硬件设计和软件设计各包含哪些主要工作?
硬件设计和软件设计的主要工作如下:
1、硬件设计:
硬件设计的主要内容就是电气控制系统的原理图的设计,电气控制元器件的选择和控制柜的设计。电气控制系统的原理图包括主电路和控制电路。
控制电路中包括PLC的I/O接线和自动、手动部分的详细连接等。电器元件的选择主要是根据控制要求选择按钮、开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
2、软件设计:
软件设计包括系统初始化程序、主程序、子程序、中断程序、故障应急措施和辅助程序的设计,小型开关量控制一般只有主程序。
首先应根据总体要求和控制系统的具体情况,确定程序的基本结构,画出控制流程图或功能流程图,简单的可以用经验法设计,复杂的系统一般用顺序控制设计法设计。
注意事项:
1、使用顺序、选择、循环等有限的基本结构表示程序逻辑;
2、选用的控制结构只准许有一个入口和一个出口;
3、程序语句组成容易识别的块,每块只有一个入口和一个出口;
4、复杂结构应该用基本控制结构进行组合或嵌套来实现;
5、程序设计语言中没有的控制结构,可用一段等价的程序段模拟,但要求改程序段在整个系统中应前后一致;
6、严格控制GOTO语句。
以上内容参考:百度百科-程序设计
以上内容参考:百度百科-硬件电路设计
以上内容参考:百度百科-软件设计
。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。
简而言之,硬件的功能是输入并存储程序和数据,以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。从外观上来看,微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等;外部设备包括鼠标、键盘等。
中文名
硬件
外文名
Hardware
分类
输出设备、输入设备、CPU等
全称
计算机硬件
快速
导航
基本部件关系表
基本部件
计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个逻辑部件组成
运算器,控制器,存储器联系
运算器
运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。
算术逻辑运算单元(ALU)的基本功能为加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、求补等操作。
控制器
控制器(Control Unit),是整个计算机系统的控制中心,它指挥计算机各部分协调地工作,保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。
控制器从存储器中逐条取出指令,分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等,然后根据分析的结果向计算机其它部件发出控制信号,统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。
硬件设计师即从事这些硬件的工程设计,逻辑设计,电路设计,外观设计等工作的人员。
一般硬件设计师主要指集成电路的设计。
网上有一篇文章讲的挺好:"硬件设计就是根据产品经理的需求PRS(Product Requirement Specification),在COGS(Cost of Goods Sale)的要求下,利用目前业界成熟的芯片方案或者技术,在规定时间内完成符合:
PRS功能(Function)
性能(perrformance)
电源设计(power Supply)
功耗(power Consumption)
散热(Thermal/Cooling)
噪音(Noise)
信号完整性(Signal Integrity)
电磁辐射(EMC/EMI)
安规(Safet)
器件采购(Component Sourcing)
可靠性(Reliability)
可测试性(DFT: design for test)
可生产性(DFM:design for manufacture)
等上述要求的硬件产品(注意:是产品不是开发板)。可以看到,一个成功的硬件设计,主要功能的实现只是所有环节中的一小部分。刚开始工作的时候,觉得板子电路设计完就完成了50%工作,PCB回板主要功能都能实现了,那就完成了80%的工作。实际上不是的,PCB回板主要功能都实现了,连30%工作都没有。所以不管是时间上,还是阶段上,产品的硬件设计是一个漫长过程。
而且你在一个公司做产品硬件设计,一般情况下都是参考成熟的方案,主芯片CPU主要功能的实现最终还是依靠芯片厂商提供的套片方案,一般来说为了降低风险,主要是参考套片方案的参考设计完成,芯片厂商也会提供包括器件封装,参考设计,仿真模型,PCB参考等等全部资料,在芯片功能越来越复杂的今天,一个片子动不动就几百上千个PIN,对于一个新项目来说,是没有时间一页页去吃透每个PIN,每个输入输出的具体功能,电气参数的,尤其是对于高速设计,比如DDR3接口,XAUI接口等等。一般来说芯片厂商提供的参考设计就是他们经过开发,验证,测试的最佳方案了,很多情况就是你必须按照参考设计来做,否则硬件可能就有问题,一般来说就是信号完整性问题或者EMC问题。"
1、单板硬件设计只需要进行硬件的形状来进行兼容美观的设计即可,非常简单。而单板硬件开发则是需要根据材料的混合来制作符合其产品硬度的硬件材料,非常复杂。
2、单板硬件设计是在电脑前进行设计,而单板硬件开发则需要前往车间进行材料选择等体力活。
一般来说硬件设计指的是电路设计,这样说是没问题的,因为你所有的工作都是围绕电路设计,最终的目标也是产出一个优秀的电路,能够满足各种要求,经历各种考验。但实际上我们要求的是产品,而不是单板。
硬件电路设计包括原理图设计和PCB板设计,在具体设计中要注意以下几点
(1)在原理图设计中,要充分利用单片机的硬件资源,合理分配单片机的I/O口,提高产品的性价比。
(2)单片机外围电路较多时,必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时,系统工作不可靠,可通过增设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。
(3)可靠性及抗干扰设计是硬件设计中必不可少的一部分,它包括芯片器件选择、去耦滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。
(4)硬件电路的安装调试,必须制订严格的调试步骤,保证仪器仪表和器件的安全。根据智能电子钟的设计方案,绘制电路原理图和PCB板图,最后进行硬件安装与调试。