本文首要针对那些刚开端或预备开端搞规划硬件电路的工程师，高档其他硬件工程师看这篇文章就没必要了。韶光飞逝，离俺开端画榜首块电路已有3年。刚刚开端触摸电路板的时分，与你相同，俺充满了疑问一同又带着些振奋。在网上许多关于硬件电路的经历、常识让人眼花缭乱。像信号完好性，EMI，PS规划准会把你搞晕。别急，一切要慢慢来。
1)整体思路。规划硬件电路，大的结构和架构要搞清楚，但要做到这一点还真不简略。有些大结构或许自己的老板、教师现已想好，自己仅仅把思路详细完结;但也有些要自己规划结构的，那就要搞清楚要完结什么功用，然后找找有否能完结相同或相似功用的参阅电路板(要懂得尽量运用他人的效果，越是有经历的工程师越会懂得学习他人的效果)。
2)了解电路。假如你找到了的参阅规划，那么祝贺你，你能够节省许多时刻了(包含前期规划和后期调试)。立刻就copy?NO，仍是先看懂了解了再说，一方面能进步咱们的电路了解才能，并且能防止规划中的过错。
3)没有找到参阅规划? 不要紧。先确认大IC芯片，找datasheet，看其要害参数是否契合自己的要求，哪些才是自己需求的要害参数，以及能否看懂这些要害参数，都是硬件工程师的才能的表现，这也需求长时刻地慢慢地堆集。这期间，要长于发问，由于自己不理解的东西，他人往往一句话就能点醒你，尤其是硬件规划。
4)硬件电路规划首要是三个部分，原理图，pcb ，物料清单(BOM)表。原理图规划便是将前面的思路转化为电路原理图。它很像咱们教科书上的电路图。pcb触及到实践的电路板，它依据原理图转化而来的网表(网表是交流原理图和pcb之间的桥梁)，而将详细的元器件的封装放置(布局)在电路板上，然后依据飞线(也叫预拉线)衔接其电信号(布线)。完结了pcb布局布线后，要用到哪些元器件应该有所概括，所以咱们将用到BOM表。
5)用什么东西?Protel，也便是altium简略上手，在国内也比较盛行，敷衍一般的作业现已满足，合适初入门的规划者运用。
其实不管用简略的protel或许杂乱的cadence东西，硬件规划大环节是相同的(protel上的操作相似windwos，是post-command型的;而cadence的产品concept allegro 是pre-command型的，用惯了protel，突然转向cadence的东西，会不习惯便是这个原因)。规划大环节都要有：1)原理图规划。2)pcb规划。3)制造BOM表。现在扼要谈一下规划流程(过程)：
1)原理图库树立。要将一个新元件摆放在原理图上，咱们必须得树立改元件的库。库中首要界说了该新元件的管脚界说及其特点，并且以详细的图形办法来代表(咱们常常看到的是一个矩形(代表其IC BODY)，周围许多短线(代表IC管脚))。protel创立库及其简略，并且由于用的人多，许多元件都能找到现成的库，这一点对运用者极为便利。应搞清楚ic body，ic pins，input pin，output pin， analog pin， digital pin， power pin等差异。
2)有了足够的库之后，就能够在原理图上画图了，依照datasheet和体系规划的要求，经过wire把相关元件衔接起来。在相关的当地添加line和text注释。wire和line的差异在于，前者有电气特点，后者没有。wire适用于衔接相同网络，line适用于注释图形。这个时分，应搞清一些根本概念，如：wire，line，bus，part，footprint，等等。
3)做完这一步，咱们就能够生成netlist了，这个netlist是原理图与pcb之间的桥梁。原理图是咱们能认知的办法，电脑要将其转化为pcb，就必须将原理图转化它知道的办法netlist，然后再处理、转化为pcb。
4)得到netlist，立刻画pcb?别急，先做ERC先。ERC是电气规矩查看的缩写。它能对一些原理图根本的规划过错进行排查，如多个output接在一同等问题。(可是一定要细心查看自己的原理图，不能过火依靠东西，究竟东西并不能理解你的体系，它仅仅朴实地依据一些根本规矩排查。)
5)从netlist得到了pcb，一堆鳞次栉比的元件，和数不清的飞线是不是让你吓了一跳?呵呵，别急还得慢慢来。
6)确认板框巨细。在keepout区(或mechanic区)画个板框，这将约束了你布线的区域。需求依据需求好考虑板长，板宽(有时，还得考虑板厚)。当然了，叠层也得考虑好。(叠层的意思便是，板层有几层，怎样使用，比方板一共4层，顶层走信号，中心榜首层铺电源，中心第二层铺地，底层走信号)。
先解释一下(2)中的术语。post-command，例如咱们要复制一个object(元件)，咱们要先选中这个object，然后按ctrl+C，然后按ctrl+V(copy指令发生在选中object之后)。这种操作windows和protel都选用的这种办法。可是concept便是别的一种办法，咱们叫做pre-command。相同咱们要复制一个东西，先按ctrl+C，然后再选中object，再在外面单击(copy指令发生在选中object之前)。
1)确认完板框之后，就该元件布局(摆放)了，布局这步极为要害。它往往决议了后期布线的难易。哪些元器件该摆正面，哪些元件该摆反面，都要有所考量。可是这些都是一个仁者见仁，智者见智的问题;从不同视点考虑摆放方位都能够不相同。其实自己画了原理图，理解一切元件功用，天然对元件摆放有清楚的知道(假如让一个不是画原理图的人来摆放元件，其成果往往会让你大吃一惊^_^)。关于初入门的，留意模仿元件，数字元件的阻隔，以及机械方位的摆放，一同留意电源的拓扑就能够了。
2)接下来便是布线。这与布局往往是互动的。有经历的人往往在开端就能看出哪些当地能布线成功。假如有些当地难以布线还需求改动布局。关于fpga规划来说往往还要改动原理图来使布线愈加顺利。布线和布局问题触及的要素许多，关于高速数字部分，由于牵扯到信号完好性问题而变得杂乱，但往往这些问题又是难以定量或即便定量也难以核算的。所以，在信号频率不是很高的状况下，应以布通为榜首准则。
3)OK了?别急，用DRC查看查看先。这是一定要查看的。DRC关于布线完结覆盖率以及规矩违背的当地都会有所标示，依照这个再逐个的排查，批改。
4)有些pcb还要加上敷铜(或许会导致本钱添加)，将出线部分做成泪滴(工厂或许会帮你加)。最终的pcb文件转成gerber文件就可交给pcb出产了。(有些直接给pcb也成，工厂会帮你转gerber)。
5)要安装pcb，预备bom表吧，一般能直接从原理图中导出。可是需求留意的是，原理图中哪些部分元件该上，哪些部分元件不该上，要做到心思稀有。关于小批量或研讨板而言，用excel自己办理倒也便利(大公司往往要专业软件来办理)。而关于新手而言，榜首个版别，不主张直接交给安装工厂或焊接工厂将bom的料悉数焊上，这样不便于排查问题。最好的办法便是，依据bom表自己预备好元件。比及板来了之后，一步步上元件、调试。
谈谈调试
1)拿到板榜首步做什么，不要急急忙忙供电看功用，硬件调试不或许一步调试完结的。先拿万用表看看要害网络是否有不正常，首要是看电源与地之间有否短路(虽然出产厂商现已帮你做过测验，这一步仍是要自己亲身看看，有时分看起来某些过程挺繁琐，可是能够节省你后边不少时刻!)，其实短路与否不但pcb有关，在出产制造的任何一个环节或许导致这个问题，IO短路一般不会形成灾难性的结果，可是电源短路就。
2)电源网络没短路?那么好，那就看看电源输出是否是自己抱负的值，关于初学者，调试的时分最好IC一件件芯片上，榜首个要上的便是电源芯片。
3)电源网络短路了?这个比较费事，不过要细心看看自己原理图是否有或许这样的状况，一同结合割线的办法一步步排查倒底是什么当地短路了，是pcb的问题(一般比较烂的pcb厂就或许呈现这种状况)，仍是安装的问题，仍是自己规划的问题。关于查看短路还有一些技巧，这在往后登出。
3)电源芯片没有输出?查看查看你的电源芯片输入是否正常吧，还需求查看的当地有使能信号，分压电阻，反应网络。
4) 电源芯片输出值不在意料规模?假如超越很离谱，比方到了10%，那么看看分压电阻先，这两个分压电阻一般要用1%的精度，这个你做到了没有，一同看看反应网络吧，这也会影响你的输出电源的规模。
5)电源输出正常了，别快乐，假如有条件的话，拿示波器看看吧，看看电源的输出跳变是否正常。也便是抓取开电的瞬间，看看电源从无到有的状况(至于为什么要看着个，嘿嘿。。。。。。专业人士仍是要看的～)
