文档介绍：信息技术创新实验室
原理图设计规范
编者:刘国兵
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2014/08/01
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目录
硬件原理图设计规范 1
目的 1
基本原则 1
确定需求 1
确定核心CPU 1
参考成功案例 1
对外围器件选型 1
设计外围电路 2
设计时遵循的基本原则 2
原理图审核 2
设计基本要求 3
版面设计 3
图幅 3
元件符号及参数设置标准 4
常用元件位号命名规则 4
元件符号 4
电阻参数描述 4
电容参数描述 6
电感、磁珠参数描述 6
二极管 7
三极管及场效应管 7
其它器件 7
元件选择 7
元件库选取 7
元件放置要点 9
多张原理图 9
版面布局 10
网络标号命名 12
总线式原理图画法 12
CPU画法标准 12
其他 13
注意 14
复杂电路设计技巧 14
硬件原理图设计规范
目的
原理图设计是产品设计的理论基础,设计一份规范的原理图对设计PCB、跟机、做客户资料具有指导性意义,是做好一款产品的基础。原理图设计基本要求: 规范、清晰、准确、易读。
制定此《规范》的目的和出发点是为了培养硬件开发人员严谨、务实的工作作风和严肃、认真的工作态度,增强硬件开发人员的责任感和使命感,提高工作效率和开发成功率,保证产品质量。
基本原则
确定需求
详细理解设计需求,从需求中整理出电路功能模块和性能指标要求等,这些要求有助于我们器件选型和电路的设计。
确定核心CPU
根据功能和性能需求制定总体设计方案,对CPU进行选型,CPU选型有以下几点要求:
性价比高;
容易开发:体现在硬件调试工具种类多,参考设计多,软件资源丰富,成功案例多;
可扩展性好。
参考成功案例
针对已经选定的CPU芯片,选择一个与我们需求比较接近的成功参考设计,一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证,厂家公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西,也应该是经过严格验证的,否则也会影响到他们的芯片推广应用,纵然参考他们设计的外围电路有可推敲的地方,CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的,当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同,可以细读CPU芯片手册和勘误表,或者找厂商确认。
另外在设计之前,最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进行软件验证,如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的,但要注意一点,现在很多CPU都有若干种启动模式,我们要选一种最适合的启动模式,或者做成兼容设计。
对外围器件选型
根据需求对外设功能模块进行元器件选型,元器件选型应该遵守以下原则:
普遍性原则:所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷偏芯片,减少风险;
高性价比原则:在功能、性能、使用率都相近的情况下,尽量选择价格比较好的元器件,减少成本;
采购方便原则:尽量选择容易买到,供货周期短的元器件;
持续发展原则:尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件;
可替代原则:尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件;
向上兼容原则:尽量选择以前老产品用过的元器件;
资源节约原则:尽量用上元器件的全部功能和管脚。
设计外围电路
对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改,修改时对于每个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计,如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的,那么基本可以放心参照设计,但即使只有一个参考设计与其他的不一样,也不能简单地少数服从多数,而是要细读芯片数据手册,深入理解那些管脚含义,多方讨论,联系芯片厂技术支持,最终确定科学、正确的连接方式,如果仍有疑义,可以做兼容设计。这是整个原理图设计过程中最关键的部分,我们必须做到以下几点:
对于每个功能模块要尽量找到更多的成功参考设计,越难的应该越多,成功参考设计是“前人”的经验和财富,我们理当借鉴吸收,站在“前人”的肩膀上,也就提高了自己的起点;
要多向权威请教、学****但不能迷信权威,因为人人都有认知误差,很难保证对哪怕是最了解的事物总能做出最科学的理解和判断,开发人员一定要在广泛调查、学****和讨论的基础上做出最科学正确的决定;
如果是参考已有的老产品设计,设计中要留意老产品有哪些遗留问题,这些遗留问题与硬件哪些功能模块相关,在设计这些相关模