一个优秀的UE设计师必须掌握哪些技能

第一篇：一个优秀的UE设计师必须掌握哪些技能

一个优秀的UE设计师必须掌握哪些技能? User Experience

个人觉得，一个优秀的UE必须居有优秀的审美观，丰富的项目开发经验，以及要掌握目前流行前台脚本技术与后台程序、数据库。

UE是一个需要了解项目开发全局的一个角色。一个项目在拿到需求后，他需要与构架师沟通，了解需求，选择最适合的开发环境和使用技术，也就是确定怎么做。项目过程中他需要编写脚本、控件，确定界面设计规范，培训程序员教他们使用常见控件与设计模版的使用方法。项目后期还是需要他把关所有界面美观与操作性是否符合规范等等。

UE不是设计，而是策划。做UE的规划，最需要具备的就是了解人和人的习惯，顺从人的习

惯，并可以引导人和培养习惯。

做用户体验很重要的一点是同理心，把自己放到用户的位置上来想问题。

每个人的性格、经历、习惯都是不尽相同的，也许设计师和策划人员在把自己比做浏览者的同时也会不自然的带有了自己的一些主观成分，而没有真正能代表大多数用户。而严格的UE规划需要做的“模拟体验”才是真正达到全面的测试规划是否合理的方式。

我们这里UE不是一个岗位，而是一个虚拟的团队，来自于不同部门的专家。包括UI、开发、心理、数据等等。不知道是不是还有其他的UE团队是类似的结构，因为我们目前觉得很难

找到一个或几个同时具备所有这些专家级别技能的人来。

用户体验（user experience）也就是UE是指用户访问一个网站或者使用一个产品时的全部体验。要了解用户操作者的印象和感觉，是否成功，是否享受，是否还想再来/使用。以及他们能够忍受的问题，疑惑和BUG的程度。用户体验设计师应该具备一个全局把握的能力，需要了解产品所针对的用户群体，清楚他们需要什么样的服务，什么样的功能可以满足他们的需求，提出设计方案，告诉自己的团队怎样根据这些需求去做具体的设计。如果团队太小以至于只有你自己，那就最好安排好自己的时间，做好每一个角色，有条理的进行。想清楚这一切后再着手做具体的设计，不然，你只会把自己埋没在无止尽的细节设计中……

第二篇：优秀的java程序员必须掌握的十项技能

西安尚学堂

一个优秀的Java程序员必须掌握的10项技能

3G时代迫使IT从业者中的技术人员掌握越来越多的实用技能，作为IT行业的技术创造者，一个优秀的java程序员必须掌握以下的10项技能，方能胜任java程序员的岗位。

1、语法：必须比较熟悉，在写代码的时候的编辑器对某一行报错应该能够根据报错信息知道是什么样的语法错误并且知道如何修正。

2、命令：必须熟悉自带的常用命令及其常用选项，需要熟悉的命令：appletviewer、Htmlonverter、jar、java、javac、javadoc、javap、javaw、native2ascii、serialver，如果这些命令你没有全部使用过，那么你对java实际上还很不了解。

3、工具：必须至少熟练使用一种IDE的开发工具，例如、Netbeans、JBuilder、Jdeveloper、IDEA、JCreator或者Workshop，包括进行工程管理、常用选项的设置、插件的安装配置以及进行调试。

4、API：的核心API是非常庞大的，但是有一些内容笔者认为是必须熟悉的，否则不可能熟练的运用Java，包括：

◆java.lang包下的80％以上的类的功能的灵活运用。

◆java.util包下的80％以上的类的灵活运用，特别是集合类体系、规则表达式、zip、以及时间、随机数、属性、资源和Timer.◆java.io包下的60％以上的类的使用，理解IO体系的基于管道模型的设计思路以及常用IO类的特性和使用场合。

◆java.math包下的100％的内容。

◆java.net包下的60％以上的内容，对各个类的功能比较熟悉。

◆java.text包下的60％以上的内容，特别是各种格式化类。

◆熟练运用JDBC.8）、java.security包下40％以上的内容，如果对于安全没有接触的话根本就不可能掌握java.◆AWT的基本内容，包括各种组件事件、监听器、布局管理器、常用组件、打印。◆Swing的基本内容，和AWT的要求类似。

◆XML处理，熟悉SAX、DOM以及JDOM的优缺点并且能够使用其中的一种完成XML的解析及内容处理。

5、测试：必须熟悉使用junit编写测试用例完成代码的自动测试。

6、管理：必须熟悉使用ant完成工程管理的常用任务，例如工程编译、生成javadoc、生成jar、版本控制、自动测试。

7、排错：应该可以根据信息比较快速的定位问题的原因和大致位置。

8、思想：必须掌握OOP的主要要求，这样使用Java开发的系统才能是真正的Java系统。

9、规范：编写的代码必须符合流行的编码规范，例如类名首字母大写，成员和方法名首字母小写，方法名的第一个单词一般是动词，包名全部小写等，这样程序的可读性才比较好。

10、博学：掌握、Oracle、WebLogic、Jboss、、Struts、Hibernate 等流行技术，掌握软件架构设计思想、搜索引擎优化、缓存系统设计、网站负载均衡、系统性能调优等实用技术。

第三篇：撰写专利申请文件必须掌握的技能

撰写专利申请文件必须掌握的技能

发明人能够自己撰写专利申请文件是最理想的。但是，绝大多数发明人没有非常深入地研究过专利理论，也没有丰富的文件撰写经验，很难写出有质量的专利文件。有缺陷的专利在转让和维权时很可能遇到麻烦，甚至有可能给权利人造成重大损失。严格按照《专利法》规定的格式撰写专利申请文件是最起码的常识，无需赘述。这里概括了几种写文件必须要掌握的技能，如果您都具备，那就可以大胆地自写专利申请文件了；如果您暂时还不具备这些能力，自写专利文件要慎重。下面是撰写专利申请文件必须掌握的六种技能：

一、必须掌握举一反三的发明创造方法，还要有很高的发明技巧；

二、准确区别《专利法》意义上的技术方案和实施方式是最起码的常识，必须能够熟练地精确描述技术方案和实施方式；

三、准确理解《专利法》意义上的“上位”概念，并且能够在说明书和权利要求中发挥自如；

四、熟练掌握说明书支持权利要求的各种方法；

五、精通从属权利要求的撰写方法，能熟练引用独立权利要求的特征进行举一反三地发挥，还要掌握有章法的渐退技术；

六、要有很强的触类旁通能力，创作灵感要丰富，还要有很强的文字（描述技术特征）能力。

要撰写出高水平的专利申请文件，以上六种技能缺一不可，自写专利申请文件的发明朋友务必慎重，即使委托专利代理人也一定要和代理人有良好的配合。由于掌握以上这六种技能需要很多年时间，一般的发明人似乎没必要花这些时间。文件撰写经验不足的发明人申请专利时，请有经验的人帮忙或委托专利代理机构是明智的。

发明创造和撰写专利申请文件如同下棋，仅仅知道规则是不够的，会下棋的人很多，但水平高的人不多。只有通过六种技能的综合发挥，才可能让我们的发明创造得到发挥，甚至能让那些创造性不明显的技术成为优秀的发明创造。

如何正确撰写专利申请文件

如何正确撰写专利申请文件

――对专利权人状告专利代理人的个案评析

文/北京德权律师事务所张诗琼律师

摘要：专利事务所与专利权人签订委托代理合同，专利权人的合同目的是仅获取专利权，还是包括专利侵权后应得到的有效保护？这是与专利权人的权利密切相关的问题，也是专利代理人应审慎处理的问题。具体言之，即专利代理人应如何正确处理权利要求范围与专利保护的关系，即如何在专利申请过程中让专利权的保护范围适当，既不过宽，也不过窄，使专利权人的利益最大化。本案是国内首件因专利代理事务所不称职的代理行为而引发的索赔案件，具有典型意义，案发后，引起专利代理界广泛关注。

案情回放

某基地研究所高级工程师费水福发明了“组合式直型全自动焊锡装置”，1994年3月委托原贵州航空工业专利事务所（简称专利所）代理申请专利。1995年1月获实用新型专利权。1996年初，市场即发现与本专利类似的产品，费水福于1997年专程去深圳调查，发现多家港资企业也在销售类似产品。经收集证据后，费水福请求深圳知识产权局给予行政处理，结果被驳回，理由是：“被控两种产品均未落入本专利的保护范围。”

费水福经咨询专业代理机构后才明白：专利代理人在撰写本案权利要求时，把所有附加技术特征（即非必要技术特征）全部写成了必要技术特征，使本专利的保护范围缩到最低限度，导致 “侵权者”规避了该专利而未侵权。但该后果是两种可能性造成的：

1、专利权人未要求做专利检索，也没有支付做专利检索的费用（1994年，国内还几乎没有免费的网上检索），所以，权利要求与现有技

术的划界是代理人“估计”的结果，代理人由于担心权利要求范围太宽不会获得专利权，故将附加技术特征写成了必要技术特征（本案专利是实用新型，代理人的这种担心是没必要的，所以第一种可能性极小）。

2、代理人确实水平有限，不清楚权利要求范围的宽窄对专利侵权的影响。费水福了解到，目前，国内专利申请文件是专利代理人撰写，他们的专业范围（特别是专利代理人资格考试）较少涉及到专利侵权，并且缺乏对法律的系统学习和熟练操作，所以部分代理人不清楚权利要求范围的宽窄对侵权认定的影响；而专利侵权案件大多数由律师代理，律师却缺乏技术知识和专利代理的相关知识，所以，做专利侵权案件也不是一般普通律师可以胜任的。费水福反复考虑后，认为是专利代理人的不称职代理行为影响了专利权人的利益，遂于2004年，向贵州省贵阳市中级人民法院提起诉讼，请求判令被告贵州国防工业专利中心、贵州某基地第一设计所、贵州某基地赔偿专利损失。

贵阳市中院认为，专利事务所与费水福订立的专利代理合同，系双方真实意思表示，内容合法，为有效合同，签约后，该所按照双方合同约定，已实际全面履行了合同约定的义务，即代理费水福申请专利并获得授权，完成了代理行为。判决驳回原告费水福的诉讼请求。

费水福不服一审判决，遂于2004年7月向贵州省高级人民法院提起上诉，费水福向高院诉称：

1、按（专利代理委托书）“代理办理名称为《组合式直型全自动焊锡装置》的发明创造申请实用新型专利以及在专利有效期内的全部专利事宜”的约定，专利事务除了为委托人代理申请专利以外，还要承担“在专利权有效期内的全部事宜”。原审法院认定专利事务所代理申请专利并获得授权，已全面履行了合同义务的结论与《专利代理条例》第25条的规定相悖；

2、本专利的发明核心就是组合式直型全自动焊锡装置，而专利代理人却把“弹簧爪式链爪输送机构”在权利要求书中写成是本专利的发明核心，将权利要求书不分独立权利要求和从属权利要求，合并写成一条，把所有附加技术特征（即非必要技术特征）全部写成必要技术特征，使本专利的保护范围缩小到最低限度，导致本专利无法得到有效保护，失去了申请专利的目的和意义，专利事务所应当承担赔偿责任。省高院认为，费水福与专利事务所签订的《专利代理委托书》系双方真实意思表示，内容不违反法律法规规定，应予认定合法有效。费水福按约定向专利事务所支付了代理费，履行了合同义务。专利事务所接受委托后，撰写了包括权利要求书在内的申报《组合式直型全自动焊锡装置》专利所必备的文件，经费水福本人审看认可后，按程序代为进行申报并获得国家专利局授予的专利权证书，从而履行了“代为办理名称为《组合式直型全自动焊锡装置》的发明创造申请实用新型专利”的义务。专利事务所撰写的权利要求书是否存在使专利保护范围缩小和应否对费水福进行赔偿问题，因本案双方当事人签订的《专利代理委托书》并未就专利代理人代理如何撰写专利申报文件进行约定，其提交的申报文件也经主管部门审查合格，而使费水福获得了专利，故费水福的上述理由无事实和法律依据，不能成立。高院还认为，对于其他两被告，即设计所和贵航公司，两者与费水福之间无民事法律关系，两者虽与专利中心有一定的组织联系，鉴于专利中心在本案中依法不承担赔偿责任及专利中心自身具备承担民事责任的主体资格，费水福对设计所和贵航共同承担民事责任的上诉主张，不予支持，费水福终审败诉。

案例评析

一、专利事务所与专利权人签订委托代理合同，专利权人的合同目的及专利

事务所合同义务的确定：

（一）专利权人的合同目的本案，专利申请的目的是一、二审法院认为的“获得专利权”？还是费水福认为的“专利得到有效保护”？抑或上述两目的都有？

在专利的三种类型中，发明需经过国家知识产权局的初步审查和实质审查，而实用新型、外观设计只需初步审查合格即可获得专利权，即主要审查专利申请文件是否符合规定的格式，权利要求主题是否属于不授权内容（如科学发现、智力活动的规则和方法）等，一般说来，只要是对专利法稍有研究的人士都可以撰写实用新型、外观设计的申请文件并会获得授权，但如想让实用新型、外观设计授权后得到有效的保护，却是非专业人士莫属。

现在，国内的普遍现实是：专利申请人不明白专利申请文件的撰写与授权后的专利保护的关系，以为只要得到了专利权，自己的目的就达到了，专利事务所也就圆满地完成了任务。可日后一旦指控实施者侵权，才发现实施者规避了自己的专利保护范围，即实施者的产品去掉或改变了其独立权利要求的某些本应不是必要技术特征的“必要技术特征”；或者实施者向国家知识产权局提起专利权人的专利“无效”。这两种结果是出乎专利权人意料的，经过侵权诉讼后，专利权人才清楚，在开始撰写专利申请文件的时候，如专利代理人的专业水准较高，是完全可以避免的。

所以，专利权人申请专利的目的绝大多数是为了专利授权后的有效保护，而不仅仅只是获得专利权那一纸证书。如果专利授权后不能得到有效保护，是“垃圾专利”，我们又落入了“为专利而专利”的怪圈。所以，有责任心、有较高专业水准的专利代理人应让专利申请人明白个中究竟，特别是实用新型、外观设计，拿到专利证书太容易了，但如何撰写申请文件才能使专利权得到有效保护却是应该谨慎考虑的问题。

（二）专利代理人的合同义务

省高院在二审判决中认为：费水福与专利事务所签订的《专利代理委托书》系双方真实意思表示，内容不违反法律法规规定，应予认定合法有效。费水福按约定向专利事务所支付了代理费，履行了合同义务。专利事务所接受委托后，撰写了包括权利要求书在内的申报专利所必备的文件，经费水福本人审看认可后，按程序代为进行申报并获得国家专利局授予的专利权证书，从而履行了“代为办理名称为《组合式直型全自动焊锡装置》的发明创造申请实用新型专利”的义务。但专利申请人委托专利事务所的目的不仅是为了获得专利权，其最终的目的是为了专利被授权后能获得最大限度的保护。所以，专利事务所的合同义务应包括“为使申请人获得专利权和专利被授权后能获得最大限度的保护而正确撰写专利文件”，该义务应是专利代理人的“合同”义务，是专利代理人经过专业考试才能上岗的“专业性”水平和较高收费决定的。遗憾的是，省高院在二审判决中却认定，因本案双方当事人签订的《专利代理委托书》并未就专利代理人代理如何撰写专利申报文件进行约定，其提交的申请文件也经主管部门审查合格，而使费水福获得了专利，故费水福的上述理由无事实和法律依据，不能成立。省高院对合同义务的理解过于机械。试想，专利申请人怎么会与专利代理事务所约定如何撰写专利申请文件，申请人如果知道怎么撰写，他还会求助于专业人士吗？另外，省高院对专利申请人委托专利事务所的目的理解也比较片面，以为获得专利权，专利事务所即实现了专利申请人的合同目的，其实获得专利权只是形式，专利授权后的保护才是实质；同时，省高院对专利代理人应如何撰写宽窄适度的权利要

求了解也不够深入。

本案，专利代理人应为获得专利权和专利授权后的有效保护正确撰写申请文件，本案部分事实未查清，直接导致了判决有误。

二、专利代理人应如何正确处理权利要求与专利保护的关系

（一）必要技术特征与附加技术特征的正确区分

本案原告费水福提出：本专利权利要求书的撰写违反常规，专利代理人在权利要求书中把所有附加技术特征（即非必要技术特征）全部写成必要技术特征，使本专利的保护范围缩小到最低限度，导致该专利实施无法得到有效保护，失去了申请专利的目的和意义。

那么，专利代理人在申请人提交的技术交底资料的基础上如何区分必要技术特征与非必要技术特征，并将必要技术特征写入独立权利要求从而确定专利权的权利保护范围呢？由于权利要求范围的宽与窄，直接涉及权利人的权利和社会公众的利益的平衡，也是司法审判中法院对被诉侵权人是否侵权的认定界线，所以，对该问题的分析是非常重要的。

必要技术特征是指发明或者实用新型为解决其技术问题所不可缺少的技术特征，其总和足以构成发明或者实用新型的技术方案，使之区别于背景技术中所述的其他技术方案。

独立权利要求应当从整体上反映发明或者实用新型的技术方案，记载解决技术问题的必要技术特征。

如果一项权利要求包含了另一项同类权利要求中的所有技术特征，且对该项权利要求的技术方案作了进一步的限定，则该权利要求为从属权利要求。由于从属权利要求用附加的技术特征对所引用的权利要求作了进一步的限定，所以其保护范围落在其所引用的权利要求的保护范围之内。从属权利要求中的附加技术特征，可以是对所引用的权利要求的技术特征作进一步限定的技术特征，也可以是增加的技术特征。

必要技术特征与附加技术特征的区分决定了专利权利保护范围的大小。在一件申请的权利要求书中，独立权利要求所限定的一项发明或者实用新型的保护范围最宽。

可见，在一件专利申请的权利要求中，必要技术特征的确认是非常关键的，但必要技术特征的“必要”是与背景技术相比较而言为“必要”，即必要技术特征是针对申请时的背景技术而言为完成发明目的所不可缺少的技术特征。

那么，专利申请时的背景技术怎么了解？目前，最有效的方法是专利检索。通过专利检索找出与申请人的发明最接近的一篇现有技术文件，将该文件与申请人的发明或者实用新型所共有的必要技术特征写入独立权利要求的前序部分，将区别技术特征写入独立权利要求的特征部分（即俗称划界），独立权利要求的保护范围就是专利的最大保护范围，任何他人的同类产品中实现同样功能的技术特征不可落入该独立权利要求范围内，否则，即构成专利侵权。另外，将不是必要技术特征的技术特征（即附加技术特征）写入从属权利要求，他人的同类产品中实现同样功能的技术特征同样不可落入该从属权利要求范围之内。一般说来他人产品的技术特征一旦落入了独立权利要求范围，则肯定落入了从属权利要求范围，即构成侵权。

可见，必要技术特征与附加技术特征的区分决定了专利权利保护范围的大小。

（二）权利要求范围概括适当

权利要求范围的准确概括应避免以下两种情形：

1、概括的保护范围过大，使用了过多的上位概念、功能性限定的技术特征，导致其保护范围中包含了现有技术从而不具备《专利法》第二十二条所规定的新颖性和创造性，或将必要技术特征当成附加技术特征写入了从属权利要求，导致独立权利要求缺乏某些必要技术特征而无法实现发明目的，同时独立权利要求范围也由于缺乏足够的具体实施方式的支持从而不符合《专利法》：“应当以说明书为依据”的规定。所以，权利要求范围概括过大会使专利申请不容易被授权，即使被专利授权，以后也容易被宣告专利无效。

2、所概括的保护范围过小，将权利要求的保护范围仅限制在其具体实施的程度上，即将附加技术特征写入独立权利要求，而并未做进一步合理的概括，从而损失了其可能获得的更大合法权益，使得他人在实施时只需对发明的技术方案稍作变化，便可平安地绕过其独立权利要求的保护范围从而不构成侵权。如本案中，专利权人请求深圳知识产权局的行政保护被驳回，结论是被控两种产品均未落入本专利的保护范围，即被控产品略加改造就不侵犯专利权人的专利权，使专利权人的专利实际上得不到有效保护或根本不会得到保护。

采用上述措施能够在某种程度上控制专利申请文件的质量，但它也只是专撰写专利申请文件的一个方面，如何使申请文件的内容更准确、有效、充实以及说明书充分公开，还需要采取另外其他的措施，如：以充分检索为依据，将一部分技术要点作为技术秘密保留起来，重点突出申请人的“发明点”所在；同时，对于发明的具体技术方案公开到基本上可实施的程度即可，并最好给出多种并列选择，而不指出哪种是最优方案，也不必完全暴露工艺流程中的所有技术细节，这样，可为今后的审查预留修改空间，也为申请人的产品保持市场独占性赢得机会。可见，较高专业水准的专利申请文件取决于专利代理人在专利检索后的正确撰写，如专利申请既没经过专利检索，专利代理人的专业水平又有限，那么，专利申请文件即使获得授权，以后的专利保护也是非常艰难。现在，国内的专利代理业务中存在一个误区，就是许多申请人为省钱不做专业的专利检索，也不懂得做免费的网上检索，选择专利事务所时以“专利代理费便宜”为导向，以“专利授权”为评价专利代理人业务水平的高低（前面已讲过，实用新型和外观设计非常容易获得专利授权），这种误区导致一些专业水准较高的专利代理人也加入了“价格战”的恶性循环。其实，最后为质劣价廉的申请文件买单的还是专利申请人，他们在以后的专利保护中会有许多无法挽回的损失；从长远看，受损失的还有国家，因为虽然有很多专利，但相当一部分是垃圾专利，这些专利不会对社会有什么贡献，反而会挫伤发明人专利申请的积极性。

所以，专利申请人在专利申请过程中，应意识到专利申请文件正确撰写的重要性；同时专利代理事务所也应注重提高服务质量，以切实实现专利申请人的权利保护。

第四篇：孩子未来必须掌握的四项技能

孩子未来必须掌握的四项技能

1.更加了解世界现在的学生都是地球村的成员，他们都需要以此行事。联合包裹服务公司(UPS的首席执行官埃斯丘在谈到该公司需要什么样的雇员时说，他们应该懂得国际贸易，了解国外文化，能用当地语言进行交流。然而，在美国中学中，只有不到一半的学生正在学习外语，而社会学科也以美国历史为主。

2.超常规思维美国国家教育与经济中心主席塔克说，在新经济中的工作——那些不会被外包或被自动化的工作——将“需要很强的创造力和革新技能，有这种技能的人，能够在其他人看到混乱的地方发现规律”。但随着《不让一个孩子落伍》法案的实施，美国学校在回到基本教育目标的氛围下变得更加胆小。畅销书《扁平化世界》的作者弗里德曼说，学生还必须学习跨学科思考，因为很多新突破就是由此产生的。“正是这种跨学科的联合——设计和技术，数学和艺术——才催生了‘你的视频’网站和谷歌公司。”

3.辨别信息真伪的能力在信息大爆炸时代，学生要学会快速处理信息，区分出哪些是可信的，哪些是不可信的。戴尔公司的高级经理布鲁特说：“学生需要学会管理信息、解释信息、验证信息，并知道如何依此采取行动。”

4.交际能力在今天的工作场所里，情商与智商一样重要。洛克希德·马丁公司的前首席执行官奥古斯丁说：“今天的很多创新都需要团队一起工作，我们必须强调沟通技能，学生要学会与来自不同文化的人合作。”

第五篇：硬件工程师必须掌握的技能总结

硬件工程师必须掌握的技能总结 充分了解各方的设计需求，确定合适的解决方案

启动一个硬件开发项目，原始的推动力会来自于很多方面，比如市场的需要，基于整个系统架构的需要，应用软件部门的功能实现需要，提高系统某方面能力的需要等等，所以作为一个硬件系统的设计者，要主动的去了解各个方面的需求，并且综合起来，提出最合适的硬件解决方案。比如A项目的原始推动力来自于公司内部的一个高层软件小组，他们在实际当中发现原有的处理器板IP转发能力不能满足要求，从而对于系统的配置和使用都会造成很大的不便，所以他们提出了对新硬件的需求。本文由天搜科技整理分享。

根据这个目标，硬件方案中就针对性的选用了两个高性能网络处理器，然后还需要深入的和软件设计者交流，以确定内存大小，内部结构，对外接口和调试接口的数量及类型等等细节，比如软件人员喜欢将控制信令通路和数据通路完全分开来，这样在确定内部数据走向的时候要慎重考虑。项目开始之初是需要召开很多的讨论会议的，应该尽量邀请所有相关部门来参与，好处有三个，第一可以充分了解大家的需要，以免在系统设计上遗漏重要的功能，第二是可以让各个部门了解这个项目的情况，提早做好时间和人员上协作的准备，第三是从感情方面讲，在设计之初各个部门就参与了进来，这个项目就变成了大家共同的一个心血结晶，会得到大家的呵护和良好合作，对完成工作是很有帮助的。2 原理图设计中要注意的问题

原理图设计中要有“拿来主义”，现在的芯片厂家一般都可以提供参考设计的原理图，所以要尽量的借助这些资源，在充分理解参考设计的基础上，做一些自己的发挥。当主要的芯片选定以后，最关键的外围设计包括了电源，时钟和芯片间的互连。

电源是保证硬件系统正常工作的基础，设计中要详细的分析：系统能够提供的电源输入；单板需要产生的电源输出；各个电源需要提供的电流大小；电源电路效率；各个电源能够允许的波动范围；整个电源系统需要的上电顺序等等。比如A项目中的网络处理器需要1.25V作为核心电压，要求精度在＋5%-－3%之间，电流需要12A左右，根据这些要求，设计中采用5V的电源输入，利用Linear的开关电源控制器和IR的MOSFET搭建了合适的电源供应电路，精度要求决定了输出电容的ESR选择，并且为防止电流过大造成的电压跌落，加入了远端反馈的功能。

时钟电路的实现要考虑到目标电路的抖动等要求，A项目中用到了GE的PHY器件，刚开始的时候使用一个内部带锁相环的零延时时钟分配芯片提供100MHz时钟，结果GE链路上出现了丢包，后来换成简单的时钟Buffer器件就解决了丢包问题，分析起来就是内部的锁相环引入了抖动。

芯片之间的互连要保证数据的无误传输，在这方面，高速的差分信号线具有速率高，好布线，信号完整性好等特点，A项目中的多芯片间互连均采用了高速差分信号线，在调试和测试中没有出现问题。PCB设计中要注意的问题 PCB设计中要做到目的明确，对于重要的信号线要非常严格的要求布线的长度和处理地环路，而对于低速和不重要的信号线就可以放在稍低的布线优先级上。重要的部分包括：电源的分割；内存的时钟线，控制线和数据线的长度要求；高速差分线的布线等等。A项目中使用内存芯片实现了1G大小的DDR memory，针对这个部分的布线是非常关键的，要考虑到控制线和地址线的拓扑分布，数据线和时钟线的长度差别控制等方面，在实现的过程中，根据芯片的数据手册和实际的工作频率可以得出具体的布线规则要求，比如同一组内的数据线长度相差不能超过多少个mil，每个通路之间的长度相差不能超过多少个mil等等。当这些要求确定后就可以明确要求PCB设计人员来实现了，如果设计中所有的重要布线要求都明确了，可以转换成整体的布线约束，利用CAD中的自动布线工具软件来实现PCB设计，这也是在高速PCB设计中的一个发展趋势。4 检查和调试

当准备调试一块板的时候，一定要先认真的做好目视检查，检查在焊接的过程中是否有可见的短路和管脚搭锡等故障，检查是否有元器件型号放置错误，第一脚放置错误，漏装配等问题，然后用万用表测量各个电源到地的电阻，以检查是否有短路，这个好习惯可以避免贸然上电后损坏单板。调试的过程中要有平和的心态，遇见问题是非常正常的，要做的就是多做比较和分析，逐步的排除可能的原因，要坚信“凡事都是有办法解决的”和“问题出现一定有它的原因”，这样最后一定能调试成功。5 一些总结的话

现在从技术的角度来说，每个设计最终都可以做出来，但是一个项目的成功与否，不仅仅取决于技术上的实现，还与完成的时间，产品的质量，团队的配合密切相关，所以良好的团队协作，透明坦诚的项目沟通，精细周密的研发安排，充裕的物料和人员安排，这样才能保证一个项目的成功。

一个好的硬件工程师实际上就是一个项目经理，他/她需要从外界交流获取对自己设计的需求，然后汇总，分析成具体的硬件实现。还要跟众多的芯片和方案供应商联系，从中挑选出合适的方案，当原理图完成后，他/她要组织同事来进行配合评审和检查，还要和CAD工程师一起工作来完成PCB的设计。与此同时，还要准备好BOM清单，开始采购和准备物料，联系加工厂家完成板的贴装。在调试的过程中他/她要组织好软件工程师来一起攻关调试，配合测试工程师一起解决测试中发现的问题，等到产品推出到现场，如果出现问题，还需要做到及时的支持。所以做一个硬件设计人员要锻炼出良好的沟通能力，面对压力的调节能力，同一时间处理多个事务的协调和决断能力和良好平和的心态等等。

还有细心和认真，因为硬件设计上的一个小疏忽往往就会造成非常大的经济损失，比如以前碰到一块板在PCB设计完备出制造文件的时候误操作造成了电源层和地层连在了一起，PCB板制造完毕后又没有检查直接上生产线贴装，到测试的时候才发现短路问题，但是元器件已经都焊接到板上了，结果造成了几十万的损失。所以细心和认真的检查，负责任的测试，不懈的学习和积累，才能使得一个硬件设计人员持续不断的进步，而后术业有所小成。

对于现在一个电子系统来说，电源部分的设计也越来越重要，我想通过和大家探讨一些自己关于电源设计的心得，来个抛砖引玉，让我们在电源设计方面能够都有所深入和长进。Q1：如何来评估一个系统的电源需求

Answer：对于一个实际的电子系统，要认真的分析它的电源需求。不仅仅是关心输入电压，输出电压和电流，还要仔细考虑总的功耗，电源实现的效率，电源部分对负载变化的瞬态响应能力，关键器件对电源波动的容忍范围以及相应的允许的电源纹波，还有散热问题等等。功耗和效率是密切相关的，效率高了，在负载功耗相同的情况下总功耗就少，对于整个系统的功率预算就非常有利了，对比LDO和开关电源，开关电源的效率要高一些。同时，评估效率不仅仅是看在满负载的时候电源电路的效率，还要关注轻负载的时候效率水平。

至于负载瞬态响应能力，对于一些高性能的CPU应用就会有严格的要求，因为当CPU突然开始运行繁重的任务时，需要的启动电流是很大的，如果电源电路响应速度不够，造成瞬间电压下降过多过低，造成CPU运行出错。

一般来说，要求的电源实际值多为标称值的＋－5%，所以可以据此计算出允许的电源纹波，当然要预留余量的。散热问题对于那些大电流电源和LDO来说比较重要，通过计算也是可以评估是否合适的。

Q2：如何选择合适的电源实现电路

Answer：根据分析系统需求得出的具体技术指标，可以来选择合适的电源实现电路了。一般对于弱电部分，包括了LDO（线性电源转换器），开关电源电容降压转换器和开关电源电感电容转换器。相比之下，LDO设计最易实现，输出纹波小，但缺点是效率有可能不高，发热量大，可提供的电流相较开关电源不大等等。而开关电源电路设计灵活，效率高，但纹波大，实现比较复杂，调试比较烦琐等等。Q3：如何为开关电源电路选择合适的元器件和参数

Answer：很多的未使用过开关电源设计的工程师会对它产生一定的畏惧心理，比如担心开关电源的干扰问题，PCB layout问题，元器件的参数和类型选择问题等。其实只要了解了，使用一个开关电源设计还是非常方便的。

一个开关电源一般包含有开关电源控制器和输出两部分，有些控制器会将MOSFET集成到芯片中去，这样使用就更简单了，也简化了PCB设计，但是设计的灵活性就减少了一些。

开关控制器基本上就是一个闭环的反馈控制系统，所以一般都会有一个反馈输出电压的采样电路以及反馈环的控制电路。因此这部分的设计在于保证精确的采样电路，还有来控制反馈深度，因为如果反馈环响应过慢的话，对瞬态响应能力是会有很多影响的。而输出部分设计包含了输出电容，输出电感以及MOSFET等等，这些的选择基本上就是要满足一个性能和成本的平衡，比如高的开关频率就可以使用小的电感值（意味着小的封装和便宜的成本），但是高的开关频率会增加干扰和对MOSFET的开关损耗，从而效率降低。使用低的开关频率带来的结果则是相反的。

对于输出电容的ESR和MOSFET的Rds_on参数选择也是非常关键的，小的ESR可以减小输出纹波，但是电容成本会增加，好的电容会贵嘛。开关电源控制器驱动能力也要注意，过多的MOSFET是不能被良好驱动的。一般来说，开关电源控制器的供应商会提供具体的计算公式和使用方案供工程师借鉴的。

Q4：如何调试开关电源电路

Answer：有一些经验可以共享给大家

1: 电源电路的输出输出通过低阻值大功率电阻接到板内，这样在不焊电阻的情况下可以先做到电源电路的先调试，避开后面电路的影响。

2: 一般来说开关控制器是闭环系统，如果输出恶化的情况超过了闭环可以控制的范围，开关电源就会工作不正常，所以这种情况就需要认真检查反馈和采样电路。特别是如果采用了大ESR值的输出电容，会产生很多的电源纹波，这也会影响开关电源的工作的。接地技术的讨论 Q1：为什么要接地?

Answer：接地技术的引入最初是为了防止电力或电子等设备遭雷击而采取的保护性措施，目的是把雷电产生的雷击电流通过避雷针引入到大地，从而起到保护建筑物的作用。同时，接地也是保护人身安全的一种有效手段，当某种原因引起的相线（如电线绝缘不良，线路老化等）和设备外壳碰触时，设备的外壳就会有危险电压产生，由此生成的故障电流就会流经PE线到大地，从而起到保护作用。随着电子通信和其它数字领域的发展，在接地系统中只考虑防雷和安全已远远不能满足要求了。比如在通信系统中，大量设备之间信号的互连要求各设备都要有一个基准‘地’作为信号的参考地。而且随着电子设备的复杂化，信号频率越来越高，因此，在接地设计中，信号之间的互扰等电磁兼容问题必须给予特别关注，否则，接地不当就会严重影响系统运行的可靠性和稳定性。最近，高速信号的信号回流技术中也引入了“地”的概念 Q2：接地的定义

Answer: 在现代接地概念中、对于线路工程师来说，该术语的含义通常是‘线路电压的参考点’；对于系统设计师来说，它常常是机柜或机架；对电气工程师来说，它是绿色安全地线或接到大地的意思。一个比较通用的定义是“接地是电流返回其源的低阻抗通道”。注意要求是”低阻抗”和“通路”。Q3：常见的接地符号

Answer: PE,PGND,FG－保护地或机壳；BGND或DC-RETURN－直流－48V(+24V)电源（电池）回流；GND－工作地；DGND－数字地；AGND－模拟地；LGND－防雷保护地 Q4：合适的接地方式

Answer: 接地有多种方式，有单点接地，多点接地以及混合类型的接地。而单点接地又分为串联单点接地和并联单点接地。一般来说，单点接地用于简单电路，不同功能模块之间接地区分，以及低频（f<1MHz）电子线路。当设计高频（f>10MHz）电路时就要采用多点接地了或者多层板（完整的地平面层）。Q5：信号回流和跨分割的介绍

Answer：对于一个电子信号来说，它需要寻找一条最低阻抗的电流回流到地的途径，所以如何处理这个信号回流就变得非常的关键。

第一，根据公式可以知道，辐射强度是和回路面积成正比的，就是说回流需要走的路径越长，形成的环越大，它对外辐射的干扰也越大，所以，PCB布板的时候要尽可能减小电源回路和信号回路面积。

第二，对于一个高速信号来说，提供有好的信号回流可以保证它的信号质量，这是因为PCB上传输线的特性阻抗一般是以地层（或电源层）为参考来计算的，如果高速线附近有连续的地平面，这样这条线的阻抗就能保持连续，如果有段线附近没有了地参考，这样阻抗就会发生变化，不连续的阻抗从而会影响到信号的完整性。所以，布线的时候要把高速线分配到靠近地平面的层，或者高速线旁边并行走一两条地线，起到屏蔽和就近提供回流的功能。

第三，为什么说布线的时候尽量不要跨电源分割，这也是因为信号跨越了不同电源层后，它的回流途径就会很长了，容易受到干扰。当然，不是严格要求不能跨越电源分割，对于低速的信号是可以的，因为产生的干扰相比信号可以不予关心。对于高速信号就要认真检查，尽量不要跨越，可以通过调整电源部分的走线。（这是针对多层板多个电源供应情况说的）Q6：为什么要将模拟地和数字地分开，如何分开?

Answer：模拟信号和数字信号都要回流到地，因为数字信号变化速度快，从而在数字地上引起的噪声就会很大，而模拟信号是需要一个干净的地参考工作的。如果模拟地和数字地混在一起，噪声就会影响到模拟信号。

一般来说，模拟地和数字地要分开处理，然后通过细的走线连在一起，或者单点接在一起。总的思想是尽量阻隔数字地上的噪声窜到模拟地上。当然这也不是非常严格的要求模拟地和数字地必须分开，如果模拟部分附近的数字地还是很干净的话可以合在一起。Q7：单板上的信号如何接地?

Answer：对于一般器件来说，就近接地是最好的，采用了拥有完整地平面的多层板设计后，对于一般信号的接地就非常容易了，基本原则是保证走线的连续性，减少过孔数量；靠近地平面或者电源平面，等等。Q8：单板的接口器件如何接地?

Answer：有些单板会有对外的输入输出接口，比如串口连接器，网口RJ45连接器等等，如果对它们的接地设计得不好也会影响到正常工作，例如网口互连有误码，丢包等，并且会成为对外的电磁干扰源，把板内的噪声向外发送。一般来说会单独分割出一块独立的接口地，与信号地的连接采用细的走线连接，可以串上0欧姆或者小阻值的电阻。细的走线可以用来阻隔信号地上噪音过到接口地上来。同样的，对接口地和接口电源的滤波也要认真考虑。Q9：带屏蔽层的电缆线的屏蔽层如何接地? Answer：屏蔽电缆的屏蔽层都要接到单板的接口地上而不是信号地上，这是因为信号地上有各种的噪声，如果屏蔽层接到了信号地上，噪声电压会驱动共模电流沿屏蔽层向外干扰，所以设计不好的电缆线一般都是电磁干扰的最大噪声输出源。当然前提是接口地也要非常的干净。