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硬件设计

作者:莫伟雄 2019-04-19 17:55:46 浏览:124

  一个好的硬件工程师实际上就是一个项目经理,你需要从外界交流获取对自己设计的需求,然后汇总,分析成具体的硬件实现。还要跟众多的芯片和方案供应商联系,从中挑选出合适的方案,当原理图完成后,你需要组织同事来进行配合评审和检查,还要和CAD工程师一起工作来完成PCB的设计。与此同时,要准备好BOM清单,开始采购和准备物料,联系加工厂家完成板的贴装。

  目录

  一、硬件设计方案介绍

  二、硬件设计开发流程

  三、硬件设计的要求

  四、硬件原理图设计技术

  五、硬件设计虚拟化技术应用

  六、智能硬件的组成结构

  七、硬件设计方案开发商

  正文

  一、硬件设计方案介绍

  智能硬件是一个科技概念,指通过将硬件和软件相结合对传统设备进行智能化改造。而智能硬件移动应用则是软件,通过应用连接智能硬件,操作简单,开发简便,各式应用层出不穷,也是企业获取用户的重要入口。改造对象可能是电子设备,例如手表、电视和其他电器;也可能是以前没有电子化的设备,例如门锁、茶杯、汽车甚至房子。智能硬件已经从可穿戴设备延伸到智能电视、智能家居、智能汽车、医疗健康、智能玩具、机器人等领域。

  二、硬件设计开发流程

  1、明确硬件总体需求情况,如CPU 处理能力、存储容量及速度,I/O 端口的分配、接口要求、电平要求、特殊电路要求等

  2、根据需求分析制定硬件总体方案,寻求关键器件及其技术资料、技术途径、技术支持,要比较充分地考虑技术可能性、可靠性以及成本控制,并对开发调试工具提出明确的要求,关键器件索取样品。

  3、作硬件详细设计,包括绘制硬件原理图、单板功能框图及编码、PCB布线,同时完成开发物料清单、生产文件(Gerber、、物料申领。

  4、领回PCB板及物料后安排焊好2~4 块单板,作单板调试,对原理设计中的各功能进行调测,必要时修改原理图并作记录。

  5、软硬件系统联调,一般的单板需硬件人员、单板软件人员的配合,经过单板调试后在原理及PCB布线方面有些调整,需第二次投板。

  6、内部验收及转中试,试产时,跟踪产线的问题,积极协助产线解决各项问题,提高优良率,为量产铺平道路。

  7、小批量产。产品通过验收后,要进行小批量产,摸清生产工艺,测试工艺,为大批量产做准备。

  8、大批量产。经过小批量产验证全套电子产品研发、测试、量产工艺都没有问题后,可以开始大批量产工作。

  三、硬件设计的要求

  掌握硬件总体设计所必须具备的硬件设计经验与设计思路

  1、产品需求分析

  2、开发可行性分析

  3、系统方案调研

  4、总体架构,CPU选型,总线类型

  5、数据通信与电信领域主流CPU:M68k系列,PowerPC860,PowerPC8240,8260体系结构,性能及对比

  6、总体硬件结构设计及应注意的问题

  7、通信接口类型选择

  8、任务分解

  9、最小系统设计

  10、PCI总线知识与规范

  11、如何在总体设计阶段避免出现致命性错误

  12、如何合理地进行任务分解以达到事半功倍的效果?

  13、项目案例:中、低端路由器等

  四、硬件原理图设计技术

  通过具体的项目案例,详细进行原理图设计全部经验,设计要点与精髓揭密。

  1、电信与数据通信领域主流CPU的原理设计经验与精华

  2、Intel公司PC主板的原理图设计精髓

  3、网络处理器的原理设计经验与精华

  4、总线结构原理设计经验与精华

  5、内存系统原理设计经验与精华

  6、数据通信与电信领域通用物理层接口的原理设计经验与精华

  7、电信与数据通信设备常用的WATCHDOG的原理设计经验与精华

  8、电信与数据通信设备系统带电插拔原理设计经验与精华

  9、晶振与时钟系统原理设计经验与精华

  10、PCI总线的原理图设计经验与精华

  11、项目案例:中、低端路由器等

  五、硬件设计虚拟化技术应用

  1、虚拟化技术在高校信息化建设中的应用

  高校信息化建设从20世纪90年代开始,已经经历了单机环境、C/S架构、B/S架构、SOA等多个发展阶段。目前,高校信息化建设已经涉及到高校的教学、科研、管理、生活、服务等相关领域,所需要的计算机平台、存储环境和网络环境多种多样,随之也带来了IT基础设施的资源利用率低和管理成本高等问题。将虚拟化技术应用到高校信息化建设中,既能提高高校信息基础设施的效率,也能提升信息化基础平台的可靠性和可维护性,降低IT相关管理成本。

  2、虚拟化技术在企业管理上的应用

  企业应用虚拟化技术时,主要集中在与对企业服务器虚拟化管理以及企业信息化建设应用中。

  六、智能硬件的组成结构

  1、传感器

  传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

  2、控制器

  控制器是指按照预定顺序改变主电路或控制电路的接线和改变电路中电阻值来控制电动机的启动、调速、制动和反向的主令装置。由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成,它是发布命令的“决策机构”,即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。

  3、PC或移动端应用软件

  七、硬件设计方案开发商

  我爱物联网科技创始人莫伟雄,市场营销出身,但很早就认识到未来技术才是企业最大竞争力,毅然投入技术研发领域,专门针对传统企业如何智能升级,帮助传统企业插上技术的翅膀,在万物互联方面,我爱物联网提供业界物联网PaaS+SaaS 服务,完美结合雾计算和云计算,快速从底层融合各种传感信息和第三方系统,一键搭建 “云+联网模块+APP控制端”基础设施搭建。帮助客户在打造智能产品快速升级迭代,在大数据与AI方面,我爱物联网与腾讯、阿里进行战略合作,实现物联网数据与互联网数据的全面融合。而且和各大硬件厂商合作,为客户提供性价比最佳的硬件模块控制板。软件的快速迭代,硬件的成本控制能力,大数据以及多兼容性的连接是未来企业核心的关键,我爱物联网将坚持与客户共同成长的理念,做客户最可靠的技术研发合伙人。

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