議增加）檢測(cè)靈

32、敏度（建議增加）補(bǔ)償措施（建議增加）嚴(yán)酷度類別（改進(jìn)后）state_net0：1常高，斷路MPU對(duì)網(wǎng)板主備狀態(tài)判斷錯(cuò)誤對(duì)MMPU板無(wú)意義，有GE接口單板如LPU板需要利用該信號(hào)控制VSC7132。II從控制通道，定時(shí)冗余讀取MNET板主備狀態(tài)定時(shí)檢測(cè)如發(fā)現(xiàn)某NET板狀態(tài)信號(hào)錯(cuò)誤，告警III常低，短路MPU對(duì)網(wǎng)板主備狀態(tài)判斷錯(cuò)誤對(duì)MMPU板無(wú)意義，有GE接口單板如LPU板需要利用該信號(hào)控制VSC7132。II從控制通道，定時(shí)冗余讀取MNET板主備狀態(tài)定時(shí)檢測(cè)如發(fā)現(xiàn)某NET板狀態(tài)信號(hào)錯(cuò)誤，告警IIIPWR_COM0_RX+-常高、常低、短路、斷路與電源框、風(fēng)扇框串口通信中斷與電源框、風(fēng)扇框串口通信

33、中斷II協(xié)議保證檢測(cè)頻率，與風(fēng)扇框通信中斷后，建議查詢各單板溫度，必要時(shí)可單板斷電2）硬件故障管理需求<根據(jù)板間信號(hào)級(jí)FMEA分析結(jié)論，確定單板原始告警信息，對(duì)硬件故障檢測(cè)、隔離、恢復(fù)提出需求。需要區(qū)分在線檢測(cè)、離線檢測(cè)（裝備檢測(cè)）、功能檢測(cè)和調(diào)試測(cè)試、自檢的需求和差異>3）軟件故障管理需求<根據(jù)板間信號(hào)級(jí)級(jí)FMEA分析結(jié)論，對(duì)相關(guān)軟件支持硬件故障檢測(cè)、隔離、恢復(fù)的功能提出需求。需要區(qū)分在線檢測(cè)、離線檢測(cè)（裝備檢測(cè)）、功能檢測(cè)和調(diào)試測(cè)試、自檢的需求和差異>4）測(cè)試驗(yàn)證需求<根據(jù)板間信號(hào)級(jí)FMEA分析結(jié)論，對(duì)測(cè)試驗(yàn)證提出需求。>9.2 可維護(hù)性設(shè)計(jì)<本節(jié)

34、由硬件開(kāi)發(fā)人員負(fù)責(zé)，技術(shù)支持工程師（TSS）提供指導(dǎo)和審核。說(shuō)明單板在網(wǎng)上運(yùn)行時(shí)的可維護(hù)性需求（考慮遠(yuǎn)程維護(hù)、故障診斷、軟件加載等需求）。>1）MTTR（平均修復(fù)時(shí)間）估計(jì)值及依據(jù)<需要考慮在系統(tǒng)中，單板發(fā)生故障后，故障定位所花費(fèi)的時(shí)間和更換損壞單板（或單元），以及程序重新加載所花費(fèi)的平均時(shí)間。>2）單板自檢和上報(bào)功能方案<系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，需要通過(guò)簡(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)手段來(lái)判斷確定故障單板或其中的單元，最好能支持自動(dòng)告警和故障定位。注意軟件和硬件的配套設(shè)計(jì)。 （上報(bào)信息包括單板ID號(hào)、版本號(hào)、邏輯版本號(hào)、各單元狀態(tài)等）。系統(tǒng)或單板正常工作時(shí)，部分單元或通道的狀態(tài)，也需要結(jié)合業(yè)

35、務(wù)需要考慮支持查詢和上報(bào)、或進(jìn)行狀態(tài)指示等（以便業(yè)務(wù)調(diào)度）。注意與軟件的配合關(guān)系。本節(jié)還需要說(shuō)明輸出給用戶的告警、維護(hù)信息類型。自檢和上報(bào)也是可測(cè)試性設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容，如果這部分已經(jīng)在可測(cè)試性設(shè)計(jì)中加以考慮，本節(jié)注明參見(jiàn)即可。>3）單板及部件更換/現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試可達(dá)性實(shí)現(xiàn)方案<要考慮在單板更換、維修時(shí)的方便性，包括結(jié)構(gòu)上的方便性和電氣參數(shù)配置、調(diào)試、軟件配置方面的方便性，需要考慮提供遠(yuǎn)程維護(hù)的硬件支撐。易損壞部件要容易更換（注意器件的布局）。注意單板內(nèi)的撥碼開(kāi)關(guān)和可調(diào)元件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)的影響（系統(tǒng)中的單板更換后，盡量免調(diào)試或只需簡(jiǎn)單調(diào)試，且調(diào)試方法和信息容易掌握和判斷）。>4）防差錯(cuò)

36、設(shè)計(jì)和標(biāo)識(shí)方法<目的是防止那些需要現(xiàn)場(chǎng)裝配和更換的部件中，構(gòu)造相似的部件被錯(cuò)誤裝配組合。一般至少應(yīng)把不同插座設(shè)計(jì)成不同結(jié)構(gòu)外形，或在連接器中使用防誤插零件（與母板和其他單板配套考慮）。單板內(nèi)的插座也應(yīng)適當(dāng)區(qū)分，并標(biāo)注出顯著的標(biāo)識(shí)信息。>5）維修操作中對(duì)設(shè)備本身及人身安全保障的設(shè)計(jì)<要考慮在單板更換、維修時(shí)，是否因靜電等因素?fù)p壞單板或系統(tǒng)中其他相連的部件；應(yīng)盡量不影響運(yùn)行中的整機(jī)的其他部件的工作狀態(tài)，例如支持熱插拔等；避免單板漏電導(dǎo)致人員觸電、機(jī)械尖銳棱角導(dǎo)致人員傷害等。>6）易損部件的通用性和互換性<主要是為了減少物料種類的管理成本和風(fēng)險(xiǎn)，并盡量支持應(yīng)急替代（例如

37、保險(xiǎn)絲等）>9.3 單板整體EMC、安規(guī)、防護(hù)和環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)9.3.1 單板整體EMC設(shè)計(jì)<本節(jié)由硬件開(kāi)發(fā)人員負(fù)責(zé)，電源工程師和EMC工程師提供指導(dǎo)和審核。按照單板硬件接口電路EMC設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)的要求，同時(shí)參考公司或各部門(mén)發(fā)布的電源和各種接口電路的設(shè)計(jì)規(guī)范，給出電源和各種接口電路的EMC/ESD設(shè)計(jì)需求。本節(jié)主要是考慮本單板與整機(jī)和其他單板間的接地方案，尤其是模擬信號(hào)接地、數(shù)字信號(hào)接地，以及保護(hù)地的分布關(guān)系。本節(jié)需要考慮電磁防護(hù)的要求，包括防雷擊>9.3.2 單板安規(guī)設(shè)計(jì)<本節(jié)由硬件開(kāi)發(fā)人員負(fù)責(zé)，安規(guī)工程師提供指導(dǎo)和審核。主要針對(duì)包含高電壓或大電流的電路部件的單板，給出

38、單板的安規(guī)設(shè)計(jì)需求、單板與產(chǎn)品整機(jī)安規(guī)方案的配套方案。本節(jié)需要考慮與安規(guī)有關(guān)的防護(hù)設(shè)計(jì)>9.3.3 環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)<本節(jié)由硬件開(kāi)發(fā)人員負(fù)責(zé)，環(huán)境工程師和防護(hù)工程師提供指導(dǎo)和審核。根據(jù)整機(jī)的應(yīng)用條件和環(huán)境適應(yīng)性規(guī)格，以及公司有關(guān)技術(shù)規(guī)范，確定該單板的環(huán)境適應(yīng)性規(guī)格（潮濕、高低溫、鹽霧、灰塵等）和針對(duì)環(huán)境破壞因素的防護(hù)方面的要求，并且應(yīng)明確實(shí)現(xiàn)這些要求的方案。如果單板內(nèi)沒(méi)有特殊要求，或設(shè)計(jì)規(guī)格書(shū)中已有明確說(shuō)明且符合本板的要求，本節(jié)可以不寫(xiě)（但需說(shuō)明參照上一級(jí)設(shè)計(jì)文檔的具體名稱）。>9.4 可測(cè)試性設(shè)計(jì)<本節(jié)由硬件開(kāi)發(fā)人員負(fù)責(zé)，測(cè)試工程師及裝備工程師提供指導(dǎo)和審核。說(shuō)明單板在

39、可測(cè)試性方面的總體方案，和要達(dá)到的要求或遵循的標(biāo)準(zhǔn)（參照有關(guān)可測(cè)試性設(shè)計(jì)規(guī)范）；確定特殊的可測(cè)性設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案；可測(cè)性設(shè)計(jì)人員應(yīng)提出單板可測(cè)性設(shè)計(jì)需求或規(guī)格，由硬件開(kāi)發(fā)人員和可測(cè)性設(shè)計(jì)人員一起確定實(shí)現(xiàn)方案，并保持與其他設(shè)計(jì)配套。注意對(duì)硬件電路、邏輯、單板軟件的配套實(shí)現(xiàn)。本節(jié)需說(shuō)明各單元對(duì)各類測(cè)試接口和測(cè)試通路、驗(yàn)證測(cè)試和故障診斷等可測(cè)性需求的概要支持方案。對(duì)于在前面章節(jié)中已說(shuō)明的內(nèi)容，可以在本節(jié)說(shuō)明“參見(jiàn).”。如果單獨(dú)編寫(xiě)了單板可測(cè)性概要設(shè)計(jì)文檔，可以以包文件方式引入到本文件中。>9.4.1 單板可測(cè)試性設(shè)計(jì)需求<列舉本單板相關(guān)的可測(cè)試性設(shè)計(jì)需求，可以以表格的形式給出。>9.4

40、.2 單板主要可測(cè)試性實(shí)現(xiàn)方案<對(duì)可測(cè)試性需求中的主要設(shè)計(jì)需求給出方案說(shuō)明。>9.5 電源設(shè)計(jì)<本節(jié)由硬件開(kāi)發(fā)人員負(fù)責(zé)，電源工程師提供指導(dǎo)和審核。概述單板電源總體設(shè)計(jì)情況，列出該單板在電源設(shè)計(jì)方面需要特別考慮的方面：如備份、監(jiān)控、時(shí)序控制等；>9.5.1 單板總功耗估算<給出單板總功耗的估算值。如果估算的功耗大于系統(tǒng)分配給本板的電源功率，則需要與系統(tǒng)工程師協(xié)調(diào)商議解決方案。>9.5.2 單板電源電壓、功率分配表<根據(jù)單板內(nèi)所選用的主要器件對(duì)電源電壓、功率需求，給出單板的電壓、功率分配表：>表6 單板電源電壓、功率分配表芯片/器件數(shù)量單板內(nèi)供電需求

41、（單板輸入額定電壓 V 1.8V2.5V3.3V VPEF2282424路6.3W3WSDRAM3pcs0.5WFLASH1pcs0.5WL643241pcs5W0.5WPHY2pcs0.5W其他10W總功率（W）6.3W5W15W總電流（A）3.5A2A4.55A單板輸入總功耗（W）根據(jù)單板的供電方案、各級(jí)轉(zhuǎn)換效率計(jì)算出單板的輸入功率；如示例中：?jiǎn)伟宓墓╇娊Y(jié)構(gòu)為：48V通過(guò)效率為85的二次模塊輸出3.3V，2.5V通過(guò)線性電源芯片由3.3V轉(zhuǎn)換而成，1.8V由3.3V通過(guò)效率為82的電源模塊轉(zhuǎn)換而成，則輸入功率為：Pin=(3.3V*2A+15W+6.3W/0.82) /0.85=34.4W

42、9.5.3 單板供電設(shè)計(jì)<根據(jù)產(chǎn)品系統(tǒng)總體供電方案以及單板電壓、功率需求，畫(huà)出單板的供電結(jié)構(gòu)框圖，并確定緩啟動(dòng)、電源部分的EMC、電源上下電順序控制、電源可靠性、電源部分的安規(guī)、接地、防閂鎖等總體設(shè)計(jì)方案。對(duì)于重點(diǎn)單板，應(yīng)有電源備份并提供備份設(shè)計(jì)方案。對(duì)供電結(jié)構(gòu)中的功能單元進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明； 給出主要電源模塊和電源芯片的型號(hào)，結(jié)合單板結(jié)構(gòu)、成本、可靠性、散熱等要求給出選型理由，并提供主用/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、可靠性指標(biāo)）以及廠家和替代信息、特殊應(yīng)用要求等； 總體單板供電設(shè)計(jì)應(yīng)分析電源的降額設(shè)計(jì)和散熱設(shè)計(jì)要求（結(jié)合熱設(shè)計(jì)工作）、板內(nèi)電源電路對(duì)外接電源

43、沖擊的隔離、濾波能力、異常狀態(tài)的保護(hù)（限壓和限流）等。 若對(duì)單板電源有監(jiān)控要求，應(yīng)有單板電源監(jiān)控方案設(shè)計(jì)；結(jié)合整機(jī)給出單板電源端口防護(hù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)電路類型；>9.6 熱設(shè)計(jì)及單板溫度監(jiān)控<由熱設(shè)計(jì)工程師確定該單板在熱問(wèn)題方面是否需要重點(diǎn)關(guān)注（一般在概要設(shè)計(jì)階段確定，若概要階段沒(méi)有確定，需要熱設(shè)計(jì)工程師根據(jù)整機(jī)的散熱條件和單板布局和功耗狀況加以確定）。非重點(diǎn)關(guān)注單板本節(jié)由硬件開(kāi)發(fā)人員負(fù)責(zé)，重點(diǎn)單板熱設(shè)計(jì)工程師協(xié)助完成。熱設(shè)計(jì)工程師目前歸屬整機(jī)工程部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部門(mén)>9.6.1 各單元功耗和熱參數(shù)分析<按照下表格式給出關(guān)鍵器件功耗、封裝信息和熱阻：>表7 關(guān)鍵器件熱參數(shù)描

44、述表關(guān)鍵器件名稱功耗封裝型式封裝尺寸結(jié)殼熱阻(JC)最大值典型值最小值9.6.2 單板熱設(shè)計(jì)<對(duì)于非重點(diǎn)關(guān)注單板：硬件開(kāi)發(fā)人員在對(duì)硬件設(shè)計(jì)不會(huì)帶來(lái)較大困難的前提下，根據(jù)單板布局原則確定關(guān)鍵器件的布局要求；根據(jù)散熱器選型與應(yīng)用設(shè)計(jì)指導(dǎo)或者對(duì)應(yīng)的散熱器選型軟件（2003年初推出），初步確定關(guān)鍵器件是否需要散熱器增強(qiáng)散熱，散熱器對(duì)單板的空間和器件布局的要求；對(duì)于重點(diǎn)關(guān)注單板：熱設(shè)計(jì)工程師根據(jù)整機(jī)的散熱條件提出關(guān)鍵器件的布局要求，散熱空間要求；必要時(shí)提出針對(duì)PCB（指PCB本身的銅箔連線和過(guò)孔等）和器件選型方面的特殊散熱要求。>9.6.3 單板溫度監(jiān)控設(shè)計(jì)<對(duì)于需要考慮溫度監(jiān)控的單板

45、，確定溫度傳感器的選型、位置及監(jiān)控措施等>9.7 單板工藝設(shè)計(jì)<本節(jié)由硬件開(kāi)發(fā)人員與單板工藝工程師、裝備工程師協(xié)同完成。>9.7.1 關(guān)鍵器件工藝性及PCB基材、尺寸設(shè)計(jì)<考慮關(guān)鍵器件的工藝特性（封裝、引腳材料、鍍層等），PCB基材選擇、表面處理方式；和相關(guān)部門(mén)協(xié)同考慮PCB物理尺寸等。>9.7.2 單板工藝路線設(shè)計(jì)<在確認(rèn)PCB物理尺寸、基材、表面處理方式以及關(guān)鍵器件工藝特性等之后，設(shè)計(jì)該單板合適的工藝路線。>9.7.3 單板工藝互連可靠性設(shè)計(jì)<包括板級(jí)防護(hù)方案設(shè)計(jì)，PCB散熱設(shè)計(jì)方案，環(huán)境適應(yīng)性，特殊條件下工藝可靠性設(shè)計(jì)要求等。>9.8

46、 器件工程可靠性需求分析<本節(jié)由硬件開(kāi)發(fā)人員和器件可靠應(yīng)用工程師共同完成?？芍苯右没蜃⒚鲄⒁?jiàn)器件工程可靠性需求分析報(bào)告。如果是注明參見(jiàn)，以下的內(nèi)容可省略（可作為附件）。器件工程需求分析是指在單板總體設(shè)計(jì)階段，根據(jù)系列產(chǎn)品的歷史經(jīng)驗(yàn)及新產(chǎn)品的需求，分析單板的可靠性 、環(huán)境適應(yīng)性、可加工性方面的需求，提出對(duì)器件選型的約束及應(yīng)用的約束，保證單板的可靠性 、可生產(chǎn)性 、可服務(wù)性、環(huán)境適應(yīng)性。>9.8.1 與器件相關(guān)的產(chǎn)品工程規(guī)格（可選）<包括使用環(huán)境描述，產(chǎn)品可靠性要求，生產(chǎn)/加工方式等，做為器件工程需求分析的基礎(chǔ)。>9.8.2 器件工程可靠性需求分析1）器件的質(zhì)量可靠性要求

47、a）產(chǎn)品器件質(zhì)量可靠性指導(dǎo)政策 <整個(gè)產(chǎn)品的器件選型應(yīng)滿足的基本要求。>b）有特殊可靠性需求的器件<在選用到下面的元器件時(shí)，請(qǐng)注意參考相關(guān)指導(dǎo)書(shū)、器件資料的建議，有利于提高單板的可靠性。指導(dǎo)書(shū)中的內(nèi)容較多，需要根據(jù)實(shí)際使用情況進(jìn)行裁剪>表8 特殊質(zhì)量要求器件列表器件類別或單元類別從可靠性角度考慮推薦優(yōu)選方案?jìng)渥?）機(jī)械應(yīng)力<避免器件由于受到機(jī)械應(yīng)力而導(dǎo)致失效，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工具與操作，市場(chǎng)使用提出相應(yīng)的約束條件。該部分內(nèi)容涉及對(duì)產(chǎn)品加工的要求，需要生產(chǎn)部門(mén)來(lái)執(zhí)行，涉及對(duì)器件選用和應(yīng)用的要求，由硬件開(kāi)發(fā)工程師來(lái)執(zhí)行>表9 特殊器件加工要求列表器件型號(hào)對(duì)產(chǎn)品加工的要求對(duì)器件選用和應(yīng)用的要求原因3）可加工性<提出器件的可加工性要求，如ESD要求、潮敏要求、可焊性要求等。該部分內(nèi)容涉及對(duì)產(chǎn)品加工的要求，需要生產(chǎn)部門(mén)來(lái)執(zhí)行，涉及對(duì)器件選用和應(yīng)用的要求，由硬件開(kāi)發(fā)工程師來(lái)執(zhí)行。>4）電應(yīng)力 <提出器件承受電應(yīng)力的要求：通過(guò)設(shè)計(jì)保證器件工作在額定電應(yīng)力范圍