智能网络设备开发中的硬件设计

　　引言

　　嵌入式系统设计带来了与传统系统设计全然不同的挑占。其中包括从处理器和存储器的选择到产品环境的考虑。在理解产品设计的许多复杂方面和影响后，呵以直接提高产品设计成功的几率，对于设计者，仅仅了解需要什么部件来完成一个设计是不够的，还要考虑部件之间如何交互、何种要素会带来影响和设计的产品将在何种环境中运行等问题。

　　本文试图用合适的视角来盾待这些问题，为设计工程师们提供指导和帮助，从所有的层面上帮助它们为今后的设计项目做更好的准备。

　　1 理解产品要求和设计局限

　　在创造一个智能的网络化设备时，第一步是要理解这个嵌入式产品本身内含的规格要求，大同小异不仅仅是产品的功能要求。基本的元素，如处理器类型，会对吞吐量、可裁剪性和开发周期的长短产生广泛的影响。这一点一定在事先就了然于胸。同样重要的成本，因为多数嵌入式产品对成本是敏感的。因此，材料清单的成本需要比传统设计低很多。典型的具有以太网能力的嵌入式产品生产的材料清单的花费为$45～$100元。这些限制要求对性价比做很好的分析。

　　对于串口、USB、I2C接口的设计决定也会对性价比产生影响。找到带集成接口的处理器并 不难，比如带以太网口、串口、USB及其它接口。在合适的价位找到这样的处理器，并且还能提供产品的可裁剪性，就不那么容易了。

　　还有2个重要的事项有时会被忽略，就是电源要求和温度涠。如果产品是电池供电，要考虑系统所有部件的电流消耗；如果产品本身要求满足工业级温度要求，那么这个盒子中的所有部件都要是工业级的。最后一点，由于本文的焦点在硬件，需要记住，产品可裁剪性取决于软件。

　　除了辨别一个产品的功能要求外，对于该产品功能环境的理解也同样重要。这个产品将在何处度过它的整个生命周期，那里的环境是否有特殊性？这样的问题，设计者可以利用环境的先天优势，同时为最坏的情形做打算。如考虑暴露情况、环境污梁情况、温度极限和更多的将影响性能和潜在的生命周期的情况。