嵌入式硬體裝置在當今的互聯世界中被廣泛採用。但是，設計乙個能夠適應不斷變化的需求的安全硬體是挑戰所在。硬體設計團隊需要在整個設計和開發周期中遵循某些原則來應對這一挑戰。
如果你環顧四周，你會發現你周圍有許多嵌入式硬體裝置。你和他們互動的次數比你理解的要多得多; 它們無處不在，從您的咖啡機到可穿戴裝置，可以跟蹤您的睡眠模式。考慮到廣泛的**，人們可能會認為這些裝置易於構建; 但是，如果缺乏適當的硬體設計和開發過程，則情況並非如此。
設計乙個強大的硬體裝置並非易事。硬體設計人員必須克服一系列挑戰，以建立乙個良好執行的設計和開發周期。在開發嵌入式系統時，硬體設計團隊需要改變他們的方法，並在應對技術限制的同時嘗試滿足所有已定義的設計要求。這些挑戰包括功率限制，尺寸限制，效能目標，介面頻寬以及實現足夠的設計餘量。
除了這些挑戰之外，還需要開發支援生產的設計，這些設計可以靈活地支援未來的設計變更和更新，而無需進行嚴格的硬體修改。硬體設計週期應取決於一些主要設計領域，包括設計管理，設計槓桿，系統設計，設計靈活性和板級設計。此外，在開始之前，硬體設計人員需要考慮功耗，儲存器，硬體配置環境，以及要開發的產品的程式設計和除錯介面。
除了這些考慮因素之外，為了形成良好執行的硬體設計和開發周期，需要採用某些硬體設計最佳實踐。
在您開始實施這些實踐之前，您需要有適當的流程。與軟體開發期間完成的流程文件類似，您需要記錄流程並按照流程，框或晶元級別進行硬體開發。擁有檔案化流程的好處是要檢查風險並確保最終產品按預期執行。
完成此過程後，您可以考慮以下硬體設計注意事項以順利實施該過程。
1.檔案設計要求
在深入設計階段之前，硬體和韌體團隊需要協作為他們所有人都同意的設計建立需求規範文件。兩個團隊都需要討論設計，同時根據他們的領域和專業知識展示他們的觀點。理想情況下，協作應從早期的硬體設計階段開始，並應持續到韌體開發的最後階段。通過在產品設計方面進行合作，團隊成員將清楚地了解理想產品的外觀，從而幫助他們做出決策和記錄需求規範。因此，產品的最終質量會更高，因為硬體和韌體團隊將在同一頁面上，並且將了解整個系統。
2.堅持標準
毫無疑問，產品設計人員應遵守行業標準，以確保系統的正常執行和互操作性。此外，作為理想的硬體設計實踐，您可以使用自己的一套內部產品開發標準建立清單。這些內部標準可以是關於文件格式，質量保證清單和模組編寫樣式的指導原則，這些樣式是建立產品所涉及的每個成員必須遵循的。
隨著時間的推移，行業標準將不斷發展，內部硬體設計標準也應如此。隨著技術的進步，根據需要調整和改變您的設計標準。無論何時更新或修改這些標準，都必須由所有相關成員審核或驗證。一旦每個人都同意修改，讓整個組織了解標準中的這些變化。如果需要，您還可以新增版本控制。
3.計畫突發事件
最好的硬體設計師不會留下錯誤或失敗的餘地; 但是，如果晶元出現故障，可能是什麼解決方案呢？當軟體無法按預期工作時，開發人員使用軟體模擬器來檢視內部觸發器和訊號。另一方面，在裝置驅動器在物理晶元上工作的情況下，對晶元內部正在進行的操作的訪問受到非常限制。
通過在器件中新增測試和除錯掛鉤，硬體工程師可以在晶元內部獲得更好的可視性，為設計人員提供對內部觸發器和訊號的讀/寫訪問。這種邏輯分析儀可以內建到晶元中，只需很少的額外時間進行設計，並且占用一小部分矽空間，但是如果出現故障，則值得付出額外的努力。此外，這些測試和除錯掛鉤還可用於定位和識別韌體中的缺陷。
4.考慮設計相容性
無論您是在談論硬體還是韌體，在某些時候，它們都將使用新功能進行更新，並將推出新版本。在這種情況下，設計人員需要保持相容性，使得任何版本的韌體都可以與任何版本的硬體相容。
即使將任何韌體與任何裝置配對似乎是理想的情況，它也不太實用。但是，爭取實現這一目標將使您更接近更高的相容性。這意味著較新版本的硬體設計應與現有韌體版本無縫協作。同樣，舊的硬體裝置應該支援更新版本的裝置驅動程式。
因此，這些是硬體設計不同方面的最佳實踐。
嵌入式系統設計與實踐
嵌入式系統設計與實踐 基本資訊 原書名 embedded systems 譯者 餘水清 叢書名 o reilly精品圖書系列 出版社 機械工業出版社 isbn 9787111415848 出版日期 2013 年5月 開本 16開 頁碼 1 版次 1 1 所屬分類 計算機 更多關於 嵌入式系統設計與實...
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嵌入式硬體設計流程
嵌入式系統硬體設計流程 1 詳細理解設計需求，從需求中整理出電路功能模組和效能指標要求。2 根據功能和效能需求制定總體設計方案，對cpu進行選型，cpu選型有以下幾點要求 a 價效比高 b 容易開發 體現在硬體除錯工具種類多，參考設計多，軟體資源豐富，成功案例多 c 可擴充套件性好。3 針對已經選定...