hårdvarudesign

Hårdvarudesign är processen att skapa fysiska elektroniska produkter och deras underliggande komponenter, från kravanalys till färdig produktion. Den omfattar elektriska och mekaniska aspekter samt integration med mjukvara och firmware. Framgångsrik hårdvarudesign kräver samarbete mellan elektronikingenjörer, mekanikkonstruktörer och firmwareutvecklare.

Processen inleds med kravspecifikation och systemarkitektur, följt av arkitekturval och framställning av blockdiagram. Därefter följer schematisering, komponentval och skapande av PCB-layout med hänsyn till signalkvalitet, kraftdistribution och termisk hantering. För projekt som bygger på ASIC eller FPGA används hårdvarubeskrivningsspråk (HDL) och simulering av digital logik. Prototyping och verifiering är kontinuerliga inslag, med testplaner, labbtester och eventuellt hardware-in-the-loop.

Under design- och tillverkningsfaserna beaktas tillverkbarhet (DFM), testbarhet (DFT), kostnader, leverantörsrisker och miljökrav (t.ex. RoHS, EMC). Termisk design, elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) och ESD-skydd är kritiska för pålitlighet. Slutfasen omfattar produktion, massproduktionstest och kvalitetssäkring samt dokumentation och underhållsplaner.

Vanliga tillämpningar spänner över konsum­t Elektronik, industriell utrustning och inbyggda system. Utdata från hårdvarudesign inkluderar scheman, PCB-layoutfiler, en komponentförteckning (BOM), testprotokoll och driftsdokumentation. Designen är ofta iterativ och anpassas efter nya krav, komponentvariationer eller produktionsproblem.