您如何记录您的硬件设计决策?

电器工程 pcb设计 设计 成分 原理图 文件
2022-01-06 05:17:53

您如何在设计阶段记录您的硬件决策?在回顾过去所做的硬件设计时,如何避免问自己以下问题:

  • 为什么选择这个组件?
  • 为什么/如何为此组件选择这些特定参数?
  • 这部分电路有什么作用?
  • 该组件的功耗是多少?
  • 这个电路的总功耗是多少?
  • 我可以用另一个替换这个组件吗?是否有与该组件等效的组件?等等。

在电路设计阶段记录您的决策和计算的好方法是什么?如何在不翻阅数百个数据表页面的情况下获得上述问题的答案?

我能想到的一种方法是在原理图文件中添加注释(如果您的 EDA 支持它),但我不想用太多信息使原理图混乱。

4个回答

我个人走的是老式的路线:我有一个设计笔记本,我在上面写下我所做的设计决策的所有内容。尤其是组件和值的选择、电流计算、电源计算等等。我还记录了有关时间和资源使用的软件/固件决策和注释。

每个笔记本都有一个内容页面来引用设计的特定部分(电源等),所有页面都有编号。

我曾多次考虑过数字化,但在工作时将笔记本放在我面前真是太好了,我发现以数字方式编写公式非常尴尬。手写计算要容易得多。

在为电路板设计准备规范或正式文档时,我通常会参考我的笔记本来回顾我所做的事情(或者我同时编写数字文档)。尽管这看起来像是我两次做同样的事情,但我发现我的笔记本几乎都是为我自己计算和解释的,其中的文档不那么冗长,而对其他人来说更正式和解释性更强。因此,我不会经常发现我会写两次相同的东西。

您可以返回并使用此信息更新设计规范。或者采用规范并创建一个较低级别的规范,您可以在其中更详细地描述您将要做什么以及为什么,最好在您开始制作原理图之前:)。然后随着您的进展进行更新并与原理图一起存档。


回答以下问题:嗯,我们通常从营销需求开始,然后可能是正式的工程响应或只是非正式的讨论。接下来是使用我们的模板的 MRD(营销需求文档)。这包括需求、竞争分析、市场规模、机会、估计的开发成本等。通常这是由营销人员(或高于我工资等级的人)编写的。

紧随其后的是通常由工程人员编写的 PRD(产品需求文档),也是 Word 模板。这更详细地描述了产品将做什么,需要哪些部分,以及每个部分将如何运作。我们通常会在此处包括目标性能、价格、功率、尺寸和其他指标。

接下来是每个部分的详细功能规范。一些设计工作实际上在放入原理图之前就已经在这里完成了。例如,将计算功率,选择零件,并进行大量研究。这是我们记录任何不明显的设计决策的地方。

最后,我们将了解原理图,这是目前最容易的部分,因为在规范阶段完成了许多艰苦的设计工作。我认为应该在哪里完成 :) 如果在原理图阶段发生了一些变化,例如我们发现某些东西不起作用,或者营销人员跑到大厅里说现在需要红色而不是蓝色,那么我们将返回并更新规格。

所有规范、PRD、MRD 都保存在 SVN 中,并带有指向内部 wiki 上文档的链接。对规范的更改将导致对 SVN 的更新并通知相关方。您当然可以手动将其保存在某个共享文件夹中。

这或多或少是我的过程,我觉得你可能想要记录关于设计的每一个微小决定,我们绝对不会这样做。不是说你不应该,我可以看到它在哪里会有帮助。我想我们通常总是记录如何而不是为什么。


好吧,也许我也应该解决每个问题:)

如果您正在计算,也许在 excel 中?或者在纸上,您认为结果和方法对理解和设计电路很重要,那么您应该将它们包含在设计规范的适当部分中。即使这意味着给你的手绘照片拍照:)

为什么选择这个组件? 我认为功能规范是一个很好的地方,无需疯狂,只需简单的一两行说明它的优势是什么。我会将它保留给关键组件,我认为您不想描述为什么选择上拉电阻器。

为什么/如何为此组件选择这些特定参数? 将此与上述结合起来。

这部分电路有什么作用? 这将是您的功能规范的一部分,如果电路足够重要以保证这个问题它应该有它自己的规范部分。

该组件的功耗是多少? 如果您在谈论电源,请将其放在电源部分,我也想在原理图上注明这一点。真的,虽然我所有的零件都来自数据库,并且原理图直接链接到它们,所以我们可以很容易地看到参数、数据表等。但如果你只是打印出来,很高兴知道其中的一些。

这个电路的总功耗是多少? 我认为这属于您规格的电源部分。

我可以用另一个替换这个组件吗?是否有与该组件等效的组件?等等。 我认为这属于您的 BOM 或您用于制造的任何流程。备用零件使采购更容易。对我们来说,这一切都来自零件数据库。

我做了很多快速设计,我不得不说:注释原理图是迄今为止最方便的事情。我的设计很少超过 2 或 3 张 A4 纸,因此设计决策的数量是有限的。许多设计决策几乎是自动的。我不需要列出每个部分的原因。只有一两个主要部分,可能还有一些过滤器或感应被动尺寸。其余的对于任何有经验的设计工程师来说都是显而易见的。

至于您的最后一个问题:替代零件通常不是设计决策,而是采购决策,因此它是您采购工作流程的一部分。就我而言,替代零件在我的零件属性中,如果主要零件或来源的库存用完,则会自动获取。

对于较大的设计和系统设计,我倾向于使用带有设计文档模板的 Google Docs。

总之; 我个人认为紧凑的工作流程最终会得到回报。拥有大量包含设计信息的单独文件(单独的系统设计、设计决策文档、采购文档,都与您的基本原理图和布局文件分开)会导致大量(心理)混乱,并且每次您想要查看设计时都需要切换上下文决定。把所有东西都放在一个地方效果很好。如果您的原理图开始看起来杂乱无章,这不是此工作流程的问题,而是意味着您可能应该更好地划分您的设计,使用更多的图纸或使用更大的图纸。

对于我的许多小型项目,我通常会在子电路周围放置一个简单的绿色标签和边框。对于较大的项目,一些 eCAD 软件允许您从框图开始构建,其中每张表进一步描述了一个块。有一种艺术可以分解任何问题并管理权衡(即工程恕我直言)。如果对模拟滤波等组件的选择有明确的分析,我会注意截止频率和滤波器类型(例如低通滤波器(f_c = 100Hz))

我一次又一次遇到的常见障碍包括:

  • 电源管理(稳压器、反极性保护、TVS 二极管、电源开关、旁路电容等)
  • MCU(微控制器、编程头或焊盘、芯片旁路电容)
  • 指示器(例如 LED、EL 线、7 段显示器、振动电机)
  • 感应特定功能(例如电流感应、触摸感应、GSR、活动、环境感应等)
  • 调试通讯(铁氧体磁珠、USB、I2C、UART、SPI,某种获取信息的方法)
  • 收音机(许多收音机的所有支持组件)
  • 视频(一个摄像头的所有支持组件和芯片)
  • 外部存储(例如外部闪存、用于存储设置的 EEPROM 芯片等)
  • 您的设计独有的任何其他功能

通过清晰地组织和标记这些子块,我通常可以在不到几分钟的时间内使用示意图。