需求分析是硬件系統設計大第一步
1、功能需求包括： 供電方式以及防護 輸入與輸出信號的類別及處理 無線通信等
此外還需考慮系統的部分擴展功能，設計冗餘 安全冗餘。
供電方式以及防護： 內部交轉直 OR 外部供給較低直流電；
輸入輸出信號： 通訊協議 IO口電平 信號的相關參數 帶負載等
無線通信：3G GPRS Zigbee低功耗物聯網 NFC 藍牙 RFID。
2、整體性能要求： 輸入 輸出數據的處理能力 系統工作的溫/溼環境等的要求 系統無故障穩定工作時間的要求
系統的能效等級 系統自身的防護性能
輸入輸出數據的 精度 帶寬 實時性 處理數據的能力
系統對溫度環境的適應能力： 消費類的通常 0-70℃ 工業級 -40℃-85℃ 軍用-55℃-150℃
系統自身防護性能： 過壓保護 欠壓保護 過流保護 短路保護 雷擊保護 靜電防護 反接保護 等等
3、接口要求： 各種通訊接口 IO/電源接口 按鍵 LED燈需要和外界進行交互的器件
4、功耗要求： 熱設計功耗（花在熱量上的功耗） 滿負荷最大功耗 待機功耗 關機功耗 。
功耗設計時要預留冗餘 通常20% 防止因器件老化等造成的功耗升高而導致的性能不達標。
5、成本需求： 在考慮安全性和冗餘度的前提下，考慮整個BOM（Bill of Material）價格較低。
器件歸一化考慮 單板歸一化 性能和成本的權衡
6、IP NEMA等級要求：
IP AB :其中第一位A是指電器防塵、防外物侵入的等級；
第二位B表示電器防溼氣 、防水浸入的密閉程度 。 數字越大防護等級越高。
NEMA：除上述IP的要求外，還有防爆等級要求。
7、需求分析規劃 具體到芯片等設計需求。
產品研發製造的五個階段：
功能手板WS （Working Sample）： 驗證產品的功能 主要與結構相匹配。考慮CNC
工程樣機ES （Engineering Sample）：驗證產品的詳細指標和參數
試產PP（Pilot Production）小批量試產 驗證工藝可行性，解決所有問題。
量產評審PR （Production Release ）:是進入量產前的最後階段，確認生產工藝 等各個參數 。
量產階段MP（Mass Production）:
硬件系統設計：
硬件系統概要設計階段需要考慮：
信號完整性（SI） 電源完整性（PI） EMC 結構與散熱設計 工藝可行性 測試可行性
系統的信號完整性包括：
1、單一網絡的信號完整性問題； 時序 幅度 相位 阻抗不連續 信號反射 振鈴 過沖
2、兩個或多個網絡間的串擾； 同平面走線 不同平面間走線 串擾 3W 佈局佈線
3、電源和地分配中的軌道塌陷； 電信號返回其源極 電源和地網絡中的器件之間的耦合干擾
4、整個系統的電磁干擾和輻射。
外殼及布板設計時的散熱考慮：
如果板上有一些大功耗的器件，在布板的時候要特別注意這部器件的佈局，與PCB板整體與外殼的配合。
佈置時應注意以下： DSP以及FPGA要做一些散熱考慮。
1、溫度敏感器件如晶振、CPU、內存等應佈置在上風處，儘量遠離發熱器件；
2、對於大發熱器件考慮採用 散熱片、導熱管、風扇、導熱脂、導熱墊等措施，儘量將熱往外殼引或加速排出。
3、散熱的氣流通道上，應確保在高發熱器件的上風處沒有較高的器件如電解電容這種，以免影響後續的散熱。
4、可以通過在外殼設計的進風口與發熱器件沿風速垂直方向均布來加速散熱，但也應避免發熱器件之間的間距過大，保證風阻均勻，避免風從縫隙處加速流出。
外殼的設計中還包括：
1、外殼開孔的問題，儘量開小圓孔而避免細長孔；
2、外殼表明的材料，包括本身的材質以及外殼表面的材料，有些塗層可以加強屏蔽效果；
3、外殼的安裝及佈置也要考慮良好接地需要，避免表面形成靜電。
4、殼體各層面之間應保證良好的接觸，即良好的搭接。可以採用銅網、導電橡膠、金屬鎖釦等確保接觸良好。
PCB板的測試可行性：
主要通過設計的時候在PCB板上增加一些測試點進行：
主要的測試內容有：信號完整性測試、信號時序的測試、電源紋波和噪聲測試、強度測試。
飛針測試：通過移動的測針測試PCB板上的測試點，其測試速度較慢，不適於大批量的生產；
ICT在線測試：通過固定在針牀上的探針來探測PCB上的測試點。成本高，適合於大批量生產需要。
測試點的注意事項：
1、對所有的關鍵信號都要添加測試點，並確保其能夠被探針測試到；
2、爲方便測試，儘量將測試點做到同一個平面；
3、待測信號的測試點附近應合理的佈置測試用的地孔；
4、測點的位置應儘量的靠近測試信號源。
特別注意：對於高速信號而言，在走線上添加額外的測試點，會對信號的完整性造成很大的影響。
焊盤的存在引入了額外的寄生參數，會引起走線阻抗的不連續，從而帶來信號完整的問題。
測試BGA類信號，有專門的測試夾具； 也有使用免焊接的測試座 如測試EEPROM。
工藝的可行性分析：
1、設計的PCB疊層結構是否符合要求， 要求偶數層符合壓制PCB的實際情況，而拒絕奇數
2、PCB上走線的寬度和敷銅的厚度是否符合PCB廠生產的工藝要求；
3、走線單端阻抗及差分阻抗有特殊要求的走線，所設計的走線參數是否符合廠家生產阻抗控制板的要求；
4、確定PCB上所採用的孔的類別：機械鑽孔或激光孔是否符合廠家要求。機械鑽孔通常在8mil以上
5、較小的PCB板在加工的時候，會做拼版處理，此時要注意的PCB上添加光學定位點 MARK；
6、根據設計需求，確定PCB的生產工藝；
7、廠家生產的圖紙通常爲gerber文件。