對電子產(chǎn)品來說,硬件和軟件缺一不可,軟件也是基于硬件的基礎(chǔ)上來得以運用的,所以,一個電子產(chǎn)品的壽命和其硬件的關(guān)系也非常大。本文是一篇電子設(shè)計工程投稿的論文范文,主要論述了電子產(chǎn)品硬件設(shè)計的探析。
摘 要:隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和信息社會的不斷推進,電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展尤為迅速,市場競爭也越來越大,目前我國的電子市場已經(jīng)趨于成熟,不斷的向著新的方向快速發(fā)展,人們對于電子產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高,如何在設(shè)計中實現(xiàn)客戶需求,更好的實現(xiàn)電子產(chǎn)品的實用性是本文的主要探討內(nèi)容。
【關(guān)鍵詞】電子產(chǎn)品,硬件設(shè)計,探析,發(fā)展,實用
1 電子產(chǎn)品硬件應(yīng)用現(xiàn)狀
電子產(chǎn)品的領(lǐng)域非常廣泛,基本上我們的日常生活用的東西已離不開電子產(chǎn)品了,而硬件設(shè)備是電子產(chǎn)品中不可缺少的一部分。下面以電子產(chǎn)品硬件中的集成電路、存儲器、繼電器為例,對他們在當(dāng)前的應(yīng)用情況進行介紹和分析。
1.1 存儲器的應(yīng)用
存儲器(Memory)是計算機系統(tǒng)中的記憶設(shè)備,用來存放程序和數(shù)據(jù)。它根據(jù)控制器指定的位置存入和取出信息。有了存儲器,計算機才有記憶功能,才能保證正常工作。存儲器的應(yīng)用十分廣泛,歸納起來主要有以下三方面:用于存儲固定的程序在個人電腦中,ROM用來存儲啟動程序,上電后計算機首先執(zhí)行啟動程序,將操作系統(tǒng)軟件由硬盤調(diào)入內(nèi)存。用于存儲固定的數(shù)據(jù)表格在數(shù)學(xué)運算中為了加快運算速度,常將某變量的函數(shù)例如三角函數(shù)、對數(shù)函數(shù)等先造一個表,預(yù)先寫入ROM中。
1.2 集成電路的應(yīng)用
集成電路是一種微型電子器件或部件。采用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、。極管、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,制作在一小塊或幾小塊半導(dǎo)體晶片或介質(zhì)基片上,然后封裝在
一個管殼內(nèi),成為具有所需電路功能的微型結(jié)構(gòu);其中所有元件在結(jié)構(gòu)上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進了一大步。集成電路具有體積小,重量輕,引出線和焊接點少,壽命長,可靠性高,性能好等優(yōu)點,同時成本低,便于大規(guī)模生產(chǎn)。它不僅在工、民用電子設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用,同時在軍事、通訊、遙控等方面也得到廣泛的應(yīng)用。用集成電路來裝配電子設(shè)備,其裝配密度比晶體管可提高幾十倍至幾千倍,設(shè)備的穩(wěn)定工作時間也可大大提高。
1.3 繼電器的應(yīng)用
繼電器是一種電控制器件,是當(dāng)輸入量的變化達到規(guī)定要求時,在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)之間的互動關(guān)系。通常應(yīng)用于自動化的控制電路中,它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關(guān),在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。繼電器就是應(yīng)用最廣的電氣元器件之一。其應(yīng)用范圍涵蓋所有用電行業(yè),包括電子信息企業(yè)、制造業(yè)、普通家庭用戶等。在工業(yè)控制上,主要的控制功能由通用交流繼電器完成。通常由按紐或限位開關(guān)驅(qū)動繼電器。繼電器的觸點可以控制電磁閥、較大的啟動電機以及指示燈。
2 電子產(chǎn)品硬件設(shè)計的現(xiàn)狀
2.1 硬件設(shè)計的概念
硬件設(shè)計就是根據(jù)產(chǎn)品的需求規(guī)格,在產(chǎn)品銷售成本的要求下,利用目前成熟的芯片技術(shù)或方案,在規(guī)定的時間條件下完成符合產(chǎn)品雪球規(guī)格的功能、性能、功耗、散熱、信號完整性、電磁輻射、可測試性、可生產(chǎn)性等要求的硬件產(chǎn)品。信號完整性主要影響兩方面:電磁兼容和時序,在提倡環(huán)保的大背景下運營商們在選用硬件設(shè)備時必須注重節(jié)能環(huán)保。比如,用效率更高的電源電路等。
2.2 硬件設(shè)計的流程
首先是需求分析及準備工作。在接到一個硬件設(shè)計項目時,首先進行需求分析,劃分出功能模塊,并且為每個功能模塊選擇實現(xiàn)電路,應(yīng)盡量選擇市場主流、器件生命周期長;根據(jù)原廠的設(shè)計參考電路進行調(diào)試,調(diào)試時,應(yīng)先制定出方案在試驗,隨即記錄下詳細的步驟和結(jié)果。
其次是畫原理圖。根據(jù)功能模塊確認各部分的電路及所需要的元件,參考電路等,然后畫圖,在原理圖上畫出各功能塊的原理圖,不同部分之間用網(wǎng)絡(luò)標號進行連接。畫完后仔細檢查,確保沒有任何錯誤,開始為每個元件確定封裝。
最后,畫PCB圖。將原理圖中的元件封裝導(dǎo)入PCB圖中,簡單排列一下元件,不要相互重疊,然后打印出來。開始布局,先放置需要機械定位的元器件,將每個功能塊的元器件放到一塊,根據(jù)布線規(guī)范,手動布置關(guān)鍵部分。
2.3 可維修性
對智能硬件產(chǎn)品來說,設(shè)計的首要任務(wù)是應(yīng)用的安全,其次就是利潤。而利潤的產(chǎn)生有兩個途徑:開源和節(jié)流。開源是為了讓產(chǎn)品具有更多的附加值,使產(chǎn)品多銷售,這樣的方法包括了可使用性的設(shè)計,通過便捷舒適的操作客戶體驗、時尚的外觀增加客戶的購買欲望;而節(jié)流的核心則是可維修性,因為維修產(chǎn)生的成本支出蠶食的都是產(chǎn)品的純利潤,這里的花費包括了維修人員的工資補助支出和差旅費用、備品備件的庫存、維修工具儀器儀表等。因此,可維修性的設(shè)計宜從這幾方面入手降低其費用。
2.3.1 維修性的定性要求
設(shè)計時,要對產(chǎn)品功能進行分析權(quán)衡,合并相同或相似功能,消除不必要的功能,以簡化產(chǎn)品和維修操作。
在滿足規(guī)定功能要求的條件下,構(gòu)造簡單,減少產(chǎn)品層次和組成單元的數(shù)量,簡化零件的形狀。
2.3.2 設(shè)計簡單
產(chǎn)品的調(diào)整機構(gòu)設(shè)計簡便,以便于排除因磨損或飄移等原因引起的常見故障。對易發(fā)生局部耗損的貴重件,設(shè)計成可調(diào)整或可拆卸的組合件,以便于局部更換或修復(fù),避免或減少互相牽連的反復(fù)調(diào)校。
3 結(jié)語
綜上所述,電子硬件已經(jīng)深入到人們的生活和生產(chǎn)當(dāng)中,如何更好的完成電子產(chǎn)品的硬件設(shè)計是我們最終的發(fā)展方向,不斷了解客戶需求優(yōu)化硬件設(shè)計,從而推動電子硬件的快速發(fā)展。
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相關(guān)期刊簡介:《電子設(shè)計工程》(原名《國外電子元器件》)(月刊)是經(jīng)新聞出版署和國家科委批準創(chuàng)辦的國家正式期刊。創(chuàng)刊于1993年,主要介紹當(dāng)前比較先進的國內(nèi)外電子技術(shù)、元器件技術(shù)及其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)類期刊,主要囊括電源技術(shù)應(yīng)用、工業(yè)自動化、網(wǎng)絡(luò)與通信工程、測控與儀器儀表、圖像與多媒體技術(shù)、汽車電子、消費類電子、嵌入式系統(tǒng)、信息安全以及計算機應(yīng)用等領(lǐng)域。
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