完整版硬件单板详细设计文档模板Word文档格式.docx
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4.1板际接口11
4.2系统接口12
4.3软件接口12
4.4大规模逻辑接口12
4.5调测接口13
4.6用户接口13
5单板可靠性综合设计说明13
5.1单板可靠性指标13
5.2单板故障管理设计14
5.2.1主要故障模式和改进措施14
5.2.2故障定位率计算15
5.2.3冗余单元倒换成功率计算15
5.2.4冗余单板倒换流程15
6单板可维护性设计说明15
7单板信号完整性设计说明16
7.1关键器件及相关信息16
7.2关键信号时序要求16
7.3信号串扰、毛刺、过冲的限制范围和保障措施：
16
7.4其他重要信号及相关处理方案17
7.5物理实现关键技术分析17
8单板电源设计说明17
8.1单板供电原理框图17
8.2单板电源各功能模块详细设计17
9器件应用可靠性设计说明18
9.1单板器件可靠应用分析结论18
9.2器件工程可靠性需求符合度分析19
921器件质量可靠性要求19
922机械应力19
9.2.3可加工性19
9.2.4电应力20
9.2.5环境应力20
9.2.6温度应力20
9.2.7寿命及可维护性20
9.3固有失效率较高器件改进对策21
9.4上、下电过程分析21
9.4.1上下电浪涌21
9.4.2器件的上下电要求21
9.5器件可靠应用薄弱点分析22
9.6器件离散及最坏情况分析22
10单板热设计说明23
11EMC、ESD、防护及安规设计说明23
11.1单板电源、地的分配图23
11.2关键器件和关键信号的EMC设计24
11.3防护设计24
11.4安规设计25
11.4.1安规器件清单25
11.4.2安规实现方案说明25
12单板工艺设计说明25
12.1PCB工艺设计25
12.2工艺路线设计26
12.3工艺互连可靠性分析26
12.4元器件工艺解决方案26
12.5单板工艺结构设计26
12.6新工艺详细设计方案27
13单板结构设计说明27
13.1拉手条或机箱结构27
13.2指示灯、面板开关27
13.3紧固件27
13.4特殊器件结构配套设计28
14其他28
15附件28
15.1安规器件清单28
15.2FMEA分析结果28
表目录
表1性能指标描述表6
表2本单板与其他单板的接口信号表11
表3单板可靠性指标评估表13
表4器件级FMEA分析重点问题汇总表14
表5关键器件及相关信息16
表6关键信号时序要求16
表7器件可靠性应用隐患分析表18
表8器件性能离散情况分析表22
表9单板器件热设计分析表23
表10安规器件清单25
表11安规器件汇总表28
图目录
图1XXX8
图2XXX8
图3总线分配示意图9
图4时钟分配示意图10
图5复位逻辑示意图10
图6XX时序关系图11
图7XX接口时序图12
图8单板供电架构框图17
图9单板电源、地分配图24
如果没有表目录，则定稿后删除表目录及相关内容；
如果没有图目录，则定稿后删除图目录及相关内容。
定稿后，请注意刷新目录。
关键词：
＜能够体现文档描述内容主要方面的词汇＞
摘要：
缩略语清单：
＜对本文所用缩略语进行说明，要求提供每个缩略语的英文全名和中文解释＞
缩略语
英文全名
中文解释
1
概述
1）该文档对应的单板硬件正式名称和版本号;
2）简要说明单板在系统中的位置、作用、采用的标准。
1.2单板功能描述
＜在本节中简述单板功能，内容参照单板总体方案中的相关章节＞
1.3单板运行环境说明
＜在本节中简述单板运行环境，内容参照单板总体方案中的相关章节＞
1.4重要性能指标
＜在本节中简述单板性能指标，内容参照单板总体方案中的相关章节＞
表1性能指标描述表
性能指标名称
性能指标要求
说明
1.5单板功耗
＜可以在原理图基本完成后，再根据器件参数、数量来计算单板的功耗。
如果计算的功耗大于
系统分配给本板的电源功率，则需要与系统工程师协调商议解决方案
1.6必要的预备知识（可选）
＜为可选项，仅用于介绍较生僻的特殊技术。
＞
2关键器件
＜这部分由硬件开发人员负责，采购工程师协助完成。
对单板中的关键器件详细说明其软硬件特性并分析优缺点，如果曾经有多个可选对象，应说明目前选择该器件的原因和不选其他可能性的原因。
如果单板总体方案中说明已经充分，本节可以不写，或稍作补充。
＞
3单板各单元详细说明
3.1单板功能单元划分和业务描述
＜从系统的角度阐述单板的逻辑实现，提供单板的逻辑框图，划分功能单元，对其中的各单元的功能进行简要说明。
本节可以摘要性地引用或简述单板总体方案中的内容；
在这里先划分单元，阐述单元之间的关系，再按单元分章节，在单元章节中分别描述各单元的功能、接口、数据结构和可编程器件。
需要说明硬件与逻辑、软件的配合分工关系，如何支撑业务功能；
本节主要描述各单元内部的详细结构和相互之间的接口。
如果没有《单板总体设计方案》，则本部分应详细描述单元划分情况。
3.2单元详细描述
＜电路单元如果是公司规范且有详细文档，可以直接引用（说明单元电路的参考资料名称），并说明调整细节（与参考电路不同的部分）。
3.2.1单元1
1.单元1功能描述
＜详细描述本单元的功能，给出本单元的功能框图。
（图号已在单元样式中，必须放在附图的下面，紧跟着附图，内容描述写：
如图1所示，……）＞
图1XXX
2.单元1与其他单元的接口
＜详细说明本单元对其他单元接口每个/组信号的详细定义，包括时序说明。
3.单元1的实现方式
＜详细说明本单元的实现方法，包括使用的芯片、主要电路分析和解释。
如果本单元使用了可编程器件，此处应提供可编程器件的外部管脚图（含说明）、内部逻辑框图（含说明）。
对于CPU单元，需要说明存储器的地址分配。
对于有性能指标要求的，应说明性能指标实现方法和依据，包括仿真，试验板的测试数据等。
需要说明硬件与逻辑、软件的配合分工关系，如何支撑业务功能；
4.单元1可测试性设计
＜从以下几方面说明单元是否符合可测性设计要求：
单元提供哪些自诊断、自测试功能，实际的硬件实现方式、需要哪些软件的支持。
请说明单元JTAG链连接方式，接口定义。
单元内其他针对可测性需求的硬件设计。
3.2.2单元2
1.单元2功能描述
图2XXX
2.单元2与其他单元的接口
3.单元2的实现方式
如果本单元使用了可
编程器件，此处应提供可编程器件的外部管脚图（含说明）、内部逻辑框图（含说明）。
对于有性能指标要求的，应说明性能指标实现方法和依据，
包括仿真，试验板的测试数据等。
4.单元2可测试性设计
单元内其他针
对可测性需求的硬件设计。
3.3单元间配合描述
3.3.1总线设计
＜详细说明采用什么总线，什么工作方式，下挂什么单元。
需要给出图示和文字解释。
图3总线分配示意图
3.3.2时钟分配
＜详细说明有什么时钟源，提供给什么单元，时钟之间关系如何。
对于输出时钟要增加时钟指标设计、对于输入时钟要写清楚始终要求及裕量设计。
需要给出图示和文字解释
图4时钟分配示意图
333单板上电、复位设计
＜详细说明单元间复位顺序、Watchdog设计、复位单元加载顺序。
如果提供局部及全局分级复位请说明其层次关系。
需要给出图示和文字解释。
给出单板复位、断电重启的流程图。
并粗略
估计各流程所需的时间。
需要结合故障管理方案，考虑在故障情况下的复位重启要求＞
＜复位重启时间指系统从运行状态，经历系统复位，重新恢复进入正常运行态的时间。
复位类型通常包括：
软件复位、硬件复位。
主要考虑单板的软、硬件复位。
复位一般包括基本的底层启动、自检、配置等。
通常复位时间应在5min内。
断电重启时间指系统从运行状态，经历断电/通电，重新恢复进入正常运行态的时间。
应考虑系统断电和单板断电重启，重启一般包括：
基本的底层启动、自检、配置；
系统通常重启时间在0.5
小时之内。
单板通常重启时间在10min之内。
图5复位逻辑示意图
3.3.4各单元间的时序关系
＜说明各单元的信号经过哪些逻辑的处理，符合什么样的时序关系，再输出到另一个单元。
需要说明主要时序关系，尤其是需要说明重要信号、高速信号的时序容限是否能保证充分的可靠性；
一般情况下，经过可编程逻辑器件处理的信号、经过不同路径处理但又有时序配套关系的信号、经过背板连接的信号，都需要作时序容限分析。
逻辑器件外部接口信号的时序及简单逻辑内部的时序，也应该在本文中说明（建议给出时序图）。
如果内容比较多，这部分也可以以单独的专项文档形式输出。
对不同类型芯片、不同类型信号的时序容限要求和保障措施：
注意考虑高速信号CAD/SI与逻辑时序设计的配套关系。
一般建议至少保证器件手册的要求，并注意考虑在极限环境条件下（高温或
严寒），器件的参数变化造成时序变化、器件参数的离散性，以及布线时延与逻辑内部时延叠加后,也能满足器件手册规定的时序容限。
并注意器件替代型号和不同批次间的差异容限。
图6XX时序关系图
335单板整体可测试性设计
＜对于需要由各单元配合实现的可测试性设计，从以下几方面说明单板是否符合可测性设计要求：
单板提供哪些自诊断、自测试功能，实际的硬件实现方式、需要哪些软件的支持。
请说明单板JTAG链连接方式，接口定义。
单板上其他针对可测性需求的硬件设计。
3.3.6软件加载方式说明
3.3.7基本逻辑和大规模逻辑加载方式说明
4硬件对外接口
4.1板际接口
＜以表格形式列出单板与母板插座信号的位置和定义，并详细说明单板对其他单板接口，包括每一个/组
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