我的得意之作 | 一块通信卡耗尽两年心血，德国人颠覆了我的设计理念

生产备份。

遵循德国人订立的设计准则，我在主MCU和外围接口芯片选好以后，就开始编写硬件详细设计文档，包括板卡供电、外围器件、以太网PHY芯片、串口扩展芯片、RS485接口芯片等，以及初步的硬件原理图和芯片工作原理简介。

针对原理图的绘制和审查，德国人都有一套严格的流程，一人设计交叉审查。还有原理图中的器件标号不能出现有歧义的地方，包括字体的格式、大小等都有严格的规定。很快我就将第一版的原理图绘制完成，然后和德国人开会讨论了好几次才最终定稿。关于PCB尺寸是标准的欧式板卡尺寸（160mm*100mm），用的也都是欧式插座，用于和背板的连接。同样，针对PCB的设计布线，德国人也有一套严格的规定，包括不同的信号类型使用不同的线宽和线距，以及PCB的标注。

德国人做事非常严谨，但是节奏非常慢，针对这个通信板卡的整体设计，预计时间周期为2年，包括软硬件，硬件工作主要集中在前段，因为必须提供实现软件测试的硬件平台。

经过两个月的艰苦奋战，第一版的PCB终于完成，在进行打板之前，必须经过德国人的审核后才能发给板厂制作。

PCB加工完成后，并不是急于进行元器件焊接，而是先检查PCB裸板。一方面检查制作工艺，另一方面也检查是否存在短路现象，避免焊接元器件后不方便检查。而且最后还要填写CheckList报告。

PCB裸板检查无误后才开始进行焊接，虽然制作数量比较少（每次在10PCS左右），但是照样使用SMT工艺进行器件焊接，禁止手工焊接，避免手工焊接所带来的问题会被误认为是设计缺陷。SMT结束后，并不急于上电，而是先检查焊接质量，包括器件焊接正确性、摆放位置、锡的饱满度等，无误后进行PCB清洗，利用专用的清洗剂进行超声波清洗，清洗后进行高温烘干，静置24小时后准备上电。

上电之前必须事先设置好供电电压，第一步先测总电流，电流正常了再测PCB上各个输出电压，都正常后才开始给MCU烧写软件代码，进行软件验证。此时烧写的并不是最终运行的代码，而是接口驱动代码，用来验证各个接口是否满足要求。

此时，针对设计需求中硬件部分，必须进行模块划分，而且最终根据各个模块进行单独测试，必须事先写测试流程，包含每一个步骤以及用到哪些测试工具、怎样操作、需要测试哪些内容，都必须一一详述。目的就是为了让任何一个人看过测试流程之后都知道如何来操作。而且每项测试必须得出最终测试结果，不合格的项目必须同时提供改进方法，并经过试验验证，然后在下一版中进行改进。

做完各项测试后，有两项不合格，并提出改进方法，进行验证。在功能性测试结束后，必须经过高低温、湿度测试以及EMC测试，保证器件能可靠工作。

在第二版中针对第一版测试出现的问题加以改进，完全满足产品设计需求中的每一项，后续的大量工作均集中在软件验证上。硬件工程师基本都处在配合软件工程师工作。

经过两年左右的开发，这款通信板卡最终实现了各项功能指标，具备量产的条件。同时也获到了德国人的赞扬。通过这款通信板卡的研发，我不仅学习到了德国人对于产品研发的经验，包括细节处理方法，同时也增长了许多见识。见识了什么是真正的发达国家。

作者

网友，yichun417

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