硬件开发

硬 件开发

设计分工和多角度分析  

  我觉得我们设计电路,分析一定要有范围,可以从多个角度去看同一个电路,也可以把单个分析做得简单些。而且是多个文档一起分析,因为所有的分析都不可能是全面的。以硬件设计为例: 我们要从系统的输入输出口的定义,因为这关系到和其他各个部件的设计相关,设计出我们自己的输入输出口的电平和电流能力。我们要把电源分配单独列成一个文档,便于管理和估计整个模块的静态电流。

   把关于所有输入输出和重要芯片的诊断都要单独列出,把通讯方法列出。有了以上的文档,我们才能去设计每个部件,在设计过程中,通过最坏分析得到模块各个部分的性能和偏差。然后再去考虑每个器件的可靠性,每个器件的失效后的出错情况,再用软件去模拟器件工作温度状态。所以往往设计需要从好几个角度去看问题,我所做的只是一个方面里面的一部分。正因为有这样的流程和分工,可以把产品做到很安全,很强壮。


硬件设计的过程

这段时间在和同事讨论问题,其实我们的设计到底思路和顺序是什么样的。

   我们目前所有的设计,几乎都是这样形成的,按照原有的设计(这里的原有设计,一般是国外的相同产品抄板或者公司转移的,IC厂家提供的设计方案),然后按照这个设计修修改改。可能大多数人认为这样站在巨人的肩膀上,我们可以设计出来更好的东西。我觉得,恰恰是这种现成的,改进的设计过程,会让设计变得非常糟糕。为什么呢,很清楚的一点是,如果你有一个设计,几乎所有人都在想,“他们”(设计方案提供者)就是这样做的,我们也可以这样做,这会带来很多很致命的后果。就像一个黑箱子,你知道它可以工作,里面是什么样的情况,你不知道。就算我们更进一步,搞明白了他的工作原理,我们仅仅只是走出了一小步,想要明白别人的设计理念是很痛苦的事情,因为你只能去猜,这里面有好的设计也有很多差的设计,如果对着一个有缺陷的设计去逆推,去解构,你大概永远找不出问题来。

  我的以前的大部分工作,就是逆推,去思考为什么美国人,西班牙人,德国人设计不相同,为什么明明是一个简单的电路,设计的值不相同。深入进去发现,要求不相同(标准和客户要求),软件也不相同。因此从一个别人的设计,到自己的设计,再到打破原有的设计思路,融入自己的Idea,这其实是一个很漫长的过程,等于从无到有,你要证明每个选值都是有道理的。

  这里我要说明,有一组参考值,去验证它们正确,和没有参考值,去选择摸索设计值,这个难度差的不是一点点,但就是因为有后面这个正向的过程,才可能有更多的创新,才有更多的想法。而且对于一个设计师来说,他需要考虑和协调的东西非常多,需要在各种边界之中回转考虑(这里的边界有客户的要求,有国际的标准),能够把所有的东西统筹考虑,就不是一两年的功夫可以做到的。因此国外的很多工程师才显得做事情要慎重,显得没有效率。

谈谈硬件设计流程和其背后的东西

在汽车电子硬件开发中,开发流程是非常重要的,一般从TS16949衍生出来的V字开发流程。从开始报价,做样品,正式启动,下线,这几个重要的阶段来说,开发过程主要集中在样品阶段。

一般而言,我们存在这样几个样品。

A样:80%功能样件,开发初期的样品,主要提供测试,软件调试;
B样:{bfb}功能样件,上车调试样品,确认功能的完整度和性能实际检验;
C样:设计实验(DV-Design Validation)完成的样品,一般为最终样品。
在上诉上个样品中,我们还需要划分几个阶段系统功能定义阶段: 功能环境定义,诊断定义,输入输出定义等等。
原理图设计阶段:可靠性,错误数分析,最坏分析,DFMEA设计,潜入路径分析,热分析=>BOM+SCH
印刷电路板阶段: 元件分析,布局分析,布线分析,可生产性分析,EMC性能分析=>PCB
测试阶段: 样品制作,功能实验,实验报告=>性能评估报告总结阶段: 错误学习,总结好的设计,分析器件,(以上几个阶段为大部分硬件开发重要的阶段)
1.我们总能遇到这样的故事,从10来个人的公司,无所不做,没有过程文档,然后出现设计问题,错误成本剧增。

2.然后公司高层希望引入一整套流程,引入一批新的管理者,然后开始注重文档工作,制定严密的文档规范,同时由于设计的时间限制,从先写文档然后到先设计然后补文档,然后出现设计问题,错误成本剧增。

3.然后公司高层觉得流程没有任何用处,耽误了设计效率,变成冗余了,然后一批人下台了,然后回复到1阶段继续开始。这种周而复始并不鲜见,有时候觉得是我们太笨了不懂得流程呢,还是其他原因?从国外引入生产流程并不是很鲜见的事情,每个制造业公司都会有一套生产流程。相比较而言,设计流程的管理和维护,显得更为重要和困难。我们在学校里面,并没有任何约束我们做事情的规矩,几乎每个中国人都是彻彻底底的唯结果论,因此我们似乎只希望把东西做出来交差,并不在意中间发生了什么,我想这中间的东西才是我们最缺而且最落后的吧。



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