PCB 布局检查清单：
从原理图到打样前的自查

一、这份清单怎么用

先说一句可能不太中听的结论：检查清单的价值不在于项目多，而在于每一条都对应一个“我曾经真的踩过”的故障现象。 从别处抄来的一百条注意事项，抄的时候很安心，用的时候一条也想不起来； 而“上电先等 500 ms 再跑外设”这种条目，我之所以记得住，是因为它曾经让我在实验室里连着换过三块屏。

所以我给自己定了三条使用规则：

1. 每条必须能说出后果。写不出“漏了会怎样”的条目，说明我并不知道它为什么重要，那就先删掉，等真的踩过再补进来。
2. 每条必须能在一分钟内检查完。要跑仿真、要做实验才能判断的条目，不适合放进“打样前自查”这个环节，它应该属于设计阶段。
3. 清单是活的，而且只增不减是不对的。如果一个项目从头到尾没在这条上出过问题，而且我确信以后也不会，那就把它删掉，让清单保持短小。

下面五组覆盖的是我最常出问题的五个方向：电源与上电时序、时钟与复位、模拟与基准、 通信接口与保护、可制造性与可测试性。每组是一张表，左列是检查项，右列是我见过的后果。 这些后果全部来自我自己做过的板子和读过的固件， 为了脱敏，行业一律用中性说法（比如“加注计量设备”“变频驱动场合”），不涉及任何单位与项目信息。

二、第一组：电源与上电时序

这一组是我踩坑最多的一组。原因很简单：电源问题在实验室往往看不出来， 因为实验室的电源干净、负载轻、插拔次数少，而现场什么都占全了。

上电初始化的顺序，我后来固定成下面这个骨架，几个项目的做法基本一致：

/* 上电初始化顺序：先弄清"这次为什么复位"，再等稳定，最后才开狗 */
void App_PowerOnInit(void)
{
    uint8_t cause = RMU_GetResetCause();   /* 上电？看门狗？软件复位？先读清楚 */
    RMU_ClrResetFlag();                    /* 读完立刻清标志，免得下次读到旧的 */

    delay1ms(POWER_SETTLE_MS);             /* 等电源稳定：这个延时省不得 */
    Ddl_Delay1ms(ONCHIP_READY_MS);         /* 再等片上模块加载完成 */

    if (cause == RESET_CAUSE_WDT) {
        Sys_LogFault(FAULT_WDT_RESET);     /* 看门狗复位不能被静默吞掉 */
    }

    Wdt_Config();                          /* 看门狗永远放在最后一步启动 */
}

这段顺序里有三个“反直觉”的点，都是我改过之后才定下来的： 复位原因要最先读（清了就没了）、延时要在开狗之前（开了狗再延时就要考虑喂狗）、 看门狗要最后启动（否则初始化稍慢一点就被自己复位）。

三、第二组：时钟与复位

时钟和复位加起来只占两三个引脚，但它们对应的故障有一个共同特征： 看起来像“这块板子坏了”，换一块就好。这类故障最难查，因为它不稳定复现。

看门狗这一条我单独列了一张小表，因为它值得算而不是抄：

四、第三组：模拟与基准

模拟部分的坑有一个共同点：它不会“坏”，它只会“不准”。 不准是最难被发现的故障，因为设备还在正常工作，只是数据慢慢偏了。

换算这件事我后来统一成一个写法，把三件事在一次计算里做完，避免散落：

/* 采集换算：分压比、整定系数、显示值与判定值分离（按个人理解重写的骨架） */
#define ADC_FS        4096u     /* 12 位 ADC 满量程（通用常数） */
#define ADC_VREF_MV   3300u     /* 参考电压（通用常数） */

/* 母线通道：按硬件的分压比还原（比例来自实际分压网络，此处符号化） */
bus_mv = (uint32_t)adc_bus * ADC_VREF_MV / ADC_FS * BUS_DIV_NUM / BUS_DIV_DEN;

/* 液位通道：按前端的整定系数还原，用整数乘除避免浮点 */
level_mm = (uint32_t)adc_lev * ADC_VREF_MV / ADC_FS * LVL_GAIN_NUM / LVL_GAIN_DEN;

/* 该通道存在一个固定的系统偏差：显示加修正，判定不加 */
disp_mv = bus_mv + BUS_DISP_TRIM;
if (bus_mv <= POWER_LOW_VALUE) {     /* 判定用未修正值 */
    if (++low_cnt >= DEBOUNCE_N) {   /* 连续若干次才认，做软件去抖 */
        Sys_SetFault(FAULT_UNDER_VOLTAGE);
    }
} else {
    low_cnt = 0u;
}

五、第四组：通信接口与保护

RS485 是这批板子里出现频率最高的接口，也是“看起来最简单、实际最容易翻车”的接口。 它的坑几乎全在时序和地回路上。

六、第五组：可制造性与可测试性

这一组最容易被“赶进度”牺牲掉，而且牺牲的时候往往觉得“下个版本再补”。 但打样回来的板子是要焊、要测、要烧程序的，这一组的每一条都直接决定我要不要在实验室里多花一天。

参数区的这两条，落到代码上大概是这样：

/* 参数页自校验 + 双字（8 字节）编程的最小子集（按个人理解重写） */
#define PARAM_WORDS   (sizeof(SysSet) / 4u)

/* 1) 开机自校验：最后一个字存 CRC，覆盖前面 N-1 个字 */
if (HAL_CRC_Calculate(&hcrc, (uint32_t *)&SysSet, PARAM_WORDS - 1u)
        != ((uint32_t *)&SysSet)[PARAM_WORDS - 1u]) {
    defaultParameter();          /* 校验不过就整体回默认，不要带病运行 */
}

/* 2) 双字编程：不足 8 字节必须补齐，否则最后一包写不进去 */
static void flash_write_dw(uint32_t addr, const uint8_t *buf, uint32_t len)
{
    uint8_t  pack[8];
    uint32_t i;
    uint32_t left;

    for (i = 0u; i < len; i += 8u) {
        left = len - i;
        memset(pack, 0xFF, sizeof(pack));                 /* 不足部分补 0xFF */
        memcpy(pack, &buf[i], (left >= 8u) ? 8u : left);
        HAL_FLASH_Program(FLASH_TYPEPROGRAM_DOUBLEWORD,
                          addr + i, *(uint64_t *)pack);
    }
}

七、打样前的最后十项确认

上面五组是“设计时随时看”的，这一张是点下“确认下单”之前必须逐条打勾的。 十项是我能稳定坚持下来的上限，再多就会开始敷衍。

最后加一条不在这十项里、但我每次都会做的事：把原理图和 PCB 各自导出一次 PDF，从头到尾读一遍网络名。 我抓到的错误里，有相当一部分是“网络名拼错导致两根线连在一起”或者“上拉电阻忘了放”， 这类错误用工具查不出来，只能靠人眼过一遍。

八、几条我反复用到的经验

1. 能写出后果的条目才留在清单里。写不出后果，说明我还没真正理解它，那就等踩过再加。
2. 硬件与固件是同一次设计。分压比、上电延时、看门狗时间、方向脚延时，这四样东西每一次都是软硬交界处的约定；任何一边改了，另一边必须同步。
3. 凡是“延时就够了”的地方，都要把延时值写清来源。是算出来的、还是示波器上试出来的，注释里要能一眼看出来。否则下一个人（包括我自己）会以为它是随便写的，然后随手改掉。
4. 模拟量的误差要预算，不要靠标定兜底。能靠软件标定消掉的只有固定偏差，随温度和批次变化的那部分必须靠硬件选型解决。
5. 保护器件的位置要留，装不装是第二步的事。位置没留，现场出问题时只能改板。
6. 可测试性不是“以后再补”的项。打样回来第一件事就是上电测，没有测试点，这一步会多花一天。
7. 清单要短。十项能坚持，一百项一定会被跳过——被跳过的清单等于没有清单。

这份清单是活的，每次打样回来我都会往里加一两条、删掉一两条。 如果你也在整理自己的版本，欢迎先看看我另外两篇记录： 《采样数据的处理：环形缓冲、中值滤波与迟滞控制》 讲的是第三组里“滤波策略”那一条的完整实现； 《双通道相位可调 PWM 脉冲发生小板》 则是一块 16 KB Flash / 2 KB RAM 的小板子的完整实验记录， 里面关于上电资源账和时序约束的取舍，和这份清单是互相印证的。 列表页在学习笔记与个人实验。

参考资料与说明

• 国际电子工业联接协会（IPC）发布的一系列通用电子组装与设计规范，例如关于印制板设计要求、表面贴装设计、焊盘图形与可制造性设计的公开标准名称，常被用于 DFM 自查。具体条款以标准原文为准。
• 各 MCU 厂商公开的参考手册与应用笔记中关于复位来源寄存器、独立看门狗时钟与超时计算、ADC 采样时间与输入阻抗要求、Flash 编程对齐与擦写寿命（数据手册中的擦写次数指标）的章节。
• RS485 收发器数据手册中关于使能建立时间、失效安全与总线终端匹配的说明，属公开器件资料。
• 本文提到的具体设计取值（12:1 分压、1.51 整定系数、300 mV 偏差修正、500 ms 上电延时、1 ms 方向脚延时、8 字节双字编程、1000 次擦写寿命等）均来自我个人做过的板子与读过的固件，只用于说明方法，不构成对任何场景的参数建议。
• 文中出现的芯片与标准名称仅用于说明技术方案，与相关厂商、标准组织无隶属或授权关系。
• 示例代码为按个人理解重写的最小片段，不代表任何产品或交付代码。