硬體晶片選型原理圖設計

詳細了解設計需求，從需求中整理出電路功能子產品和性能名額要求；根據功能和性能需求制定總體設計方案，對CPU進行選型，CPU選型有以下幾點要求：

         a）成本效益高；

         b）容易開發：展現在硬體調試工具種類多，參考設計多，軟體資源豐富，成功案例多，但是比較難找；

         c）可擴充性好；

         針對已經標明的CPU晶片，選擇一個與我們需求比較接近的成功參考設計，一般CPU生産商或他們的合作方都會對每款CPU晶片做若幹開發闆進行驗證，比如440EP就有yosemite開發闆和bamboo開發闆，我們參考得是yosemite開發闆，廠家最後公開給使用者的參考設計圖雖說不是産品級的東西，也應該是經過嚴格驗證的，否則也會影響到他們的晶片推廣應用，縱然參考設計的外圍電路有可推敲的地方，CPU本身的管腳連接配接使用方法也絕對是值得我們信賴的，當然如果萬一出現多個參考設計某些管腳連接配接方式不同，可以細讀CPU晶片手冊和勘誤表，或者找廠商确認；另外在設計之前，最好我們能外借或者購買一塊標明的參考闆進行軟體驗證，如果沒問題那麼硬體參考設計也是可以信賴的；但要注意一點，現在很多CPU都有若幹種啟動模式，我們要選一種最适合的啟動模式，或者做成相容設計；

          根據需求對外設功能子產品進行元器件選型，元器件選型應該遵守以下原則：

          a）普遍性原則：所選的元器件要被廣泛使用驗證過的盡量少使用冷偏晶片，減少風險；

          b）高成本效益原則：在功能、性能、使用率都相近的情況下，盡量選擇價格比較好的元器件，減少成本；      

          c）采購友善原則：盡量選擇容易買到，供貨周期短的元器件；

          d）持續發展原則：盡量選擇在可預見的時間内不會停産的元器件；

          e）可替代原則：盡量選擇pin to pin相容種類比較多的元器件；

          f）向上相容原則：盡量選擇以前老産品用過的元器件；

          g）資源節約原則：盡量用上元器件的全部功能和管腳；

          對標明的CPU參考設計原理圖外圍電路進行修改，修改時對于每個功能子產品都要找至少3個相同外圍晶片的成功參考設計，如果找到的參考設計連接配接方法都是完全一樣的，那麼基本可以放心參照設計，但即使隻有一個參考設計與其他的不一樣，也不能簡單地少數服從多數，而是要細讀晶片資料手冊，深入了解那些管腳含義，多方讨論，聯系晶片廠技術支援，最終确定科學、正确的連接配接方式，如果仍有疑義，可以做相容設計；這是整個原理圖設計過程中最關鍵的部分，我們必須做到以下幾點：

          a）對于每個功能子產品要盡量找到更多的成功參考設計，越難的應該越多，成功參考設計是“前人”的經驗和财富，我們理當借鑒吸收，站在“前人”的肩膀上，也就提高了自己的起點；

          b）要多向權威請教、學習，但不能迷信權威，因為人人都有認知誤差，很難保證對哪怕是最了解的事物總能做出最科學的了解和判斷，開發人員一定要在廣泛調查、學習和讨論的基礎上做出最科學正确的決定；

          c）如果是參考已有的老産品設計，設計中要留意老産品有哪些遺留問題，這些遺留問題與硬體哪些功能子產品相關，在設計這些相關子產品時要更加注意推敲，不能機械照抄原來設計，比如我們老産品中的IDE經常出問題，經過仔細斟酌，廣泛讨論和參考其他成功設計，發現我們的IDE接口有兩個管腳連線方式确實不規範；還有，針對FGPI通道丢視訊同步信号的問題，可以在硬體設計中引出硬體同步信号管腳，以便進一步驗證，更好發現問題的本質；

          硬體原理圖設計還應該遵守一些基本原則，這些基本原則要貫徹到整個設計過程，雖然成功的參考設計中也展現了這些原則，但因為我們可能是“拼”出來的原理圖，是以我們還是要随時根據這些原則來設計審查我們的原理圖，這些原則包括：

           a）數字電源和模拟電源分割；

           b）數字地和模拟地分割，單點接地，數字地可以直接接機殼地（大地），機殼必須接大地；

           c）保證系統各子產品資源不能沖突，例如：同一I2C總線上的裝置位址不能相同，等等；

           d）閱讀系統中所有晶片的手冊（一般是設計參考手冊），看它們的未用輸入管腳是否需要做外部處理，如果需要一定要做相應處理，否則可能引起晶片内部振蕩，導緻晶片不能正常工作；

           e）在不增加硬體設計難度的情況下盡量保證軟體開發友善，或者以小的硬體設計難度來換取更多友善、可靠、高效的軟體設計，這點需要硬體設計人員懂得底層軟體開發調試，要求較高；

           f）功耗問題；

           g）産品散熱問題，可以在功耗和發熱較大的晶片增加散熱片或風扇，産品機箱也要考慮這個問題，不能把機箱做成保溫盒，電路闆對“溫室”是感冒的；還要考慮産品的安放位置，最好是放在空間比較大，空氣流動暢通的位置，有利于熱量散發出去；

             硬體原理圖設計完成之後，設計人員應該按照以上步驟和要求首先進行自審，自審後要達到有95%以上把握和信心，然後再送出他人稽核，其他稽核人員同樣按照以上要求對原理圖進行嚴格審查，如發現問題要及時進行讨論分析，分析解決過程同樣遵循以上原則、步驟；

             隻要開發和稽核人員都能夠嚴格按以上要求進行電路設計和審查，我們就有理由相信，所有硬體開發人員設計出的電路闆一版成功率都會很高的，是以我提出以下幾點：

             a）設計人員自身應該保證原理圖的正确性和可靠性，要做到設計即是稽核，嚴格自審，不要把希望寄托在稽核人員身上，設計出現的任何問題應由設計人員自己承擔，其他稽核人員不負連帶責任；

             b）其他稽核人員雖然不承擔連帶責任，也應該按照以上要求進行嚴格審查，一旦設計出現問題，同樣反映了稽核人員的水準、作風和态度；

             c）普通原理圖設計，包括老産品更新修改，原則上要求原理圖一版成功，最多兩版封闆，超過兩版将進行績效處罰，有點吹噓之嫌；

             d）對于功能複雜，疑點較多的全新設計，原則上要求原理圖兩版内成功，最多三版封闆，超過三版要進行績效處罰；

             e）原理圖封闆标準為：電路闆沒有任何原理性飛線和其他處理點；