Разработка электронной платы USB-накопителя THECA

1. Назначение устройства Разработать электронную плату переносного накопителя THECA. Устройство должно определяться операционной системой как обычный внешний USB-диск и обеспечивать устойчивую запись, чтение и хранение пользовательских данных. Подключение к компьютерам и смартфонам — через USB-C. Требуется надёжная энергонезависимая память с подтверждённым сроком хранения данных, низкое энергопотребление и отсутствие активного охлаждения. Конструкция платы должна быть пригодна для размещения в металлическом корпусе и заливки компаундом. 2. Режим работы и протоколы Устройство работает как стандартный USB Mass Storage, не требует специальных драйверов. Разъём — USB-C. Целевой режим — USB 3.2 Gen 1, совместимость с USB 2.0 обязательна. Протокол USB MSC/BOT обязателен, UASP допускается как дополнительный режим. 3. Ёмкость и память Полезное пространство — 128 ГБ. Желательна возможность выпуска вариантов на 64 и 256 ГБ без переразводки платы. Используется промышленная NAND, eMMC либо готовое managed-flash решение. Предпочтительны режимы повышенной надёжности, включая pSLC. Срок хранения данных — не менее 10 лет при температуре +25 °C и условиях, указанных производителем памяти. Требование должно подтверждаться документацией на конкретный компонент. 4. Скоростные характеристики На ПК с USB 3.0 последовательное чтение — не менее 100 МБ/с, запись — не менее 40 МБ/с. 5. Питание Только от USB 5 В. Пиковый ток — строго менее 500 мА. Средний ток при активной работе — целевой до 150 мА. 6. Файловая система и совместимость Тестовые образцы поставляются с одним разделом exFAT. Совместимость: Windows 10/11, macOS, Linux, Android, iPhone с USB-C, устройства на базе HarmonyOS. Работа с кабелем USB-C — USB-C и кабелем или переходником USB-A — USB-C. 7. Защита интерфейса USB Необходима ESD-защита линий USB и питания, а также защита от нештатных режимов в пределах интерфейса USB. 8. Требования к схемотехнике и конструкции Использовать серийно выпускаемый USB-контроллер или готовое USB-storage решение со штатной микропрограммой производителя. Разработка собственной прошивки не требуется. Если контроллер нуждается в заводской настройке, исполнитель передаёт файл конфигурации и инструкцию по программированию. Компоненты должны быть доступны к закупке. Для каждого элемента указать точный артикул, производителя, статус жизненного цикла и допустимые замены. Плата должна работать без вентилятора, не перегреваться при длительной записи и сохранять допустимые температуры после заливки теплопроводным компаундом. Предусмотреть контрольные площадки для производства и диагностики. Не размещать переключатели, батареи и другие элементы, требующие доступа после заливки. Габариты, положение USB-C и максимальная высота компонентов согласовать с разработчиком корпуса. Передать 3D-модель платы в формате STEP. 9. Состав передаваемой документации Исполнитель передаёт: - Принципиальную схему в редактируемом формате и PDF. - Исходный проект PCB и библиотеки использованных компонентов. - BOM с точными артикулами, допустимыми заменами и ориентировочной стоимостью. - Gerber / ODB++, файлы сверловки, pick-and-place, сборочные чертежи и прочие файлы для производства. - STEP-модель платы с установленными компонентами. - Файл и инструкцию заводской конфигурации контроллера, если они требуются. - Краткий отчёт об электрической проверке и результатах испытаний. Все исходные файлы передаются заказчику без ограничений на последующее производство. 10. Критерии приёмки готового решения - Плата стабильно определяется как USB-накопитель на всех согласованных устройствах. - Файлы копируются в обе стороны без ошибок, контрольные суммы совпадают. - Скорость чтения не ниже 100 МБ/с, записи — не ниже 40 МБ/с на тестовом ПК с USB 3.0. - Пиковый ток менее 500 мА, устройство не вызывает отключение USB-порта смартфона. - 60 минут непрерывной записи без сбросов, ошибок и выхода компонентов за допустимую температуру. - После 100 отключений питания во время записи накопитель остаётся работоспособным, ранее записанные контрольные файлы не повреждены. - Не менее 100 циклов подключения без потери контакта и отказов. - Представлены документы производителя памяти, подтверждающие заявленный срок хранения для выбранного компонента. 11. Что не входит в работу Мобильное и компьютерное приложение, металлический корпус, заливка компаундом и сертификационные испытания. 12. Что указать в предложении - Стоимость и срок разработки схемы и PCB. - Предлагаемые USB-контроллер и память с точными артикулами. - Отдельную стоимость компонентов, изготовления и сборки пяти опытных плат. - Перечень работ и материалов, не включённых в цену.