单片机硬件系统设计原则 一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统 扩展，即单片机内部的功能单元，如 ROM、RAM、I/O、定时器/ 计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进 行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统的配置， 即按照系统功能要求配置外围设备，如键盘、显示器、打印机、 A/D、D/A 转换器等，要设计合适的接口电路。 系统的扩展和配置应遵循以下原则： 1、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。为硬件系统 的标准化、模块化打下良好的基础。 2、系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能 要求，并留有适当余地，以便进行二次开发。 3、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方 案会产生相互影响，考虑原则是：软件能实现的功能尽可能由软 件实殃，以简化硬件结构。但必须注意，由软件实现的硬件功能， 一般响应时间比硬件实现长，且占用 CPU 时间。 4、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用 CMOS 芯 片单片机构成低功耗系统时，系统中所有芯片都应尽可能选择低 功耗产品。 5、可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分，它包括 芯片、器件选择、去耦滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。 6、单片机外围电路较多时，必须考虑其驱动能力。驱动能力不 足时，系统工作不可靠，可通过增设线驱动器增强驱动能力或减 少芯片功耗来降低总线负载。 7、尽量朝“单片”方向设计硬件系统。系统器件越多，器件之间 相互干扰也越强，功耗也增大，也不可避免地降低了系统的稳定 性。随着单片机片内集成的功能越来越强，真正的片上系统 SoC 已经可以实现，如 ST 公司新近推出的 μPSD32××系列产品在一 块芯片上集成了 80C32 核、大容量 FLASH 存储器、SRAM、A/D、 I/O、两个串口、看门狗、上电复位电路等等。 单片机系统硬件抗干扰常用方法实践
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质量体系程序文件 北京威奥特信通科技有限公司 硬件开发及设备研制工作程序 文件号： 版本： 拟制 审核 批准 生效日期 保密 WAYOUT-QP-10 V2.0 李万兴 赵庆轩 邓泽林 2003-7-8 否 WAYOUT-QP10 V2.0 - 1 - 1 目的 规范硬件开发及设备研制工作，加强硬件开发及设备研制的管理，明确硬 件开发及设备研制工作各阶段的主要任务，使硬件开发及设备研制工作程序化、 正规化。 2 适用范围 本程序规定了硬件开发及设备研制的工作流 程 ，适用于北京威奥特信通科 技有限公司技术产品研发部承担的硬 件 开 发 及电子设备研制项目，其它有关硬 件的技术开发和科研项目可参照执行。 3 工作要求 3.1 硬件开发及设备研制工作阶段划分 3.1.1 按时间段划分: (1) 方案设计阶段； (2) 研制、试验阶段； (3) 现场服务及其它。 3.1.2 按工作性质划分: (1) 电气设计生产(含软硬件设计、可靠性工作)； (2) 技术资料编写及归挡； (3) 设备器材及元器件订购； (4) 结构设计加工； (5) 质量评审及检验。 3.2 工作流程 3.2.1 工作流程按时间段划分,见《WAYOUT-QP-10 硬件开发及设备研制工作流程 图》。 3.2.2 硬件开发及设备研制工作计划应在初步方案确定后提出，并填写《开发项 目工作计划表》。 3.2.3 各工作阶段的主要结论应形成记录，具体记录格式按有关规定执行。 4 相关文件 序 号 名 称 编 号 1 电 路 逻 辑 设 计 和 PCB 设 计 要 求 WAYOUT-QC-09 2 电 子 电 气 产 品 装 配 要 求 WAYOUT-QC-10 3 设 备 调 试 操 作 规 程 WAYOUT-QC-11 4 更 改 控 制 程 序 WAYOUT-QP-03 5 设 备 通 用 检 验 要 求 WAYOUT-QC-12 6 项 目 负 责 人 职 责 WAYOUT-QC-13 质量体系程序文件 北京威奥特信通科技有限公司 硬件开发及设备研制工作程序 文件号： 版本： 拟制 审核 批准 生效日期 保密 WAYOUT-QP-10 V2.0 李万兴 赵庆轩 邓泽林 2003-7-8 否 WAYOUT-QP10 V2.0 - 2 - 7 项 目 阶 段 评 审 工 作 细 则 WAYOUT-QC-14 8 印 制 板 检 验 细 则 WAYOUT-QC-15 9 硬 件 开 发 、设 备 研 制 方 案 设 计 要 求 WAYOUT-QC-16 10 元 器 件 检 验 细 则 WAYOUT-QC-08 5 记录 序 号 名 称 模 板 编 号 1 开发项目工作计划表 WAYOUT-QF-60
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硬件开发及设备研制工作流程图 方 案 阶 段 研 制 阶 段 现 场 服 务 及 其 它 结 构 部 分 器 材 工 作 主 流 程 图 软 件 及 其 它 进 行 安 装 联 试 初 步 移 交 试 运 行 正 式 移 交 剩 余 器 材 清 点 回 收 资 料 整 理 标 准 化 审 核 售 后 技 术 服 务 归 档 成 果 鉴 定 申 报 科 技 成 果 奖 公司下达开发研制任务 1) 成立项目组 2) 拟定初步方案 3) 进行人员分工 4) 制定工作计划 确 定 方 案 试 验 项 目 方 案 试 验 编 写 研 制 方 案 报 告 开 发 部 评 审 开发部经理审核 公 司 审 核 申报试验器材清单 可 靠 性 设 计 研 制 方 案 评 审 修 改 方 案 修 改 方 案 签定开发研制合同 难 购 器 材 定 购 硬 件 逻 辑 设 计 提 出 结 构 初 步 要 求 软 件 流 程 设 计 开 发 部 评 审 项 目 组 审 核 结 构 方 案 考 虑 开发部经理批准 印 制 版 设 计 项 目 组 审 核 提 出 修 改 要 求 委 托 加 工 结 构 要 求 协 调 软硬件接口协调 设 备 总 装 中 间 检 验 软 硬 件 调 试 整 机 测 试 可 靠 性 试 验 开发部检验评审 出 厂 鉴 定 包 装 发 货 开 展 结 构 设 计 工 程 部 审 核 项 目 组 审 核 委 托 加 工 申报主要器材清单 元 器 件 采 购 筛 选 老 化 开 展 软 件 设 计 项 目 组 审 核 外 包 装 设 计 包 装 箱 加 工 样 机 鉴 定 接 口 联 试 修 改 设 计
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1 目的 规范硬件开发、设备研制方案的编制，确保硬件开发、设备研制方案设计 的正确性、可行性、合理性、先进性，提高最终产品质量。 2 适用范围 本规定适用于北京威奥特信通科技有限公司产品研发部所承担的硬件开 发、设备研制项目的方案设计。 3 工作要求 3.1 方案设计的依据 开发、研制任务书 合同书 技术协议书 3.2 方案设计的内容 开发、研制任务来源、设备用途 设备具有的功能 技术指标 其中输入、输出信号的描述元素有：信号形式、频率、幅度、阻抗、对脉 冲信号还有极性、脉宽、上升、下降沿的要求等。以及上述要素的范围或精度。 总体框图和对各部分（或各模块）的要求。各部分（或模块）之间的功能划 分、指标分配。 所采取的技术途径 要依据任务书的要求提出开发、研制的技术方案，必要时应有几个备选方 案，要作出性能、可靠性、经济性的分析，对所选的方案在先进性、可行性、实 用性、继承性、兼容性方面与同类产品作比较，明确所能达到的水平。 提出本设计的难点及要点，技术指标的余量。对关键技术的突破要有专题研 究和实验，必要时可另行组织评审。 结构设计 开发、研制中所需的设备、仪器等环境保证条件 开发、研制周期 4 支持性文件
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质量体系程序文件 硬件开发及设备研制工作程序 文件号： 版本： 拟制 审核 批准 生效日期 保密 1 目的 规范硬件开发及设备研制工作，加强硬件开发及设备研制的管理，明确硬 件开发及设备研制工作各阶段的主要任务，使硬件开发及设备研制工作程序化、 正规化。 2 适用范围 本程序规定了硬件开发及设备研制的工作流 程 ，适用于北京威奥特信通科 技有限公司技术产品研发部承担的硬 件 开 发 及电子设备研制项目，其它有关硬 件的技术开发和科研项目可参照执行。 3 工作要求 3.1 硬件开发及设备研制工作阶段划分 3.1.1 按时间段划分: (1) 方案设计阶段； (2) 研制、试验阶段； (3) 现场服务及其它。 3.1.2 按工作性质划分: (1) 电气设计生产(含软硬件设计、可靠性工作)； (2) 技术资料编写及归挡； (3) 设备器材及元器件订购； (4) 结构设计加工； (5) 质量评审及检验。 3.2 工作流程 3.2.1 工作流程按时间段划分,见《WAYOUT-QP-10 硬件开发及设备研制工作流程 图》。 3.2.2 硬件开发及设备研制工作计划应在初步方案确定后提出，并填写《开发项 目工作计划表》。 3.2.3 各工作阶段的主要结论应形成记录，具体记录格式按有关规定执行。 4 相关文件 序 号 名 称 编 号 1 电 路 逻 辑 设 计 和 PCB 设 计 要 求 2 电 子 电 气 产 品 装 配 要 求 3 设 备 调 试 操 作 规 程 4 更 改 控 制 程 序 5 设 备 通 用 检 验 要 求 6 项 目 负 责 人 职 责 7 项 目 阶 段 评 审 工 作 细 则 质量体系程序文件 硬件开发及设备研制工作程序 文件号： 版本： 拟制 审核 批准 生效日期 保密 8 印 制 板 检 验 细 则 9 硬 件 开 发 、设 备 研 制 方 案 设 计 要 求 10 元 器 件 检 验 细 则 5 记录 序 号 名 称 1 开发项目工作计划表
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WAYOUT-QP-10 硬件开发及设备研制工作流程图 方 案 阶 段 研 制 阶 段 现 场 服 务 及 其 它 结 构 部 分 器 材 工 作 主 流 程 图 软 件 及 其 它 进 行 安 装 联 试 初 步 移 交 试 运 行 正 式 移 交 剩 余 器 材 清 点 回 收 资 料 整 理 标 准 化 审 核 售 后 技 术 服 务 归 档 成 果 鉴 定 申 报 科 技 成 果 奖 公司下达开发研制任务 1) 成立项目组 2) 拟定初步方案 3) 进行人员分工 4) 制定工作计划 确 定 方 案 试 验 项 目 方 案 试 验 编 写 研 制 方 案 报 告 开 发 部 评 审 开发部经理审核 公 司 审 核 申报试验器材清单 可 靠 性 设 计 研 制 方 案 评 审 修 改 方 案 修 改 方 案 签定开发研制合同 难 购 器 材 定 购 硬 件 逻 辑 设 计 提 出 结 构 初 步 要 求 软 件 流 程 设 计 开 发 部 评 审 项 目 组 审 核 结 构 方 案 考 虑 开发部经理批准 印 制 版 设 计 项 目 组 审 核 提 出 修 改 要 求 委 托 加 工 结 构 要 求 协 调 软硬件接口协调 设 备 总 装 中 间 检 验 软 硬 件 调 试 整 机 测 试 可 靠 性 试 验 开发部检验评审 出 厂 鉴 定 包 装 发 货 开 展 结 构 设 计 工 程 部 审 核 项 目 组 审 核 委 托 加 工 申报主要器材清单 元 器 件 采 购 筛 选 老 化 开 展 软 件 设 计 项 目 组 审 核 外 包 装 设 计 包 装 箱 加 工 样 机 鉴 定 接 口 联 试 修 改 设 计
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