您如何记录硬件设计决策？

在设计阶段如何记录硬件决策？在回顾过去所做的硬件设计时，如何避免不得不问自己以下问题：

• 为什么要选择此组件？
• 为什么/如何为此组件选择这些特定参数？
• 这部分电路有什么作用？
• 该组件的功耗是多少？
• 该电路的总功耗是多少？
• 我可以用另一个组件代替这个组件吗？是否有与此组件等效的组件？等等

在电路设计阶段记录决策和计算的好方法是什么？如何获得上述问题的答案，而无需再次浏览数百个数据表页面？

我能想到的一种方法是在原理图文件中添加注释（如果您的EDA支持的话），但是我不想给太多的信息打乱原理图。

我个人走的是老式路线：我有一个设计笔记本，在其中我写下有关我所做设计决策的所有内容。特别是组件和值的选择，电流计算，电源计算等。我还会记录软件/固件决策以及有关时间和资源使用情况的说明。

每个笔记本电脑都有一个内容页面，用于引用设计的特定部分（电源等），并且所有页面均已编号。

我已经考虑过多次使用数字技术，但是在工作时将笔记本放在我的面前很高兴，而且我发现用数字方式编写公式很尴尬。手工编写计算要容易得多。

在为电路板设计准备规范或正式文档时，我通常将笔记本作为对我所做工作的重温（或同时编写数字文档）。即使看起来我在做两次相同的事情，我发现我的笔记本几乎都是我自己的计算和解释，而文档的冗长程度要低得多，而其他文档则要正式得多。因此，我不经常发现自己在写两次相同的东西。

您可以返回并使用此信息更新设计规范。或者采用该规范并创建一个较低级别的规范，在该规范中，您更详细地描述了要执行的操作和执行的原因，最好在开始原理图之前:)。然后进行更新，并保存原理图。

回答以下问题：好吧，我们通常要做的是从市场需求开始，然后是正式的工程响应或非正式的讨论。换句话说，就是使用我们的模板的MRD（市场需求文档）。这包括需求，竞争分析，市场规模，机会，估计的开发成本等。通常，这是由营销人员（或高于我的薪水等级的人员）撰写的。

紧随其后的是PRD（产品需求文档），通常由工程人员（也以单词模板）编写。这更详细地描述了产品将要做什么，需要哪些部件以及在更高层次上每个部件的功能。通常，我们会在此处包括目标性能，价格，功率，尺寸和其他指标。

接下来是每个部分的详细功能规范。在将其放入原理图之前，实际上已经在这里完成了一些设计工作。例如，将计算功率，选择零件并进行大量研究。在这里，我们将记录所有非显而易见的设计决策。

最后，在这一点上，我们将进入原理图的简单部分，因为在规范阶段完成了许多艰苦的设计工作。我认为应该采取的措施：)如果在原理图阶段发生了某些变化，例如，我们发现某些问题将不起作用，或者市场营销人员跑到大厅里说现在需要红色而不是蓝色，那么我们将返回并更新规格。

所有规范，PRD，MRD都保存在SVN中，并带有内部Wiki上的文档链接。规格的更改将导致SVN的更新并通知相关方。当然，您可以手动将其保存在某个共享文件夹中。

这或多或少是我的过程，我觉得您可能希望记录关于设计的每个微小决定，而我们绝对不这样做。不用说您不应该，我可以看到它会有所帮助。我想我们通常会一直记录如何而不是为什么。

好的，也许我也应该回答每个问题:)

如果您要进行计算，也许是在excel中？或者在纸面上，您认为结果和方法对于理解和设计电路很重要，那么您应将这些内容和方法包括在设计规范的相应部分中。即使那意味着给你的手绘图拍照:)

为什么要选择此组件？ 我认为功能规格是实现此目的的好地方，无需发疯，而只需一两行就可以了解其优点。我将其保留用于关键组件，我认为您不想描述为什么选择例如上拉电阻。

为什么/如何为此组件选择这些特定参数？ 与上面结合。

这部分电路有什么作用？ 如果电路的重要性足以保证这个问题，那么这将是功能规格的一部分，它应该包含在规格中。

该组件的功耗是多少？ 如果您正在谈论电源，请将其放在电源部分，我也想在原理图上注意这一点。确实，尽管我所有的零件都来自数据库，并且原理图直接链接到它们，所以我们可以轻松地查看参数，数据表等。但是，如果您只需要打印输出，那么很高兴知道其中的一些内容。

该电路的总功耗是多少？ 我认为这属于规范的电源部分。

我可以用另一个组件代替这个组件吗？是否有与此组件等效的组件？等等。 我认为这属于您的BOM或您用于制造的任何过程。备用零件将使采购更加容易。再次对我们来说，这些都是来自零件数据库。

我做了很多快速设计，我不得不说：注释原理图是迄今为止最方便的事情。我的设计很少有超过2或3张A4纸的，因此设计决策的数量是有限的。许多设计决策几乎都是自动的。我不需要列出每个部分的原因。只有一个或两个主要部分，也许还有一些过滤器或检测被动尺寸。其余的内容对于任何经验丰富的设计工程师都是显而易见的。

至于您的最后一个问题：替代零件通常不是设计决定，而是采购决定，因此，这是您采购工作流程的一部分。就我而言，替代零件位于我的零件属性中，并且如果主要零件或来源上的库存用完了，则会自动获取替代零件。

对于较大的设计和系统设计，我倾向于将Google Docs与设计文档模板一起使用。

综上所述; 我个人认为，紧凑的工作流程最终将获得回报。具有大量带有设计信息的单独文件（单独的系统设计，设计决策文档，采购文档，都与基本原理图和布局文件分开）会导致很多（思想上的）混乱，并且每次您要查看设计时都需要切换上下文决定。将所有内容都放在一个地方效果很好。如果您的原理图开始显得混乱，则这不是此工作流程的问题，而是意味着您可能应该更好地划分设计，使用更多的工作表或使用更大的工作表。

对于我的许多较小的项目，我通常在子电路周围放置一个简单的绿色标签和边框。对于较大的项目，某些eCAD软件允许您从框图向下构建，其中每张图纸进一步描述了一个模块。分解任何问题并进行权衡是一种艺术（这是工程恕我直言）。在显然需要分析某些成分（例如模拟滤波）的地方，我会记下截止频率和滤波器类型（例如，低通滤波器（f_c = 100Hz））

我经常遇到的常见问题包括：

• 电源管理（稳压器，反极性保护，TVS二极管，电源开关，旁路帽等）
• MCU（微控制器，编程头或焊盘，芯片旁路帽）
• 指示灯（例如LED，EL线，7段显示器，振动马达）
• 特定功能的感应（例如，电流感应，触摸感应，GSR，活动，环境感应等）
• 调试通信（铁氧体磁珠，USB，I2C，UART，SPI，通过某种方式获取信息）
• 收音机（许多收音机的所有支持组件）
• 视频（相机的所有支持组件和芯片）
• 外部存储器（例如外部闪存，用于存储设置的EEPROM芯片等）
• 设计独有的其他功能

通过清晰地组织和标记这些子块，我通常可以在不到两分钟的时间内使用原理图。

我保留设计笔记本，并仔细记录需求/需求。对于最早的原型，我将进行零件选择，并记录所有实际决策。对于后续的更改，我使用了相当正式的FMEA流程，记录了未满足需求的理由，以证明更改的理由-因为显然，如果没有未满足的需求，则无需更改！

如果我对此足够严格，则可以跟踪需要的每个设计更改（硬件，软件，机制）。

使用subversion跟踪所有事物的所有版本。

这可能是FDA必须具备的设计历史文件的重要组成部分。

我经常使用主题演讲（您也可以选择使用PowerPoint）。这具有允许仿真软件（例如SPICE GUI等）的屏幕截图的优点。

对我而言，真正的关键是能够从数据表中插入代码片段并对其进行标记，从而显示出我设计决策中的相对重要性。我还可以包括早期电路板或面包板的照片，以及指向我用来进行设计选择的文章的链接。

我还发现我倾向于使用纸上铅笔进行数学和绘画。因此，我用手机拍照，并将其放在主题演讲中，而无需重新键入。有时，对于简短的方程式，我可以使用LaTeX并将其放入。

我还可以包括由八度等科学软件绘制的图。

如今，尤其是对于计算量大的任务，我可能选择在IPython笔记本中完成某些工作，但是我还没有专门针对电路设计（仅用于物理计算）进行此工作。

最后，主题演讲/简报很容易为他人所用，并以pdf格式导出以分发给非技术人员。

将工程注释放在原理图上，如果需要，可以创建更多图纸。我总是在所有原理图上加上工程注释，因为在我的世界中，我可能必须重新访问1/2个烘烤的设计一段时间，然后再将其放在后燃器上，同时再选择另一个设计。非常流畅的设计流程。这些EE注释可以帮助我和其他人毫不费力地重新体现设计意图。我还使用不同颜色的文本/图形表示重要性或上下文。下面的例子...