嵌入式设计文档编写指南一、引言嵌入式设计文档是指导嵌入式系统开发、测试和维护的重要技术文件编写高质量的文档能够提高开发效率、降低沟通成本、确保系统稳定性本指南旨在提供嵌入式设计文档编写的规范流程和内容要点，帮助开发者系统性地完成文档编写工作二、文档结构要求嵌入式设计文档应包含以下核心部分，并按照逻辑顺序组织：（一）文档基本信息1. 项目名称：明确标识文档所属的项目2. 版本号：记录文档的修订版本，例如“V1.0”“V1.1”3. 编写日期：标注文档的创建或最后修改时间4. 作者信息：列出主要编写人员及职责分工二）系统概述1. 设计目标：简述系统的主要功能和技术指标，如处理速度、功耗限制等2. 系统架构：通过框图展示模块间的层级关系和交互逻辑3. 关键技术：列举采用的核心技术（如实时操作系统、接口协议等）三）模块详细设计文档应分模块逐项说明，每个模块包含以下内容：1. 功能描述：用条目式列出模块的核心功能，如数据采集、控制输出等2. 接口定义：(1) 输入参数：说明各接口的输入信号及格式（示例：GPIO高低电平触发）2) 输出参数：描述输出信号的类型和时序要求3. 算法流程：(1) 描述核心算法的步骤（如滤波算法的滤波系数计算）。
2) 提供伪代码或流程图辅助说明四）硬件设计说明1. 器件选型：列出核心芯片的型号及选型依据（如性能、功耗、成本）2. 电路图：提供关键电路的原理图（如电源管理电路）3. PCB布局建议：标注高噪声/高精度器件的布局要求五）软件设计说明1. 模块划分：用表格列出各模块的代码结构（如主循环、中断服务程序）2. 代码规范：(1) 命名规则：示例“变量名需使用驼峰式”“函数名首字母小写”2) 注释要求：强制要求函数头部的功能说明注释3. 调试步骤：(1) 设置断点的方法（如通过JTAG调试器）2) 常见问题排查清单六）测试与验证1. 测试用例：按功能模块列出测试点及预期结果（示例：测试ADC采样精度±1%误差内）2. 测试环境：配置测试所需的硬件（如示波器型号）和软件（如仿真器版本）三、编写规范（一）语言风格1. 使用简洁、客观的陈述，避免模糊表述2. 专业术语需统一，首次出现时应标注英文全称（如SPI-Serial Peripheral Interface）二）图表规范1. 流程图：采用标准符号（如菱形表示判断条件）2. 时序图：标注时间轴单位（如“ns”或“μs”）三）版本管理1. 每次修订需记录变更内容（如“V1.1：补充了电源模块的过压保护设计”）。
2. 建议使用Git进行版本控制，并设置分支策略（如develop/feature/release）四、附录（一）术语表列出文档中使用的专业术语及其定义（如“EMI：电磁干扰”）二）参考资料列出编写过程中参考的技术手册、标准文档（如“ARM Cortex-M3技术参考手册V3.0”）三、编写规范（续）（一）语言风格（续）1. 使用简洁、客观的陈述，避免模糊表述 说明： 文档中的描述应直接明了，避免使用模棱两可或主观性的词语例如，应写“传感器输出电压范围为0-5V”而不是“传感器大概输出0到5V的电压”客观性要求基于事实和技术标准进行描述，不包含个人猜测或未经证实的推测 示例： 避免写“模块A应该能‘很好地’处理高负载”，而应写“模块A设计用于在峰值负载 ≤ 100A 时保持 ≤ 5% 的电压降”2. 使用专业术语需统一，首次出现时应标注英文全称 说明： 对于行业内的标准术语，应保持全文一致当一个专业术语是首次出现时，最好同时提供其英文全称或常用缩写，便于不同背景的读者理解，并减少歧义 示例： 在文档中第一次提到“高级配置空间（ACCS）时”，可以写“高级配置空间（Advanced Configuration and Status Registers, ACCS）是处理器用于存储系统配置参数的区域”。
二）图表规范（续）1. 流程图：采用标准符号，清晰展示逻辑流转 说明： 流程图应使用业界通用的标准符号（如 IEEE 或类似标准），以确保跨领域读者的可读性符号应准确反映操作类型（如处理、判断、输入/输出、流向上/下） 要点： 开始/结束： 使用圆角矩形或椭圆形表示 处理步骤： 使用矩形表示 判断条件： 使用菱形表示，并明确标注真/假或条件 数据输入/输出： 使用平行线（开口向内）表示 流向上/下： 使用箭头清晰指示流程方向 示例： 在描述设备初始化流程时，使用菱形判断“设备是否”，根据结果进入“加载配置”或“重试初始化”的处理步骤2. 时序图：精确标注时间轴和信号变化，单位统一 说明： 时序图是展示并发操作或信号交互关系的核心图表必须精确绘制信号随时间的变化，并明确标注时间单位（纳秒 ns、微秒 μs、毫秒 ms 等） 要点： 水平轴： 代表时间，刻度需清晰、合理 垂直轴： 代表不同信号线（如 SCLK, MOSI, MISO, CS） 信号波形： 准确绘制高低电平、边沿（上升沿/下降沿） 关键时间点： 标注信号的建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）、时钟周期（Clock Period）等关键参数。
注释： 对复杂的交互或关键时序窗口添加注释 示例： 在描述SPI通信时序时，绘制SCLK、MOSI、MISO和CS信号的时间轴，标注每个信号的有效窗口、时钟频率、数据传输格式（如8位数据，MSB优先）三）版本管理（续）1. 每次修订需记录变更内容，保持可追溯性 说明： 每次对文档进行修改后，必须在文档内部（如修订历史章节）或版本控制系统的提交信息中清晰地记录本次修订的内容这有助于团队成员了解变更背景，也便于问题排查 要点： 变更描述： 清晰说明增加了什么、修改了什么、删除了什么例如：“V1.1：增加了电源模块过压保护设计的细节说明”、“V1.2：修正了第三章中关于ADC采样精度的数据错误，更新为±1.5%” 变更人： 标明进行修改的人员 变更日期： 记录修改发生的日期 影响范围： 如有必要，说明变更可能影响的其他文档或模块 示例： 在文档末尾添加“修订历史”表格，包含“版本号”、“修订日期”、“修订人”、“变更内容”四列2. 建议使用Git进行版本控制，并设置分支策略 说明： 使用版本控制系统（如Git）是管理文档变更的最佳实践它不仅能记录历史，还能支持多人协作、代码合并、版本回退等操作。
要点： 分支策略： 建立清晰的分支模型，如： `main` 或 `master`：存储稳定、发布的文档版本 `develop`：用于日常开发集成 `feature/<功能名>`：为每个新功能或重大修改创建独立分支 `hotfix/<问题编号>`：用于紧急修复生产环境的问题 提交信息规范： 遵循统一的提交信息格式，如“ feat: 增加CAN总线通信协议说明”、“ fix: 修正GPIO配置章节的错误参数” 代码审查（Review）： 对重要修改实施代码审查，确保文档质量 文档与代码同步： 确保文档的版本与项目代码库的版本保持一致四、附录（续）（一）术语表（续） 说明： 术语表是帮助读者快速理解文档中专业词汇的辅助性内容它应包含文档中反复出现的关键术语及其标准化的定义或解释 示例条目： EMI（电磁干扰）： 指由电磁辐射或传导耦合产生的、可能干扰设备正常工作的电磁能量分为传导EMI（通过线缆传播）和辐射EMI（通过空间传播） SPI（串行外设接口）： 一种高速、全双工、同步串行通信接口标准，常用于连接微控制器与存储器、传感器等外设 ADC（模数转换器）： 将模拟信号电压或电流转换为数字表示值的电子器件。
RTOS（实时操作系统）： 针对实时应用需求设计的操作系统，能够保证任务在确定的时间限制内完成 FPGA（现场可编程门阵列）： 一种可由用户通过硬件描述语言（HDL）进行编程配置的集成电路，具有高度的灵活性和并行处理能力 I2C（Inter-Integrated Circuit）： 一种用于短距离通信的多主控、多从设备串行总线，仅需两根线（SDA数据线，SCL时钟线）二）参考资料（续） 说明： 列出编写文档过程中参考的技术手册、标准文档、书籍、资源等这有助于读者进一步深入研究相关技术，也体现了文档的严谨性 示例条目： [1] 微控制器厂商官方技术手册，例如：“STM32F4系列参考手册 Rev F4”（STM32F4 Reference Manual, Rev F4） [2] 外设芯片数据手册，例如：“AD7898数据手册”（AD7898 Data Sheet） [3] 相关行业标准，例如：“ISO/IEC 61131-3:2013 可编程逻辑控制器（PLC）编程语言”（Programmable Logic Controllers (PLCs) – Programming languages - Part 3: Information model） [4] 行业技术白皮书或应用笔记，例如：“Designing Low-Power Embedded Systems”（低功耗嵌入式系统设计白皮书） [5] 相关书籍，例如：“嵌入式系统设计与实现”（Embedded Systems: Real-Time Interfacing to the ARM Cortex-M Microcontroller） [6] 技术规范或教程网站，例如：“The Linux Kernel Archives - Documentation”（Linux内核文档库）一、引言嵌入式设计文档是指导嵌入式系统开发、测试和维护的重要技术文件。
编写高质量的文档能够提高开发效率、降低沟通成本、确保系统稳定性本指南旨在提供嵌入式设计文档编写的规范流程和内容要点，帮助开发者系统性地完成文档编写工作二、文档结构要求嵌入式设计文档应包含以下核心部分，并按照逻辑顺序组织：（一）文档基本信息1. 项目名称：明确标识文档所属的项目2. 版本号：记录文档的修订版本，例如“V1.0”“V1.1”3. 编写日期：标注文档的创建或最后修改时间4. 作者信息：列出主要编写人员及职责分工二）系统概述1. 设计目标：简述系统的主要功能和技术指标，如处理速度、功耗限制等2. 系统架构：通过框图展示模块间的层级关系和交互逻辑3. 关键技术：列举采用的核心技术（如实时操作系统、接口协议等）三）模块详细设计文档应分模块逐项说明，每个模块包含以下内容：1. 功能描述：用条目式列出模块的核心功能，如数据采集、控制输出等2. 接口定义：(1) 输入参数：说明各接口的输入信号及格式（示例：GPIO高低电平触发）2) 输出参数：描述输出信号的类型和时序要求3. 算法流程：(1) 描述核心算法的步骤（如滤波算法的滤波系数计算）2) 提供伪代码或流程图辅助说明四）硬件设计说明1. 器件选型：列出核。