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嵌入式產品與普通電子產品一樣，在開發(fā)過程中需要遵循一些基本過程，即從需求分析到總體設計、詳細設計到最終產品完成的過程。它包括兩個部分：嵌入式軟件和嵌入式硬件。針對嵌入式硬件和軟件的開發(fā)，不需要參與普通電子產品的開發(fā)，嵌入式產品的研發(fā)過程如下：
??? 嵌入式產品開發(fā)過程Senple Chan-Life++
??? 接下來，我們詳細討論了嵌入式產品開發(fā)過程的各個階段。
??? 階段1：產品要求
??? 在這個階段，我們需要弄清楚產品需求來自哪里，我們需要滿足什么需求才能獲得成功的產品。只有需求明確，我們的產品開發(fā)目標才能明確。在產品需求分析階段，我們可以通過以下方式獲得產品需求：
??? 1)市場分析和研究，主要看市場需要什么，什么是前沿技術（站在產品制造的角度）；
??? 2)客戶調研和用戶定位，從市場上的大多數(shù)客戶那里獲得最準確的產品需求(注重市場分析，產品生命周期，升級方便)；
??? 3)利潤導向(成本預算)；
??? 4)如果是外包項目，我們需要客戶提供產品需求（直接從客戶那里獲得，讓客戶簽署協(xié)議）；
??? 編者按：當項目結束時，如果客戶突然增加需求和功能，將導致項目周期嚴重延遲，成本急劇上升，并且測試產品可能必須重新測試，原始設計可能無法滿足當前需求，所以在做項目之前，最好確定需求和顧客簽個協(xié)議，否則，你辛苦工作多少天，就會弄得一團糟，無法收拾！
??? 第二階段：產品規(guī)格
??? 在前一階段，我們收集了產品的所有需求，因此在產品規(guī)格說明階段，我們的任務是將所有需求細化為產品的特定規(guī)格，例如簡單的USB串口線。我們需要確定產品的規(guī)格，包括：
??? 1)產品的外觀；
??? 2)產品支持的操作系統(tǒng)；
??? 3)界面形式和產品支持規(guī)范；
??? 等等，記住，在形成產品規(guī)格后，在隨后的開發(fā)過程中，我們必須嚴格遵守，沒有200%的理由，不能隨意改變產品要求。否則，產品開發(fā)過程將是一個無止境的過程。
??? 產品說明書主要考慮以下方面：
??? 1)考慮產品需要哪些硬件接口；
??? 2)在什么環(huán)境下，應該使用多少產品，以及應該消耗多少功耗如果是消費類產品，它也是具有美觀的設計，產品是否便于攜帶，確定板材的尺寸是否需要，是否防水；
??? 3)產品成本要求；
??? 4)描述產品性能參數(shù)(例如，開關，如果速度為100Mbp，對于家庭和一般公司；如果用于全省的交換，則設計速度必須大于數(shù)百Mbp)。因此，不同的產品性能參數(shù)會影響我們設計的不同考慮，產品規(guī)格自然會有所不同；
??? 5)需要調整和符合的國家標準、國際標準或者行業(yè)標準；
??? 階段3：總體產品設計
??? 在完成產品規(guī)范之后，我們需要知道該產品有什么可行的解決方案，并比較幾種解決方案，包括成本、性能、開發(fā)周期、開發(fā)難度等。最后，我們需要為我們的產品選擇最合適的總體設計方案。
??? 在這個階段，除了確定具體的實施計劃外，我們還需要綜合考慮產品開發(fā)周期、需要多少人員和幾個月的工作、需要哪些資源或外部援助、開發(fā)過程中可能遇到的風險和對策，從而形成項目計劃。整個項目并指導我們的整個開發(fā)過程。
??? 階段4：產品概要設計
??? 產品概要設計主要是基于總體設計方案的進一步細化，具體從硬件和軟件方面：
??? 硬件模塊設計簡介
??? 硬件模塊的概要設計，主要是從硬件的角度，確定了整個系統(tǒng)的結構，并根據(jù)各模塊的功能劃分了各個模塊，確定了各個模塊的總體實現(xiàn)，首先要根據(jù)所需的外圍功能以及需要完成的工作來選擇CPU。（注意：一旦確定了CPU，那么應該參考CPU制造商提供的方案電路來設計外圍硬件電路。）然后根據(jù)產品的功能要求，選擇芯片，如外部AD或片內AD，使用何種通信模式，什么樣的外部接口，以及最重要的是，考慮電磁兼容性。
??? 編者注：CPU的生命周期通常是5-8年。當你考慮選擇一個CPU時，你應該注意不要選擇一個會很快停止生產的CPU，以避免這樣的結果：這個產品已經研發(fā)了1-2年，而且剛剛開發(fā)，但是還沒有賺錢，CPU已經停止生產，必須重新開發(fā)。
??? 軟件模塊概要設計
??? 在軟件模塊概要設計階段，根據(jù)系統(tǒng)的需求將整個系統(tǒng)劃分為多個模塊，定義各個功能模塊之間的接口，定義模塊中的主要數(shù)據(jù)結構。
??? 階段5：產品詳細設計
??? 硬件模塊的詳細設計
??? 主要是具體的電路圖和一些具體的要求，包括PCB和外殼的相互設計，這些參數(shù)的大小。接下來，我們需要根據(jù)硬件模塊的詳細設計文件的指導完成整個硬件的設計。包括原理圖，PCB圖。
??? 軟件模塊的詳細設計
??? 功能函數(shù)接口定義，在完成任務時完成功能、數(shù)據(jù)結構、全局變量以及各功能函數(shù)接口的調用過程，完成軟件模塊的詳細設計后，進入具體的編碼階段。在軟件模塊詳細設計的指導下，完成了整個系統(tǒng)的軟件編碼。
??? 編者注：在軟件進入實際編碼階段，硬件進入具體原理圖和PCB實現(xiàn)階段，必須注意完成模塊的詳細設計文檔，以便在設計開始時充分考慮，避免在設計過程中重復修改。為了提高開發(fā)效率，在沒有完成詳細設計的情況下，不要開始實際的設計步驟。
??? 階段7：產品調試和驗證
??? 本階段主要是調整硬件或代碼，糾正存在的問題和BUG，使其能夠正常運行，使產品的功能滿足產品規(guī)格的要求。
??? 硬件部分：
??? 1)目視處理會導致PCB板短路、誤焊或漏焊。
??? 2)測試各電源對地的正常電阻；
??? 3)接通電源，測試電源是否正常；
??? 4)利用示波器和邏輯分析儀對硬件模塊進行模塊化調試。
??? 軟件部分：
??? 驗證是否實現(xiàn)了軟件的單個功能，并驗證是否實現(xiàn)了軟件的整個產品功能。
??? 階段8：測試
??? 功能測試（測試失敗，可能是BUG）；
??? 應力測試（測試失敗，可能是BUG或參數(shù)設計不合理）；
??? 性能測試（產品性能參數(shù)要細化，以供未來客戶參考，這是您的產品特性的一部分）；
??? 其他專業(yè)測試：包括工業(yè)級測試，如抗干擾測試、產品壽命測試、防潮測試、高低溫測試（有些產品高溫或低溫工作異常甚至停止工作）。
??? 編者按：有些器件和電子元器件在特定的溫度下會有異常的參數(shù)，導致整個產品出現(xiàn)故障或失效；有些器件，在零下幾十度的情況下，根本不能啟動，不能接通；有些器件在高溫、電容或電阻值下會產生pr引入物理變化，這將影響產品的質量。這里我們想介紹一個主題。工業(yè)產品和消費品有什么區(qū)別工業(yè)產品需要避免這些異常和特殊的問題。有些產品在深海、寒冷的洞穴、炎熱的沙漠或顛簸的設備（如汽車）上工作，或者需要防止雷擊。這就是工業(yè)產品和消費品的區(qū)別。消費者產品不需要做太多的測試。
??? 階段9：產品
??? 經過最后階段的全面測試和驗證，在這個階段我們已經開發(fā)了一個成功的產品。在這個階段，我們可以比較實際的產品和初始的產品規(guī)格。在完成開發(fā)過程之后，產品是否完全符合原始產品規(guī)范，或者當發(fā)現(xiàn)過程中存在問題時，對產品規(guī)范進行了多少修改
??? 附錄：嵌入式硬件開發(fā)過程
??? 在此之前，我們詳細描述了嵌入式產品的研發(fā)過程。在本節(jié)中，我們以嵌入式產品的硬件部分為例，再次解釋開發(fā)過程。希望通過本節(jié)，能夠對嵌入式硬件的開發(fā)過程有更深入的了解。在以后的學習和工作中，我們將更加規(guī)范和規(guī)范，提高開發(fā)技能。
??? 嵌入式產品開發(fā)過程Senple Chan-Life++
??? 嵌入式產品有不同的硬件形式。CPU從簡單的4位/8位微控制器到32位ARM處理器，以及其他專用集成電路。此外，根據(jù)產品的不同需求，外圍電路也不同。每個硬件開發(fā)過程都需要根據(jù)實際需要，考慮各種因素，選擇最合適的方案。
??? 硬件階段1：硬件產品需求
??? 與普通嵌入式產品一樣。第一階段：產品要求。
??? 硬件階段2：硬件的總體設計
??? 一個硬件開發(fā)項目，其需求可能來自很多方面，如產品的市場需求或性能改進的要求，所以作為一個硬件設計師，我們需要主動了解各方面的需求并進行分析，根據(jù)系統(tǒng)的功能來完成，選擇最合適的。硬件解決方案。
??? 在這個階段，我們需要分析整個系統(tǒng)設計的可行性，包括主要部件的可采購性、產品開發(fā)投資、項目開發(fā)周期預測、開發(fā)風險評估等。鑒于在開發(fā)過程中可能遇到的問題，我們需要提前選擇響應計劃，以確保順利完成硬件。
??? 硬件階段3：硬件電路原理設計
??? 在確定了系統(tǒng)方案后，可以進行相關的設計工作。原理設計主要包括系統(tǒng)的總體設計和詳細設計，最后給出了詳細的設計文檔和硬件原理圖。
??? 原理設計和PCB設計是設計人員最重要的兩項任務。在原理設計過程中，需要規(guī)劃硬件內部資源，如系統(tǒng)存儲空間，以及各個外圍電路模塊的實現(xiàn)，此外，還要仔細考慮系統(tǒng)的主要外圍電路，如電源、復位等。在一些高速設計或特殊應用中，EMC/EMI也應予以考慮。
??? 電源是保證硬件系統(tǒng)正常運行的基礎。在設計中，應進行詳細的分析：系統(tǒng)可以提供的功率輸入；單板需要產生的功率輸出；每個電源需要提供的電流大小；電源電路效率；每個電源可以允許的波動范圍；整個電源系統(tǒng)的功率序列。需求等等。
??? 為了使系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地工作，復位電路的設計也非常重要。如何保證系統(tǒng)在外部干擾的情況下不會發(fā)生異常復位，如何保證系統(tǒng)在異常運行時能夠及時復位，以及如何合理復位，以保證系統(tǒng)的完全復位，這也是設計原理時需要考慮的問題。
??? 同樣，時鐘電路的設計也是非常重要的方面。時鐘電路設計不當可能導致通信產品的數(shù)據(jù)包丟失、大的EMI甚至系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
??? 編者按：在原理圖的設計中，應該有使用原則！現(xiàn)在芯片制造商一般可以提供參考設計的示意圖，所以我們應該盡量利用這些資源，在充分理解參考設計的基礎上，做一些自己的發(fā)揮。
??? 硬件階段4：PCB圖設計
??? PCB設計階段是將原理圖設計轉化為實際的可加工PCB電路板。目前主流的PCB設計軟件包括PADS、Candence和Proel。
??? PCB設計，尤其是高速PCB，需要考慮EMC／EMI、阻抗控制、信號質量等。對PCB設計人員的要求比較高，為了驗證所設計的PCB是否滿足要求，需要對PCB進行仿真，根據(jù)仿真結果調整PCB的布局和布線，完成整個設計。
??? 硬件階段5：PCB處理文檔制作和PCB校驗
??? 印刷電路板圖紙完成后，在這個階段，我們需要生成加工廠能夠識別的加工文件，即光圖文件，并將它們交給加工廠來校對空PCB板。一般來說，1-4層的校對可以在一周內完成。
??? 硬件階段6：硬件產品的焊接和調試
??? 從加工廠的打樣會議中取出空PCB板后，需要檢查空PCB板是否有明顯的短路或斷痕。檢查完畢后，我們需要把之前購買的部件和空PCB板提交給制造商進行焊接（如果PCB電路不復雜，為了加速，我們也可以手工直接焊接部件）。
??? 當PCB被焊接時，在調試PCB之前，必須仔細檢查引腳上是否有可見的短路和鍍錫故障，檢查是否存在元件錯位、第一腳錯位、裝配缺失等問題，然后用萬用表測量每臺電源的電阻。電源接地后檢查是否有短路，以免意外上電后單板損壞。在調試過程中，應心平氣和。遇到問題很正常。我們需要做的是進行更多的比較和分析，逐步消除可能的原因，最終調試成功。
??? 在硬件調試過程中，常用的調試工具有萬用表、示波器、邏輯分析儀等，它們用來測試和觀察板上的信號電壓和質量，以及信號定時是否滿足要求。
??? 硬件階段7：硬件產品測試
??? 當硬件產品的調試通過時，我們需要逐個測試以確認它是否滿足預期的要求。如果不能滿足需求，我們需要調試和修改硬件產品，直到它滿足產品需求文明（通常以需求描述文檔作為判斷語句，除了明顯的需求描述錯誤之外）。
??? 硬件階段8：硬件產品
??? 我們最終開發(fā)的硬件是成功的。一個完整的硬件產品不能解釋一個成功的產品開發(fā)過程。我們還需要按計劃按時高質量地完成。這是一個成功的產品開發(fā)過程。
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