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name: hardware-development
description: 用于以 KiCad 为主的电子硬件开发，包括需求与逻辑框图、符号及 PCB 封装库、详细原理图设计、Cadence/OrCAD 转换、网表核对、PCB 功能布局、布线验收、DRC 和 Gerber 制造交付。适用于新建电路及已有工程的实施与审查，不用于纯软件或与实际电路开发无关的说明性框图。
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# 硬件开发

跨项目复用的硬件开发方法，以 KiCad 为主要执行工具，支持 Cadence/OrCAD 等既有电路输入。默认中文，交付可编辑工程、可追溯依据和实际验证结果。具体料号、尺寸、层叠、资料范围和当前进度均由当前项目确定。

## 开始工作

先读取 [工程基准与交付](references/project-workflow.md)，确定有效工程、允许及排除的资料、当前授权阶段。检查点应关联实际文件与验证报告；文件名含“当前”或修改时间最新都不足以单独证明它是权威版本。

识别本次属于电路/选型、转换、布局、布线、审查还是制造输出，只推进请求涉及的阶段。默认在“布局验收后进入正式布线”和“制造资料定版”确认；已有明确授权覆盖该节点时直接继续，不重复询问。用户指定的暂停点继续有效，阶段内的检查、局部修正及验证自主完成。

缺少的信息分成两类：可撤销的方案选择可记录假设后继续；影响电气正确性或机械配合的关键未知项，应定位到具体器件、引脚或尺寸并询问，同时推进无依赖工作。不要用默认值替代未知的引脚映射、电压额定值或机械尺寸。

## 设计依据

完整新建原理图按“需求与逻辑框图 → 符号及 PCB 封装库 → 详细原理图”组织，读取 [三阶段原理图开发](references/schematic-stages.md)。阶段不是自动增加的审批节点：仅在用户要求逐阶段审核时暂停，已有连续工作授权不重复确认。已提供资料优先复用，小改动只补齐相关输入。

默认使用中文注释；完整新建模组在独立首页绘制可编辑逻辑框图，芯片外围按功能分组并优先直接连线，跨页接口及公共电源、地可保留标签。项目明确要求可覆盖默认值，既有工程仅按授权范围调整，详见 [电路设计](references/circuit-design.md)。

- 器件结论以确切料号、封装后缀和厂商数据手册版本为依据，记录链接或本地文件及页码/章节。选型涉及现价、库存、生命周期时核实日期与来源；不能联网则标为待核实。
- 区分推荐工作条件、绝对最大额定值和典型参数。关键电源、热耗散、接口电平和容差计算写明输入、单位、公式与裕量依据，不将绝对最大值当设计工作点。
- 将“已确认”“设计假设”“待验证”分开。仿真、ERC/DRC、几何检查和实测分别支持不同结论，不能互相替代。

## 按任务读取

PCB 设计流程同时使用 **kicad-mcp-pro 与 KiCadRoutingTools**，按 [两工具协作](references/kicad-toolchain.md) 选择各阶段操作并核对同一工程版本。两者必须参与适用的工程核查与布线/验收，不能仅提及工具名称而不执行；纯审查不因此启动修改，未到布线阶段不为使用工具而重布。

双层板参考 Sensor 基础要求，四层板参考 IPC 摄像机基础要求；摄像机模板的数值默认值仅用于相应摄像机设计，其他类型硬件只沿用通用方法及适用条款。当前项目明确要求优先，模板中的“开始布局/走线/输出 Gerber”不构成当前操作授权。先读 [摄像机共同规则](references/camera-common.md)，再按层数读取对应模板；没有的接口记为不适用，不新增电路。

| 任务 | 参考文件 | 主要产出 |
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| 开始、恢复、重跑脚本、阶段交付 | [工程基准与交付](references/project-workflow.md) | 来源与约束、版本基准、可复核交付 |
| PCB 工具初始化、切换与验证 | [两工具协作](references/kicad-toolchain.md) | 工程绑定、能力核查、运行环境及交接证据 |
| 摄像机 PCB 的共同约束 | [摄像机共同规则](references/camera-common.md) | 默认值、最新覆盖条款、3W 与邻层矩阵 |
| 双层 Sensor 板 | [Sensor 双层模板](references/sensor-2layer.md) | 固定布局、双层参考地、供电与分组包地 |
| 四层 IPC 摄像机板 | [IPC 四层模板](references/ipc-4layer.md) | 叠层、功能布局、接口及项目特殊结构 |
| 需求、选型、原理图、电路审查 | [电路设计](references/circuit-design.md) | 约束、计算、器件依据、原理图或问题清单 |
| 完整新建原理图、三阶段资料准备 | [三阶段原理图开发](references/schematic-stages.md) | 各阶段输入、成果、审核重点和资料模板 |
| 转换、网表、封装入库 | [EDA 与 PCB](references/eda-pcb.md) | 原生工程、逐脚差异、本地库 |
| 功能单元、接口、电源、测试点布局 | [布局与审核](references/layout-review.md) | 分组和端点表、通道预检、布局验收 |
| 布线、差分、覆铜、DRC | [布线与电气验收](references/routing-validation.md) | 真实路径、参考地、载流与开路检查 |
| 局部工艺例外、电源铜面、接地修复的实例对照 | [Sensor R6～R10 经验与边界](references/sensor-routing-lessons.md) | 方法依据、项目参数、原始检查与例外核对 |

## 执行原则

- 满足机械、电气硬约束后，优先保证功能单元、接口关系、局部回路及可布线通道，再优化距离；原理图页名、公共地或共享电源不能单独决定器件归属。
- 局部优化同时报告收益和代价，检查邻近单元与已验收约束。二维投影、热源间距及示意线都只是布局证据，不代表真实线长、温升或连通。
- 对验证结果有冲突时回到同一版本、同一端点和同一测量口径查明原因；不选取更好看的数值作为结论。
- 根据本机实际可用的工具选择执行方法，运行前核实版本、参数和输入输出范围，完成后按本技能的要求独立验收。

## 文件与验证

编辑已有工程前保留可恢复副本或版本差异。优先使用原生 EDA API/CLI，先确认版本和命令帮助；保存后用原生工具重新加载验证。

验证与改动对应：电路改动检查相关网络和 ERC；布局改动检查机械约束、端点关系及焊盘网络不变量；布线改动重新覆铜并运行 DRC、未连接及原理图一致性核对。保留版本、检查对象、命令、退出状态和报告路径；检查截断及数量上限，区分违规条目、未连接条目、网络数和引脚数。

交付说明包含：生成或修改的文件、解决的问题、实际通过的检查、仍待解决的项目及其影响。明确工程处于电路草案、布局、布线或制造导出阶段。仅在相关检查有证据支持时声明可制造；制造导出并不等于硬件功能已验证。