硬件边界定义与文档化
适用场景
硬件边界定义是 PRD 变更控制的第一道防线,以下场景必须启动本流程:
- 新产品 PRD 制定:首次定义硬件对外接口与参数基线。
- 现有 PRD 变更:涉及接口类型、信号协议、电气/机械/热参数的任何修改。
- 跨团队接口对齐:硬件、软件、结构、测试团队需要统一的边界契约。
- 供应商/合作伙伴交付:外部模块的接口规格必须纳入边界管控。
- 兼容性评估:硬件升级或平台化复用时,需验证边界是否被破坏。
前置条件
执行边界定义前,以下条件必须全部满足:
- PRD 已通过初步评审,需求范围基本锁定。
- 系统架构图(含模块划分与接口关系)已发布。
- 硬件规格书草案已完成,关键器件选型初步确定。
- 相关干系人(产品经理、系统架构师、测试负责人)已确认参与。
- 边界定义模板(ICD 模板、信号协议表模板)已准备就绪。
操作步骤
硬件边界定义采用“先分类、再细化、后文档化”的三段式流程,整体逻辑如下图所示:
依据上图流程,按以下四个步骤逐项执行:
-
识别并分类物理接口类型
- 梳理硬件所有对外接口(板级、线缆、模块间、机箱外部)。
- 按 电气接口(信号电平、阻抗、时序)、机械接口(连接器型号、引脚间距、装配尺寸)、热接口(功耗、热阻、散热路径)三大类归档。
- 为每个接口分配唯一编号,标注接口方向(输入/输出/双向)及功能描述。
-
编制信号协议表
- 针对每个电气接口,列出所有信号线,定义信号名、方向、电平标准、最大频率/速率。
- 标注协议类型及版本(如 I2C 400kHz、UART 115200bps、SPI Mode 0)。
- 明确时序约束(建立时间、保持时间、上升/下降沿要求)。
信号协议表示例(局部):
接口编号 信号名 方向 电平标准 最大频率 协议类型 IF-01 SCL I2C 时钟 3.3V LVTTL 400 kHz I2C IF-01 SDA I2C 数据 3.3V LVTTL 400 kHz I2C IF-02 UART_TX 输出 3.3V LVTTL 115200 bps UART IF-02 UART_RX 输入 3.3V LVTTL 115200 bps UART IF-03 MISO 输出 3.3V LVTTL 10 MHz SPI Mode 0 -
明确边界参数范围
- 确定每个接口的关键参数:电压、电流、尺寸、公差、热阻、工作温度等。
- 设定 最小值 / 典型值 / 最大值 三区间,标注测试条件。
- 公差标注包含绝对公差与相对百分比,确保可测量、可复现。
边界参数范围示例(局部):
参数类别 参数名称 最小值 典型值 最大值 单位 公差 电压 VDD 核心 1.08 1.20 1.32 V ±5% 电压 VDDIO 3.135 3.30 3.465 V ±5% 电流 IDD 峰值 — 500 800 mA — 尺寸 PCB 宽度