專注原型創意，拋棄細枝末節

市場中很多憑借絕妙創意而大獲成功的電子產品或設備。獨特創意的核心是最終能夠使一款設備從其他設備中脫穎而出、在某種情況下甚至可定義一種全新的產品類型。

當然，在市場中定義產品獨特性的因素還有很多，例如低成本、率先上市或者更優異的性能等。但是，隨著同類設計方案迎頭趕上，這種獨特性很快就會消失殆盡。僅靠日后逐步改進表現得更出色的小器件，無論當下可提供何種優勢，也會很快被其它改進得更好的同類競爭產品所超越。

真正成功的訣竅是搶先開發出獨特的器件創意與概念，并將其轉變成可為用戶實現理想體驗的功能器件。為實現這一目的，我們需要站在用戶的角度上設身處地地探究一款全新產品是如何實現互動性與功能性的。

毫無疑問，在著手進行產品原型設計之前我們需要開發出創意原型。

抓住靈感

圖1

這樣，您可獲得一個絕妙的創意。在進行創造性電子產品設計時，您的頭腦中出現了一個概念：這個概念有可能突破現有產品的局限性并勾畫出其應用方式，從而重新定義某一市場領域。

身為設計師的您或您的團隊在長期的磨礪中掌握了將上述創意轉變為現實的技能，按照正常流程，接下來就得著手開發支持設計規范中所定義的概念的硬件與軟件（通常是照此順序）。但這樣一來，當您開始創建硬件原型時，還沒有從用戶角度充實自己的創意。

為了真正探索與發掘用戶對您的最新概念的體驗，第一步是要改變您對設計中工程細節過度關注的習慣。

因此，先不要考慮可使您的設計實現預期正常功能所需要的處理器、外設以及軟件程序。相反，您應該將注意力集中到廣泛的用戶體驗上來完成原型設計，這樣您便可以探索可行選項，獲得他人的反饋意見，并了解其如何與外界互動。您需要驗證自己的創意是否現實可行。
共感機制
假設您所構思的器件具有一系列連接用戶及外部系統的常見 I/O 外設， 包括一個 LCD 屏幕（可能是一個觸摸屏）、數個控制與按鈕、幾個 LED 指示燈以及一些 I/O 連接等。

為了測試和探索這些 I/O 器件如何將您的創意傳達給用戶，您需要創建基本的功能性智能來驅動這些器件。此時的正常步驟是開發實現上述目的所需要的軟件與硬件，然后再根據不同用戶界面行為不斷調整與改變相關結構。

不過，您很快就會返回到硬件邏輯、外設驅動器以及軟件程序的詳細設計層面。您對用戶體驗進行全面、高度關注會喪失殆盡，于是再次回到產品原型設計的老路，而靈光乍現的創意已經鳥無影蹤。

在某種程度上，FPGA 可解決上述難題。借助 FPGA，每次重要設計迭代不再需要創建全新的物理硬件，因而可以提供一條更加輕松地探索設計選項和替代方案的可行之路。只需改變嵌入式硬件設計，然后以真正燒錄與學習 (burn & learn) 的方式將修改過的版本加載到 FPGA 即可。但是采用傳統 HDL 輸入方法修改設計會使您再次陷入扼殺創意而過分關注細枝末節的艱澀編碼環境中。

不過，還有另一個方法。對于這種探索性設計，此前未曾使用過的一種方法是采用 FPGA 嵌入式虛擬測試儀器，例如由 DelphiScript 等高級腳本語言驅動的多位寬 I/O 儀器塊。這些智能 IP 為創建、控制以及調節設計中用戶互動提供了一種潛在的便捷方法。

智能儀器
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?NanoBoard 3000：智能、互連與多功能
虛擬儀器建立在預配置軟硬件 IP 塊的基礎之上，可幫助您主動監控和控制 FPGA 設計中正在運行的內部結構。用戶創建的腳本可用來控制儀器，從而可使一定水平的“智能性”能夠控制設計中所連接的任何 I/O 信號。

在這種基本層面，我們可輕松配置嵌入式 I/O 儀器并為其編寫腳本，以用于感測開關、切換 LED 和激活 I/O 端口等。只有將創意應用到包含各種實用外設并具備改進與擴展這些外設能力的智能 FPGA 硬件開發平臺，創意才能切實可用。

如果這種硬件開發系統還能夠通過基于 USB 的 JTAG 鏈路與基于 PC 的設計軟件進行高級通信，并且軟件包含適用于電路板外設的隨時可用型 IP，那么事情就會變得更加有趣。基于 FPGA 的 IP 塊和儀器控制器采用基于原理圖或圖標的高級設計采集系統，可連接到一起快速創建完整的功能 I/O 系統，最終通過簡單而強大的腳本進行控制。

對上述方法的一項有價值的補充是‘定制’虛擬儀器。該儀器可提供用于創建綜合圖形界面的空白背景，其在 PC 上顯示為一個儀表盤。通過從各種選項中拖拉和配置數字讀出、滑塊控件、按鈕以及標簽等用戶界面對象，我們可以迅速創建定制 GUI 面板。在內部腳本控制下，可以為面板上的每個元素分配一個 I/O 信號與行為。

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?探索創意的快捷方法
您可以選擇采用一個開發板腳本界面將整個系統集成在一起，在此您可利用該界面創建一個“主”腳本，以便進一步控制整個過程。這樣將有助于您將重要嵌入式儀器的功能融為一體，從而創建更加高級的界面系統，而與此同時仍然可以采用相對簡單易用的調試腳本。

盡管還不那么顯而易見，但下面要講的正是關鍵所在。利用這種方法測試并探索概念與創意，我們無需再進行詳細的設計。無需再開發低級硬件、無需編寫詳細的軟件代碼，我們即可擁有一個具有設計典型智能的功能系統——就像是從用戶的角度實現了您的創意。

專注于創意探索
最終結果是我們可以在短時間內測試、探索和調試該創意以及用戶體驗該創意的方式。基本創意的軟件組件可以通過您編寫的腳本中所包含的智能性得以表現，而采用高級設計采集系統將少數 IP 塊連接起來即可創建出響應功能性智能的外部硬件。

上述設計方法的真正重要優勢是在整個設計過程中消除了細節設計的干擾。創意能夠得到充分發揮，用戶互動與體驗能夠經過測試， 還可以開發探索其他替代概念，實現這一切可能只需要幾分鐘，并且無需真實硬件支持。

在設計電子產品時您實際創造的東西最終表現為用戶體驗。產品成功的關鍵是將您作為一名設計師所閃現出來的創意完全轉變為用戶體驗，而本文闡述的方法可有效幫助您擺脫陷入細枝末節的低級設計。

到開始細節設計的時候，您已經明確了自己的設計方向，而且擁有大部分概念性的硬件框架。這些框架也可通過快捷的高級方法得以實現——不過這就不是本文所要討論的內容了。