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¿Cómo documenta sus decisiones de diseño de hardware?

¿Cómo documenta sus decisiones sobre el hardware en la fase de diseño? ¿Cómo se evita tener que hacerse las siguientes preguntas al revisar un diseño de hardware que hizo en el pasado:

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

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

Una forma que se me ocurre es añadir notas en los archivos esquemáticos (si su EDA lo admite), pero no querría abarrotar el esquema con demasiada información.

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Jonas Puntos 1764

Yo personalmente voy por la ruta antigua: Tengo un cuaderno de diseño donde anoto absolutamente todo sobre las decisiones de diseño que tomo. Especialmente las elecciones de componentes y valores, cálculos de corriente, cálculos de fuentes de alimentación, todo. También documento decisiones de software/firmware y notas sobre el tiempo y el uso de los recursos.

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

He considerado digitalizarme varias veces, pero es agradable tener mi cuaderno delante de mí mientras trabajo y me parece que escribir fórmulas digitalmente es bastante incómodo. Es mucho más fácil escribir los cálculos a mano.

Cuando preparo una especificación o documentación formal para un diseño de pizarra, normalmente me remito a mi cuaderno para refrescar lo que hice (o escribo la documentación digital al mismo tiempo). Aunque esto pueda parecer que estoy haciendo lo mismo dos veces, encuentro que mis cuadernos son casi todos cálculos y explicaciones para mí mismo, donde la documentación es mucho menos verbosa y mucho más formal y explicativa para los demás. Como tal, no encuentro a menudo que esté escribiendo lo mismo dos veces.

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George Puntos 487

Podrías volver y actualizar las especificaciones de diseño con esta información. O tomar la especificación y crear una especificación de nivel inferior donde se describe con más detalle lo que vas a hacer y por qué, idealmente antes de empezar los esquemas :). Entonces actualiza sobre la marcha y archiva los esquemas.


Respondiendo a las preguntas de abajo: Bueno, lo que solemos hacer es empezar con los requisitos de comercialización, luego tal vez una respuesta formal de ingeniería o simplemente una discusión informal. Esto es seguido por un MRD (documento de requisitos de comercialización), en palabra, utilizando nuestra plantilla. Eso incluye los requisitos, el análisis de la competencia, el tamaño del mercado, la oportunidad, el costo estimado de desarrollo, etc. Normalmente esto lo escribe una persona de marketing (o alguien que esté por encima de mi nivel salarial).

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

A esto le siguen especificaciones funcionales detalladas para cada una de las secciones. Algún trabajo de diseño se hace aquí mucho antes de que se ponga en el esquema. Por ejemplo, se calculará la potencia, se seleccionarán las partes y se hará 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 punto porque gran parte del duro trabajo de diseño se hizo en la etapa de especificación. Donde debería hacerse, en mi opinión :) Si algo cambia durante la etapa esquemática, por ejemplo si descubrimos que algo no va a funcionar o si una persona de marketing viene corriendo por el pasillo diciendo que tiene que 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 una wiki interna. Un cambio en las especificaciones resultará en una actualización de SVN y una notificación a las partes interesadas. Por supuesto, podrías mantenerlo manualmente en una carpeta compartida en algún lugar.

Ese es más o menos mi proceso, siento que tal vez quieras documentar cada pequeña decisión tomada sobre un diseño y definitivamente no hacemos eso. No digo que no debas, pero podría ver dónde sería útil. Supongo que solemos documentar el cómo y no el por qué todo el tiempo.


Ok tal vez debería haber abordado también cada pregunta :)

Si estás haciendo cálculos, en Excel tal vez O en papel y piensas que los resultados y el método son importantes para la comprensión y el diseño de tu circuito, entonces deberías incluirlos en la sección apropiada de la especificación del diseño. Incluso si eso significa tomar una foto de tu dibujo a mano :)

¿Por qué se eligió este componente? Creo que la especificación funcional es un buen lugar para esto, no hay necesidad de volverse loco, pero sólo una o dos líneas sobre cuáles fueron sus ventajas. Yo reservaría esto para los 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 debería tener su propia sección de la especificación.

¿Cuál es la disipación de energía a través de este componente? Si se refiere a la fuente de alimentación, ponga esto en la sección de energía, también me gusta anotar esto en los esquemas. Realmente aunque todas mis partes vienen de una base de datos y el esquema está directamente vinculado a ellos para que podamos ver fácilmente los parámetros, la hoja de datos, etc. Pero si sólo tienes una copia impresa es bueno saber algo de esto.

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

¿Puedo reemplazar este componente por este otro? ¿Hay algún componente equivalente a este componente? etc. Esto creo que pertenece a tu lista de materiales o al proceso que utilices para la fabricación. Las piezas alternativas son para facilitar el abastecimiento. De nuevo para nosotros todo esto sale de una base de datos de piezas.

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higgsss Puntos 768

Hago un montón de diseño de giro rápido y tengo que decir: anotar el esquema es de lejos lo más conveniente. Es raro que cualquiera de mis diseños sea más de 2 o 3 hojas A4, así que la cantidad de decisiones de diseño es limitada. Muchas decisiones de diseño son bastante automáticas; no necesito listar las razones de cada una de las partes. Sólo una o dos partes principales y tal vez algún 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 es parte de su flujo de trabajo de abastecimiento. En mi caso, las piezas alternativas están en las propiedades de mi pieza y se obtienen automáticamente si se agotan las existencias de la pieza o fuente principal.

Para diseños más grandes y para el diseño del sistema, 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 abastecimiento, todos separados de sus archivos básicos de esquema y diseño) causa mucho desorden (mental) y requiere un cambio de contexto cada vez que se quiere revisar una decisión de diseño. Tener todo en un solo lugar funciona bien. Si su esquema empieza a parecer desordenado, esto no es un problema con este flujo de trabajo, sino que significa que probablemente debería compartimentar mejor su diseño, utilizar más hojas o usar hojas más grandes.

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Marco W. Puntos 118

Para muchos de mis proyectos más pequeños, generalmente he colocado una simple etiqueta verde y un borde alrededor de los subcircuitos. Para los proyectos más grandes, algunos programas de eCAD permiten construir desde un diagrama de bloques hacia abajo, en el que cada hoja describe un solo bloque. Es un arte descomponer cualquier problema, y manejar las compensaciones (eso es ingeniería IMHO). Donde haya claramente algún 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 bloqueos comunes con los que me encuentro una y otra vez incluyen:

  • Administración de la energía (reguladores de voltaje, protección de polaridad inversa, diodos TVS, interruptor de energía, tapas de bypass, etc.)
  • MCU (microcontrolador, cabezal de programación o pads, tapas de derivación de chips)
  • Indicadores (por ejemplo, LEDs, cable EL, pantalla de 7 segmentos, motor vibroeléctrico)
  • Detección de una característica particular (por ejemplo, detección de corriente, detección táctil, GSR, actividad, detección ambiental, etc.)
  • Depurar las comunicaciones (cuenta de ferrita, USB, I2C, UART, SPI, alguna forma de sacar información)
  • Radio (todos los componentes de apoyo para muchas radios)
  • Vídeo (todos los componentes de soporte y chips de una cámara)
  • Almacenamiento externo (por ejemplo, Flash externo, chip EEPROM para almacenar ajustes, 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.

4voto

ZSG Puntos 151

He utilizado a menudo el keynote (también puede optar por utilizar PowerPoint). Esto tiene la ventaja de permitir que las tapas de pantalla de los programas de simulación como SPICE GUI y similares.

La clave para mí es la capacidad de introducir fragmentos de las hojas de datos y marcarlos para que se vea la importancia relativa en mis decisiones de diseño. También puedo incluir fotos de las primeras placas de circuitos o tableros de anuncios, y enlaces a los artículos que usé para tomar decisiones de diseño.

También encuentro que tiendo a querer hacer matemáticas y dibujos con lápiz sobre papel. Así que tomo una foto con mi teléfono y la dejo en la nota clave sin volver a escribir. A veces para ecuaciones cortas puedo usar LaTeX y dejarla caer.

También puedo incluir diagramas dibujados por software científico como octava.

Hoy en día, especialmente para tareas intensivas de computación, puedo elegir hacer algo de este trabajo en los cuadernos de IPython, pero no lo he hecho específicamente para los diseños de circuitos, sólo para la computación de la física.

Por último, los Keynotes/Powerpoints son fáciles de embellecer para otros y de exportar en formato pdf para su distribución a personas que no sean técnicas.

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