在芯片公司的嵌入式工作的日子

听心跳的声音

几年前，机缘巧合进入了芯片行业，之后兜转两家芯片公司，过程参与了图形处理芯片和电源管理芯片的开发，如今虽然已经跳出芯片行业，从事产品应用的开发，但这段过程也积累的很多心得体会，这里回顾下，对过去的经历总结，夯实基础，如果看到的人有所收获，那就更好不过了。

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这里分阶段说明整个芯片流程开发中，嵌入式相关的主要工作。

准备阶段 -- 根据产品调研，确定芯片整体规格和模块规格，这里可以简单说下，对于整体规格，主要是运行频率，容量(RAM/FLASH)，外部接口(UART, SPI, I2C)，模块支持(定时器), 中断支持，特殊模块(算法加速器,图形加速器)等, 这个数据主要来源有前代产品经验，市场预期评估以及竞品分析，在结合应用场景和成本控制需求，定义到合理的范围，芯片的工艺，功率和成本考量，决定了一定要取舍。

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研发阶段 -- 将准备阶段的规格书，转换成设计需求文档, IC设计会根据设计需求文档实现模块相应的设计文档(这个就是芯片参考手册的原型), 之后就要配合IC设计在FPGA上进行数字原型验证，IC工程师在开发中是可以数字仿真的，但耗时间十分长，如果有应用逻辑参与的测试，或外部触发条件，组合逻辑等，数字仿真时间不可接受，一般都是通过提供FPGA的固件来由嵌入式工程师测试，这里说下我总结的测试数字模块功能性的主要选项:

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模块的寄存器复位值，读/写, 时钟使能/复位对寄存器影响

中断功能触发，标志位置位/清零

单模块的功能性测试，这个就具体模块具体分析，如UART就要测试不同波特率，数据位，停止位的组合，有可能还支持不同引脚的映射，这里组合就更多了，一般都是实现循环逻辑，通过上位机命令切换配置，然后重复测试。对于Timer，就是定义不同的模式，看看触发时间精度，当然一般配合外部I/O在示波器上进行检查。

在比较后期阶段，往往还会添加不同模块组合功能测试，如配合DMA，低功耗，不同执行空间在应用环境下，当然有可能，也会实现一些应用demo，在组合的复杂环境下进行模块测试。

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这个阶段也是整个芯片过程中嵌入式工作最繁琐，也是最重要的阶段

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要查缺补漏，把芯片功能相关的尽可能覆盖全，当然，此阶段随着对模块的功能深入了解，对于准备阶段的需求也要有同步的更新纠错，有可能需求和设计不合理，虽然满足要求，但后期应用过于复杂，也有需求余量过于狭窄，后期对于可靠性带来风险，查缺补漏是整个设计阶段都要时刻注意的问题。

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测试出问题了，就需要配合IC设计分析原因和解决，解决完成后至少还要完整一轮测试(对于A的修改有可能影响B，在我测试过程中甚至IC工程师解决A问题改了A和B，导致B本来正常的也出错)，因为这步骤基本循环很多轮，我一般遇到问题, 解决完成后，已经测过的此轮不重测，等此轮跑完后，在覆盖新一轮测试，如此重复，直到执行没问题为止。芯片整个研发流程，嵌入式的工作是芯片成品质量和后期应用的基石，很难保证没有错误，但尽可能的覆盖十分重要，不然后期会带来很多麻烦。

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流片阶段 -- 在流片阶段，一般3个月以上空档期，这段时间主要的工作分为三类

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1.驱动库开发和完善，类似于ST的HAL和LL库等(我参与的两个都是单片机项目），一般在研发阶段，我都习惯按照驱动库的接口来实现测试代码(当然有一部分只能寄存器访问, 驱动库只是芯片功能的一部分), 那么在这个阶段就基本补充下缺少的接口，完善下错误检查等，相对轻松些，二阶段工作量大一些，但也避免了重复劳动。

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2.芯片参考手册， 之前我说过，在研发阶段，IC工程师会根据芯片需求文档，进行模块设计文档的实现，这一步就要把模块分章节组合起来，同时删减设计实现细节，修改为应用相关的配置和操作说明，最后就是成品的芯片参考手册。