电路板设计纵横谈（1）——电路板设计应该是高大上的

qishengbo · 发表于 2016-4-14 09:15:29

记得大学期间参加一个讲座，主持人在发言中说：科技界的“师”大体可以分为三种，一种是匠师，可以实现别人的设计，体现了手艺的高低；第二种是工程师，可以从无到有的创造产品；第三种是大师，在理论或技术方面有比较大的突破，可以引领科技的发展。
在农村，要盖五间大瓦房，两个泥瓦匠加一个木匠，再加几个小工，没见他们画什么图纸，照样可以在几天之内盖好，而且看起来也还不错。但是要建造一个大楼，则需要论证、设计、校验，要出效果图，稍有不慎，也许会造出另一座“比萨斜塔”。
也许会有人说，硬件设计不就是画电路板吗？先画原理图，再画PCB图，然后打样出电路板，然后就进入硬件调试工作，不就这么简单吗？诚然，这种顺序是对的，但把硬件设计等同于画电路板的人，不仅贬低了同行，也将自己等同于泥瓦匠。硬件设计是真正意义上的设计，它体现了高屋建瓴的思想，真正的硬件设计必须是自上而下的。就电路图设计而言，它不仅体现了一个人的电气水平，更体现了一个人的艺术水平。同样的电气性能的电路板，不同的人做出来的电路板绝对不相同。而真正的高手，无论面对多么复杂的电路板，只要遵循相关的规则，再加上一点点的艺术细胞，最后做出的电路板不仅电气性能优良，而电路板本身可以当作艺术品来欣赏。同样是钢材，做成干将莫邪能闻名于世，而做成杀猪刀只能流浪于市井之间；同样是塑料，做成光盘可以存储大量数据，而做成塑料饭盒随用随扔。
著名的物理学家冯·卡门曾经说过：“科学家研究已有的世界，工程师创造未知的世界”。创造是从“中国制造”向“中国创造”的必然要求，也是中国科技工作者的历史使命。要高效率的创造，除了要勤奋，更要学习前人总结的经验，并把这些经验逐步提升到规范。
也是从“吾生也，有涯；而知也，无涯”，要在有限的生命中要学习更多的知识，为社会或家庭创造更多的财富，从而协调整个团队的开发工作。
为什么要先画原理图，再画PCB？原理图是设计电路的过程，PCB图是将设计落实到电路的过程，你可以认为这是一种再设计的过程。如果没有原理图，只有PCB，一旦在调试的后期出现问题，没有人可以帮你解决，体现不了团队的优势。同样重要的还有文档，在原理图中无法充分说明的问题，在文档中要详细加以说明，要养成文档和原理图先行的习惯。我曾经遇到过一位同行，他从来不画电路图，直接画PCB，居然还开发了不少的产品，我顿时对这位老兄佩服的五体投地，真是人才（天雷滚滚啊）！这种人估计是自学成才的，但如果长此以往而不进行修正，他最终只能做个体户，他永远成为不了一个好团队的领导。
为了让学生从接触电路图设计开始就形成良好的习惯，从本文档以Altium Designer System为例进行原理图及PCB设计说明，以规范课题组的电路图设计，增强团体设计水平。