詳談嵌入式產品開發步驟
阿新 • • 發佈：2018-12-25
| 嵌入式產品與普通電子產品一樣，在開發過程中需要遵循一些基本過程，即從需求分析到總體設計，詳細設計到最終產品完成的過程它包括兩個部分：嵌入式軟體和嵌入式硬體。針對嵌入式硬體和軟體的開發，不需要參與普通電子產品的開發，嵌入式產品的研發過程如下： 嵌入式產品開發過程Senple Chan-Life ++ 接下來，我們詳細討論了嵌入式產品開發過程的各個階段。 階段1：產品要求 。在這個階段，我們需要弄清楚產品需求來自哪裡，我們需要滿足什麼需求才能獲得成功的產品只有需求明確，我們的產品開發目標才能明確在產品需求分析階段 1）市場分析和研究，主要看市場需要什麼，什麼是前沿技術（站在產品製造的角度）; 2）客戶調研和使用者定位，從市場上的大多數客戶那裡獲得最準確的產品需求（注重 場分析，產品生命週期，升級方便）; 3）利潤導向（成本預算）; 4）如果是外包專案，我們需要客戶提供產品需求（直接從客戶那裡獲得，讓客戶簽署協議）; 編者按：當專案結束時，如果客戶突然增加需求和功能，將導致專案週期嚴重延遲，成本急劇上升，並且測試產品可能必須重新測試，原始設計可能無法滿足當前需求，所以在做專案之前，最好確定需求和顧客籤個協議，否則，你辛苦工作多少天，就會弄得一團糟，無法收拾！ 第二階段：規格產品 在前一階段，我們收集了產品的所有需求，因此在產品規格說明階段，我們的任務是將所有需求細化為產品的特定規格，例如簡單的USB串列埠線。我們需要確定產品的規格，包括： 1）產品的外觀; 2）產品支援的作業系統; 3）介面形式和產品支援規範; 等等，記住，在形成產品規格後，在隨後的開發過程中，我們必須嚴格遵守，沒有200％的理由，不能隨意改變產品要求。否則，產品開發過程將是一個無止境的過程。 產品說明書要求 哪些硬體介面; 2）在什麼環境下，應該使用多少產品，以及應該消耗多少功耗如果是消費類產品，它也是具有美觀的設計，產品是否便於攜帶，確定板材的尺寸是否需要，是否防水; 3）產品成本要求; 4）描述產品效能引數（例如，開關，如果速度為100Mbp，對於家庭和一般公司;如果用於全省的交換，則設計速度必須大於數百Mbp）。因此，不同的產品效能引數會影響我們設計的不同考慮，產品規格自然會有所不同; 5）需要調整和符合的國家標準，國際標準或者行業標準; 階段3：總體產品設計 完成產品規範之後，我們需要知道該產品有什麼可行的解決方案，並比較幾種解決方案，包括成本，效能，開發週期，開發難度等。最後，我們需要為我們的產品選擇最合適的總體設計方案。 在這個階段，除了確定具體的實施計劃外，我們還需要綜合考慮產品開發週期，需要多少人員和幾個月的工作，需要哪些資源或外部援助，開發過程中可能遇到的風險和對策，從而形成專案計劃整個專案並指導我們的整個開發過程。 階段4：概要產品設計 產品概要設計主要的英文基於總體設計方案的進一步細化，具體從硬體和軟體方面： 硬體模組設計簡介 硬體模組的概要設計，主要是從硬體的角度，確定了整個系統的結構，並根據各模組的功能劃分了各個模組，確定了各個模組的總體實現，首先要根據所需的外圍功能以及需要完成的工作來選擇CPU。（注意：一旦確定了CPU，那麼應該參考CPU製造商提供的方案電路來設計外圍硬體電路）然後根據產品的功能要求，選擇晶片，如外部AD或片內AD，使用何種通訊模式，什麼樣的外部介面，以及最重要的是，考慮電磁相容性。 編者注：CPU的生命週期通常是5 - 8年當你考慮選擇一個CPU時，你應該注意不要選擇一個會很快停止生產的CPU，以避免這樣的結果：這個產品已經研發了1 - 2年，而且剛剛開發，但是還沒有賺錢，CPU已經停止生產，重新必須開發 軟體模組概要設計 在軟體模組概要設計階段，根據系統的需求將整個系統劃分為多個模組，定義各個功能模組之 間的介面，定義模組中的主要資料結構。 階段5：詳細產品設計 硬體模組的詳細設計 。主要是具體的電路圖和一些具體的要求，包括PCB和外殼的相互設計，這些引數的大小接下來，我們需要根據硬體模組的詳細設計檔案的指導完成整個硬體的設計。包括原理圖，PCB圖。 軟體模組的詳細設計 功能函式介面定義，在完成任務時完成功能，資料結構，全域性變數以及各功能函式介面的呼叫過程，完成軟體模組的詳細設計後，進入具體的編碼階段在軟體模組詳細設計的指導下，完成了整個系統的軟體編碼。 編者注：在軟體進入實際編碼階段，硬體進入具體原理圖和PCB實現階段，必須注意完成模組的詳細設計文件，以便在設計開始時充分考慮，避免在設計過程中重複修改。為了提高開發效率，在沒有完成詳細設計的情況下，不要開始實際的設計步驟。 階段7：產品除錯和驗證 本階段主要是調整硬體或程式碼，糾正存在的問題和BUG，使其能夠正常執行，使產品的功能滿足產品規格的要求。 硬體部分： 1）目視處理會導致PCB板短路，誤焊或漏焊 .2）測試各電源對地的正常電阻; 3）接通電源，測試電源是否正常; 4）利用示波器和邏輯分析儀對硬體模組進行模組化除錯。 軟體部分： 驗證是否實現了軟體的單個功能，並驗證是否實現了軟體的整個產品功能。 階段8：測試 功能測試（測試失敗，可能是BUG）; 應力測試（測試失敗，可能是BUG或引數設計不合理） ; 效能測試（產品效能引數要細化，以供未來客戶參考，這是您的產品特性的一部分）; 其他專業測試：包括工業級測試，如抗干擾測試，產品壽命測試，防潮測試，高低溫測試（有些產品高溫或低溫工作異常甚至停止工作）。 編者按：有些器件和電子元器 在特定的溫度下會有異常的引數，導致整個產品出現故障或失效;有些器件，在零下幾十度的情況下，根本不能啟動，不能接通;有些器件在高溫，電容或電阻值下會產生PR引入物理變化，這將影響產品的質量。這裡我們想介紹一個主題。工業產品和消費品有什麼區別工業產品需要避免這些異常和特殊的問題。有些產品在深海，寒冷的洞穴，炎熱的沙漠或顛簸的裝置（如汽車）上工作，或者需要防止雷擊這就是工業產品和消費品的區別消費者產品不需要做太多的測試。 階段9：產品 經過最後階段的全面測試和驗證，在這個階段我們已經開發了一個成功的產品。在這個階段，我們可以比較實際的產品和初始的產品規格。在完成開發過程之後，產品是否完全符合原始產品規範，或者當發現過程中存在問題時，產品對規範進行了多少修改 附錄：嵌入式硬體開發過程 。在此之前，我們詳細描述了嵌入式產品的研發過程在本節中，我們以嵌入式產品的硬體部分為例，再次解釋開發過程。希望通過本節，能夠對嵌入式硬體的開發過程有更深入的瞭解。在以後的學習和工作中，我們將更加規範和規範，提高開發技能。 嵌入式產品開發過程Senple Chan-Life ++ 嵌入式產品有不同的硬體形式.CPU從簡單的4位/ 8位微控制器到32位ARM處理器，以及其它專用積體電路。此外，根據產品的不同需求，外圍電路也不同。每個硬體開發過程都需要根據實際需要，慮各種因素，選擇最合適的方案。 硬體階段1：產品硬體需求 與普通嵌入式產品一樣第一階段：。要求產品 硬體階段2：的硬體總體設計 一個硬體開發專案，其需求可能來自很多方面，如產品的市場需求或效能改進的要求，所以作為一個硬體設計師，我們需要主動了解各方面的需求並進行分析，根據系統的功能來完成，選擇最合適的。硬體解決方案。 在這個階段，我們需要分析整個系統設計的可行性，包括主要部件的可採購性，產品開發投資，專案開發週期預測，開發風險評估等。鑑於在開發過程中可能遇到的問題，我們需要提前選擇響應計劃，以確保順利完成硬體。 硬體階段3：硬體電路原理設計 在確定了系統方案後，可以進行相關的設計工作。原理設計主要包括系統的總體設計和詳細設計，最後給出了詳細的設計文件和硬體原理圖。 原理設計和PCB設計是設計人員最重要的兩項任務。在原理設計過程中，需要規劃硬體內部資源，如系統儲存空間，以及各個外圍電路模組的實現，此外，還要仔細考慮系統的主要外圍電路，如電源，復位等。在一些高速設計或特殊應用中，EMC / EMI也應予以考慮。 電源是保證硬體系統正常執行的基礎在設計中，應進行詳細的分析：系統可以提供的功率輸入;單板需要產生的功率輸出;每個電源需要提供的電流大小;電源電路效率;每個電源可以允許的波動範圍;整個電源系統的功率序列需求等等 。為了使系統穩定可靠地工作，復位電路的設計也非常重要如何保證系統在外部干擾的情況下不會發生異常復位，如何保證系統在異常執行時能夠及時復位，以及如何合理復位，以保證系統的完全復位，這也是設計原理時需要考慮的問題。 同樣，時鐘電路的設計也是非常重要的方面。時鐘電路設計不當可能導致通訊產品的資料包丟失，大的EMI甚至系統的不穩定。 編者按：！在原理圖的設計中，應該有使用原則現在晶片製造商一般可以提供參考設計的示意圖，所以我們應該儘量利用這些資源，在充分理解參考設計的基礎上，做一些自己的發揮。 硬體階段4：PCB圖設計 。PCB設計階段是將原理圖設計轉化為實際的可加工PCB電路板目前主流的PCB設計軟體包括PADS ，C和ENCE和PROEL。 PCB設計，尤其是高速PCB，需要考慮EMC / EMI，阻抗控制，訊號質量等。對PCB設計人員的要求比較高，為了驗證所設計的PCB是否滿足要求，需要對PCB進行模擬，根據模擬結果調整PCB的佈局和佈線，完成整個設計。 硬體階段5：PCB處理文件製作和PCB校驗 上一頁友善列印電路板圖紙完成後，在這個階段，我們需要生成加工廠能夠識別的加工檔案，即光圖檔案，並將它們交給加工廠來校對空PCB板一般來說，1-4層的校對可以在一週內完成。 硬體階段6：產品硬體焊接的狀語從句：除錯 從加工廠的打樣會議中取出空PCB板後，需要檢查空PCB板是否有明顯的短路或斷痕。檢查完畢後，我們需要把之前購買的部件和空PCB板提交給製造商進行焊接（如果PCB電路不復雜，為了加速，我們也可以手工直接焊接部件）。 當PCB被焊接時，在除錯PCB之前，必須仔細檢查引腳上是否有可見的短路和鍍錫故 ，檢查是否存在元件錯位，第一腳錯位，裝配缺失等問題，然後用萬用表測量每臺電源的電阻。電源接地後檢查是否有短路，以免意外上電後單板損壞。在除錯過程中，應心平氣和。遇到問題很正常。我們需要做的是進行更多的比較和分析，逐步消除可能的原因，最終除錯成功。 在硬體除錯過程中，常用的除錯工具有萬用表，示波器，邏輯分析儀等，它們用來測試和觀察板上的訊號電壓和質量，以及訊號定時是否滿足要求。 硬體階段7：產品硬體測試 當硬體產品的除錯通過時，我們需要逐個測試以確認它是否滿足預期的要求。如果不能滿足需求，我們需要除錯和修改硬體產品，直到它滿足產品需求文明（通常以需求描述文件作為判斷語句，除了明顯的需求描述錯誤之外）。 硬體階段8：硬體產品 我們最終開發的硬體是成功的一個完整的硬體產品不能解釋一個成功的產品開發過程我們還需要按計劃按時高質量地完成這是一個成功的產品開發過程。。 文章出處：分銷系統-開發 |