简记_硬件系统设计之需求分析要点

目录

[一、 功能需求](#一、 功能需求)

[二、 整体性能需求](#二、 整体性能需求)

[三、 用户接口需求](#三、 用户接口需求)

[四、 功耗需求](#四、 功耗需求)

[五、 成本需求](#五、 成本需求)

[六、 IP和NEMA防护等级需求](#六、 IP和NEMA防护等级需求)

[七、 认证需求](#七、 认证需求)

  • 功能需求

供电方式及防护

  • 供电方式:市电供电、外置直流稳压电源供电、电池供电、PoE(Power Over Ethernet)供电。
  • PoE供电:IEEE802.3at,输出电压50~57V,输出功率25.5W。
  • 若要求子系统失效不能影响到整个系统,则需要为子系统设计隔离的供电和输入/输出电路模块。
  • 防护:防反接线、防错接线、保险丝等。

输入与输出信号类别

输入:数字量、模拟量、传感器信号(IIC、SPI、RS-422、RS-485、Biss)等;

输出:数字量、模拟量、驱动执行机构、指示与显示等;

通讯:以太网、CAN、RS-485等;

无线通讯功能

Wifi、Bluetooth、NFC等

外供电

往外供电的电压、电流及外接设备的影响。

特殊功能需求

在线程序升级等

  • 整体性能需求
  • 对输入/输出数据的处理能力;

  • 系统工作对温、湿度、海拔、腐蚀、紫外线等环境指标的耐受能力;室外暴露、紫外实验、盐雾实验、高温高湿、热斑耐久实验等;

  • 系统的无故障稳定工作时间、寿命要求;加速老化寿命测试;

  • 系统的能效等级;

  • EMC性能;

  • 保护性能:过压、欠压、过流、短路、过载、过温等;

  • 机械性能:抗振动等(引线端强度实验、扭曲实验、机械载荷实验等);

  • 用户接口需求

  • 确定产品硬件接口的种类及数量,电源接口、指示灯(导光柱)及开关类型、复位按钮和显示屏幕等;
  • 生产测试过程接口:烧录接口等;
  • 功耗需求
  • 热设计功耗:(Thermal Design Power,TDP),硬件系统热设计中必须能够驱散的最大总热量;

  • 满负荷运行下的最大功耗;

  • 待机功耗:仅提供重新启动或执行显示的功能;

  • 关机功耗:连接到主电源上,但不提供任何一种功能;

  • 成本需求

  • 避免无效元件存在,充分考虑硬件系统的安全性与冗余度,保证整机BOM价格较低,制造成本较低;

  • 元件可采购性、可替代性;

  • IP和NEMA防护等级需求

  • IPxx,第一个数字表示电器防尘、防止外物侵入的等级,第二个数字表示电器防湿气、防水侵入的密闭程度,数字越大表示其防护等级越高。

  • NEMA:除了防尘、防水之外,还包括防爆。

  • 认证需求

  • CCC认证(中国强制性产品认证)、CQC、CE认证(欧洲共同体认证)、UL认证(美国保险商实验室认证)、RoHS认证(限制有害物质使用认证)、ISO 9001认证、能效认证、安全功能(STO等)、CSA认证(Canadian Standards Association)加拿大。
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