详尽指南:硬件工程师的开发流程与规范

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《硬件工程师手册》是一本详尽的参考资料,专为硬件设计工程师提供全面的指导。该手册分为九个章节,覆盖了硬件开发的各个方面,从概述到具体的技术细节,旨在帮助工程师更好地理解和执行硬件开发任务。 第一章“概述”介绍了硬件开发的基础概念,包括硬件开发的基本过程(如需求分析、设计、原型制作、测试和验证等)、以及硬件开发的规范化管理,强调了遵循标准流程和文档规范的重要性。 在“第一节硬件开发过程简介”中,详细解释了硬件开发流程的不同阶段,如初始的需求定义、设计阶段中的电路图设计、PCB布局设计,再到原型制造和测试。规范化确保了整个过程的高效性和一致性。 第二章深入讨论了硬件工程师的角色和必备技能,明确了他们需要具备的责任和专业知识,包括但不限于理解硬件系统的功能、熟练掌握各种设计工具,以及编写规范化的硬件文档。 第三章至第五章着重于硬件设计的各个具体技术环节,如CAD辅助设计、可编程器件(FPGA和EPLD)的使用,包括产品性能参数、开发工具的选择,以及接口、总线、单板硬件设计和逻辑电平设计等。这些内容有助于工程师实现高效的硬件集成和通信设计。 第四章涵盖了通信协议和国际标准,如ISO、CCITT、IEEE等,为工程师提供了理解和应用不同通信标准的框架,这对于硬件与外部设备的兼容性至关重要。 第五章“物料选型与申购”是实际操作的一部分,介绍了如何选择合适的电子元件、遵循物料选购原则,以及采购流程和供应商管理,同时讲解了MRPII(制造资源计划)和BOM(物料清单)的基础知识。 《硬件工程师手册》是一本综合性的指南,不仅提供了硬件设计的基础理论,还包含了实用的技巧和案例,对提升硬件工程师的专业技能和工作效率具有极大的价值。通过学习和实践手册中的内容,工程师可以确保他们的设计符合行业标准,提高产品质量,推动项目的成功实施。
2008-03-20 上传
第一章 概述 3第一节 硬件开发过程简介 3§1.1.1 硬件开发的基本过程 4§1.1.2 硬件开发的规范化 4第二节 硬件工程师职责与基本技能 4§1.2.1 硬件工程师职责 4§1.2.1 硬件工程师基本素质与技术 5第二章 硬件开发规范化管理 5第一节 硬件开发流程 5§3.1.1 硬件开发流程文件介绍 5§3.2.2 硬件开发流程详解 6第二节 硬件开发文档规范 9§2.2.1 硬件开发文档规范文件介绍 9§2.2.2 硬件开发文档编制规范详解 10第三节 与硬件开发相关的流程文件介绍 11§3.3.1 项目立项流程: 11§3.3.2 项目实施管理流程: 12§3.3.3 软件开发流程: 12§3.3.4 系统测试工作流程: 12§3.3.5 中试接口流程 12§3.3.6 内部验收流程 13第三章 硬件EMC设计规范 13第一节 CAD辅助设计 14第二节 可编程器件的使用 19§3.2.1 FPGA产品性能和技术参数 19§3.2.2 FPGA的开发工具的使用: 22§3.2.3 EPLD产品性能和技术参数 23§3.2.4 MAX + PLUS II开发工具 26§3.2.5 VHDL语音 33第三节 常用的接口及总线设计 42§3.3.1 接口标准: 42§3.3.2 串口设计: 43§3.3.3 并口设计及总线设计: 44§3.3.4 RS-232接口总线 44§3.3.5 RS-422和RS-423标准接口联接方法 45§3.3.6 RS-485标准接口与联接方法 45§3.3.7 20mA电流环路串行接口与联接方法 47第四节 单板硬件设计指南 48§3.4.1 电源滤波: 48§3.4.2 带电插拔座: 48§3.4.3 上下拉电阻: 49§3.4.4 ID的标准电路 49§3.4.5 高速时钟线设计 50§3.4.6 接口驱动及支持芯片 51§3.4.7 复位电路 51§3.4.8 Watchdog电路 52§3.4.9 单板调试端口设计及常用仪器 53第五节 逻辑电平设计与转换 54§3.5.1 TTL、ECL、PECL、CMOS标准 54§3.5.2 TTL、ECL、MOS互连与电平转换 66第六节 母板设计指南 67§3.6.1 公司常用母板简介 67§3.6.2 高速传线理论与设计 70§3.6.3 总线阻抗匹配、总线驱动与端接 76§3.6.4 布线策略与电磁干扰 79第七节 单板软件开发 81§3.7.1 常用CPU介绍 81§3.7.2 开发环境 82§3.7.3 单板软件调试 82§3.7.4 编程规范 82第八节 硬件整体设计 88§3.8.1 接地设计 88§3.8.2 电源设计 91第九节 时钟、同步与时钟分配 95§3.9.1 时钟信号的作用 95§3.9.2 时钟原理、性能指标、测试 102第十节 DSP技术 108§3.10.1 DSP概述 108§3.10.2 DSP的特点与应用 109§3.10.3 TMS320 C54X DSP硬件结构 110§3.10.4 TMS320C54X的软件编程 114第四章 常用通信协议及标准 120第一节 国际标准化组织 120§4.1.1 ISO 120§4.1.2 CCITT及ITU-T 121§4.1.3 IEEE 121§4.1.4 ETSI 121§4.1.5 ANSI 122§4.1.6 TIA/EIA 122§4.1.7 Bellcore 122第二节 硬件开发常用通信标准 122§4.2.1 ISO开放系统互联模型 122§4.2.2 CCITT G系列建议 123§4.2.3 I系列标准 125§4.2.4 V系列标准 125§4.2.5 TIA/EIA 系列接口标准 128§4.2.5 CCITT X系列建议 130参考文献 132第五章 物料选型与申购 132第一节 物料选型的基本原则 132第二节 IC的选型 134第三节 阻容器件的选型 137第四节 光器件的选用 141第五节 物料申购流程 144第六节 接触供应商须知 145第七节 MRPII及BOM基础和使用 146