1、明確硬件總體需求情況，如CPU處理能力、存儲容量及速度、I/O端口的分配、接口要求、電平要求、特殊電路要求等等。

　　2、根據需求分析制定硬件總體方案，尋求關鍵器件及相關技術資料、技術途徑和技術支持，充分考慮技術可行性、可靠性和成本控制，并對開發(fā)調試工具提出明確要求。關鍵器件可試著去索取樣品。

　　3、總體方案確定后，做硬件和軟件的詳細設計，包括繪制硬件原理圖、軟件功能框圖、PCB設計、同時完成開發(fā)元器件清單。

　　4、做好PCB板后，對原理設計中的各個功能單元進行焊接調試，必要時修改原理圖并作記錄。

　　5、軟硬件系統聯調。一般情況下，經過調試后原理及PCB設計上有所調整，需要二次投板。

　　6、可靠性測試、穩(wěn)定性測試，通過驗收，項目完成!

　　嵌入式硬件開發(fā)你了解有多少

　　硬件工程師應具備的基本技能

　　1、由需求分析至總體方案、詳細設計的規(guī)劃創(chuàng)造能力;

　　2、熟練運用設計工具，設計原理圖、PCB板的能力;

　　3、熟練運用單片機、ARM、DSP、PLD、FPGA等進行軟硬件開發(fā)調試的能力;

　　4、熟練運用仿真工具、示波器、信號發(fā)生器、邏輯分析儀等調測硬件的能力;

　　5、掌握常用的標準電路的設計能力，如復位電路、常用濾波器電路、功放電路、高速信號傳輸線的匹配電路等;

　　6、故障定位、解決問題的能力;

　　7、設計文檔的組織編寫技能。

　　硬件工程師在硬件開發(fā)中要注意的事項

　　1、啟動一個硬件開發(fā)項目

　　原始的推動力會來自于很多方面，比如市場的需要，基于整個系統架構的需要，應用軟件部門的功能實現需要，提高系統某方面能力的需要等等，所以作為一個硬件系統的設計者，要主動的去了解各個方面的需求，并且綜合起來，提出最合適的硬件解決方案。比如A項目的原始推動力來自于公司內部的一個高層軟件小組，他們在實際當中發(fā)現原有的處理器板IP轉發(fā)能力不能滿足要求，從而對于系統的配置和使用都會造成很大的不便，所以他們提出了對新硬件的需求。

　　根據這個目標，硬件方案中就針對性的選用了兩個高性能網絡處理器，然后還需要深入的和軟件設計者交流，以確定內存大小，內部結構，對外接口和調試接口的數量及類型等等細節(jié)，比如軟件人員喜歡將控制信令通路和數據通路完全分開來，這樣在確定內部數據走向的時候要慎重考慮。

　　項目開始之初是需要召開很多的討論會議的，應該盡量邀請所有相關部門來參與，好處有三個，第一可以充分了解大家的需要，以免在系統設計上遺漏重要的功能，第二是可以讓各個部門了解這個項目的情況，提早做好時間和人員上協作的準備，第三是從感情方面講，在設計之初各個部門就參與了進來，這個項目就變成了大家共同的一個心血結晶，會得到大家的呵護和良好合作，對完成工作是很有幫助的。

　　2、原理圖設計中要注意的問題

　　原理圖設計中要有“拿來主義”，現在的芯片廠家一般都可以提供參考設計的原理圖，所以要盡量的借助這些資源，在充分理解參考設計的基礎上，做一些自己的發(fā)揮。當主要的芯片選定以后，最關鍵的外圍設計包括了電源，時鐘和芯片間的互連。

　　電源是保證硬件系統正常工作的基礎，設計中要詳細的分析：系統能夠提供的電源輸入;單板需要產生的電源輸出;各個電源需要提供的電流大小;電源電路效率;各個電源能夠允許的波動范圍;整個電源系統需要的上電順序等等。

　　比如A項目中的網絡處理器需要1.25V作為核心電壓，要求精度在+5%~-3%之間，電流需要12A左右，根據這些要求，設計中采用5V的電源輸入，利用Linear的開關電源控制器和IR的MOSFET搭建了合適的電源供應電路，精度要求決定了輸出電容的ESR選擇，并且為防止電流過大造成的電壓跌落，加入了遠端反饋的功能。 時鐘電路的實現要考慮到目標電路的抖動等要求，A項目中用到了GE的PHY器件，剛開始的時候使用一個內部帶鎖相環(huán)的零延時時鐘分配芯片提供100MHz時鐘，結果GE鏈路上出現了丟包，后來換成簡單的時鐘Buffer器件就解決了丟包問題，分析起來就是內部的鎖相環(huán)引入了抖動。

　　芯片之間的互連要保證數據的無誤傳輸，在這方面，高速的差分信號線具有速率高，好布線，信號完整性好等特點，A項目中的多芯片間互連均采用了高速差分信號線，在調試和測試中沒有出現問題。

　　3、PCB設計中要注意的問題

　　PCB設計中要做到目的明確，對于重要的信號線要非常嚴格的要求布線的長度和處理地環(huán)路，而對于低速和不重要的信號線就可以放在稍低的布線優(yōu)先級上。重要的部分包括：電源的分割;內存的時鐘線，控制線和數據線的長度要求;高速差分線的布線等等。

　　A項目中使用內存芯片實現了1G大小的DDR memory，針對這個部分的布線是非常關鍵的，要考慮到控制線和地址線的拓撲分布，數據線和時鐘線的長度差別控制等方面，在實現的過程中，根據芯片的數據手冊和實際的工作頻率可以得出具體的布線規(guī)則要求，比如同一組內的數據線長度相差不能超過多少個mil，每個通路之間的長度相差不能超過多少個mil等等。當這些要求確定后就可以明確要求PCB設計人員來實現了，如果設計中所有的重要布線要求都明確了，可以轉換成整體的布線約束，利用CAD中的自動布線工具軟件來實現PCB設計，這也是在高速PCB設計中的一個發(fā)展趨勢。

　　4、檢查和調試

　　當準備調試一塊板的時候，一定要先認真的做好目視檢查，檢查在焊接的過程中是否有可見的短路和管腳搭錫等故障，檢查是否有元器件型號放置錯誤，第一腳放置錯誤，漏裝配等問題，然后用萬用表測量各個電源到地的電阻，以檢查是否有短路，這個好習慣可以避免貿然上電后損壞單板。調試的過程中要有平和的心態(tài)，遇見問題是非常正常的，要做的就是多做比較和分析，逐步的排除可能的原因，要堅信“凡事都是有辦法解決的”和“問題出現一定有它的原因”，這樣最后一定能調試成功。

　　5、一些總結的話

　　現在從技術的角度來說，每個設計最終都可以做出來，但是一個項目的成功與否，不僅僅取決于技術上的實現，還與完成的時間，產品的質量，團隊的配合密切相關，所以良好的團隊協作，透明坦誠的項目溝通，精細周密的研發(fā)安排，充裕的物料和人員安排，這樣才能保證一個項目的成功。

　　一個好的硬件工程師實際上就是一個項目經理，他/她需要從外界交流獲取對自己設計的需求，然后匯總，分析成具體的硬件實現。還要跟眾多的芯片和方案供應商聯系，從中挑選出合適的方案，當原理圖完成后，他/她要組織同事來進行配合評審和檢查，還要和CAD工程師一起工作來完成PCB的設計。與此同時，還要準備好 BOM清單，開始采購和準備物料，聯系加工廠家完成板的貼裝。在調試的過程中他/她要組織好軟件工程師來一起攻關調試，配合測試工程師一起解決測試中發(fā)現的問題，等到產品推出到現場，如果出現問題，還需要做到及時的支持。所以做一個硬件設計人員要鍛煉出良好的溝通能力，面對壓力的調節(jié)能力，同一時間處理多個事務的協調和決斷能力和良好平和的心態(tài)等等。

　　還有細心和認真，因為硬件設計上的一個小疏忽往往就會造成非常大的經濟損失，比如以前碰到一塊板在PCB設計完備出制造文件的時候誤操作造成了電源層和地層連在了一起，PCB板制造完畢后又沒有檢查直接上生產線貼裝，到測試的時候才發(fā)現短路問題，但是元器件已經都焊接到板上了，結果造成了幾十萬的損失。所以細心和認真的檢查，負責任的測試，不懈的學習和積累，才能使得一個硬件設計人員持續(xù)不斷的進步，而后術業(yè)有所小成。