1.什么是硬件？

硬件是物理層面的，能看得到摸得著的東西，它是一種物質(zhì)載體，物質(zhì)基礎(chǔ)。廣義來說人類都是生活在物質(zhì)基礎(chǔ)之上，可以把所有能看到的東西都統(tǒng)稱為硬件。當(dāng)然狹義來說，一般我們所說的軟件和硬件指的是電子領(lǐng)域的。

其實(shí)對(duì)于非電子領(lǐng)域的人，很難想明白計(jì)算機(jī)是怎么工作的，硬件是怎樣工作的，軟件是怎樣工作的，即使你知道都是0和1，但你沒做過相關(guān)工作，你發(fā)現(xiàn)不了其中的神奇之處。其實(shí)你只要知道，軟件驅(qū)動(dòng)硬件工作，驅(qū)動(dòng)的激勵(lì)是什么？是電訊號(hào)！硬件接收到的這個(gè)電訊號(hào)分為0和1，硬件的響應(yīng)速度非常快。相關(guān)文章：《智能設(shè)備硬件app開發(fā)解決方案》
 

 

2.什么是硬件設(shè)計(jì)？

一般來說硬件設(shè)計(jì)指的是電路設(shè)計(jì)，這樣說是沒問題的，因?yàn)槟闼械墓ぷ鞫际菄@電路設(shè)計(jì)，最終的目標(biāo)也是產(chǎn)出一個(gè)優(yōu)秀的電路，能夠滿足各種要求，經(jīng)歷各種考驗(yàn)。但實(shí)際上我們要求的是產(chǎn)品，而不是單板。

硬件設(shè)計(jì)就是根據(jù)產(chǎn)品經(jīng)理的需求PRS，在COGS的要求下，利用目前業(yè)界成熟的芯片方案或者技術(shù)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成符合：

（1）PRS功能（Function）

（2）性能（perrformance）

（3）電源設(shè)計(jì)（power Supply）

（4）功耗（power Consumption）

（5）散熱（Thermal/Cooling）

（6）噪音（Noise）

（7）信號(hào)完整性（Signal Integrity），

（8）電磁輻射（EMC/EMI）

（9）安規(guī)（Safet）

（10）器件采購（Component Sourcing）

（11）可靠性（Reliability）

（12）可測試性（DFT: design for test）

（13）可生產(chǎn)性（DFM：design for manufacture）

等上述要求的硬件產(chǎn)品（注意：是產(chǎn)品不是開發(fā)板）。可以看到，一個(gè)成功的硬件設(shè)計(jì)，主要功能的實(shí)現(xiàn)只是所有環(huán)節(jié)中的一小部分。剛開始工作的時(shí)候，覺得板子電路設(shè)計(jì)完就完成了50%工作，PCB回板主要功能都能實(shí)現(xiàn)了，那就完成了80%的工作。實(shí)際上不是的，PCB回板主要功能都實(shí)現(xiàn)了，連30%工作都沒有。所以不管是時(shí)間上，還是階段上，產(chǎn)品的硬件設(shè)計(jì)時(shí)一個(gè)漫長過程。

而且你在一個(gè)公司做產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)，一般情況下都是參考成熟的方案，主芯片CPU主要功能的實(shí)現(xiàn)最終還是依靠芯片廠商提供的套片方案，一般來說為了降低風(fēng)險(xiǎn)，主要是參考套片方案的參考設(shè)計(jì)完成，芯片廠商也會(huì)提供包括器件封裝，參考設(shè)計(jì)，仿真模型，PCB參考等等全部資料，在芯片功能越來越復(fù)雜的今天，一個(gè)片子動(dòng)不動(dòng)就幾百上千個(gè)PIN，對(duì)于一個(gè)新項(xiàng)目來說，是沒有時(shí)間一頁頁去吃透每個(gè)PIN，每個(gè)輸入輸出的具體功能，電氣參數(shù)的，尤其是對(duì)于高速設(shè)計(jì)，比如DDR3接口，XAUI接口等等。一般來說芯片廠商提供的參考設(shè)計(jì)就是他們經(jīng)過開發(fā)，驗(yàn)證，測試的最佳方案了，很多情況就是你必須按照參考設(shè)計(jì)來做，否則硬件可能就有問題，一般來說就是信號(hào)完整性問題或者EMC問題。"
 

 

3.什么是硬件電路設(shè)計(jì)？

 顧名思義，硬件電路設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)電路的，能夠熟練使用cadence繪制電路與查看PCB。硬件設(shè)計(jì)中的電路設(shè)計(jì)是HWE最重要的職責(zé)。電路設(shè)計(jì)考驗(yàn)的是HWE的設(shè)計(jì)基本功，即對(duì)一些硬件器件的理解以及靈活應(yīng)用，比如：

①CPU

②電阻，電容，電感，

③二極管，三極管，

④保護(hù)器件，接口器件，

⑤邏輯芯片，邏輯功能，

⑥小芯片

⑦電源

?設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮前面說到的13條內(nèi)容，目前大公司的各種流程保證了設(shè)計(jì)時(shí)各部門的聯(lián)動(dòng)，還是很好的。

每個(gè)公司都會(huì)有自己的硬件電路設(shè)計(jì)規(guī)范，這個(gè)需要自己好好去看一下，并用在實(shí)踐中。硬件電路設(shè)計(jì)主要針對(duì)電路設(shè)計(jì)，里面涉及的東西比較多，對(duì)電路模塊的設(shè)計(jì)后面會(huì)有單獨(dú)的章節(jié)討論。硬件電路設(shè)計(jì)需要足夠的經(jīng)驗(yàn)與理論知識(shí)。
 

4.硬件設(shè)計(jì)開發(fā)流程

硬件部門開發(fā)流程指定后，需要硬件部門人員嚴(yán)格按照開發(fā)流程完成開發(fā)工作。 硬件部開發(fā)流程主要分為如下幾個(gè)步驟：

　　1） 市場調(diào)研

　　對(duì)即將進(jìn)行的項(xiàng)目，需要進(jìn)行市場調(diào)研。 市

　　2） 立項(xiàng)

　　市場調(diào)研完成后后，首先需要進(jìn)行立項(xiàng)工作。

　　3） 硬件總體設(shè)計(jì)

　　項(xiàng)目立項(xiàng)后，需要進(jìn)行硬件總體設(shè)計(jì)。

　　4） 核心器件的實(shí)驗(yàn)及分模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)

　　總體設(shè)計(jì)完成后，需要對(duì)核心器件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并且開始進(jìn)行分模塊的設(shè)計(jì)方案。

　　5） 電路、程序及外殼設(shè)計(jì)

　　核心器件的實(shí)驗(yàn)及分模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)完成后，進(jìn)行電路、程序及外殼設(shè)計(jì)。 電路、程序及外殼設(shè)計(jì)按照項(xiàng)目設(shè)。

　　6） 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

　　每個(gè)分塊部分調(diào)試完成后，即可進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。

　　7） 內(nèi)部審核、項(xiàng)目驗(yàn)收

　　系統(tǒng)聯(lián)調(diào)完成后，項(xiàng)目即可進(jìn)行內(nèi)部審核、項(xiàng)目驗(yàn)收。