系统硬件综合设计说明

计算机与信息学院

《系统硬件综合设计》

课程设计报告

学生姓名：李学号：1234567890

专业班级：计算机

2017 年07 月01日

一、实验原理及设计

本次试验我主要根据上图进行理解和编程，起先参考了5个基础实验，期间又翻阅了自己

动手写cpu，并且在网上查了很多资料，下面我将对该图做出我的理解和设计:

1.pcf部分

always @(posedge Clk)

begin

PCPlus4F_Reg = PCPlus4F;

if (BranchM&ZeroM) PCF = PCBranchM;

else PCF = PCPlus4F;

InstructionF_Reg = InstructionF;

if (InstructionF[31:26] == 6'b000010)

begin

PCF = {6'h0,InstructionF[25:0]};

PCF = PCF << 2;

end

End

assign PCPlus4F = PCF + 4;

assign ImemRdAddrF = PCF;

每个时钟上升沿到来，根据上一个时钟的PCSrcM判断是否为分支指令，若是，则选择PCBranchM作为这个时钟的指令地址，否则选PCF+4作为这个指令的指令地址，另外对于J类指令，我设计了一个特定的OpCode==“000010”，即为跳转指令，因为每个指令以字节格式存储，占用,4个字节，故将后26位立即数进行位扩展后将其左移两位，效果等同于乘4，再将其赋值给PCF，这样下一跳的指令地址即为所要跳转的地址。对于这个部分，我起先是准备将其设计成一个模块的，之后由于模块接口连接时

出现了无法解决的错误：输出PCF要作为Instruction Memory的输入，又要作为自身模块下一跳的输入，导致三者关联一起变化，程序报错，后来我又想到将PCF的输出改成两个，PCFout及PCFnext，PCFout作为Instruction Memory的输入，PCFnext 作为自身模块下一跳的输入，但是程序仍无法正常运行，最后我想到了在top模块中对PCF进行处理并得以实现。

2. Instruction Memory模块

initial

begin

$readmemh("instruction", InstMem, 8'h0);

end

always @(ImemRdAddr)

begin

Instruction <= InstMem[ImemRdAddr>>2];

end

这个模块很简单，主要是通过instructin文档来存储指令，以PCF作为地址取出指令输出至Control，SignExtend，Register三个模块。

3.Ctr模块

always @(OpCode)

begin

case(OpCode)

// R-I

// addiu

6'b001001:

begin

RegDstD = 1;

ALUSrcD = 1;

MemtoRegD = 0;

RegWriteD = 1;

MemWriteD = 0;

BranchD = 0;

ALUOp = 2'b10;

end

//addi

......

endcase

end

always @(ALUOp or Funct)

begin

casex({OpCode ,ALUOp, Funct})

14'b10001100xxxxxx: ALUControlD = 5'b00010; // LW : add

14'b00010001xxxxxx: ALUControlD = 5'b00110; // SW : substract beq

......

endcase

end

endmodule

Control模块主要对来自Instruction Memory模块的指令进行分解，得到OpCode(指令高六位)，Funct（指令低六位），在通过分析OpCode得到RegDstD，ALUSrcD ，MemtoRegD，RegWriteD，BranchD ，ALUOp这六个信号量，用于后面的运算，再使用OpCode ,ALUOp, Funct三者的组合对指令的运算方法进行分析，得到相应的ALUControlD输出至ALU模块。

4.Register模块

initial

begin

$readmemh("register", regFile, 32'h0);

end

// write on falling clock edge

always @(posedge Clk)

begin

if(RegWrite == 1'b1)

regFile[RegWrAddr] <= RegWrData;

end

assign RegARdData = (RegARdAddr >= 0)? regFile[RegARdAddr]:0;

assign RegBRdData = (RegBRdAddr >= 0)? regFile[RegBRdAddr]:0;

通过信号量RegWrite来判断读写操作，RegWrite=1即为写操作，0为读操作，读写皆操作于建立的register文档中，另在top模块中有

assign RegARdAddr = InstructionD[25:21];

assign RegBRdAddr = InstructionD[20:16];

对寄存器地址赋值，register读出的两个数可供ALU选择使用。

5.ALU模块

assign Zero = (ALURes == 0)? 1:0;//ALURes 0 跳转

always @(SrcA or SrcB or ALUCtr)

begin

OverFlow = 0;

TmpForSrcB = 0;

HI = 0;

LO = 0;

A = 0;

B = 0;

case(ALUCtr)

5'b10011:

begin

TmpForSrcB = SrcB;

TmpForSrcB[31] = (TmpForSrcB[31]+1)%2;

ALURes = SrcA + TmpForSrcB;

if ((SrcA[31] != TmpForSrcB[31]) || (SrcA[31] == TmpForSrcB[31] && ALURes[31] == SrcA[31]))

begin

OverFlow = 1'b0;

end

else

if (SrcA[31] == TmpForSrcB[31] && ALURes[31] != SrcA[31])

begin

OverFlow = 1'b1;

end

......

default: ALURes = 32'h0;

endcase

end

ALU模块进行的是运算操作，本模块通过来自Control模块的ALUCtr判断所要执行的运算，在通过Register模块读出的值或者从Instruction中得到的立即数进行运算，结果ALURes根据信号量MemToReg来判断是否写入DataMemory，这一块写在top 中，另外ALU还对Zero信号量进行了赋值，Zero信号量用于对分支指令的判断。6.Data Memory模块

initial

$readmemh("Data", DataMem, 10'h0);

end

always @(posedge Clk)

begin

if(DmemWrite == 1'b1)

DataMem[DmemAddr>>2] <= DmemWrData;

end

assign DmemRdData = (DmemWrite == 1'b0)? DataMem[DmemAddr>>2]:0; endmodule

本模块通过从Ctr模块得来的信号量DmemWrite选择进行读写操作，读写皆操作于所建立的Data文档，另外DmemAddr左移两位跟上述PCF左移两位异曲同工。

7.top模块

这个模块相比前面的6个模块要复杂得多，也是我在实验时出现问题最多，所花时间最长的模块。Top模块主要用于各个模块之间的数据连接，以及一些模块外的操作。PCF的设计我是放在这个模块的，另外像二选一数据选择器我也是放在这里的，本来是写了一个小模块来做这个工作，但是本次试验用到太多次二选一数据选择器了，为了防止数据传输紊乱，我决定在top中解决这个小操作。由于本模块代码太长，这里就不一一阐述，仅以Ctr的例化和接口连接为例简要说明：

.OpCode(OpCode),

.Funct(Funct),

.RegWriteD(RegWriteForCtrD),

.MemtoRegD(MemtoRegD),

.MemWriteD(MemWriteD),

.BranchD(BranchD),

.ALUControlD(ALUControlD),

.ALUSrcD(ALUSrcD),

.RegDstD(RegDstD)

);

assign OpCode = InstructionD[31 : 26];

assign Funct = InstructionD[5 : 0];

assign RegWrDataD = (MemtoRegW)? ReadDataW : ALUOutW; always @(posedge Clk)

begin

MemtoRegD_Reg = MemtoRegD;

MemWriteD_Reg = MemWriteD;

BranchD_Reg = BranchD;

ALUControlD_Reg = ALUControlD;

ALUSrcD_Reg = ALUSrcD;

RegDstD_Reg = RegDstD;

end

输入来源OpCode来自于取指阶段Instruction的高6位，Funct来自于取指阶段Instruction的低6位，RegWriteD通过信号量MemToRegW来选择ReadDataW 或ALUOutW，

输出信号量MemtoRegD，MemWriteD，BranchD，ALUControlD，ALUSrcD，RegDstD作为Reg模块的输入。

二、指令设计

本次试验实现了3种34条指令，实验时原以为指令格式为固定的，查阅很多资料都没得到想要的OpCode与指令操作一一对应的关系，问了指导实验的学长才知道，OpCode是自己设计的，后又参考《自己动手写cpu》的指令设计技巧，才总结设计出指令。

3种指令：

R类型：具体操作由OpCode，Funct来控制，rs，rt为源寄存器，rd为目的寄存器，sa为移位位数。

I类型：具体操作由OpCode控制，低16位是立即数，经过位扩展作为另一个源操作数参与用算。

J类型：具体操作由OpCode控制，一般是跳转指令，低26位经过位扩展作为目标地址。

34条指令：

32’b101011 00001 00100 000000000000010

ALURes = SrcA - SrcB;

Store指令，判断00001号寄存器的值是否等于00100号寄存器的值，若相等，则当前指令地址加00000000000000010，否则执行下一条指令；

32’b000000 00001 00010 00011 00000 100000

TmpForSrcB = SrcB;

TmpForSrcB[31] = (TmpForSrcB[31]+1)%2;

ALURes = SrcA + TmpForSrcB;

if ((SrcA[31] != TmpForSrcB[31]) || (SrcA[31] == TmpForSrcB[31] && ALURes[31] == SrcA[31]))

begin

OverFlow = 1'b0;

end

else

if (SrcA[31] == TmpForSrcB[31] && ALURes[31] != SrcA[31])

begin

OverFlow = 1'b1;

end

Add指令，有符号加法指令，实现将00001号寄存器和00002号寄存器的值进行有符号加

法，结果放到00003号寄存器中；

32’b000101 00001 00010 0000000000000010

ALURes = ~(SrcA - SrcB);

Bne指令，实现将00001号寄存器和00002号寄存器的值进行比较，若不相等，则当前指令地址加00000000000000010，否则执行下一条指令；

32’b000100 00001 00010 0000000000000010

ALURes = SrcA - SrcB;

Beq指令，实现将00001号寄存器和00002号寄存器的值进行比较，若相等，则当前指令地址加00000000000000010，否则执行下一条指令；

32’b000001 00001 00000 0000000000000010

ALURes = (SrcA >= 0)?0:1;

Bgez指令，实现00001号寄存器的值与0比较，若大于等于0，则当前指令地址加00000000000000010，否则执行下一条指令；

32’b000111 00001 00000 0000000000000010

ALURes = (SrcA > 0)?0:1;

Bgtz指令，实现00001号寄存器的值与0比较，若大于0，则当前指令地址加00000000000000010，否则执行下一条指令；

32’b000110 00001 00000 0000000000000010

ALURes = (SrcA <= 0)?0:1;

Blez指令，实现00001号寄存器的值与0比较，若小于等于0，则当前指令地址加00000000000000010，否则执行下一条指令；

32’b010001 00001 00000 0000000000000010

ALURes = (SrcA < 0)?0:1;

Bltz指令，实现00001号寄存器的值与0比较，若小于0，则当前指令地址加00000000000000010，否则执行下一条指令；

32’b100011 00001 00010 00011 00000 100001

ALURes = SrcA + SrcB;

Addu指令，无符号加法指令，实现将00001号寄存器和00002号寄存器的值进行无符号加法，结果放到00003号寄存器中；

32’b100011 00001 00010 00011 00000 100011

ALURes = SrcA - SrcB;

subu指令，无符号减法指令，实现将00001号寄存器和00002号寄存器的值进行无符号减法，结果放到00003号寄存器中；

32’b000000 00001 00010 00011 00000 100100

ALURes = SrcA & SrcB;

And指令，与操作，实现将00001号寄存器和00002号寄存器的值进行与操作，结果放到00003号寄存器中；

32’b000000 00001 00010 00011 00000 100101

ALURes = SrcA | SrcB;

OR指令，或操作，实现将00001号寄存器和00002号寄存器的值进行或运算，结果放到00003号寄存器中；

32’b000000 00001 00010 00011 00000 101010

ALURes = SrcA < SrcB ? 1:0;

slt指令，有符号比较操作，实现将00001号寄存器和00002号寄存器的值进行有符号比较，若SrcA < SrcB，则置1，否则置0；

32’b000000 00001 00010 00011 00000 101010

ALURes = SrcA < SrcB ? 1:0;

sltu指令，无符号比较操作，实现将00001号寄存器和00002号寄存器的值进行无符号比较，若SrcA < SrcB，则置1，否则置0；

32’b000000 00001 00010 00011 00000 011010

ALURes = SrcA / SrcB;

LO = SrcA / SrcB;

HI = SrcA % SrcB;

div指令，有符号除法指令，实现将00001号寄存器和00002号寄存器的值进行有符号除法，结果放到00003号寄存器中；

32’b000000 00001 00010 00011 00000 011000

A = SrcA[31:31]?{32'hffffffff, SrcA} : {32'h00000000, SrcA};

B = SrcB[31:31]?{32'hffffffff, SrcB} : {32'h00000000, SrcB};

Temp = A * B ;

ALURes = Temp[31:0];

HI = Temp[63:32];

LO = Temp[31:0];

mul指令，有符号乘法指令，实现将00001号寄存器和00002号寄存器的值进行有符号乘法，结果放到00003号寄存器中；

32’b000000 00001 00010 00011 00000 000100

ALURes = (SrcB << SrcA);

sllv指令，逻辑可变左移指令，实现将00001号寄存器的值左移00002号寄存器的值位，结果放到00003号寄存器中；

32’b000000 00001 00010 00011 00000 000100

ALURes = (SrcB >> SrcA);

srlv指令，逻辑可变右移指令，实现将00001号寄存器的值右移00002号寄存器的值位，结果放到00003号寄存器中；

32’b000000 00001 00010 00011 00000 100110

ALURes = (SrcB >> SrcA);

xor指令，异或指令，实现将00001号寄存器的值和00002号寄存器进行异或，结果放到00003号寄存器中；

32’b000000 00001 00010 00011 00000 100110

ALURes = (SrcA ^ SrcB);

xor指令，异或指令，实现将00001号寄存器的值和00002号寄存器进行异或，结果放到00003号寄存器中；

32’b001001 00001 00010 00011 00000 000000

ALURes = SrcA + SrcB;

addiu指令，无符号立即数加法指令，实现将00001号寄存器的值和立即数进行无符号加法，结果放到00003号寄存器中；

32’b001100 00001 00010 00011 00000 000000

ALURes = SrcA + SrcB;

addi指令，有符号立即数加法指令，实现将00001号寄存器的值和立即数进行有符号加法，结果放到00003号寄存器中；

32’b001101 00001 00010 00011 00000 000000

ALURes = SrcA | SrcB;

ori指令，立即数或指令，实现将00001号寄存器的值和立即数进行或运算，结果放到00002号寄存器中；

32’b001101 00001 00010 00011 00000 000000

ALURes = SrcA < SrcB ? 1:0;

slti指令，有符号立即数比较操作，实现将00001号寄存器的值和立即数进行有符号比较，若SrcA < SrcB，则置1，否则置0；

32’b001110 00001 00010 00011 00000 000000

ALURes = (SrcA ^ SrcB);

xori指令，立即数异或指令，实现将00001号寄存器的值和立即数进行异或运算，结果放到00002号寄存器中；

32’b001011 00001 00010 00011 00000 000000

ALURes = SrcA < SrcB ? 1:0;

slti指令，无符号立即数比较操作，实现将00001号寄存器的值和立即数进行无符号比较，若SrcA < SrcB，则置1，否则置0；

32’b000000 00001 00010 00011 00001 000000

ALURes = (SrcB << SrcA);

sll指令，逻辑左移指令，实现将00001号寄存器的值左移sa位，结果存入00002号寄存

器；

32’b000000 00001 00010 00011 00001 000010

ALURes = (SrcB >> SrcA);

srl指令，逻辑右移指令，实现将00001号寄存器的值右移sa位，结果存入00002号寄存器；

32’b000000 00001 00010 00011 00001 000111

j = SrcB[31:31];

TmpForSrcB = SrcB;

TmpForSrcA = SrcA;

/*

for(i = 0; i < TmpForSrcA; i = i+1)

begin

ALURes = {j,31'h0} | (ALURes >> 1);

srav指令，算术可变右移指令，实现将00001号寄存器的值算术右移sa位，结果存入00002号寄存器；

32’b000000 00001 00010 00011 00001 000011

j = SrcB[31:31];

TmpForSrcB = SrcB;

TmpForSrcA = SrcA;

TmpForSrcB = TmpForSrcB>>SrcA;

if (j)

begin

ALURes = {~(TmpForSrcB[31:31]), TmpForSrcB[30:0]};

end

else

begin

ALURes = TmpForSrcB;

end

sra指令，算术右移指令，实现将00002号寄存器的值算术右移00001号寄存器的值位，结果存入00003号寄存器；

32’b000000 00001 00010 00011 00000 100010

ALURes = SrcA - SrcB;

sub指令，有符号减法指令，实现将00001号寄存器和00002号寄存器的值进行有符号减法，结果放到00003号寄存器中；

32’b001000 00001 00010 00011 00000 000000

ALURes = SrcA + SrcB;

addi指令，立即数加法指令，实现将00001号寄存器和00立即数进行有符号加法，结果放到00003号寄存器中；

软件详细设计说明书模板

New Project 1: 详细设计说明书

1. 前言 2. 摘要 3. 系统详细需求分析 3.1. 详细需求分析 3.1.1. 详细功能需求分析 3.1.2. 详细性能需求分析 3.1.3. 详细信息需求分析 3.1. 4. 详细资源需求分析 3.1.5. 详细组织需求分析 3.1.6. 详细系统运行环境及限制条件需求分析3.1.7. 信息要求 3.1.8. 性能要求 3.2. 接口需求分析 3.2.1. 系统接口需求分析 3.2.2. 现有软、硬件资源接口需求分析

3.2.3. 引进软、硬件资源接口需求分析 4. 总体方案设计 4.1. 系统总体结构 4.1.1. 系统组成、逻辑结构 4.1.2. 应用系统结构 4.1.3. 支撑系统结构 4.1.4. 系统集成 4.1. 5. 系统工作流程 4.2. 分系统详细界面划分 4.2.1. 应用分系统与支撑分系统的详细界面划分 4.2.2. 应用分系统之间的界面划分 5. 应用分系统详细设计 5.1. XX分系统详细需求分析 5.1.1. 功能详细需求分析 5.1.2. 性能详细需求分析

5.1.3. 信息详细需求分析 5.1.4. 限制条件详细分析 5.2. XX分系统结构设计及子系统划分5.3. XX分系统功能详细设计 5.4. 分系统界面设计 5.4.1. 外部界面设计 5.4.2. 内部界面设计 5.4.3. 用户界面设计 6. 数据库系统设计 6.1. 设计要求 6.2. 信息模型设计 6.3. 数据库设计 6.3.1. 数据访问频度和流量 6.3.2. 数据库选型 6.3.3. 异构数据库的连接与数据传递方式

软件设计文档国家标准 概要设计说明书(GB8567——88)

1引言 (2) 1.1编写目的 (2) 1.2背景 (2) 1.3定义 (2) 1.4参考资料 (2) 2总体设计 (2) 2.1需求规定 (2) 2.2运行环境 (2) 2.3基本设计概念和处理流程 (3) 2.4结构 (3) 2.5功能器求与程序的关系 (3) 2.6人工处理过程 (3) 2.7尚未问决的问题 (3) 3接口设计 (3) 3.1用户接口 (3) 3.2外部接口 (3) 3.3内部接口 (4) 4运行设计 (4) 4.1运行模块组合 (4) 4.2运行控制 (4) 4.3运行时间 (4) 5系统数据结构设计 (4) 5.1逻辑结构设计要点 (4) 5.2物理结构设计要点 (4) 5.3数据结构与程序的关系 (4) 6系统出错处理设计 (5) 6.1出错信息 (5) 6.2补救措施 (5) 6.3系统维护设计 (5)

概要设计说明书 1引言 1.1编写目的 说明编写这份概要设计说明书的目的，指出预期的读者。 1.2背景 说明： a.待开发软件系统的名称； b.列出此项目的任务提出者、开发者、用户以及将运行该软件的计算站（中心）。 1.3定义 列出本文件中用到的专门术语的定义和外文首字母组词的原词组。 1.4参考资料 列出有关的参考文件，如： a.本项目的经核准的计划任务书或合同，上级机关的批文； b.属于本项目的其他已发表文件； c.本文件中各处引用的文件、资料，包括所要用到的软件开发标准。列出这些文件的 标题、文件编号、发表日期和出版单位，说明能够得到这些文件资料的来源。 2总体设计 2.1需求规定 说明对本系统的主要的输入输出项目、处理的功能性能要求，详细的说明可参见附录C。 2.2运行环境 简要地说明对本系统的运行环境（包括硬件环境和支持环境）的规定，详细说明参见附录C。

硬件设计文档规范 -硬件模板

SUCHNESS 硬件设计文档 型号：GRC60定位终端 编号： 机密级别：绝密机密内部文件 部门：硬件组 拟制：XXXX年 XX月 XX日 审核：年月日 标准化：年月日 批准：年月日

文档修订历史记录

目录 1系统概述 (3) 2系统硬件设计 (3) 2.1硬件需求说明书 (3) 2.2硬件总体设计报告 (3) 2.3单板总体设计方案 (3) 2.4单板硬件详细设计 (3) 2.5单板硬件过程调试文档 (3) 2.6单板硬件测试文档 (4) 3系统软件设计 (4) 3.1单板软件详细设计 (4) 3.2单板软件过程调试报告 (4) 3.3单板系统联调报告 (4) 3.4单板软件归档详细文档 (4) 4硬件设计文档输出 (4) 4.1硬件总体方案归档详细文档 (4) 4.2硬件信息库 (5) 5需要解决的问题 (5) 6采购成本清单 (5)

1系统概述 2系统硬件设计 2.1、硬件说明书 硬件需求说明书是描写硬件开发目标，基本功能、基本配置，主要性能指标、运行环境，约束条件以及开发经费和进度等要求，它的要求依据是产品规格说明书和系统需求说明书。它是硬件总体设计和制订硬件开发计划的依据，具体编写的内容有：系统工程组网及使用说明、硬件整体系统的基本功能和主要性能指标、硬件分系统的基本功能和主要性能指标以及功能模块的划分等 2.2、硬件总体设计报告 硬件总体设计报告是根据需求说明书的要求进行总体设计后出的报告，它是硬件详细设计的依据。编写硬件总体设计报告应包含以下内容：系统总体结构及功能划分，系统逻辑框图、组成系统各功能模块的逻辑框图，电路结构图及单板组成，单板逻辑框图和电路结构图，以及可靠性、安全性、电磁兼容性讨论和硬件测试方案等 2.3、单板总体设计方案 在单板的总体设计方案确定后出此文档，单板总体设计方案应包含单板版本号，单板在整机中的位置、开发目的及主要功能，单板功能描述、单板逻辑框图及各功能模块说明，单板软件功能描述及功能模块划分、接口简单定义与相关板的关系，主要性能指标、功耗和采用标准 2.4、单板硬件详细设计 在单板硬件进入到详细设计阶段，应提交单板硬件详细设计报告。在单板硬件详细设计中应着重体现：单板逻辑框图及各功能模块详细说明，各功能模块实现方式、地址分配、控制方式、接口方式、存贮器空间、中断方式、接口管脚信号详细定义、时序说明、性能指标、指示灯说明、外接线定义、可编程器件图、功能模块说明、原理图、详细物料清单以及单板测试、调试计划。有时候一块单板的硬件和软件分别由两个开发人员开发，因此这时候单板硬件详细设计便为软件设计者提供了一个详细的指导，因此单板硬件详细设计报告至关重要。尤其是地址分配、控制方式、接口方式、中断方式是编制单板软件的

FTU硬件详细设计说明书

FTU硬件详细设计说明书 产品线：配电终端 产品类别： 产品型号： 产品版本： 文件状态文档版本 作者 完成日期 编制部门硬件开发部

批准：审核：初审：编写：

1.引言 (4) 1.1.前言 (4) 1.2.文档术语 (4) 1.3.参考文档 (4) 2.开发环境 (4) 3.硬件详细设计 (5) 3.1.系统架构 (5) 3.2.主板 (5) 3.2.1.主板硬件框图 (6) 3.2.2.模块1：CPU核心板 (6) 3.2.3.模块2：时钟模块 (18) 3.2.4.模块3：无线通讯 (19) 3.2.5.模块6 以太网接口 (24) 3.2.6.RS232/RS485电路 (26) 3.2.7.SD卡模块电路 (27) 3.2.8.直流量采集模块 (28) https://www.sodocs.net/doc/c314396754.html,B HOST接口 (30) 3.3.遥控遥信板 (31) 3.3.1.硬件框图 (31) 3.3.2.遥信电路模块 (31) 3.3.3.遥控电路模块 (33) 3.4.遥测板 (34) 3.4.1.遥测板框图 (34) 3.4.2.遥测电路模块 (34) 3.4.3.电源模块 (38) 3.4.4. (40) 3.4.5.元器件总成本： (40) 3.5.硬件测试方法 (40) 4.FPGA逻辑设计 (41) 4.1.子板逻辑 (41) 4.1.1.架构概述 (41) 4.2.主板逻辑 (44) 5.结构工艺设计 (44) 5.1.外观设计................................................................................. 错误！未定义书签。 5.1.1.外形结构......................................................................... 错误！未定义书签。 5.1.2.铭牌................................................................................. 错误！未定义书签。 5.1.3.终端内部结构................................................................. 错误！未定义书签。 5.2.组屏方案................................................................................. 错误！未定义书签。 5.3.其他......................................................................................... 错误！未定义书签。 5.4 (44)

硬件设计说明书—模板分析

项目名称： 项目编号： 文件名称： 文件编号： 版本号： 拟制：年月日审核：年月日会签： 批准：年月日 XXXXXXXXXX公司

修订页

目录 1设计依据 (1) 2参考文档 (1) 3定义、符号、缩略语 (1) 4产品功能 (1) 5技术指标 (1) 6接口说明 (2) 6.1连接器定义 (2) 6.2指示灯定义 (2) 7硬件原理说明 (2) 7.1硬件原理框图 (2) 7.2元件选型 (2) 7.2.1元器件选型基本原则 (3) 7.2.2电容选型 (3) 7.2.3电感选型 (3) 7.2.4过压防护器件选型 (3) 7.2.5连接器选型 (3) 7.3原理分析 (4) 7.4时序分析 (4) 7.5EMC设计分析 (4) 7.6可编程逻辑设计说明 (4) 7.7降额设计 (4) 7.8MTBF计算 (4) 7.9FMEA分析 (4) 8测试点 (4) 9配套明细表 (4) 10电路原理图 (4) 11制版文件光绘图 (5) 12附录 (5)

1设计依据 2参考文档 3定义、符号、缩略语 4产品功能 5技术指标 表1 技术指标

6接口说明 6.1连接器定义 表2 连接器信号定义 6.2指示灯定义 7硬件原理说明 7.1硬件原理框图 7.2元件选型 包括元器件的选型分析和选用的说明和电路分析。

7.2.1元器件选型基本原则 （1）所有元器件均为工业级。 （2）所有元器件的选用最少需满足GJB/Z 35-93《元器件降额设计准则》中降额等级的要求。 7.2.2电容选型 表？电容型号列表 7.2.3电感选型 表？电感选型列表 7.2.4过压防护器件选型 表？过压防护器件列表 7.2.5连接器选型 表？欧式连接器性能指标

公司OA系统概要设计说明书

[天泰投资集团办公自动化] 概要设计说明书 王伟 2013年7月

概要设计说明书 引言 1.1编写目的 信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。推进办公系统的信息化建设，对于提高现代化管理水平，提高工作效率，都具有重要意义。为了适应国际形势和公司发展的需要，必须加快办公系统信息化的发展。 对于天泰投资集团，如何充分、快捷、有效地利用企业外的大量信息，为企业的发展服务，提高企业的工作效率，是企业需要充分考虑的问题之一。随着企业规模的扩大以及服务容和办公设施的现代化，这种情况日益突出。同时为了提高单位的日常办公效率，减轻手工劳动强度，使单位的日常运营纳入高效而快捷的轨道，就必须利用现代的信息手段。现代的信息技术优势在于对信息的处理高效而精确，可以充分实现信息的共享和传输，及时地反映企业办公的变动情况，完善办公调度，提高企业服务质量，进而实现企业经营管理的信息化、科学化。 充分利用现代的信息技术，是提高企业竞争力的必要手段。天泰投资集团计划建设的办公自动化系统将以先进的信息技术为依托，通过建立全局八个部门的信息网络，全面提高办公效率，并做到信息传输自动化、公共服务远程化、公文交换无纸化、管理决策网络化，实现全局办公系统全面信息化。 本说明书给出天泰公司办公自动化系统的设计说明，包括最终实现的软件必须满足的功能、性能、接口和用户界面、附属工具程序的功能以及设计约束等。 目的在于： ?为编码人员提供依据；

?为修改、维护提供条件； ?项目负责人将按计划书的要求布置和控制开发工作全过程； ?项目质量保证组将按此计划书做阶段性和总结性的质量验证和确认。 本说明书的预期读者包括： ?项目开发人员，特别是编码人员； ?软件维护人员； ?技术管理人员； ?执行软件质量保证计划的专门人员； ?参与本项目开发进程各阶段验证、确认以及负责为最后项目验收、鉴定提供相应报告的有关人员。 ?合作各方有关部门的负责人；项目组负责人和全体参加人员。 1.2定义 本项目开发的软件，约定： 中文全称：天泰投资集团办公自动化系统 中文别称： OA 英文全称： OA 本报告用到的术语符合国家标准《软件工程术语（GB/T11475-1995）》。 参考资料 与本文直接相关的国家标准包括：（中国标准 1996年） GB8566-1995 软件生存期过程 GB8567-88 计算机软件产品开发文件编制指南 GB9385-88 计算机软件需求说明编制指南

硬件详细设计说明书

[项目名称] [模块名称] (详细设计说明书) [V1.0(版本号)] 编写单位：______________________ 拟制人：______________________ 审核人：______________________ 批准人：______________________ 编写日期：xxxx年xx月xx

目录 1引言 ..................................................................................................................................... - 3 - 1.1编写目的.................................................................................................................. - 3 - 1.2背景.......................................................................................................................... - 3 - 1.3定义.......................................................................................................................... - 3 - 1.4参考资料.................................................................................................................. - 3 -2硬件设计.............................................................................................................................. - 3 - 2.1功能.......................................................................................................................... - 3 - 2.2性能.......................................................................................................................... - 3 - 2.3输入.......................................................................................................................... - 4 - 2.4输出.......................................................................................................................... - 4 - 2.5电路模块设计.......................................................................................................... - 4 - 2.5.1模块A........................................................................................................... - 4 - 2.5.2模块B........................................................................................................... - 4 - 2.5.3模块C........................................................................................................... - 4 - 2.6各个模块之间的关系图.......................................................................................... - 4 - 2.7完整电路图................................................................................. 错误！未定义书签。3单片机软件设计.................................................................................................................. - 4 - 3.1需求概述.................................................................................................................. - 4 - 3.2软件结构.................................................................................................................. - 4 -4程序描述.............................................................................................................................. - 5 - 4.1功能.......................................................................................................................... - 5 - 4.2性能.......................................................................................................................... - 5 - 4.3输入项...................................................................................................................... - 5 - 4.4输出项...................................................................................................................... - 5 - 4.5算法.......................................................................................................................... - 5 - 4.6流程逻辑.................................................................................................................. - 5 - 4.7接口.......................................................................................................................... - 5 - 4.8存储分配.................................................................................................................. - 5 - 4.9注释设计.................................................................................................................. - 5 - 4.10限制条件.................................................................................................................. - 5 - 4.11测试计划.................................................................................................................. - 5 - 4.12尚未解决的问题...................................................................................................... - 5 -

硬件设计流程

硬件设计流程 一、硬件设计 １．1单板设计需求 单板设计之前需要明确单板的设计需求。单板的功能属性。单板的设计目的，使用场合,具体需求包括: 1.单板外部接口的种类，接口的数量，电气属性即电平标准。 2.单板内部的接口种类，电气属性。 3.单板外部输入电源大小 4.单板的尺寸 5.单板的使用场合,防护标准 若设计中需要用到CPU，需要确定设计中需要用到的FLASH大小和需求的内存的大小和ＣPU的处理能力。单板设计需求中需要明确单板的名字和版本并且要以文档的形式表现出来，是后续单板设计和追溯的主要依据。 单板设计需求完成之后,需要召开项目评审会，需要对设计需求说明中各类需求逐个确认。当各类需求均满足设计需要时则进入下一步。 １.2 单板设计说明 单板需求明确后,需要开始编写单板设计说明。其中需要包括单板设计所需要的各种信息如： 1.单板设计详细方案，需要具体到用到什么芯片,什么接口。 2.器件选型，器件选型需要满足设计的需求。 3.单板功耗、单板选型之后需要确定单板的功耗，为单板散热和电源设计提供依据 4.电源设计、电源设计需要包含单板中需要用到的各类电源。若相同的电源需要做隔离 的需要做需要详细指出。 5.时钟设计，单板若是用到多种时钟，则需要描述时钟的设计方法，时钟拓扑。 6.单板的实际尺寸 7.详细描述各个功能模块给出详细的设计方法 8.详细描述各接口的设计方法和接口的电气属性。 若设计模块有多种设计方法,选择在本设计中最佳的设计方案。若软件对单板中用到的器件有独特的要求，需要明确指出（如对某些制定管脚的使用情况）。除了各个功能模块之外单板设计说明中需要详细描述接口的防护方法。设计说明需要以文档的形式给出，是单板设计过程中重要的文档,其中需要包括单板的名称和单板的版本。如果有条件单板设计说明完成后项目中进行评审。 1.3原理图设计 设计说明完成之后就要开始单板的原理图设计,单板设计说明是单板原理图设计的重要依据。原理图设计之气需要确定单板设计用用到的各个器件原理图库中是否具有原理图符号,如果没有需要提前绘制。新绘制的原理图符号需要反应器件的电气属性,器件型号，最好包含品号信息，绘制完成之后将其放到相应的库中,原理图设计需要包含: 1.各个器件接口的正确电气连接。 2.原理图中的各个器件需要有单独的位号。 3.原理图中需要包含安装孔和定位孔。 4.原理图中的兼容设计或者在实际应用中不需要焊接的器件需要在原理图中明确标出。 原理图的名字需要和单板的名字一致。考虑到单板上所用器件可能会有较长的采购周

概要设计说明书

XXX项目 概要设计说明书 文档修订记录 1. 引言 术语和缩写 本文用到的术语符合国家标准《软件工程术语( GB/T11475-1995)?与本文直接相关的国家标准包括：(中国标准出版社1996年) GB8566-1995软件生存期过程 GB8567-88 计算机软件产品幵发文件编制指南

GB8567-88 计算机软件数据库设计说明编制指南 GB/T11457-1995 软件工程术语 参考资料 设计约束 （1）需求约束 本系统应当遵循的标准或规范。 硬件、操作系统、数据库等基础架构条件描述，如能在普通PC机、windows 操作系统上运行。 页面简单、操作方便快捷。 具有较高的正确性、健壮性、可靠性、效率（性能）、易用性、清晰性、 安全性、可扩展性、兼容性、可移植性。 （2）隐含约束 用户必须具备一定的计算机使用能力 IE版本在或之上 中央处理器CPU主频800MHZ^上，内存最小128MB硬盘最小10G,以及必要的 网络设备。 设计策略 1. 扩展策略 XXX系统的软件设计采用模块化体系结构，新功能的引入不影响原有的功能模块，具有良好的可扩展性。 2. 复用策略 信息查询、统计汇总设计考虑部分通用化设计，便于复用。 3. 安全性

系统中涉及到敏感信息，系统应具备统一、完善的多级安全机制，以保证系统的安全性。 4 ?易用性 系统应提供友好的操作界面，便于用户的操作和管理。 5.灵活性 业务本身具有较多的灵活性，在系统设计时，设计上要充分考虑到灵活性。 2. 总体设计 设计规定 1、所有的数据库命名都是以模块的缩写加上具体表的英文词汇组成，这样能够统一数据库表的命名，也能够更好的规范数据库表命名。 2、所有数据库的设计，都采用Ratio nal Rose进行，并且采用面向对象的设计方法，首先进行对象实体的设计，最后将对象持久化到数据库中，所有的表和表之间的关联（ER图）都采用标准的Rose设计工具进行，这样能够将整个系统的设计和数据库设计有机的结合起来。 3、界面风格：管理界面做到美观大方、风格统一，并有一些提示信息指导用户操作使用。尽量使用选择框、下拉框等选择操作界面，方便用户的使用。 4、消息提示：中文提示，言简意赅。 运行环境 服务器操作系统：UNIX DB服务器 数据库软件的名称：Oracle 数据库软件的版本：9i 客户端操作系统：Microsoft Windows 2000/ XP ; CPU 1G;内存：256M硬盘：剩余＞1G

硬件设计需求说明书(完整版)

实用文档 文档名称文档范围 硬件需求说明书内部公开 文档编号共12 页 DD301 硬件需求说明书 拟制焦少波日期2016-12-01 评审人日期 批准日期 免费共享

标准文案

实用文档 修订记录 日期修订版本描述作者2016-12-01 1.0.0 初稿完成焦少波

实用文档 目录 硬件需求说明 书 .............................................................................. . (1) 1 引 言 ........................................................................... (6) 1.1 文档目 的 ...................................................................... (6) 1.2 参考资 料 ...................................................................... (6) 2 概 述 ........................................................................... (7) 2.1 产品描 述 ...................................................................... (7) 2.2 产品系统组 成 ...................................................................... (7) 2.2.1 XXX 分系 统 .................................................................... (7) 2.2.2 XXX 分系 统 .................................................................... (7) 2.3 产品研制要 求 ...................................................................... (7) 3 硬件需求分 析 .......................................................................... (7) 3.1 硬件组 成 ...................................................................... (7) 3.1.1 XXX 分系 统 .................................................................... (8) 3.1.2 XXX 分系 统 .................................................................... (8) 3.2 系统硬件布 局 ...................................................................... (8) 3.2.1 XXX 设备布 局 ................................................................... (8) 3.2.2 XXX 设备布 局 ................................................................... (8) 3.3 系统主要硬件组 合 ...................................................................... (8) XXX 硬件模块需

概要设计说明书

XXX项目 概要设计说明书

文档修订记录

1.引言 1.1术语和缩写 本文用到的术语符合国家标准《软件工程术语（GB/T11475-1995）》。 与本文直接相关的国家标准包括：（中国标准出版社 1996年） GB8566-1995 软件生存期过程 GB8567-88 计算机软件产品开发文件编制指南 GB8567-88 计算机软件数据库设计说明编制指南 GB/T11457-1995 软件工程术语 1.2参考资料 1.3设计约束 （1）需求约束 ?本系统应当遵循的标准或规范。 ?硬件、操作系统、数据库等基础架构条件描述，如能在普通PC机、windows操作 系统上运行。 ?页面简单、操作方便快捷。 ?具有较高的正确性、健壮性、可靠性、效率（性能）、易用性、清晰性、安全性、 可扩展性、兼容性、可移植性。 （2）隐含约束 ?用户必须具备一定的计算机使用能力 ?IE版本在5.0或5.0之上 ?中央处理器CPU主频800MHZ以上，内存最小128MB，硬盘最小10G，以及必要的 网络设备。 1.4设计策略 1．扩展策略 XXX系统的软件设计采用模块化体系结构，新功能的引入不影响原有的功能模块，具有

良好的可扩展性。 2．复用策略 信息查询、统计汇总设计考虑部分通用化设计，便于复用。 3．安全性 系统中涉及到敏感信息，系统应具备统一、完善的多级安全机制，以保证系统的安全性。 4．易用性 系统应提供友好的操作界面，便于用户的操作和管理。 5．灵活性 业务本身具有较多的灵活性，在系统设计时，设计上要充分考虑到灵活性。 2.总体设计 2.1设计规定 1、所有的数据库命名都是以模块的缩写加上具体表的英文词汇组成，这样能够统一数据库表的命名，也能够更好的规范数据库表命名。 2、所有数据库的设计，都采用Rational Rose进行，并且采用面向对象的设计方法，首先进行对象实体的设计，最后将对象持久化到数据库中，所有的表和表之间的关联(ER图)都采用标准的Rose设计工具进行，这样能够将整个系统的设计和数据库设计有机的结合起来。 3、界面风格：管理界面做到美观大方、风格统一，并有一些提示信息指导用户操作使用。尽量使用选择框、下拉框等选择操作界面，方便用户的使用。 4、消息提示：中文提示，言简意赅。 2.2运行环境 2.2.1软件平台 ●服务器操作系统：UNIX ●DB服务器 数据库软件的名称：Oracle 数据库软件的版本：9i ●客户端操作系统：Microsoft Windows 2000/ XP； ●CPU：1G；内存：256M；硬盘：剩余>1G 2.2.2开发环境的配置

单板硬件详细设计报告模板

****产品详细设计报告 目录 1概述 6 1.1 背景 6 1.2 产品功能描述 6 1.3 产品运行环境说明 6 1.4 重要性能指标 6 1.5 产品功耗 6 1.6 必要的预备知识(可选) 6 2 产品各单元详细说明 6 2.1 产品功能单元划分和功能描述 6 2.2 单元详细描述 7 2.2.1 单元1 7

2.2.2 单元2 7 2.2.3 单元N (8) 2.3 产品各单元间配合描述 8 2.3.1 总线设计 8 2.3.2 时钟设计 8 2.3.3 产品上电、休眠、复位设计 8 2.3.4 各单元间的时序关系 9 2.3.5 产品整体可测试性设计 9 2.3.6 软件加载方式说明 9 3 产品电源设计说明 9 3.1 产品供电原理框图 9 3.2 产品电源各功能模块详细设计 9 4 产品接口说明 10 4.1 产品单元内部接口 10 4.2 对外接口说明 10 4.3 软件接口 10 4.4 调测接口 11

5 产品可靠性、可维护性设计说明 11 5.1 产品可靠性设计 11 5.1.1 关键器件及相关信息 11 5.1.2 关键器件可靠性设计说明 11 5.1.3 关键信号时序要求 12 5.1.4 信号串扰、毛刺、过冲及保障措施： 12 5.1.5 其他重要信号及相关处理方案 12 5.1.6 机械应力 12 5.1.7 可加工性 12 5.1.8 电应力 12 5.1.9 环境应力 12 5.1.10 温度应力 13 5.2 产品可维护性设计说明 13 6 EMC、ESD、防护及安规设计说明 13 6.1 产品电源、地的分配图 13 6.2 关键器件和关键信号的EMC设计 13 6.3 防护设计 13

硬件设计说明书

生物医学工程学院硬件设计说明书 年级：2015级 专业：生物医学工程 学生姓名：陆俊林 学号：2015 201521121032 20152 学生姓名：张慧 学号：201521120132 2017 年 5 月26 日

一．实习目的 （1）学习并掌握常用电子元件的辨识及其使用； （2）学习并掌握MSP430单片机基本原理、IAR for MSP430开发软件的使用； （3）按照图纸使用电烙铁焊接电子元件，组装一台单片机系统，并掌握其调试方法。 （4）提高实践操作能力，动手能力。 （5）学习并掌握MSP430单片机C程序设计方法。 二．实习器材和材料（常用工具及器件） 1.核心板器材及焊接顺序

2.扩展板器材及焊接顺序

三．实习内容 1．电子实训用电安全及常识 （1）安全用电知识是关于如何预防用电事故及保障人身、设备安全的知识。在电子装焊调试中，要使用各种工具、电子仪器等设备，同时还要接触危险的高电压，如果不掌握必要的安全知识，操作中缺乏足够的警惕，就可能发生人身、设备事故。 因此，必须在了解触电对人体的危害和造成触电原因的基础上，掌握一些安全用电知识，做到防患于未然。 （2）人体触电，当通过电流的时间越长，愈易造成心室颤动，生命危险性就愈大。 据统计，触电1-5min内急救，90%有良好的效果，10分钟内60%救生率，超过15分钟希望甚微。 （3）触电保护器的一个主要指标就是额定断开时间与电流乘积小于30mAs。实

际产品一般额定动作电流30 mA，动作时间0.1s，故小于30 mAs可有效防止触电事故。 （4）双相触电是指当人体同时接触电网的两根相线，电流从一相导体通过人体流入另一相导体，构成一个闭合回路，从而发生触电，这种触电形式称为双相触电，如图2-2所示。两相触电加在人体上的电压为线电压(380V) ，因此不论电网的中性点接地与否，其触电的危险性都最大。 （5）目前我国触电保护装置有电压型和电流型两大类。触电保护装置在对人身安全的保护作用方面远比接地、接零保护优越，并且效果显著，已得到广泛应用。 （6）电压型:用于中性点不直接接地的低压供电系统中 （7）电流型:用于中性点直接接地的低压供电系统中 2．焊接基本步骤及安装注意事项（以贴片焊接练习板和直流稳压电源焊接组装为例） (1)、右手持电烙铁。根据情况左手持焊锡丝或者用尖嘴钳或镊子夹持无件或导线。焊接前，电烙铁要充分预热,烙铁头刃面上要带一定量焊锡。 (2)、将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成45度角左右。左手向下送锡，右手送烙铁。送锡时间决定锡量大小，烙铁停留时间决定加热时间。当焊锡、烙铁头在无件引脚根部焊盘处相接触后，烙铁头在焊点处停留的时间应根据焊盘大小拄制在0.5～2秒钟。 (3)、抬开烙铁头。待焊点处的锡冷却凝固。 3．认识MSP430单片机系统的主要硬件资源 MSP430单片机AD输入接口电源 JIAG接入口复位按钮IO扩展口 CR1220 3V电池RS232串口USB接口 LED灯（8个）LED数码管（4个）一个蜂鸣器 4*4矩阵键盘红外遥控接口24C16串行EEPROM DS1320时钟芯片DS18B20单总线数字温度氧传感器 nR905接口nRF24101接口SD卡接口 LCD1602字符型液晶接口LCD12864图形液晶接口步进电机接口

硬件概要设计说明书

XXX板（卡）硬件概要设计说明书 文件编号： 版本号： 拟制人：日期： 审核人：日期： 批准人：日期： 湖北众友科技实业股份有限公司

目录与索引 1.引言 (4) 1.1编写目的 (4) 1.2背景 (4) 1.3缩略语 (4) 1.4参考资料 (4) 2.原理说明 (4) 2.1硬件功能详细列表 (4) 2.2性能说明 (4) 2.3原理框图及描述 (4) 3.硬件概要设计 (5) 3.1 XXX1 电路设计 (5) 3.1.1原理图及功能简述 (5) 3.1.2信号说明 (5) 3.1.3时序关系 (6) 3.2XXX2电路设计 (6) 3.2.1原理图及功能简述 (6) 3.2.2信号说明 (6) 3.2.3时序关系 (6) 3.3XXXN电路设计 (6) 3.3.1原理图及功能简述 (6) 3.3.2信号说明 (6) 3.3.3时序关系 (6) 3.4外部接口设计 (6) 3.5复位电路设计 (6) 3.6EPLD设计 (6) 3.7可测试性设计 (7) 3.8可制造性设计 (7) 4.物理资源分配表 (7) 5.出线列表 (7) 6.器件列表 (8) 7.作用说明 (8) 8.成本估算 (8) 9.附录 (8)

1.引言 1.1编写目的 [说明编写这份文档的目的，指出预期的读者。] 1.2背景 [列出本项目的任务提出者、开发者、用户。] 1.3缩略语 [列出本文件中用到的专门术语的定义和外文首字母组词的原词组。] 1.4参考资料 [列出有关的参考资料。] 2.原理说明 2.1 硬件功能详细列表 描述本板需要实现的功能 2.2 性能说明 描述本板需要达到的性能 2.3 原理框图及描述 描述本板详细的原理框图及对板内各部分（模块）的功能说明。

详细设计说明书

详细设计说明书 1．导言（Introduction） 本章对该文档的目的、功能范围、术语、相关文档、参考资料、版本更新进行说明。 1.1 目的（Purpose） 本文档的目旨在推动软件工程的规范化，使设计人员遵循统一的详细设计书写规范，节省制作文档的时间，降低系统实现的风险，做到系统设计资料的规范性与全面性，以利于系统的实现、测试、维护、版本升级等。详细设计的详细程度，应达到可以编写程序的程度。 1.2 范围（Scope） 本文档用于软件设计阶段的详细设计，它的上游（依据的基线）是《概要设计说明书》，它的下游是源程序清单及单元测试计划，并为单元测试报告提供测试依据。该范围应覆盖《概要设计说明书》中的功能点列表、性能点列表、接口列表。软件详细设计的范围是：各子系统的公用模块实现设计、专用模块实现设计、存储过程实现设计、触发器实现设计、外部接口实现设计、部门角色授权设计、其他详细设计等。 按照3层结构（B/A/S）的布局，详细设计应从下面3个方面进行。数据库服务器上的面向数据的设计：数据字典物理设计、基本表物理设计、中间表物理设计（报表设计）、临时表物理设计、视图物理设计、存储过程物理设计、触发器物理设计。应用服务器上的面向业务逻辑的设计：接口数据设计、中间件设计、数据通信传输设计、可视构件设计、非可视构件设计、角色授权设计、功能点设计（功能点列表设计）。浏览器上的面向对象的设计：录入修改界面设计、浏览查询界面设计、登录注册界面设计、信息发布界面设计。 1.3 术语定义（Terms Glossary） 术语定义，如表6-16所示。 表6-16 术语定义 1.4 参考资料（References） [1] 《概要设计说明书》 [2] 《需求分析说明书》 [3] 《软件合同》