硬件基础

硬件十万个为什么

Posted by LXG on March 13, 2023

硬件十万个为什么

电源

AC/DC: 交流变换为直流 DC/DC: 直流转换为直流的电源

器件

电阻 电容 电感 二极管 三极管

时钟

晶振 振荡电路

可靠性

可靠性设计方法 可靠性测试

处理器

CISC:复杂指令集计算 RISC: 精简指令集计算

硬件开发流程

  1. 战略制定
  2. 需求收集
  3. 需求评估
  4. 产品概念
  5. 立项
  6. 需求分解
  7. 总体设计
  8. 专题阶段
  9. 详细设计阶段
  10. 系统集成验证阶段
  11. 量产保障
  12. 维护

存储类

内存:DDR4 DDR3 硬盘:emmc flash SATA

无线与射频

GPS WIFI 蓝牙 5G

音频

逻辑与芯片

接口类

SPI USB I2C UART RS232 RS485 CAN

传感器

温度 加速度 陀螺仪 红外 重力

工程类

结构设计 硬件测试 工艺 EMC 热设计 生产 ICT 安规

硬件测试

电路板打样后需要做哪些测试才能量产

单板功能验证(EVT - 工程验证阶段)

这个阶段主要是验证“电路设计对不对”。

  • 电源纹波测试 (Power Ripple): 使用示波器测量各级 LDO/DC-DC 的输出,确保电压干净
  • 时钟频率验证: 测量晶振和高速时钟信号的偏差
  • 接口完整性: 验证 USB、HDMI、MIPI、以太网等是否能正常识别并达到标称速率
  • 信号完整性 (SI): 测量 DDR 或 PCIe 的眼图。如果眼图“眼睛”张得不够大,量产时稍微一点物料波动就会导致系统无法启动。

合规与环境适应性(DVT - 设计验证阶段)

  • 气候环境测试:
    • 高低温循环: 验证在极寒和酷暑下,器件是否会因为热胀冷缩导致焊点脱落。
    • 恒定湿热: 测试 PCB 防潮能力,防止电迁移导致短路。
  • 机械应力测试:
    • 跌落与振动: 模拟物流运输和实际跌落。
    • 插拔寿命: 针对接口的物理耐久度。
  • 安规与电磁兼容 (EMC):
    • 静电 (ESD): 你的板子被手摸一下会不会死机?
    • 辐射发射 (RE): 你的板子会不会干扰旁边的电视信号?
    • 浪涌 (Surge): 电网电压波动时,板子是否会烧毁。