产品硬件开发评审流程

共 15 页 第 页1 文件编号 产品硬件开发评审流程产品硬件开发评审流程 编制 编制 审核 审核 共 15 页 第 页2 文档修改历史文档修改历史 日期日期版本版本作者作者修改内容修改内容评审号评审号 变更控变更控 制号制号 发布日期发布日期 01 00 000 共 15 页 第 页3 目录 1 目的 4 2 适用范围 4 3 评审需求 4 4 评审计划 4 5 评审结果判定 4 6 评审流程图 4 7 附录 5 共 15 页 第 页4 1 1 目的 目的 为规范产品硬件的研发评审工作制定此硬件研发评审流程 2 2 适用范围 适用范围 适用公司产品硬件的研发评审 3 3 评审需求 评审需求 产品硬件评审可分 3 部分 硬件原理图评审 PCB 评审 PCBA 评审 在硬件开发设计过 程中 各个阶段完成后需填写硬件评审申请表提交硬件评审小组 提出评审需求 4 4 评审计划 评审计划 硬件评审小组根据评审需求制定评审计划书 可参考附录及结合实际情况制定具体的评 审项目 5 5 评审结果判定 评审结果判定 硬件评审小组在制定评审计划时 需根据相应的审查项目划分权重等级 并明确评定结 果的判定标准 评审不通过 需返回开发设计改良或进行风险评估 之后再重新评审 6 6 评审流程图 评审流程图 共 15 页 第 页5 7 7 附录 附录 单元电路评审 单元电路评审 针对产品硬件常规设计所涉及的单元电路进行常规性评审 审查各单元 电路是否符合设计标准 请参照下表 审查通过项目请打 审查未通过项目请打 审查硬件板未涉及到的单元电路模块可不填写 单元电路审查一览表单元电路审查一览表 审查项目审查项目 审查内容审查内容 审查结果审查结果 审查建议审查建议 滤波电路 1 审查电路中是否设计电源 滤波电路 2 审查电路中电源滤波器的 形式是否有效 是否为单电容 型或单电感型 而未采用 形电源滤波器 3 对单板的 形电源滤波器 参数进行审查 ID 电路 1 审查 ID 电路的形式是否符 合规范电路的要求 2 审查 ID 电路的参数是否正 确 3 审查 ID 电路是否有隔离电 阻或隔离芯片 复位 WDT 看门 狗 电路 1 硬件设计中不推荐使用可 关闭的 WDT 系统 即计数器清 零电路应是单稳电路而非锁存 电路 如果设计为可关闭的 WDT 刷新时应是关闭后立即 开启 不可使 watchdog 处于 长期关闭的状态 2 WDT 设计中 坚决不可使 用分离元件依靠电容充电实现 WDT 电路 3 在 WDT 设计中 计数时钟 应尽量取用本板时钟 防止因 为其他单板更换 插拔导致时 钟不正常时 本板 WDT 电路工 作失常 4 上电时 WDT 计数器应可清 零 5 单板设计中有无手动复位 开关 6 设计中是否为重要芯片设 计供软件单独调试的复位口 7 复位电路中消抖电容的容 共 15 页 第 页6 值是否过大 8 审查 WDT 输出的复位信号 是否接在电源管理芯片的输入 通过电源管理芯片的输出对单 板进行复位 而不是用 WDT 输 出的信号直接对单板进行复位 匹配电路 1 审查高速信号长线传输中 有无加入匹配 2 审查匹配形式的正确性 有效性 3 审查匹配参数的正确性 4 不可在同一信号线上同时 进行终端并接与始端串接匹配 5 审查终端匹配时 信号输 出芯片的驱动能力是否满足 6 审查时要结合 PCB 布线图 进行审查 信号时序 1 在不考虑延时的情况下 分析单板的输出信号之间的时 序关系是否满足整机时序指标 最好是符合理想的时序要求 2 不考虑延时的情况下 单 板对输入时钟的利用是否合理 所用芯片的输入信号的时序关 系是否满足专用芯片对输入信 号时序的要求 3 CPU 与外围芯片的时序是 否能可靠配合 包括外围芯片 是否能很好支持 CPU 的读写时 序和采用高速 CPU 时 RAM ROM 等存储器件的速度 是否与 CPU 匹配 4 可编程逻辑器件接口逻辑 设计是否能使输入信号可靠读 入以及其输出信号是否能满足 其它芯片的时序要求 在可编 程器件选用上 其速度是否与 其他芯片匹配 5 总线三态时序设计时是否 考虑到各控制信号之间有足够 的裕度 以防止总线冲突 1 审查所有芯片的外围电路 共 15 页 第 页7 器件应用的接法正确性 2 审查对芯片无用脚的处理 3 对芯片工作方式的审查 CPU 应用 1 审查与外围器件的接法是 否依照器件手册推荐 2 时钟审查 3 控制信号审查 4 I O 口用法审查 5 外接存储器的速度匹配 6 不用输入端的处理审查 DSP 审查 1 与外围接口器件的连接 2 MP MC Microprocessor microcomputer 方式选择端 当采用外部存储器时 应通过 上拉电阻接 VCC 当采用内部 存储器或 BOOT 时 应通过下 拉电阻接地 3 BOOT 实现 DSP 程序引导 共有多种方式 如果采用 BOOT 审查实现程序引导的接 口方法是否正确 4 HOLD 总线占用请求 不 用时应接上拉电阻 5 中断输入端 INT1 INT2 INT3 INT4 NM I 不用时应接上拉电阻 6 其它无用输入端是否有上 拉电阻或下拉电阻 接地 差分接口电 路 1 如果是远距离点对点通讯 接口的保护非常重要 应是审 查的重点 2 近距离点对点接口方式 审查接口电路的参数 3 一点对多点接口方式 审 查接口电路的参数 光电耦合电 路 1 直流电气参数审查 2 审查光耦的反向电压和驱 动能力是否满足要求 3 对于单向输入的光电耦合 器件 应在输入端并接反向二 极管 4 光电耦合器件的电流传输 比的离散性很大 电路应保证 共 15 页 第 页8 在这个参数范围内的所有光耦 器件可正常的导通及截止 5 对于大多数光电耦合器件 输出端提供了输出三极管的基 极 应将它通过一个 1M 左 右的电阻接地 6 交流电气参数审查 7 审查光耦合器件接口电路 的响应速度是否满足系统要求 变压器隔离 电路 1 变压器的主要作用是电压 电流变换 原副边的变化比 线圈匝数比 必须满足接口 电路的要求 2 审查输入输出端的阻抗是 否匹配 3 电路中应有隔直电容 电 容的大小应保证既能很好的隔 离直流分量 有不对有用信号 产生较大的衰减 也不因此而 带来阻抗的失配 4 变压器接口电路通常用于 传输远距离信号 审查时应留 意电路中是否有保护电路 保 护电路是否合理 电阻器审查 1 电阻器的阻值参数是否符 合电路要求 通常使用电阻的 数值与电路理想的数值有偏差 审查在此偏差范围内能否保证 电路功能正常实现 2 电阻器的精度等级是否符 合要求 在使用中 应考虑电 阻阻值的偏差是否符合电路要 求 在精度要求特别高或较高 的地方 如测量电路 倒相电 路 应使用阻值偏差为 2 以 下的电阻器 一般的电路可使 用允许偏差为 10 的电阻器 3 电阻器的额定功率是否符 合要求 为满足可靠性的要求 应根据具体的电路计算电阻实 际消耗功率 选用电阻器的额 定功率为实际消耗功率的 1 5 2 倍 共 15 页 第 页9 4 电阻器的最高工作电压是 否符合要求 允许加在电阻两 端的最高电压可由下式求得 工作电压 电阻的额定功率 电阻值 平方根值 当电阻器 两端的电压超过规定值时 电 阻器内部会产生火花 引起噪 声 甚至损坏 电容器审查 1 电容器的容量 审查电容 器的容量数值是否合适 2 耐压及工作电压 在实际 使用中工作电压应小于标称的 耐压数值 一般为工作电压为 耐压的一半 以降低电容的故 障率 3 极性审查 审查中考虑即 使电压的平均值的极性符合要 求 也还必须叠加上交流和尖 峰电压的负峰值后是否会出现 反极性的现象 4 精度 中频变压器用的调 谐电容 本机振荡用的垫整电 容器 应选用 I 级精度的电容 作耦合 旁路的电容器可任意 选用 稳压二极管 1 审查稳压管的稳定电压的 值能否保证单元电路功能的正 常实现 2 稳定电压随工作电流和温 度的不同而有所改变 同一型 号的稳压管 其稳定电压的数 值也不是固定的数值 审查误 差为电路带来的影响 单板附加功 能审查 1 单板有无自检功能 2 设备升级是否方便 3 单板维护是否方便 4 单板的可测试性 负载驱动能 力的审查 1 审查各类集成电路的输出 能力是否满足电路的要求 2 审查开路门的上拉电阻是 否满足相应驱动条件 3 审查各类不同集成电路间 相互驱动时电流 电压驱动能 力 共 15 页 第 页10 4 可编程逻辑器件使用时须 审查输出端和接口器件的电平 配合 5 审查并行总线 串行总线 的驱动能力 6 其它专用器件必须使前级 输出电流 电压极差值满足后 级输入电流 电压要求的极差 值 保护电路审 查 1 审查保护电路是否合理 保护元件的参数和布局是否正 确 2 高速信号传输电路中 还 要注意保护器件的电容特性是 否满足高速信号传输的要求 变压器接口 电路 1 PGND 与 GND 一定要隔离 并有一定的距离 而且 变压 器的输入 输出端之间应保证 电气上隔离 以使系统有很好 的抗共摸干扰能力 也避免因 雷击 高压碰线等带来的输入 端高压串入逻辑电路中 2 热敏电阻必须安放在压敏 电阻和防雷芯片的前面 才能 能实现其保护功能 3 压敏电阻应能对传输线对 地过高的电压进行嵌位保护 以消除接口线上的共摸电压 4 对大多数的接口电路来说 阻抗匹配是很重要的 由于 PTC 电阻一般有 5 30 欧姆的 冷态电阻 它的接入可能会影 响接口电路的阻抗匹配 审查 时应把热敏电阻的冷态电阻计 算进去 触点开关电 路 1 审查触点开关电路是否有 保护电路 方法是否正确 2 对大电流情况 即使连接 导线很短 但如果我们不清楚 负载的具体阻抗特性 开关两 端都应该加保护电路 3 提倡对大电流开关 无论 是触点开关还是无触点开关 都加上限压保护电路 共 15 页 第 页11 4 对已有保护电路的 审查 时还应当注意保护器件的参数 选择和接入位置是否正确 是 否靠近被保护器件 连线是否 尽量短 5 在具有感性的电路开关时 如继电器控制线圈的电路中 有否考虑到瞬间过压保护 6 审查保护器件尽量靠近被 保护器件 保护电路的走线尽 量短 这也应是审查的重点 电源保护电 路 1 确定单板和单元电路是否 需要过流过压保护 以及保护 电路的类型 多电源系统是否 需要自动同时掉电保护等 2 审查电路上是否正确使用 了保护电路 保护电路的设计 和器件参数的选择是否满足上 述要求 3 过压保护电路的位置 必 须在保险管的后面 其他审查项 1 审查单板设计时是否考虑 易发热器件的散热问题 2 审查有无过流过压保护 3 审查单板是否做到输出口 断电为高阻 4 审查单板复位时公用信号 接口能否保持三态 5 审查单板中设计有两脚晶 振 是否有镀锡铜线固定 组合逻辑输 出信号 1 分析设计中是否存在逻辑 冒险或功能冒险 存在冒险的 信号是否作为了触发器的时钟 异步清 0 置位信号 2 输出给外部的等效于时钟 的信号 如读写信号 是否由 组合逻辑产生 是否存在毛刺 3 触发器的异步置位 清 0 是否会存在同时有效的情况 时序问题 1 对于局部同步电路要分析 主时钟的布线情况 分析最大 时钟偏差的大小 从而判断是 否存在建立 保持时间问题 共 15 页 第 页12 2 对于异步电路接口 要对 其时序进行验证 看看触发器 的建立 保持时间是否满足器 件要求 设计实现与 设计意图的 一致性 1 审查有无设计失误造成某 一方面的功能不能实现 要根 据电路实际工作情况设计各种 输入测试向量 通过仿真工具 来对某个具体电路实现的功能 进行仿真测试 看它的输出功 能是否正常 是否达到了设计 的目的 2 审查开发工具编译优化造 成最终结果与设计意图不符 要分析开发工具编译完成后给 出的报告文件 分析开发工具 在编译时作了哪些优化 优化 后的结果是否仍与设计意图一 致 是否会导致电路功能变化 3 如设计原理或器件选择不 适当造成关键路径时延理论或 实际上大于该部分时序电路的 时钟周期 电路在极限工作条 件下可能无法可靠工作 可通 过分析同步电路设计中的最长 延时路径 通过时延分析工具 确定它的时延大小 看最大时 延是否超过了一个时钟周期 若超过了一个时钟周期 则该 部分电路的工作可靠性无法保 证 PCB 审查 1 模拟电路与数字电路占不 同的区域 同一类数字器件尽 可能分布在一起 模数电路位 于两者的交界处 使模拟部分 的管脚位于模拟地上方 数字 部分的管脚位于数字地上方 在数模混合的单板上 AD 芯 片的摆放位置应尽量先满足模 拟部分的需求 2 把电路板分为不同的直流 电压区域 如 5VDC 区 12VDC 区等等 同时使用多种电源的 共 15 页 第 页13 器件应该位于区域的交界处 3 接口器件靠近 HEAD 布置 4 时钟远离 I O 电路 同时 输入 输出回路应该尽量远离 特别是模拟高频信号的发送和 接收部分尽量分开 不宜交叉 最好将这两部分的地线层分开 相应的信号在各自地线层上方 走线 5 电压调整器这类器件应离 易受干扰的模拟信号较远 以 减少干扰 6 器件放置的方向应便于散 热 高热器件均衡分布 温度 敏感器件 如光模块 远离高 热器件 7 布局应该尽可能做到使关 键的高速信号走线最短 8 几种不同类型的电源分开 9 模拟电路电源与数字电路 电源分开 10 不同类型的数字电路 如 TTL 与 PECL 电源分开 11 高频线路接口的收电路和 发电路电源分开 12 HEAD 头上的电源插针数 应该满足最大电流的要求 13 电源引脚的物理位置定义 应注意安全性 不同种类的电 源引脚要分开一定间隔 特别 是与地脚应有一定距离 14 不允许有任何电气上浮空 的金属 15 不同种类电路的地最好分 开 如果无法提供不同的地平 面的话 可以在同一地平面上 分割地 成为一个个 地岛 但是地岛的分割不能过多 尽 量不要出现条状的地岛 若不 得以 则可的分割不能过多 尽量不要出现条状的地岛 若 不得以 则可以将条状地放在 PCB 板的边缘 共 15 页 第 页14 16 数字地和模拟地的开槽不 宜过小 需严格做到单点接地 数字地网和模拟地网本身应以 网状连接 尽可能减小信号环 路面积 17 防雷地和工作地在板上严 格分开 防雷器件的接地应接 PGND 不能接 GND 在隔离变 压器内边的防护器件不应再接 PGND 不然将通过 PGND 将雷 击信号反串电路 使隔离变压 器失效 附属器件的 位置 1 去藕电容的位置应尽量靠 近芯片电源引脚 2 终端匹配电阻接在最后一 个负载处 且应尽可能靠近终 端器件 3 某个集成芯片的外围器件 应该紧靠该芯片 如锁相环外 围鉴相电容 电阻 CPU 的晶振 等尽可能靠近相应的芯片 4 每个电源的滤波电路应该 紧靠应用该电源的集成芯片处 5 I O 信号线的去耦器件应 尽可能在接口处 信号线的审 查 1 高电压 大电流信号与低 电压