硬件学习——前期设计

硬件系统设计的首要步骤为需求分析。

1、功能需求涵盖：供电方式及其防护措施，输入与输出信号的类型及处理方式，无线通信等。

此外还需考量系统的扩展功能，包括冗余设计与安全冗余。

供电方式及其防护：采用内部交转直或外部提供较低直流电；

输入输出信号：通讯协议、IO口电平、信号相关参数以及带负载能力等；

无线通信：3G、GPRS、Zigbee低功耗物联网、NFC、蓝牙、RFID等。

2、整体性能要求包括：输入输出数据的处理能力，系统运行时对温湿度环境的要求，系统无故障稳定运行时间的要求；

系统的能效等级以及自身的防护性能；

输入输出数据的精度、带宽和实时性要求，以及数据处理能力；

系统对温度环境的适应性：消费类产品通常为0-70℃，工业级产品为-40℃-85℃，军用产品为-55℃-150℃；

系统自身防护性能涵盖过压保护、欠压保护、过流保护、短路保护、雷击保护及静电防护等。

3、接口要求涉及各类通讯接口如IO/电源接口，按键和LED灯等需与外界交互的器件。

4、功耗要求包括热设计功耗（用于热量产生的功耗）、满负荷最大功耗以及待机功耗和关机功耗。

在进行功耗设计时应预留一定冗余量，通常为20%，以防止因器件老化等原因导致功耗上升而影响性能达标。

5、成本需求方面，在确保安全性和冗余度的前提下，应考虑整个BOM（物料清单）的成本较低。

同时应注重器件归一化和单板