ARM DIY设计之硬件设计前期准备

此外，在确定整体设计思路的时候，至上而下，有顶层到底层，模块化的设计方法也是常用是有效的手段(具体的方法流程参见相关书籍、文献，此处不展开)。

2、搜集下载并仔细阅读所有方案设计所设计的芯片及模块资料
对于一个电子系统，无论大小，复杂简单，总是有大小不同、功能各异的电子芯片（IC）或者模块电路构成，所谓积小成大。要想对整个设计了如指掌，那么了解各个IC及模块电路的功能、原理及实现是必不可少的，因此，这也是进行系统硬件设计必须做的准备工作之一。
也正因为如此，对于一个做系统硬件设计工作的电子工程师来说，学会并熟练掌握搜集、下载和阅读IC芯片datasheet以及功能模块路用户使用手册（user manual）是必备的功夫。以下分别谈一下：
①   搜集下载datasheet和user manual的途径和方法
获取途径：
搜索引擎，google和百度（推荐，方便快捷）；
半导体厂家的官网（推荐、一手资料，可行度高）；
知名IT论坛（如EEPW、21IC，eetop等）以及专业IC代理门户网站（如维库电子、alldatasheet，ic37等）；
搜索方法：
直接在搜索栏输入：芯片名+pdf，如MAX3232.Pdf；
按照产品分类目录寻找，缩小搜索范围,实现快速搜索；
②   快速阅读datasheet和user manual的方法
在获得datasheet和user manual之后，必须对其进行卓有成效的快速阅读，以获得IC或者功能模块电路的主要信息，指导我们进行下一步方案的系统硬件原理图和PCB设计工作。
为了对IC有一个整体的了解，我们需要通过阅读datasheet获得如下主要信息：
芯片主要功能、工作方式、工作电压电流
依次对应为datasheet开始部分的整个功能简介及系统架构框图、特征（feature）、参数表（图）
电路原理图符号
位于datasheet的第二部分或者倒数第二部分内容，主要用于后面在硬件设计软件AD10中建议IC或者模块的原理图库。
PCB封装尺寸
一般位于datasheet的最后部分，以mil和mm为单位给出IC或者模块的长宽高（D、E、H）、管脚长度（L），宽度（E1）以及管脚间距（e）等参数，其中最为主要的是管脚间距e。

3、建立原理图库和PCB封装库
在进行了以上工作之后，我们就可以打开硬件设计软件AD10开始建硬件设计工程的原理图库（*.SCHLIB）和PCB封装库（*.PcbLib）了。
这两个库的正确建立是至关重要的，其中前者原理图库保证了元器件和功能模块在电路原理图上的正确电气连接、后者PCB封装库则是PCB板实物正常焊接和实际可靠电气连接的保障。
关于AD10的具体使用，请参考相关书籍或培训教程，这里不做详细介绍。

在AD10软件自带的Miscellaneous Devices.IntLib和Miscellaneous Connectors.IntLib两个集成库中已经包含了常用的电子元器件（如电容、电阻、电感、继电器、二极管、三极管等）以及常用的连接元件（如排针、串口DB9，并口，音视频接口等）的原理图及相应的PCB封装。但是，实际工作中，我们还是经常遇到一些元器件，在AD10 提供的集成库中无法找到，这时，我们就需要根据以上步骤2获得的信息建立元器件或者功能模块电路相应的原理图库和PCB封装库。
这里谈几点个人的经验。

在建原理图库时，首先，一定要按照datasheet的说明，保证管脚序号与管脚功能的对应，这样才能保证后续设计的电路原理电气连接的正确性；其次，为了保证在进行原理图设计时的整洁和美观以及易读性，可以将相关功能的管脚放在一起（比如地址总线AB和地址总线）、将IC电源引脚与功能管脚分开；再者，必要时表明管脚的IO方向，可以避免接线错误；最后在原理图库中每个元器件的原理图符号建好之后，最好在comment一栏见哟啊备注该元器件的主要功能以及封装信息等，便于后期的管理和查找。

在建PCB封装库时，简单的PCB封装利用工具栏的绘图工具即可完成，对于复杂的，管脚多的元器件，管脚间距不容易排列，要充分利用AD10集成的IPC Compliant Footprint Wizard和Component Wizard工具，以保证所建PCB封装的正确性。对于PCB封装，最为关键的参数即为元器件的管脚间距，必须按照datasheet上的数据来设计，否则“差之毫厘，失之千里”，后果要么是管脚错位，要么就是管脚短路，都是不可接受的，也正因为如此，我每次建好一个元器件的PCB封装后都要仔细检查管脚间距是否与datasheet所给参数一致（注：使用Ctrl+M的组合键即可点击鼠标测量PCB中人员两点之间的距离，按键Q可以快速实现公尺mm和英尺mil单位之间的切换）。

         至此，简要总结和概述了电子设计中硬件设计的前期准备工作，以及其中我认为需要注意的细节问题，所谈的内容都是我个人的在亲自实践中获得的感受和经验总结，希望能够对大家有所帮助，同时，由于个人经历和能力有限，不当之处还请不吝赐教，不足之处也请大家补充。