如果您是一位電子產品設計師，并且對軟件開發有所了解，或許已經感受到了新產品技術發展的迅猛態勢。在工業、商業和消費領域等各個領域的新產品，都開始使用嵌入式系統。這些產品不僅采用先進的 PCB 設計，還需搭配定制軟件。要讓這些新產品成功上市，應采用怎樣的最佳開發流程呢？

硬件設計師正在借鑒軟件開發團隊的經驗，在開發初期實施系統級設計。了解系統建模和抽象層次在硬件和軟件設計中的作用，不僅可以促進跨職能開發團隊的溝通，還能幫助團隊高效協作，打造更具競爭力的產品，并嚴格遵守開發時間表。

為什么要使用系統級建模和設計？

隨著時間的推移，新設計和產品日趨復雜，開發工作量也大幅增加。如今，越來越多的產品已發展為嵌入式系統，需要硬件和軟件同時開發，才能滿足嚴苛的設計時間要求。設計復用和驗證方法可以幫助產品開發團隊嚴格執行開發進度計劃，將成本控制在預算范圍內。

這時就可以體現系統級建模的價值。所謂“設計復用”，并非將現有的 IC 或 PCB 直接重新設計為新產品，而是將舊設計中的現有功能模塊集成至分層原理圖中，基于成熟的硬件模塊構建新系統。

通過復用現有硬件模塊，設計團隊可以采用模塊化設計方法，重點關注電子功能的開發。就 PCB 設計而言，只要各功能模塊之間的電氣連接經過嚴格定義并實現標準化，每個模塊均可歸入其自己的原理圖。這雖然增加了前期的工作量，但從長遠來看，有助于優化產品設計流程，尤其適用于經常使用多個模塊的情況。

了解系統建模和抽象層次

確定新產品的設計要求并構建其功能模塊圖，是使用系統建模和抽象層次開發電子產品的核心所在。要實施系統級設計流程并成功推進 PCB layout，首要任務是確定新產品的功能需求。這為新產品開發奠定了基礎，有助構建功能模塊圖，直觀呈現系統功能。

電子產品開發中設計抽象層次的演進

作為系統級設計和建模的一部分，在設計復用時，應重點關注器件采購。如果計劃在新系統中復用舊功能模塊，則務必確認該模塊中的器件是否在市場上穩定供應，并確認這些所需器件是否會停產，否則將影響新產品的持續生產。

如果采用模塊化方法設計每個功能模塊的原理圖，則可以將它們以分層的方式鏈接在一起，確保系統能夠充分體現模塊圖中定義的預期功能。在 PCB layout 中捕獲原理圖、排列器件并為電路板布線后，便可進行最終的設計驗證步驟，包括布線后仿真、批量設計規則檢查和 DFM 檢查。

正確的器件有助于系統建模：SoM 和 SoC

隨著 5G/電信、汽車、航空航天乃至光子學領域中的系統日趨復雜，零部件市場做出了積極響應，提供系統級模塊（SoM）和系統級芯片（SoC）器件。這些 ASIC 將大量功能集成至單個器件中，加速了系統建模和抽象層次的過渡，因為這些器件的功能和接口經過嚴格定義，可以輕松集成至針對特定應用的新產品中。

SoC 通過系統建模和抽象層次加速設計進程

在設計期間，除了在更高的抽象層次上處理和定義復雜功能外，SoC 和 SoM 還為版圖設計工程師帶來了更多優勢。這些器件將多種功能集成至單一器件中，不僅減少了器件總數，還降低了電路板的空間需求。這些模塊化器件也經過嚴格測試和認證，確保在您的 layout 中正常運行。

在硬件開發過程中，貫穿設計、系統建模和抽象層次可能充滿挑戰。但借助適當的 PCB 設計和分析軟件包，您的團隊能夠有序協作，快速復用和驗證設計模塊，并根據需要對設計模塊進行仿真。Allegro X PCB Designer 和 Cadence 的全套分析工具讓您輕松實現各種設計流程，包括系統級設計。