硬件开发设计规范.docx

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1、硬件开发设计规范版本： V1.2编写：校对： 审核： 批准：五室2008 年 8 月一、概述1.1 目的 该硬件开发设计规范是为我室控制设计开发流程提供依据， 减少硬件开发中的低层次问题，并提供规范统一的管理用数据。1.2 硬件组成员职责与基本技能1.2.1 硬件组成员职责 一个技术领先、 运行可靠的硬件平台是产品质量的基础， 因此硬 件组成员责任重大。1）硬件组成员应勇于尝试应用新的先进技术，在产品硬件设计 中大胆创新。但对于弹上产品应优先考虑成熟的技术。2）充分利用以前的成熟技术，保持设计中技术上的继承性。3）在设计中考虑成本，控制产品的性能价格比达到最优。4）技术开放，资源共享，促进我室

2、整体技术提升。1.2.2 硬件组成员基本技能 硬件组成员应掌握如下基本技能：1、由需求分析至总体方案、详细设计的设计创造能力；2、熟练使用设计工具，如 PCB 设计软件 Protel99 SE 、MentorExpedition ，出图工具 AutoCAD等，设计原理图、 PCB、EPLD、 FPGA 调试程序的能力；3、运用仿真设备、示波器、频谱仪等仪器调试硬件的能力；4、掌握常用的标准电路的设计能力；5、故障定位、解决问题的能力；6、各种技术文档的写作技能；7、接触外协合作方，保守秘密的能力。二、硬件开发流程及要求2.1 硬件开发流程硬件开发流程对硬件开发的全过程进行了科学分解， 规范了硬

3、件 开发的四大任务。原理设计（需求分析、详细设计、输入及验证） ；PCB设计；硬件调试；归纳总结。2.2 原理设计2.2.1 总体方案设计硬件开发真正起始应在接到硬件任务书之后， 但实际工作中， 应 在项目立项之前， 硬件工程师即协助总体开展前期调研， 尽早了解总 体需求，如系统功能、性能指标、工作原理、环境指标、结构条件、 价格、设计时间、 产品寿命等。硬件工程师需要根据自己的理解及时 与总体设计沟通，以完成总体方案的设计。阶段完成标志：硬件总体方案设计报告 。2.2.2 详细方案设计硬件总体方案评审通过后， 硬件工程师需要根据分系统指标及硬 件工作原理完成详细实施方案设计，详细说明硬件功能

4、模块的划分、 各功能模块的指标、功能模块的详细设计、元器件选择及性能、设计 依据及工作原理，需要阐述清楚分系统是如何满足分系统设计指标 的。详细方案设计还需要对应用到一些的关键技术进行论证， 确定其 可行性。阶段完成标志：硬件详细设计报告及关键（主要）器件订货 清单。2.2.3 方案评审完成方案设计后需要申请方案评审。 对于复杂的系统将总体方案 和详细设计方案分两次进行评审，而简单的项目（如一块功能单板） 可以将总体方案和详细设计方案合并为一个文档进行评审。 在申请评 审前，应首先完成文档规范自检，并将规范完成情况表和评审文档、 主要元器件订货清单一并交予室里申请评审。 总体方案需项目负责人

5、签字批准，详细方案需室里签字批准。2.2.4 原理图设计及评审原理图设计开始于方案评审通过， 原理图设计是硬件设计的首要 步骤。原理图设计之前，首先要对元器件建库，参照“ 3.2 中心库设 计规范”，还应根据任务需求对一些关键信号进行布线前仿真，以确 定是否需要对这些信号进行特殊处理，如增加匹配电阻或者电容等。在原理图绘制完成后，硬件组应组织课题组相关人员进行评审。 评审时需要对设计中的关键点进行审核， 如时钟单元、 电源单元、DSP 或 FPGA等关键器件的配置等。原理图评审通过后，经室里签字批准 方可进入 PCB设计工作。2.3 PCB 设计要求2.3.1 PCB 方案设计在开始 PCB物

6、理实现（布线）之前，首先需要对 PCB进行方案设 计。 PCB设计方案主要考虑其结构特点，电磁兼容性、信号完整性、 电源完整性、 热设计、可制造性、 可调试性等特点， 完成 PCB的布局。 其中部分工作如信号完整性、 电源完整性及热设计可与硬件详细设计 交叉进行。 PCB设计方案应对原理图中关键指标（阻抗、时延、抗干 扰等）是如何实现的提出具体措施。完成标志：PCB设计方案，硬件测试方案，信号完整性仿 真报告。2.3.2 PCB 设计方案评审完成方案设计及与原理图的反馈后， 可以申请方案评审。 在申请 评审前， 应首先完成文档规范自检， 并将规范完成情况表和评审文档 一并交予室里申请评审。所有

7、文档需室里签字批准。方案通过后，方 可进行 PCB布线工作。3.3.3 PCB 设计及投板申请PCB设计须按照 PCB设计规范进行， PCB布局确定之后，总的布 局规划禁止改动， 功能模块内可以进行位置调整， 如功能模块进行较 大调整，须向组里提出申请组织讨论， 讨论通过后方可进行布线工作。在 PCB投产前设计者要向室里提出投板申请。 首先由硬件组负责 PCB设计规范的检查，并给出规范完成情况表与 PCB图一并交予室里， 由设计室组织人员对关键部分的设计要求进行评审检查。 PCB投板申 请需由室领导签字批准。2.4 硬件调试设计要求2.4.1 硬件调试的目的 硬件调试是对硬件的功能和性能进行验

8、证，保证其设计正确性。2.4.2 硬件调试（测试）方案PCB进行方案设计时， 就需要进行硬件调试 （测试） 方案的设计， 需要根据硬件任务书和硬件详细设计报告中的指标要求制定 调试（测试）方案，同时制定调试（测试）记录表，对关键点的参数 进行实时记录。2.4.3 硬件调试（测试）方案评审 印制板正式调试之前，需要对硬件调试（测试）方案进行评审，也可在 PCB方案设计评审时同时进行。 如简单的印制板设计， 调试（测 试）方案可以与 PCB设计方案合并为一个文件。2.4.4 硬件验收 由于现在软硬件联系密切，无法简单的区别硬件与软件的工作， 因此硬件验收的界定较为复杂。 一般来说硬件调试需要完成的

9、工作有 如下几方面内容：电源调试、时钟源调试、各功能电路工作正常、可 编程器件可正常工作、 CPU工作自启动正常以及输入输出指标正常 （需 要编写接口控制程序） 等。硬件验收即需要硬件设计人员提供上述各 方面的调试（测试）记录，记录数据和实际测试数据达到任务要求方 可通过硬件验收。对于某些硬件需要与系统联调以验证功能和性能的， 需要硬件设 计人员与总体协调2.5 技术积累要求2.5.1 元件库 一个硬件工程完成后，需要根据中心库管理规范更新元件库。2.5.2 典型电路 当硬件调试完成后，可对设计中的典型电路进行收集。 典型电路需要详细记录应用背景、 设计注意事项 （包括周边电路 参数设置和 P

10、CB设计）及调试记录等内容，便于后期应用查询。三、EDA软件设计规范3.1 设计流程硬件设计流程如下：中心库选择原理图设计 PCB设计设计 复用数据导出版本管理。中心库选择关系到 EDA 软件的选择，主要有 Protel 中心库和 Mentor 中心库两种，中心库的设计尤为重要，关系到设计基础数据 的正确性；原理图设计需要设计人员详细了解硬件电路的功能及设计 规范； PCB设计需要严格按照 PCB设计规范进行；设计复用要求有足 够的技术积累，设计人员需要按照当前设计要求合理应用典型电路等 内容；数据导出包括设计数据的导出和图纸的导出； 版本管理要求每 个硬件设计完成后， 需要将版本信息与设计数

11、据一同归纳到室里的数 据库中。3.2 中心库设计规范3.2.1 EDA 软件应用规范根据我室设计状况， 特意对硬件设计库的管理进行规范， 避免同 一器件在不同设计中出现不同封装库的情况， 以及 EDA软件种类过多 等现象。现阶段硬件组硬件设计软件只允许选择Protel99SE （sp6）和Mentor2005，应优先选择 Mentor2005 ，仅对于简单的电路板或者任 务方有特殊要求，才允许 Protel99SE 或者其他软件进行设计。 Mentor2005 应使用 DxDesigner Expedition 的设计流程。根据上述情况，硬件组分别建立 Protel 中心库和 Mentor 中

12、心库， 设立中心库管理员管理中心库， 库文件存于一台固定的计算机 （或者 服务器）中，所有设计必须采用中心库中的封装和原理图符号。3.2.2 原理图库设计规范原理图库可以根据器件引脚（ pin ）分布进行相应调整，但需要 遵循以下原则：1）原理图库的器件引脚需要分布在库的左右两边， 尽量减少四 边都有引脚的库；2）普通器件引脚长 20mil ，阻容类器件引脚长度可以进行调整， 但必须保证整个器件库的宽度为 10mil 的整数倍，引脚纵向坐标为 10mil 的整数倍；3）引脚间距可以根据器件进行调整，但并列引脚间距最大为10mil ，因为 Mentor 中的原理图默认将库放大 10 倍， Pro

13、tel 中则不 进行硬性规定；4）Mentor 的原理图库图纸大小应与器件库的形状大小匹配， 将 REFDES参数设置为“ Value ”属性，如图 1 所示，并将 REFDES置于图形附近。图 1 Mentor 原理图库属性设置5） Mentor 的原理图库（ Symbol）需要由 DxDesigner 中的“Symbol Wizard ”建立，修改也需要在 DxDesigner 环境下打开修改。禁止使 用 Library Manager 进行 Symbol 的建立和修改。3.2.3 器件封装设计规范器件封装与焊盘关系紧密， 因此在规范器件封装的同时， 还需要 对焊盘进行相应规范。3.2.3

14、.1 焊盘设计规范Protel99SE 软件对焊盘建立没有特殊要求，只需要设定焊盘的 类型、形状和大小即可，因此不做特殊规定。对于 Mentor 系列软件，有专门的焊盘管理工具“ Padstacks ”， 所有器件封装用到的焊盘数据都存储于 Padstacks 中，为了便于焊盘 数据的管理，对焊盘的命名规则进行规定。一、焊盘命名规则焊盘的命名规则为： 焊盘种类 焊盘形状 焊盘尺寸， 三种属性之 间用空格分开，过孔和定位点如下。过孔命名规则： Via 焊盘尺寸 / 孔径。定位点规则： Fiducial 焊盘尺寸 / 阻焊窗尺寸。 焊盘名称中所有字符均为英文输入法中的字符。焊盘种类定义：表贴焊盘(

15、 Pin-SMD) SMD；通孔焊盘( Pin-Through ) PIN；过孔( Via ) VIA；安装孔( Mounting Hole ) Mounting ；定位点( Fiducial ) Fiducial 。焊盘形状：圆形 Round；椭圆 Oblong；正方形 Square；长方形 Rectangle ；长六边形 Octagon Elong ；六边形 Octagon；其他形状可参照软件界面“ Pads”标签中 的命名即可，如图 2 所示。焊盘尺寸：表贴类焊盘尺寸可参考“ Pads”标签中的尺寸，如图 2 所示。默 认单位为英制 th (即 mil )，如果使用公制单位，需要在尺寸后

16、面添 加单位，公制单位统一使用 mm。通孔类 焊盘如安装孔和通孔焊盘等， 需要在表面焊盘尺寸后添加孔的尺寸，具体格式为“ Hole 孔径”图 2 焊盘命名示例焊盘命名示例：Fiducial 40/90 焊盘尺寸为 40mil 直径，阻焊开窗尺寸为90mil 直径。Via 19/10 焊盘直径为 19mil ，孔径为 10mil 的过孔。Via 1.6/0.8mm 焊盘直径为 1.6mm，孔径为 0.8mm的过孔。SMDR ectangle 70x40大小为 70mil 40mil 的长方形表贴焊盘。Mounting Round 6mm,Hole 2.7mm 安装孔，表面为 6mm直径圆形焊盘，

17、开孔尺寸 2.7mm。通孔焊盘，表面为 236milPIN Rectangle 236x118,Hole 55 118mil 的方形焊盘，开孔尺寸为 55mil 。二、焊盘设计规则焊盘包括的元素主要有焊盘( Pads)、阻焊( soldermask )、助焊 ( solderpaste )、 孔 (表 贴焊 盘除外 )、 覆铜 安全间距 ( Plane clearnce )、热风焊盘( Plane Thermal )，其中覆铜安全间距和热风 焊盘可不进行设置。各元素之间的关系：焊盘需要比孔大至少 10mil ，需要焊装的焊 盘，至少要大 20mil ，以保证足够的焊接强度。 阻焊应比焊盘 (

18、Pads) 大至少 4mil 。助焊( solderpaste )与焊盘相同即可，安装孔和过孔 没有助焊。注意：由于金属化后，孔的实际尺寸要小于设计值，因此在设计 过程中，需要注意通孔焊盘开孔尺寸的设计余量。3.2.3.2 封装设计规范封装库的丝印外框( Silkscreen Outline )线宽不得低于 5mil ， 对于小型封装如阻容件和微型封装器件等，丝印层线宽可以为 5mil ， 其他类型封装线宽应设为 6mil 。丝印边框应有焊接方向标注如电容 正极、二极管正极、电路及接插件引脚 1 等，禁止将丝印层与焊盘重 叠。器件标号应放于封装库的显著位置， 保证器件焊装后， 不得被器 件遮盖

19、。其文字高度不得低于 30mil ，文字线宽不得低于 5mil ，除了 大型封装如 QFP、 BGA、DIP 以及大型接插件等，标号文字都应采用 30mil 文字高度， 5mil 的线宽，大型器件可以适当增加文字高度，但 需要以 10mil 为步进增加。 文字高度高于 50mil 时，对应的字符线宽 须增加为 6mil 。对于 Mentor 系列软件，所有文字的字体应选择 “ Courier New ”，以保证印制板的美观。在 Mentor 系列软件中，封装库还有两种要素“ Assembly Outline ” 和“ Placement Outline ”，其中 Assembly Outlin

20、e 与 Silkscreen Outline 一致即可。 Placement Outline 表示器件的安全边界，参考 器件的封装尺寸即可， 由于焊盘就是一种实际的安全边界元素， 所以 Placement Outline 不需要完全包围整个封装库。如图 3 所示，为一 个 QFP类型的封装，其中蓝色线条为 Placement Outline ，左图的 Placement Outline 包围了整个封装，并不合理，右图的 Placement Outline 仅为器件封装体 （即器件 body）的大小，是合理的 Placement Outline 大小。图 3 Placement Outline

21、示例对于需要手工焊装的器件， 需要至少保证焊盘外沿宽度比器件整 体尺寸大 1mm，以保证足够好的焊接工艺性。另外，建立器件封装库 的时候，必须严格按照器件手册给出的单位（公制或英制） ，禁止进 行单位转换，以防单位转换带来的误差。3.3 原理图设计规范原理图的符号绘制及命名规则须严格按照 研发中心标准化文件 （图形符号库 ） 中规定执行。原理图须简洁清晰，按照功能模块进行 划分，对于特殊功能部分需添加标注的，标注文字应统一，禁止中文 拼音和英文标注混用。绘制原理图时，栅格应设置为 5mil 的整数倍，禁止取消栅格选 项。使用 Protel 时，图纸大小可以不做特殊约定；使用 DxDesigne

22、r 绘制原理图，需要将图纸大小设为 A4、 A3 或者 A2，并添加对应图纸 大小的边框，应减少 A1 的图纸。DxDesigner 新建一个工程时，需要设置一些工程选项，如图 4 所示。图 4 新建 DxDesigner 工程如图所示， 新建工程会自动建立一个与工程同名的文件夹， 注意 在 Location 中 不 可 存 在 诸 如 “ PCB” 之 类 的 关 键 字 ， 如 “D:PCBNewProject ”。点击“ More”按钮，进行详细设置，设置 属性如图 5 所示。图 5 新建工程详细设置需要使能“ Library Manager Cental Library ”和“ Exp

23、edition PCB”。“ Library Manager Cental Library”中的路径即为中心库的路径。“ Expedition PCB ”中需要使能“ Allow Back Annotation ”、 “Allow Forward Annotation ”、“Constrain in CES”，必须禁止“ Use CDB Flow”，其他属性按照默认设置即可。小窍门：如果想应用以前的工程设置， 只需要在 Dashboard中将 想应用的工程设置为活动状态（active ），然后点击 File 菜单中“New” - “Project ”即可。工程建立之后， 应在生成原理图之前，

24、对相应的工程设置进行修 改。点击“ Settings ”快捷按钮或者点击“ Project ”菜单中的Settings ”，弹出如图 6 所示的设置窗口图 6 Project Settings窗口在 Project 标签中，必须选择 Grid 选项，去除“ OAT”选项，Grid Spacing 设置为 5mil 的整数倍。Block/Borders 标签中设置新建原理图的图纸尺寸以及是否自动 添加边框等属性，在 Default Sheet Setting 中，设计图纸大小以及 与图纸大小相同的边框，如图 7 所示。工程设置中其他设置采用默认设置即可图 7 图纸尺寸属性设置3.4 PCB 设计

25、规范3.4.1 布局设计规范在 PCB布局之前，首先要确定参考点（坐标原点，一般设置为左 下角），如图 8。参考点确定后，所有的布局均以此参考点为准。根 据要求先将有定位要求的元件固定并锁定， 如插座，定位孔，开关等， 然后根据结构要求设置禁布区。PCB布局应遵循以下原则： 首先放置有定位要求的元器件； 遵循先难后易、先大后小的原则； 总的连线尽可能的短，关键信号线最短； 强信号和弱信号，高电压信号和弱电压信号要完全分开；模拟信号和数字信号分开（可以方便的将模拟电和数字电分开）；图 8 设置 PCB原点高速器件和低速器件分开； 电源相同的器件尽量放置在一起，以减少电源层的分割； 元器件的放置要

26、便于调试和维修； 发热元件要有足够空间以利于散热，热敏元件应远离发热元 件；BGA元件与其他元件的间距要足够大，保证焊接工艺。 布局完成后，还需要对 PCB布局组织评审，检查布局是否合理。 评审内容主要有以下几个方面：印制板尺寸是否与加工图纸尺寸相符？能否符合PCB 制造工艺要求？有无定位标记；元件在二维、三维空间上有无冲突； 主要元件布局是否疏密有序，排列整齐？是否全部布完； 需经常更换的元件能否方便的更换？插件板插入设备是否方 便；热敏元件与发热元件之间是否有适当的距离； 调整可调元件是否方便； 在需要散热的地方，是否预留散热器空间？空气流是否通畅； 信号流程是否顺畅且互连最短； 插头、插

27、座等与结构设计是否矛盾； 线路的干扰问题是否有所考虑。3.4.2 PCB 层叠设计规范板层的层叠原则（对具体情况灵活掌握） ：元件的下一层（一般是第二层和倒数第二层）为地平面，提供器件屏蔽层，为顶层布线提供参考平面； 所有信号层尽可能与地平面相邻； 禁止两个信号层直接相邻， 如有特殊需要， 必须保证两层的走 线方向正交；电源层尽可能与其对应的地层相邻；禁止两个电源层直接相邻；兼顾层叠结构对称；关键信号尽量与地层相邻，不跨分割区。3.4.3 布线设计规范PCB布线时，需要根据当时的 PCB厂商工艺水平设置相应的线宽 和线间距，一般应比起工艺水平增加 1mil 左右，以保证成品率。差 分线需要单独

28、设置线宽和线间距。另外，过孔的设置也需要根据 PCB 厂商的工艺水平进行相应的改变，注意板厚孔径比。布线时，需要注意布线的顺序，应按照以下原则进行布线： 核心优先原则： 核心部分应优先布线， 类似信号传输线应专门 的布线层，电源，地回路。其他次要信号要顾全整体，不可以 和关键信号相抵触。 关键信号优先：电源、模拟小信号，高速信号，时钟信号和同 步信号等关键信号优先布线。尽量为时钟信号、 高频信号、 敏感信号等关键信号提供专门的 布线层，并保证其最小的回路面积，应采用手工优先布线、屏 蔽和加大安全间距等方法，保证信号质量。电源和地层之间的 EMC环境较差，应避免布置对干扰敏感的信 号。有阻抗要求

29、的网络应布置在阻抗控制层上， 同一层中相同阻抗 的差分网络应采用相同的线宽和线间距。3.4.4 电源（地）层的分割规范对电源（地）层的分割应遵循以下原则： 平面分隔宽度要考虑不同电源之间的电位差。电位差大于 12V 时，分割宽度大于 50mil ，反之，可选 2025mil 。小板，如 内存条等，可以使用小到 15mil 宽的分割线。 条件允许的情况下，分割线应尽量宽；平面分割要考虑高速信号回流路径的完整性； 当高速信号的回流路径遭到破坏时， 应当在其他布线层给与补 偿。例如可用接地的铜箔（或地线）将该信号网络包围，以提 供信号的地回路；平面分割后， 要确认没有形成孤立的分割区域， 实际有效区

30、域 足够宽。3.4.5 丝印层设计规范PCB丝印层设计规则可参考 “3.2.3.2 封装设计规范” 中的规定。丝印排版是 PCB设计的最后一步，须按照以下规则：禁止将元器件标号放于焊盘或者裸露的铜箔上； 同一面的元器件标号文字方向只能有两种； 对于密集分布的元器件， 需要将元器件标号在附近区域列表排 布，并用线引出； 元器件标号禁止放于器件底部，避免焊装完成后被器件遮挡； 尽量避免元器件标号与过孔重叠。3.4.6 数据导出规范3.4.6.1 生产数据导出规范对于 Protel99SE 软件，生产用数据直接在软件界面， “ File ”菜 单点击“ Export. ”，选择导出文件类型为“ Pr

31、otel PCB 2.8 ASCII File ”即可。对于 Mentor Expedition 软件，生产时需要将 PCB导出光绘文件，具体步骤如下首先需要生成钻孔文件，点击“ Output ”菜单“ NC Drill. ”， 采用默认设置点击 OK。然后点击“ Output ”菜单的“ Gerber. ”， 如图 9 所示，导出文件格式为 274X，在“ Files to Process ”栏中 设置需要导出的文件名及文件数量，必须的输出的文件包括：钻孔图( DrillDrawingThrough )； 各信号层及电源层，可自定义各层的 File name ，电源层分 Positive 和

32、 Negative 两种属性， Negative 属性的电源层， 需 要在文件名后面增加 Neg 以进行区别，如 Layer2Neg； 丝印层，包括顶层( Silkscreen Top )和底层( Silkscreen Bottom)；阻焊层，包括顶层( Soldermask Top )和底层( Soldermask Bottom)；助焊层，包括顶层( SolderPaste Top)和底层( SolderPaste Bottom)。图9 生产数据导出窗口可选的包括：装配层( Assemble Bottom 和 Assemble Top )。如果 PCB在原模板的基础上增加层数， 需要增加对应

33、层的输出文 件，点击“ Files to process ”栏中的新建按钮即可。各层的具体设置可点击“ Contents ”标签。信号层与 Positive属性的电源层( Plane)设置相同，如图 10 所示图 10 信号层输出设置Negative 属性的电源层导出设置如图 11 所示图 11 Negative 属性电源层输出设置丝印层的设置如图 12 所示，必须一定要设置右下角 Items 栏中对应层的 Silkscreen outline 和 Silkscreen Ref Des 。阻焊层和助焊层的设置只要在默认设置的基础上，点选BoardItems ”栏中的“ Board Outlin

34、e ”即可，如图 13 所示图 12 丝印层的输出设置图 13 阻焊层和助焊层的输出设置当上述设置完成之后，可以点击“ Process Checked Output Files ”按钮生成 Gerber 数据，导出的数据默认存储路径是 pcb 目录 中的 Output 文件夹。生成 Gerber 数据之后，需要由第三方软件 CAM350 导入查看，以确认其正确性。3.4.6.2 设计数据导出规范设计数据包括原理图图纸、 印制板图纸和阻容组合件图纸， 并按 照标准化要求填写产品代号、图号、阶段标记、产品名称等内容。原理图和阻容组合件图纸需要附元器件目录， 按照器件标号的顺 序填写，即 AZ、19

35、 的顺序，如放大器的标号为 A，应放到最前。 印制板图纸共四项内容：印制板外形图、顶层走线、底层走线及打孔 图，其中印制板外形图需要包括整个印制板的整体尺寸及安装孔的尺 寸位置，顶层和底层走线图需要包括两层的焊盘、走线和覆铜，打孔 图为印制板上所有孔的种类及数量的统计。由于软件中显示的底层数据实际为水平镜像的数据， 因此在出图 时必须将底层的数据经过水平镜像，方可还原。一、Protel99SE 软件设计数据导出Protel99SE 软件的设计数据导出，需要在软件界面 “ File ”菜 单点击“ Export. ”，选择导出文件类型为“ AutoCad Files ”，在弹 出对话框中“ Au

36、toCAD Version ”选择 R13，“Format”选择 DXF，单 位根据设计单位选择，点击 OK输出设计数据文件。然后用 AutoCAD 软件打开导出的文件，对相应文件进行分类即可。需要说明的是， Protel99SE 软件的打孔图需要用 CAM Manager 产生，在生成打孔数据前，需要在 PCB的“ DrillDrawing ”层放置 “.Legend”字符串。二、Mentor 软件设计数据导出由于 Mentor 软件无法将原理图导出为 AutoCAD文件，因此需要 在绘制原理图的时候添加标准图框，详见“ 3.3 原理图设计规范”。 图框中没有加入文字信息，需要手动添加。Me

37、ntor 的 DxDesigner 软件无法正常识别汉字，因此需要进行部 分设置，在 Project Settings 的 Fonts 标签中，将 Fixed 和 Kanji 两种字体映像到宋体即可显示汉字，如图 14 所示。图 14 DxDesigner 中汉字显示设置注意，由于现有版本软件对汉字支持仍然存在问题， 有时候会导 致添加汉字的工程在关闭后无法打开，因此只有出图时才允许在原理图中添加汉字。虽然现在有工具可以修复这种错误，但是在出图时， 要求必须备份一个工程用于出图，并在出图后压缩备份。PCB设计数据在 Expedition 软件中导出，而且需要在生成生产 数据之后方可导出。在软件

38、界面中 File 菜单选择 Export DXF，选 择需要导出的各层即可导出 DXF文件，然后用 AutoCAD软件打开导出 的文件，按照图纸要求对各层进行编辑即可。四、PCB调试规范4.1 测试方案规范PCB进行方案设计时，就需要进行硬件测试方案的设计，需要根 据硬件任务书和硬件详细设计报告中的指标要求制定测试方 案，同时制定测试记录表，对关键点的参数进行实时记录。硬件测试方案的应包括如下内容：一、概述介绍单板实现的功能、 功能模块划分、 各功能模块以及对外接口 的技术指标等。 可给出顶层和底层布局图， 使得功能模块介绍更加直 观。二、静态测试静态测试包括焊装前测试和焊装后测试两项内容。

39、焊装前，应对 裸板关键网络进行通断测试，并记录测试数据。焊装完成后，对印制 板进行加电前， 需要对上述网络及所有电源进行通断测试和记录， 保 证电源和关键网络没有短路的情况下才可加电。三、具体测试步骤根据单元模块的划分制定完善的测试步骤以及测试记录表。 首先 应进行功能验证，在功能实现之后，对具体性能进行测试。此部分可 作为以后调试细则的参考。四、资源汇总列出测试过程所需的软硬件资源。4.2 测试软件编写规范硬件测试包括部分接口部分的软件编写， 软件的别写规范可参考 软件设计规范。4.3 测试结果规范测试过程中的各种结果必须按照测试方案中的表格进行， 其中要 注明测试设备、测试设备的设置以及测

40、试条件等相关信息。五、文档编写规范硬件开发文档规范是对整个硬件开发过程需要完成与各个过程 对应的文档以及文档格式和内容方面进行规范化管理。 硬件开发文档 应按照 Q/Ab 266-2008 研究试验文件编写规定标准进行编写5.1 硬件总体设计方案内容及要求论述项目的背景、 项目开发的必要性、 开发思路以及资源需求等 方面的内容，主要论述以下方面内容。1) 项目背景论述项目的来源以及研制成功后所带来的积极意义。2) 市场前景分析市场现状，展望产品未来的经济效益。3) 可行性研究及国内外研究现状从市场、 技术和设备三方面论述项目的可行性， 并详细分析国内 外研究的现状，论述项目的研制方向。4) 总

41、体技术指标详细阐述系统所要求的总体技术指标。5) 系统总体方案 总体阐述系统的功能组成以及各个功能模块的作用和设计思想。6) 研制计划 详细列出项目研制过程中各个阶段，包括方案撰写、方案论证、 硬件实施以及总结归档等所需要的时间节点。 时间节点的设定要求一 定要科学，充分考虑到研制中可能会遇到的各种问题。5.2 硬件详细设计报告内容及要求 硬件详细设计报告是根据硬件总体设计方案对硬件电路 进行更为详细的设计论证， 将各个单元电路进行细化， 根据接口指标 选定器件以及器件连接关系等，主要内容如下：1) 概述 介绍任务背景、系统组成框图以及总体接口技术指标等。2) 功能描述 根据系统组成框图描述各

42、个功能模块的作用以及工作方式。3) 功能单元硬件设计 从功能的角度详细描述硬件工作的基本原理。4) 关键技术分析及关键器件选取具体分析任务中用到的关键技术及其设计方法， 另外对关键器件 的选取进行论证。5.3 PCB设计方案内容及要求 PCB设计方案主要论述 PCB设计过程中的各种细节问题。1) 概述对设计方案进行总体概括， 简要介绍 PCB的单元组成和接口技术 指标等。2) 布局设计 介绍布局设计的思路及理论依据，根据结构设计考虑PCB的布局，并给出布局效果图。3) 布线设计等。4)5.4布线设计方案是根据前仿真的结果进行， 需要给出关键部分的仿 真结果以及层叠规划等。此部分组要阐述布线的规

43、划以及约束条件总结信号完整性分析方案内容及要求信号完整性分析方案是 PCB板信号完整性分析的分析依据， 主要介绍对 PCB进行信号完整性分析的依据和方法。1) 概述 简单介绍信号完整性分析的意义以及进行分析的环境等。2) 信号完整性分析原理阐述信号完整性分析的理论依据以及信号完整性对高速电路的影响等。3) 信号完整性分析内容详细介绍需要对 PCB的哪些单元进行信号完整性分析。4) 总结5.5 信号完整性仿真报告内容及要求1) 概述简要介绍信号完整性分析的环境， 包括 PCB设计环境以及仿真环 境等，另外介绍仿真对象选择的依据。2) 信号完整性分析内容根据系统结构框图及接口技术指标确定仿真对象， 并给出 PCB层 叠规划， 就选定的仿真对象分别进行信号前仿真和后仿真， 给出前后 仿真的结果对比。另外还需要对关键网络进行串扰分析。3) 仿真分析结论根据前后仿真的结果及串扰分析，给出分析结论。六、版本信息版本号修改日期修改者修改简介1.02008-5-29张磊1.22008-12-23张磊规范格式