華為硬件總體設(shè)計模板

1、 請輸入密級 單板總體設(shè)計方案 Page 31，Total 31 第31頁，共31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文檔版本說明71.2單板名稱及版本號71.3開發(fā)目標(biāo)71.4背景說明71.5位置、作用、71.6采用標(biāo)準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單板運行環(huán)境說明82.3重要性能指標(biāo)83單板總體框圖及各功能單元說明93.1單板總體框圖93.1.1單板數(shù)據(jù)和控制通道

2、流程和圖表說明93.1.2邏輯功能模塊接口和通信協(xié)議和標(biāo)準說明103.1.3其他說明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)測接口126單板軟件需求和配套方案126.1硬件對單板軟件的需求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)處理軟件對單板硬件的需求可實現(xiàn)性評估13

3、6.3單板軟件與硬件的接口關(guān)系和實現(xiàn)方案147單板基本邏輯需求和配套方案147.1單板內(nèi)可編程邏輯設(shè)計需求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)計方案179.1可靠性綜合設(shè)計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199.2可維護性設(shè)計219.3單板整體EMC

4、、安規(guī)、防護和環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計229.3.1單板整體EMC設(shè)計229.3.2單板安規(guī)設(shè)計229.3.3環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計229.4可測試性設(shè)計239.4.1單板可測試性設(shè)計需求239.4.2單板主要可測試性實現(xiàn)方案239.5電源設(shè)計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249.6熱設(shè)計及單板溫度監(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259.6.3單板溫度監(jiān)控設(shè)計259.7單板工藝設(shè)計269.7.1關(guān)鍵器件工藝性及PCB基材、尺寸設(shè)計269.7.2單板工藝路線設(shè)計269.7.3單板工藝互連可靠性設(shè)計269.8器件工程可靠性

5、需求分析269.8.1與器件相關(guān)的產(chǎn)品工程規(guī)格（可選）279.8.2器件工程可靠性需求分析279.9信號完整性分析規(guī)劃299.9.1關(guān)鍵器件及相關(guān)信息299.9.2物理實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)分析299.10單板結(jié)構(gòu)設(shè)計3010開發(fā)環(huán)境3011其他30表目錄表1 性能指標(biāo)描述表8表2 硬件對單板軟件的需求列表13表3 邏輯設(shè)計需求列表15表4 單板失效率估算表18表5 板間接口信號故障模式分析表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 器件壽命及維護措施列表28表12 關(guān)鍵器件

6、及相關(guān)信息29圖目錄圖1單板物理架構(gòu)框圖9圖2單板信息處理邏輯架構(gòu)框圖9圖3單板軟件簡要框圖14圖4單板邏輯簡要框圖16 單板總體設(shè)計方案關(guān)鍵詞：能夠體現(xiàn)文檔描述內(nèi)容主要方面的詞匯。摘 要：縮略語清單：對本文所用縮略語進行說明，要求提供每個縮略語的英文全名和中文解釋?？s略語英文全名中文解釋1 概述1.1 文檔版本說明1.2 單板名稱及版本號1.3 開發(fā)目標(biāo)1.4 背景說明1.5 位置、作用、1.6 采用標(biāo)準1.7 單板尺寸（單位）2 單板功能描述和主要性能指標(biāo)2.1 單板功能描述2.2 單板運行環(huán)境說明2.3 重要性能指標(biāo)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3 單板總體框圖及各功能

7、單元說明3.1 單板總體框圖圖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明圖2 單板信息處理邏輯架構(gòu)框圖3.1.2 邏輯功能模塊接口和通信協(xié)議和標(biāo)準說明3.1.3 其他說明3.2 單板重用和配套技術(shù)分析3.3 功能單元13.4 功能單元23.5 功能單元34 關(guān)鍵器件選型5 單板主要接口定義、與相關(guān)板的關(guān)系5.1 外部接口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)測接口6 單板軟件需求和配套方案6.1 硬件對單板軟件的需求6.1.1 功能需求6.1.2 性能需求6.1.3 其他需求6.

8、1.4 需求列表表2 硬件對單板軟件的需求列表需求標(biāo)識需求描述優(yōu)先級類別6.2 業(yè)務(wù)處理軟件對單板硬件的需求可實現(xiàn)性評估6.3 單板軟件與硬件的接口關(guān)系和實現(xiàn)方案圖3 單板軟件簡要框圖7 單板基本邏輯需求和配套方案7.1 單板內(nèi)可編程邏輯設(shè)計需求7.1.1 功能需求7.1.2 性能需求7.1.3 其他需求7.1.4 支持的接口類型及接口速率7.1.5 需求列表表3 邏輯設(shè)計需求列表需求標(biāo)識需求描述優(yōu)先級類別7.2 單板邏輯的配套方案7.2.1 基本邏輯的功能方案說明圖4 單板邏輯簡要框圖7.2.2 基本邏輯的支持方案8 單板大規(guī)模邏輯需求8.1 功能需求8.2 性能需求8.3 其它需求8.4

9、大規(guī)模邏輯與其他單元的接口9 單板的產(chǎn)品化設(shè)計方案9.1 可靠性綜合設(shè)計9.1.1 單板可靠性指標(biāo)要求1）產(chǎn)品規(guī)格書文件中對本板的可靠性指標(biāo)要求（直接引用）：2）單板失效率（FITs）估算表，1FIT110exp(-9) （1/h）表4 單板失效率估算表單板型號預(yù)計人員注意：一般情況下只需要填寫“器件數(shù)量”一列；如有必要，可以修改下列經(jīng)驗值，或增加新的特殊器件（替換“其他”項，并修改經(jīng)驗值）。 1FIT10 exp(-9)（1/h）器件類型估計器件數(shù)量(N)單個器件故障率 經(jīng)驗值（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

10、0200數(shù)字邏輯電路芯片、接口電路芯片、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開關(guān)、保險管套件、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)動器07000光分路器012000波分復(fù)用器05000光纖衰減器03000光開關(guān)06000射頻功率放大器IC0800射頻開關(guān)01000電池0250風(fēng)扇030000其他1000其他2000總計 （10 (exp-9)1/h）0.0估計等效MTBF 1 / 總計 （小時）!除數(shù)為零注意：如果以上的單元格發(fā)生了更改，請務(wù)必選定最右列，然

11、后按 F9，更新計算結(jié)果。提示：上表中的數(shù)據(jù)僅用于估算，不需要嚴格準確。一般要求關(guān)鍵器件（單個FIT值較大的）應(yīng)當(dāng)精確到一個；對于數(shù)量較多、單個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)格書文件中要求的標(biāo)準：有關(guān)本板可靠性指標(biāo)的實際保障措施參見本章其他各小節(jié)。3）故障定位率措施：9.1.2 單板故障管理設(shè)計1）主要故障模式（FMEA）和檢測措施分析表5 板間接口信號故障模式分析表信號名稱故障模式對本板的影響對系統(tǒng)的最終影響嚴酷度類別（改進前）故障檢測方法（建議增加）檢測靈敏度（建議增加）補償措施（建議增加）嚴酷度類別（改進后）state_net0

12、：1常高，斷路MPU對網(wǎng)板主備狀態(tài)判斷錯誤對MMPU板無意義，有GE接口單板如LPU板需要利用該信號控制VSC7132。II從控制通道，定時冗余讀取MNET板主備狀態(tài)定時檢測如發(fā)現(xiàn)某NET板狀態(tài)信號錯誤，告警III常低，短路MPU對網(wǎng)板主備狀態(tài)判斷錯誤對MMPU板無意義，有GE接口單板如LPU板需要利用該信號控制VSC7132。II從控制通道，定時冗余讀取MNET板主備狀態(tài)定時檢測如發(fā)現(xiàn)某NET板狀態(tài)信號錯誤，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)扇框串口通信中斷II協(xié)議保證檢測頻率，與風(fēng)扇框通信中斷后，建議查詢各單板溫度，必要時可單

13、板斷電2）硬件故障管理需求3）軟件故障管理需求4）測試驗證需求9.2 可維護性設(shè)計1）MTTR（平均修復(fù)時間）估計值及依據(jù)2）單板自檢和上報功能方案3）單板及部件更換/現(xiàn)場調(diào)試可達性實現(xiàn)方案4）防差錯設(shè)計和標(biāo)識方法5）維修操作中對設(shè)備本身及人身安全保障的設(shè)計6）易損部件的通用性和互換性9.3 單板整體EMC、安規(guī)、防護和環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計9.3.1 單板整體EMC設(shè)計9.3.2 單板安規(guī)設(shè)計9.3.3 環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計9.4 可測試性設(shè)計9.4.1 單板可測試性設(shè)計需求9.4.2 單板主要可測試性實現(xiàn)方案9.5 電源設(shè)計9.5.1 單板總功耗估算9.5.2 單板電源電壓、功率分配表表6 單板電源電壓

14、、功率分配表芯片/器件數(shù)量單板內(nèi)供電需求（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、各級轉(zhuǎn)換效率計算出單板的輸入功率；如示例中：單板的供電結(jié)構(gòu)為：48V通過效率為85的二次模塊輸出3.3V，2.5V通過線性電源芯片由3.3V轉(zhuǎn)換而成，1.8V由3.3V通過效率為82的電源模塊轉(zhuǎn)換而成，則輸入功率為：Pin=(3.3V*2A+15W+6.

15、3W/0.82) /0.85=34.4W9.5.3 單板供電設(shè)計9.6 熱設(shè)計及單板溫度監(jiān)控9.6.1 各單元功耗和熱參數(shù)分析表7 關(guān)鍵器件熱參數(shù)描述表關(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9.6.3 單板溫度監(jiān)控設(shè)計9.7 單板工藝設(shè)計9.7.1 關(guān)鍵器件工藝性及PCB基材、尺寸設(shè)計9.7.2 單板工藝路線設(shè)計9.7.3 單板工藝互連可靠性設(shè)計9.8 器件工程可靠性需求分析9.8.1 與器件相關(guān)的產(chǎn)品工程規(guī)格（可選）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a）產(chǎn)品器件質(zhì)量可靠性指導(dǎo)政策 b）有特殊可靠性需求的器件表8 特殊質(zhì)

16、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)選方案備注2）機械應(yīng)力表9 特殊器件加工要求列表器件型號對產(chǎn)品加工的要求對器件選用和應(yīng)用的要求原因3）可加工性4）電應(yīng)力 5）環(huán)境應(yīng)力表10 器件工作環(huán)境影響因素列表應(yīng)用對象具體表現(xiàn)原因預(yù)防措施6）溫度應(yīng)力7）壽命與可維護性表11 器件壽命及維護措施列表器件類別具體壽命影響壽命的主要因素預(yù)防措施9.9 信號完整性分析規(guī)劃9.9.1 關(guān)鍵器件及相關(guān)信息表12 關(guān)鍵器件及相關(guān)信息器件名稱器件功能器件封裝是否有IBIS/SPICE模型對外接口類型、電平種類及速率物理實現(xiàn)難度簡述（是否高密高速）說明：IBIS：Input/Output Buffer Information Specification（輸入/輸出緩沖信息規(guī)范）9.9.2 物理實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)分析1）信號完整性分析的對象和要求。2）各類高速信號間時序容限要求和保障措施分析9.10 單板結(jié)構(gòu)設(shè)計1）拉手條要求、指示燈和面板開關(guān)的分布、緊固件設(shè)計要求。2）線纜、結(jié)構(gòu)件、扣板、接插件、散熱器、屏蔽