¿Cómo documenta sus decisiones de diseño de hardware?

39

¿Cómo documenta sus decisiones de hardware en la fase de diseño? ¿Cómo evita tener que hacerse las siguientes preguntas mientras revisa un diseño de hardware que realizó en el pasado?

  • ¿Por qué eligió este componente?
  • ¿Por qué / cómo elegí estos parámetros particulares para este componente?
  • ¿Qué hace esta parte del circuito?
  • ¿Qué es la disipación de energía a través de este componente?
  • ¿Cuál es el consumo total de energía de este circuito?
  • ¿Puedo reemplazar este componente con este otro? ¿Hay componentes equivalentes a este componente? etc.

¿Cuál es una buena manera de documentar sus decisiones y cálculos durante la fase de diseño de un circuito? ¿Cómo obtengo respuestas a las preguntas anteriores sin pasar de nuevo por cientos de páginas de hojas de datos?

Una forma en la que podría pensar es agregar notas en los archivos del esquema (si su EDA lo admite), pero no me gustaría saturar el esquema con demasiada información.

    
pregunta m.Alin

7 respuestas

14

Personalmente tomo la ruta antigua: tengo un cuaderno de diseño donde escribo absolutamente todo sobre las decisiones de diseño que tomo. Especialmente las opciones de componentes y valores, cálculos actuales, cálculos de suministro de energía, todo. También documento decisiones de software / firmware y notas sobre el tiempo y el uso de recursos.

Cada cuaderno tiene una página de contenido para hacer referencia a una parte específica del diseño (fuente de alimentación, etc.) y todas las páginas están numeradas.

He pensado en digitalizar varias veces, pero es bueno tener mi portátil delante de mí mientras trabajo y creo que escribir fórmulas digitalmente es bastante incómodo. Es mucho más fácil escribir cálculos a mano.

Al preparar una especificación o documentación formal para el diseño de una pizarra, generalmente me refiero a mi cuaderno para actualizar lo que hice (o escribo la documentación digital al mismo tiempo). Aunque parezca que estoy haciendo lo mismo dos veces, encuentro que mis cuadernos son prácticamente todo cálculo y explicación para mí mismo, donde la documentación es mucho menos detallada y mucho más formal y explicativa para los demás. Como tal, a menudo no encuentro que estoy escribiendo lo mismo dos veces.

    
respondido por el stanri
11

Podría regresar y actualizar la especificación de diseño con esta información. O tome la especificación y cree una especificación de nivel inferior donde describa con más detalle lo que va a hacer y por qué, idealmente antes de comenzar con los esquemas :). A continuación, actualice a medida que avanza y archive con los esquemas.

Respondiendo a las preguntas a continuación: Bueno, lo que solemos hacer es comenzar con los requisitos de mercadotecnia, entonces tal vez una respuesta formal de ingeniería o simplemente una discusión informal. A esto le sigue un MRD (documento de requisitos de mercadeo), en palabra, usando nuestra plantilla. Eso incluye los requisitos, el análisis competitivo, el tamaño del mercado, la oportunidad, el costo de desarrollo estimado, etc. Generalmente, esto lo escribe una persona de mercadeo (o alguien por encima de mi nivel de pago).

A esto le sigue el PRD (documento de requisitos del producto) escrito generalmente por ingeniería, también en una plantilla de word. Esto describe con más detalles técnicos qué hará el producto, qué piezas se requieren y a un alto nivel cómo funcionará cada una de ellas. A menudo incluiremos el rendimiento objetivo, el precio, la potencia, el tamaño y otras métricas aquí.

A esto le siguen las especificaciones funcionales detalladas para cada una de las secciones. Algunos trabajos de diseño se realizan aquí bien antes de incluirlos en el esquema. Por ejemplo, se calculará la potencia, se seleccionarán las piezas y se realizará mucha investigación. Este es el lugar donde documentaríamos cualquier decisión de diseño no obvia.

Finalmente llegaremos a los esquemas, que es la parte fácil en este momento porque gran parte del trabajo de diseño duro se realizó en la etapa de especificación. En mi opinión, debería hacerse. :) Si algo cambia durante la etapa del esquema, por ejemplo, descubrimos que algo no funciona o si una persona de mercadotecnia corre por el pasillo diciendo que necesita ser rojo ahora en lugar de azul, entonces Volveremos y actualizaremos las especificaciones.

Todas las especificaciones, PRD, MRD se mantienen en SVN con enlaces a los documentos en un wiki interno. Un cambio a las especificaciones dará como resultado una actualización a SVN y una notificación a las partes interesadas. Por supuesto, puedes guardarlo manualmente en una carpeta compartida en algún lugar.

Es más o menos mi proceso, creo que es posible que desee documentar cada pequeña decisión que se tome sobre un diseño y definitivamente no lo hacemos. Sin decir que no deberías, pude ver dónde sería útil. Supongo que usualmente documentamos el cómo y no el por qué todo el tiempo.

Bien, quizás debería haber abordado cada pregunta :)

Si estas haciendo cálculos, en excel tal vez? O en papel y cree que los resultados y el método son importantes para la comprensión y el diseño de su circuito, entonces debe incluirlos en la sección correspondiente de la especificación de diseño. Incluso si eso significa tomar una foto de su mano dibujando :)

¿Por qué eligió este componente? Creo que la especificación funcional es un buen lugar para esto, no es necesario volverse loca, solo una o dos líneas simples sobre cuáles son sus ventajas. Reservaría esto para componentes críticos, no creo que quieras describir por qué elegiste una resistencia de pull-up, por ejemplo.

¿Por qué / cómo elegí estos parámetros particulares para este componente? Combina esto con lo anterior.

¿Qué hace esta parte del circuito? Esto sería parte de su especificación funcional, si el circuito es lo suficientemente importante como para justificar esta pregunta, debe tener su propia sección de la especificación.

¿Qué es la disipación de energía a través de este componente? Si está hablando de una fuente de alimentación, ponga esto en la sección de alimentación, también me gustaría anotar esto en los esquemas. Realmente, a pesar de que todas mis partes provienen de una base de datos y el esquema está directamente vinculado a ellas para que podamos ver fácilmente los parámetros, la hoja de datos, etc. Pero si solo tiene una impresión, es bueno saber algo de esto.

¿Cuál es el consumo total de energía de este circuito? Creo que esto pertenece a la sección de fuente de alimentación de su especificación.

¿Puedo reemplazar este componente con este otro? ¿Hay componentes equivalentes a este componente? etc. Creo que esto pertenece a su lista de materiales o al proceso que utilice para la fabricación. Las partes alternativas son para facilitar el abastecimiento. Una vez más, para nosotros todo esto está saliendo de una base de datos de piezas.

    
respondido por el Some Hardware Guy
5

Hago muchos diseños de giro rápido y tengo que decir: anotar el esquema es, con mucho, lo más conveniente. Es raro que cualquiera de mis diseños tenga más de 2 o 3 hojas A4, por lo que la cantidad de decisiones de diseño es limitada. Muchas decisiones de diseño son prácticamente automáticas; No necesito enumerar las razones de cada parte. Solo una o dos partes principales y tal vez un filtro o detección de tamaño pasivo. El resto es inmediatamente obvio para cualquier ingeniero de diseño experimentado.

En cuanto a su última pregunta: las piezas alternativas generalmente no son una decisión de diseño sino una decisión de abastecimiento, y como tal, son parte de su flujo de trabajo de abastecimiento. En mi caso, las partes alternativas están en las propiedades de mi parte y se obtienen automáticamente si se agotan las existencias en la parte o fuente primaria.

Para diseños más grandes y para diseño de sistemas, tiendo a usar Google Docs con una plantilla de documento de diseño.

En resumen; Personalmente, soy de la opinión de que un flujo de trabajo compacto dará sus frutos al final. Tener muchos archivos separados con información de diseño (diseño de sistema separado, documentos de decisión de diseño, documentos de aprovisionamiento, todos separados de su esquema básico y archivos de diseño) causa mucho desorden (mental) y requiere un cambio de contexto cada vez que quiera revisar un diseño decisión. Tener todo en un solo lugar funciona bien. Si su esquema comienza a verse desordenado, esto no es un problema con este flujo de trabajo, sino que significa que probablemente debería compartimentar mejor su diseño, usar más hojas o usar hojas más grandes.

    
respondido por el user36129
4

Para muchos de mis proyectos más pequeños, generalmente he estado colocando una etiqueta verde simple y alrededor de los subcircuitos. Para proyectos más grandes, algunos programas eCAD le permiten construir desde un diagrama de bloques hacia abajo, donde cada hoja describe con más detalle un solo bloque. Hay un arte para descomponer cualquier problema, y administrar las compensaciones (eso es ingeniería IMHO). Donde hay claramente un análisis para la elección de componentes como el filtrado analógico, anotaré la frecuencia de corte y el tipo de filtro (por ejemplo, filtro de paso bajo (f_c = 100Hz))

Los bloques comunes con los que me encuentro una y otra vez incluyen:

  • Administración de energía (reguladores de voltaje, protección contra polaridad inversa, diodos TVS, interruptor de alimentación, tapas de derivación, etc.)
  • MCU (microcontrolador, encabezado de programación o almohadillas, tapas de bypass de chip)
  • Indicadores (por ejemplo, LED, cable EL, pantalla 7-seg, motor vib)
  • Detección de una función en particular (por ejemplo, detección de corriente, detección táctil, GSR, actividad, detección ambiental, etc.)
  • Debug Comms (cordón de ferrita, USB, I2C, UART, SPI, alguna forma de obtener información)
  • Radio (todos los componentes de soporte para muchas radios)
  • Vídeo (todos los componentes de soporte y chips para una cámara)
  • Almacenamiento externo (por ejemplo, Flash externo, chip EEPROM para almacenar configuraciones, etc.)
  • Cualquier otra característica exclusiva de su diseño

Con estos sub-bloques claramente organizados y etiquetados, puedo consumir un esquema en menos de un par de minutos.

    
respondido por el tarabyte
3

Guardo un cuaderno de diseño y documento cuidadosamente las necesidades / deseos. Para los primeros prototipos, pasaré por la selección de partes, tomando notas sobre todas las decisiones reales. Para los cambios posteriores, utilizo un proceso FMEA bastante formal, que documenta qué necesidad no se está satisfaciendo para justificar un cambio, porque obviamente, si no hay una necesidad no satisfecha, ¡no hay necesidad de un cambio!

Si soy lo suficientemente riguroso al respecto, puedo hacer un seguimiento de cada cambio de diseño (hardware, software, mecánica) a una necesidad.

Todas las versiones de todas las cosas se rastrean mediante subversión.

Este puede ser un componente sustancial de un archivo de historial de diseño, que es una necesidad para la FDA.

    
respondido por el Scott Seidman
3

A menudo he usado notas clave (también puede elegir usar PowerPoint). Esto tiene la ventaja de permitir capturas de pantalla de software de simulación, como las GUI de SPICE y otras.

Lo realmente importante para mí es la capacidad de colocar fragmentos de hojas de datos y marcarlos para que se muestren las importancias relativas en mis decisiones de diseño. También puedo incluir fotos de los primeros tableros de circuitos o placas de pruebas, y enlaces a artículos que usé para hacer elecciones de diseño.

También encuentro que tiendo a querer hacer matemáticas y dibujos utilizando lápiz sobre papel. Así que tomo una foto con mi teléfono y la coloco en la nota sin volver a escribir. A veces, para ecuaciones cortas, puedo usar LaTeX y soltar eso.

También puedo incluir gráficos dibujados por software científico como octava.

Hoy en día, especialmente para las tareas de computación intensiva, puedo elegir hacer un poco de este trabajo en las notebooks IPython, pero no lo he hecho específicamente para diseños de circuitos, solo para computación física.

Finalmente, los Keynotes / Powerpoints son fáciles de amoldar a otros y exportarlos como pdf para distribuirlos a personas no técnicas o no técnicas.

    
respondido por el ZSG
3

Coloque notas de ingeniería en los esquemas y, si es necesario, cree más hojas. Siempre coloco notas de ingeniería en todos mis esquemas porque en mi mundo es posible que tenga que volver a visitar 1/2 diseños horneados durante un período de tiempo y luego volver a colocarlos en el quemador de respaldo mientras retiro otro diseño; Flujo de diseño muy fluido. Estas notas de EE me ayudan a mí ya otros a volver a abrazar la intención del diseño con poco esfuerzo. También utilizo diferentes colores de texto / gráficos para indicar la importancia o el contexto. Ejemplo a continuación ...

    
respondido por el Steve

Lea otras preguntas en las etiquetas