需求分析是硬件系统设计大第一步
1、功能需求包括： 供电方式以及防护 输入与输出信号的类别及处理 无线通信等
此外还需考虑系统的部分扩展功能，设计冗余 安全冗余。
供电方式以及防护： 内部交转直 OR 外部供给较低直流电；
输入输出信号： 通讯协议 IO口电平 信号的相关参数 带负载等
无线通信：3G GPRS Zigbee低功耗物联网 NFC 蓝牙 RFID。
2、整体性能要求： 输入 输出数据的处理能力 系统工作的温/湿环境等的要求 系统无故障稳定工作时间的要求
系统的能效等级 系统自身的防护性能
输入输出数据的 精度 带宽 实时性 处理数据的能力
系统对温度环境的适应能力： 消费类的通常 0-70℃ 工业级 -40℃-85℃ 军用-55℃-150℃
系统自身防护性能： 过压保护 欠压保护 过流保护 短路保护 雷击保护 静电防护 反接保护 等等
3、接口要求： 各种通讯接口 IO/电源接口 按键 LED灯需要和外界进行交互的器件
4、功耗要求： 热设计功耗（花在热量上的功耗） 满负荷最大功耗 待机功耗 关机功耗 。
功耗设计时要预留冗余 通常20% 防止因器件老化等造成的功耗升高而导致的性能不达标。
5、成本需求： 在考虑安全性和冗余度的前提下，考虑整个BOM（Bill of Material）价格较低。
器件归一化考虑 单板归一化 性能和成本的权衡
6、IP NEMA等级要求：
IP AB :其中第一位A是指电器防尘、防外物侵入的等级；
第二位B表示电器防湿气 、防水浸入的密闭程度 。 数字越大防护等级越高。
NEMA：除上述IP的要求外，还有防爆等级要求。
7、需求分析规划 具体到芯片等设计需求。
产品研发制造的五个阶段：
功能手板WS （Working Sample）： 验证产品的功能 主要与结构相匹配。考虑CNC
工程样机ES （Engineering Sample）：验证产品的详细指标和参数
试产PP（Pilot Production）小批量试产 验证工艺可行性，解决所有问题。
量产评审PR （Production Release ）:是进入量产前的最后阶段，确认生产工艺 等各个参数 。
量产阶段MP（Mass Production）:
硬件系统设计：
硬件系统概要设计阶段需要考虑：
信号完整性（SI） 电源完整性（PI） EMC 结构与散热设计 工艺可行性 测试可行性
系统的信号完整性包括：
1、单一网络的信号完整性问题； 时序 幅度 相位 阻抗不连续 信号反射 振铃 过冲
2、两个或多个网络间的串扰； 同平面走线 不同平面间走线 串扰 3W 布局布线
3、电源和地分配中的轨道塌陷； 电信号返回其源极 电源和地网络中的器件之间的耦合干扰
4、整个系统的电磁干扰和辐射。
外壳及布板设计时的散热考虑：
如果板上有一些大功耗的器件，在布板的时候要特别注意这部器件的布局，与PCB板整体与外壳的配合。
布置时应注意以下： DSP以及FPGA要做一些散热考虑。
1、温度敏感器件如晶振、CPU、内存等应布置在上风处，尽量远离发热器件；
2、对于大发热器件考虑采用 散热片、导热管、风扇、导热脂、导热垫等措施，尽量将热往外壳引或加速排出。
3、散热的气流通道上，应确保在高发热器件的上风处没有较高的器件如电解电容这种，以免影响后续的散热。
4、可以通过在外壳设计的进风口与发热器件沿风速垂直方向均布来加速散热，但也应避免发热器件之间的间距过大，保证风阻均匀，避免风从缝隙处加速流出。
外壳的设计中还包括：
1、外壳开孔的问题，尽量开小圆孔而避免细长孔；
2、外壳表明的材料，包括本身的材质以及外壳表面的材料，有些涂层可以加强屏蔽效果；
3、外壳的安装及布置也要考虑良好接地需要，避免表面形成静电。
4、壳体各层面之间应保证良好的接触，即良好的搭接。可以采用铜网、导电橡胶、金属锁扣等确保接触良好。
PCB板的测试可行性：
主要通过设计的时候在PCB板上增加一些测试点进行：
主要的测试内容有：信号完整性测试、信号时序的测试、电源纹波和噪声测试、强度测试。
飞针测试：通过移动的测针测试PCB板上的测试点，其测试速度较慢，不适于大批量的生产；
ICT在线测试：通过固定在针床上的探针来探测PCB上的测试点。成本高，适合于大批量生产需要。
测试点的注意事项：
1、对所有的关键信号都要添加测试点，并确保其能够被探针测试到；
2、为方便测试，尽量将测试点做到同一个平面；
3、待测信号的测试点附近应合理的布置测试用的地孔；
4、测点的位置应尽量的靠近测试信号源。
特别注意：对于高速信号而言，在走线上添加额外的测试点，会对信号的完整性造成很大的影响。
焊盘的存在引入了额外的寄生参数，会引起走线阻抗的不连续，从而带来信号完整的问题。
测试BGA类信号，有专门的测试夹具； 也有使用免焊接的测试座 如测试EEPROM。
工艺的可行性分析：
1、设计的PCB叠层结构是否符合要求， 要求偶数层符合压制PCB的实际情况，而拒绝奇数
2、PCB上走线的宽度和敷铜的厚度是否符合PCB厂生产的工艺要求；
3、走线单端阻抗及差分阻抗有特殊要求的走线，所设计的走线参数是否符合厂家生产阻抗控制板的要求；
4、确定PCB上所采用的孔的类别：机械钻孔或激光孔是否符合厂家要求。机械钻孔通常在8mil以上
5、较小的PCB板在加工的时候，会做拼版处理，此时要注意的PCB上添加光学定位点 MARK；
6、根据设计需求，确定PCB的生产工艺；
7、厂家生产的图纸通常为gerber文件。