一个硬件高手的设计经验分享(ZT)
工作多年的硬件工程师的PCB设计经验总结
工作多年的硬件工程师的PCB设计经验总结一般PCB基本设计流程如下:前期准备->PCB结构设计->PCB布局->布线->布线优化和丝印->网络和DRC检查和结构检查->制版。
第一:前期准备。
这包括准备元件库和原理图。
“工欲善其事,必先利其器”,要做出一块好的板子,除了要设计好原理之外,还要画得好。
在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。
元件库可以用peotel 自带的库,但一般情况下很难找到合适的,最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。
原则上先做PCB的元件库,再做SCH的元件库。
PCB的元件库要求较高,它直接影响板子的安装;SCH的元件库要求相对比较松,只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。
PS:注意标准库中的隐藏管脚。
之后就是原理图的设计,做好后就准备开始做PCB设计了。
第二:PCB结构设计。
这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB 设计环境下绘制PCB板面,并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。
并充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。
第三:PCB布局。
布局说白了就是在板子上放器件。
这时如果前面讲到的准备工作都做好的话,就可以在原理图上生成网络表(Design->Create Netlist),之后在PCB图上导入网络表(Design->Load Nets)。
就看见器件哗啦啦的全堆上去了,各管脚之间还有飞线提示连接。
然后就可以对器件布局了。
一般布局按如下原则进行:①.按电气性能合理分区,一般分为:数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、模拟电路区(怕干扰)、功率驱动区(干扰源);②.完成同一功能的电路,应尽量靠近放置,并调整各元器件以保证连线最为简洁;同时,调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁;③.对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度;发热元件应与温度敏感元件分开放置,必要时还应考虑热对流措施;④. I/O驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件;⑤.时钟产生器(如:晶振或钟振)要尽量靠近用到该时钟的器件;⑥.在每个集成电路的电源输入脚和地之间,需加一个去耦电容(一般采用高频性能好的独石电容);电路板空间较密时,也可在几个集成电路周围加一个钽电容。
硬件高手五大难点设计经验分享
硬件高手五大难点设计经验分享
作为工程师的你,是不是在为成本节约、低功耗设计、系统效率、信号完整性、可靠性设计而头疼不已。
电阻该选多大?面板上的指示灯选什幺颜色呢?小芯片的功耗都很低?信号匹配真麻烦,如何才能匹配好呢?用户操作错误发生问题与我无关?本帖就上述五大要素中遇到的三十个现象进行了点评,让你设计出让市场、老板、自己满意的产品!
一:成本节约
现象一:这些拉高/拉低的电阻用多大的阻值关系不大,就选个整数5K吧
点评:市场上不存在5K的阻值,最接近的是 4.99K(精度1%),其次是5.1K(精度5%),其成本分别比精度为20%的4.7K高4倍和2倍。
20%精度的电阻阻值只有1、1.5、2.2、 3.3、4.7、6.8几个类别(含10的整数倍);类似地,20%精度的电容也只有以上几种值,如果选了其它的值就必须使用更高的精度,成本就翻了几倍,却不能带来任何好处。
现象二:面板上的指示灯选什幺颜色呢?我觉得蓝色比较特别,就选它
点评:其它红绿黄橙等颜色的不管大小(5MM以下)封装如何,都已成熟了几十年,价格一般都在5毛钱以下,而蓝色却是近三四年才发明的东西,技术成熟度和供货稳定度都较差,价格却要贵四五倍。
目前蓝色指示灯只用在不能用其它颜色替代的场合,如显示视频信号等。
硬件经验案例
硬件经验案例
作为一名资深的硬件工程师,我在工作中积累了不少宝贵的硬件经验。
今天我
就来分享一些我在实际工作中遇到的硬件案例,希望能给大家带来一些启发和帮助。
第一个案例是关于电脑主板故障的。
有一次,我接到了一个客户的求助电话,
说他的电脑无法启动。
我马上前往客户的办公室,经过仔细检查,发现是主板出现了故障。
在更换了新的主板后,电脑就可以正常运行了。
这个案例教会了我,遇到类似问题时要先从主板开始排查,因为主板是整个电脑的核心部件,很多故障都源自于主板。
第二个案例是关于服务器散热问题的。
一家公司的服务器经常出现性能下降的
情况,经过检查发现是服务器的散热不够导致的。
我对服务器进行了重新布线和清洁,并增加了散热风扇,问题就得到了解决。
这个案例让我意识到,服务器的散热问题很容易被忽视,但却是影响服务器性能的重要因素。
第三个案例是关于路由器网络信号覆盖不足的问题。
一家办公室的员工反映,
办公室里有些区域的网络信号很弱,甚至无法连接。
我对办公室的网络布线和路由器位置进行了调整,增加了信号放大器,最终解决了这个问题。
这个案例告诉我,路由器的位置和信号覆盖范围是决定网络质量的关键因素,需要合理规划和布置。
以上就是我在工作中遇到的一些硬件案例。
通过这些案例,我不仅学到了很多
解决问题的方法,也增加了对硬件故障排查和维护的经验。
希望这些案例对大家有所帮助,也希望大家在工作中能够遇到更多有趣的案例,不断提升自己的硬件技术水平。
硬件工程师炼成之路笔记
硬件工程师炼成之路笔记作为一名硬件工程师,我通过多年的学习与实践,积累了一些经验和心得,现在将其整理成笔记分享给大家。
一、沉浸式学习成为一名优秀的硬件工程师,最重要的一点是对自己选择的领域怀有浓厚的兴趣和热情。
在学习的过程中,要将自己完全沉浸其中,不断学习新知识、掌握新技能。
可以通过参加相关培训课程、听讲座、阅读书籍、浏览互联网资源等方式进行学习,提高专业素养。
二、理论实践结合硬件工程师的实际工作是以理论为基础,结合实践来解决问题。
因此,在学习过程中要注重将理论与实践结合起来。
不仅要掌握理论知识,还要参与实际项目、实践操作,亲自动手解决问题,提高自己的技能和能力。
三、多角度思考成为一名优秀的硬件工程师,需要具备良好的问题解决能力。
在解决问题的过程中,要有多角度的思考和分析能力。
对于同一个问题,可以从不同的角度去思考,找到更加全面、合理的解决方案。
可以与同行交流、和团队成员合作,分享和汲取经验,不断提高自己的解决问题的能力。
四、注重细节在硬件设计过程中,细节是非常重要的。
一些微小的错误或疏忽可能导致整个设计的失败。
因此,要养成注重细节的习惯,不断提高自己的细心程度。
在设计过程中,要进行反复的检查和验证,确保每一个细节都没有疏忽。
五、学习团队合作作为一个硬件工程师,很少有人能独立完成一个完整的项目。
因此,要学会团队合作。
要与同事密切合作,相互交流、相互协作,共同完成项目。
在团队合作过程中,要注重沟通,把自己的想法清晰地表达出来,同时也要倾听和尊重他人的意见,共同解决问题。
六、不断学习和更新知识硬件工程领域的发展非常迅速,技术更新换代快。
因此,作为一名硬件工程师,要不断学习和更新知识,跟上行业的最新发展。
可以通过参加行业展览、学术会议、研讨会等活动了解最新的技术动态,同时也要关注学术论文和专业书籍的出版,跟踪领域内的最新研究成果。
总结:成为一名优秀的硬件工程师需要付出大量的努力和时间。
只有沉浸式学习、理论实践结合、多角度思考、注重细节、学习团队合作和不断学习和更新知识,才能在这个领域中获得成功。
硬件设计经验总结与分享
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@嵌入式专业技术论坛 第 2 页,共 10 页硬件基础培训教程经验分享与课程总结讲到这一课,我们的整个培训课程就基本上快要结束了,在这一期的课程中,我们主要讲述了如 下内容 。
第一部分:USB转串口线设计经验分享1.1 不要放过任何可疑的地方在从事设计时, 我们要保持严谨的态度, 对每一个可疑的地方都需要仔细确认, 比如在 USB 转串口线时,我们在选定使用 PL2303HX 作为设计主芯片时,不知道大家是否确认过以下问题: 1. 原理图中 VDD_325 到底是从由谁来提供?2. PL2303HX 和 PL2303 到底有什么区别? 3. EEPROM 是否是必须的?@嵌入式专业技术论坛 第 3 页,共 10 页硬件基础培训教程1.2 尽可能利用所有可用的资源在这里,我们所讲的资源,不是说芯片具体的接口或者内部的资源,而指的是,可以帮助我 们准备完成整个设计的资源,包括人员或者设备。
就好比上面提到的哪些问题,我们如何才能确认呢?常用的方式有: 看芯片手册和文档说明 网络上查找相关资料 找厂家技术支持协助 向有相关经验的人员请教 这几种方式, 我们一定要学会, 只有这样, 我们才能尽可能将设计可能存在的问题减到最小。
1.3 按计划控制进度在这里,我们将这次课程,整个看成一个项目来看,计划和实际进度偏离得比较远,按照计 划,我们实际的课程安排应该是十次左右,而实际上,由于某些环节比较复杂,课程次数就比计 划的多,当然,这是为了尽量让大家都学到知识,所以是值得的。
硬件电路设计过程经验分享
献给那些刚开始或即将开始设计硬件电路的人。
时光飞逝,离俺最初画第一块电路已有3年。
刚刚开始接触电路板的时候,与你一样,俺充满了疑惑同时又带着些兴奋。
在网上许多关于硬件电路的经验、知识让人目不暇接。
像信号完整性,EMI,PS设计准会把你搞晕。
别急,一切要慢慢来。
1)总体思路。
设计硬件电路,大的框架和架构要搞清楚,但要做到这一点还真不容易。
有些大框架也许自己的老板、老师已经想好,自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的,那就要搞清楚要实现什么功能,然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果,越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。
2)理解电路。
如果你找到了的参考设计,那么恭喜你,你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。
马上就copy?NO,还是先看懂理解了再说,一方面能提高我们的电路理解能力,而且能避免设计中的错误。
3)没有找到参考设计?没关系。
先确定大IC芯片,找datasheet,看其关键参数是否符合自己的要求,哪些才是自己需要的关键参数,以及能否看懂这些关键参数,都是硬件工程师的能力的体现,这也需要长期地慢慢地积累。
这期间,要善于提问,因为自己不懂的东西,别人往往一句话就能点醒你,尤其是硬件设计。
4)硬件电路设计主要是三个部分,原理图,pcb,物料清单(BOM)表。
原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。
它很像我们教科书上的电路图。
pcb涉及到实际的电路板,它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁),而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上,然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信号(布线)。
完成了pcb布局布线后,要用到哪些元器件应该有所归纳,所以我们将用到BOM表。
5)用什么工具?Protel,也就是altimuml容易上手,在国内也比较流行,应付一般的工作已经足够,适合初入门的设计者使用。
6)to be continued......其实无论用简单的protel或者复杂的cadence工具,硬件设计大环节是一样的(protel上的操作类似windwos,是post-command型的;而cadence的产品concept&allegro是pre-command型的,用惯了protel,突然转向cadence的工具,会不习惯就是这个原因)。
硬件高手五大难点设计经验
硬件高手五大难点设计经验作为工程师的你,是不是在为成本节约、低功耗设计、系统效率、信号完整性、可靠性设计而头疼不已。
电阻该选多大?面板上的指示灯选什么颜色呢?小芯片的功耗都很低?信号匹配真麻烦,如何才能匹配好呢?用户操作错误发生问题与我无关?本帖就上述五大要素中遇到的三十个现象进行了点评,让你设计出让市场、老板、自己满意的产品!一:成本节约现象一:这些拉高/拉低的电阻用多大的阻值关系不大,就选个整数5K吧点评:市场上不存在5K的阻值,最接近的是 4.99K(精度1%),其次是5.1K (精度5%),其成本分别比精度为20%的4.7K高4倍和2倍。
20%精度的电阻阻值只有1、1.5、2.2、 3.3、4.7、6.8几个类别(含10的整数倍);类似地,20%精度的电容也只有以上几种值,如果选了其它的值就必须使用更高的精度,成本就翻了几倍,却不能带来任何好处。
现象二:面板上的指示灯选什么颜色呢?我觉得蓝色比较特别,就选它吧点评:其它红绿黄橙等颜色的不管大小(5MM以下)封装如何,都已成熟了几十年,价格一般都在5毛钱以下,而蓝色却是近三四年才发明的东西,技术成熟度和供货稳定度都较差,价格却要贵四五倍。
目前蓝色指示灯只用在不能用其它颜色替代的场合,如显示视频信号等。
现象三:这点逻辑用74XX的门电路搭也行,但太土,还是用CPLD吧,显得高档多了点评:74XX的门电路只几毛钱,而CPLD至少也得几十块,(GAL/PAL虽然只几块钱,但公司不推荐使用)。
成本提高了N倍不说,还给生产、文档等工作增添数倍的工作。
现象四:我们的系统要求这么高,包括MEM、CPU、FPGA等所有的芯片都要选最快的点评:在一个高速系统中并不是每一部分都工作在高速状态,而器件速度每提高一个等级,价格差不多要翻倍,另外还给信号完整性问题带来极大的负面影响。
现象五:这板子的PCB设计要求不高,就用细一点的线,自动布吧点评:自动布线必然要占用更大的PCB面积,同时产生比手动布线多好多倍的过孔,在批量很大的产品中,PCB厂家降价所考虑的因素除了商务因素外,就是线宽和过孔数量,它们分别影响到PCB的成品率和钻头的消耗数量,节约了供应商的成本,也就给降价找到了理由。
硬件高手的设计经验分享五:可靠性设计
硬件高手的设计经验分享五:可靠性设计五:可靠性设计
现象一:这块单板已小批量生产了,经过长时间测试没发现任何问题
点评:硬件设计和芯片应用必须符合相关规范,尤其是芯片手册中提到的所有参数(耐压、I/O电平范围、电流、时序、温度PCB布线、电源质量等),不能光靠试验来验证。
公司有不少产品都有过惨痛的教训,产品卖了一两年,IC厂家换了个生产线,咱们的板子就不转了,原因就是人家的芯片参数发生了点变化,但并没有超出手册的范围。
如果你以手册为准,那他怎么变化都不怕,如果参数变得超出手册范围了还可找他索赔(假如这时你的板子还能转,那你的可靠性就更牛了)。
现象二:这部分电路只要要求软件这样设计就不会有问题
点评:硬件上很多电气特性直接受软件控制,但软件是经常发生意外的,程序跑飞了之后无法预料会有什么操作。
设计者应确保不论软件做什么样的操作硬件都不应在短时间内发生永久性损坏。
现象三:用户操作错误发生问题就不能怪我了
点评:要求用户严格按手册操作是没错的,但用户是人,就有犯错的时候,不能说碰错一个键就死机,插错一个插头就烧板子。
所以对用户可能犯的各种错误必须加以保护。
现象四:这板子坏的原因是对端的板子出问题了,也不是我的责任
点评:对于各种对外的硬件接口应有足够的兼容性,不能因为对
方信号不正常,你就歇着了。
它不正常只应影响到与其有关的那部分功能,而其它功能应能正常工作,不应彻底罢工,甚至永久损坏,而且一旦接口恢复,你也应立即恢复正常。
在华为工作的一些硬件调试经验总结
在华为工作的一些硬件调试经验总结第一篇:在华为工作的一些硬件调试经验总结绪论调试笔记都写在自己的本子上,一直没有时间写到博客上,最近准备总结一下。
敬请期待。
时间有些久了,有些情况只是记得大概。
大家可参考参考。
2 浪涌/过电应力损伤2.1 烙铁接地不良导致MRF184损伤启示:测试系统的仪器必须有外部接地点。
2.2 继电器切换编程电压导致89C52失效。
89C52的Vpp编程电压正常为12V,切换时达到20V,要串接100欧姆的电阻。
启示:继电器、开关机械式切换触点一般会有震荡,对于不同的负载所产生的过流或过压危害需要设计中采用阻容或二极管消除抖动。
2.3 热插拔产生浪涌串口允许热插拔,也要考虑保护电路。
ADM208E,MAX208启示:串口接口芯片用作板间信号通讯电平转换时,只要产生或维护中需要热插拔,其输入输出端就不能直接与外接插座相连,至少应串有保护电阻。
3容限3.1时序3.1.1 Flash写信号与片选信号同时翻转导致读操作错误 28SF040->28SF04090ns->150ns启示:逻辑器件中各信号要严格按照器件手册要求进行设计,并留有一定余量。
3.1.2 19M与38M时钟关系临界时隙误码 SD518XCS30时钟芯片启示:多时钟之间的正确时序关系及容限非常重要,ASIC手册必须对关键时序描述清晰。
3.2驱动能力3.2.1输出极限应用导致替代出问题DTMF收号芯片 CM8870DI代替MT8870SR(MITEL)全部参数一致,MT的典型值IOH=4.5nA》0.8nA。
启示:单板设计应严格按照数据手册设计,这样才能保证设计容限,才能保证设计的产品能够大批量生产。
尤其是挂在数据总线上的器件,一定要按照器件手册考虑驱动能力。
3.2.2 单片机高电平输出电流无法驱动ULN2003普通数字电路接口芯片驱动功率芯片,要注意参数的最小值而不是凭经验进行替换。
3.3电源电压3.3.1 背板电源走线损耗电压下降的后果 80C320代替80C310提示:根据系统的功耗容限,分析器件的电源电压范围,保证系统的电源稳定。
高手教你如何学习硬件设计——实践篇
高手教你如何学习硬件设计——实践篇一般缺乏经验的工程师或者学生,拿着一个项目任务书,或者一个成品的电路板的时候,往往会感觉到,根本无从下手。
主要原因是,知识储备不足,少实践少动手。
但也不用着急,这是需要慢慢积累的。
同样,不用担心东西太多,不知道学到什么时候才能独当一面,因为很多东西都是相通的。
下面介绍硬件设计的实践路线一、初级实践篇1、焊接。
首先看一下杜洋前辈的焊接视频。
我当年也是看了他的视频才学会焊接的。
关键的地方视频中也会提到,这里大概地说一下(洞洞板的焊接就不说了)。
拖焊的时候,先对齐芯片,再上锡固定一个角,然后在另一侧加满锡,最后整个芯片都加满锡。
把板子拿起来,倾斜30度左右,再用烙铁加热,把变成液体的锡吸起来,甩掉,直到把所有锡都吸走为止。
烙铁的温度要调好,我一般用350摄氏度。
重点要体会,锡变成液体的时候,会像水一样受重力作用向下流,还有,烙铁头表面是有吸力的,所以在整个焊接过程中,都不要用力刮锡的。
如果焊的时候,操作起来不顺手,可以转动板子。
关于BGA的焊接,一般是不建议手工操作的,因为成功率不高,推荐用返修台。
这里说一下BGA手工植球的操作流程。
先用万能植锡钢网(这是最落后的工具,除此之外还有植锡台,不过挺贵的),跟BGA对齐,再用胶布把BGA和钢网粘住固定好。
先加锡膏,再用风枪吹一会(风枪的风速和温度可以调低一点),锡变亮的时候,再用手术刀,把多余的锡刮走。
如果锡球不均匀的话,再重复上一步,直接锡球均匀为止。
撕掉胶布,用手术刀把BGA撬起来。
2、仪器仪表的使用。
a、万用表。
为什么起这个名字?因为对于高手来说,万用表是几乎是万能的。
一般也是用它来测电压、电流和电阻。
b、示波器。
现在都用数字示波器,一个auto键,可以轻松搞定,而且还带FFT的功能,可以使用频域分析法,是硬件工程师必须掌握的神兵利器。
示波器还有个小众的功能,就是李沙育图(测相位差和测频率用的)。
此外,还要学会用示波器测开关电源纹波。
硬件设计师的工作总结
硬件设计师的工作总结
作为一名硬件设计师,我的工作涉及到电子产品的硬件设计和开发。
在这个领域,我需要具备扎实的电子电路知识、硬件设计技能以及对市场需求的敏锐洞察力。
下面我将对我的工作进行总结,分享一些我在这个领域的经验和感悟。
首先,作为硬件设计师,我需要不断学习和更新自己的知识。
电子技术在不断
发展,新的器件和技术层出不穷。
因此,我需要不断学习新的知识,跟上行业的发展趋势。
只有不断提升自己的专业能力,才能在这个竞争激烈的领域立足。
其次,我需要具备良好的团队合作能力。
在硬件设计的过程中,我需要和软件
工程师、测试工程师以及项目经理等多个部门密切合作,共同完成产品的设计和开发。
良好的团队合作能力可以提高工作效率,同时也可以更好地解决问题和挑战。
另外,我还需要具备创新精神。
在硬件设计领域,创新是至关重要的。
只有不
断创新,才能设计出更加优秀的产品,满足市场需求。
因此,我需要不断思考和探索,寻找新的设计理念和解决方案,不断提高产品的性能和可靠性。
最后,作为一名硬件设计师,我还需要具备良好的沟通能力。
在项目开发的过
程中,我需要和客户、供应商以及其他部门进行沟通和协调。
良好的沟通能力可以更好地理解客户需求,协调资源,解决问题,推动项目顺利进行。
总的来说,作为一名硬件设计师,我需要具备扎实的专业知识、良好的团队合
作能力、创新精神以及良好的沟通能力。
只有不断提升自己,才能在这个领域获得成功。
希望我的总结能够对其他从事硬件设计工作的同行有所帮助。
单片机接口硬件设计流程与实践经验总结
单片机接口硬件设计流程与实践经验总结概述:在单片机系统中,接口硬件设计是整个系统设计中至关重要的一部分。
一个良好的接口硬件设计能够确保单片机与外部设备之间的正常通信和数据交换。
本文将对单片机接口硬件设计流程与实践经验进行总结,并分享一些关键经验和注意事项。
1. 硬件设计流程:1.1 确定接口要求:在开始设计之前,首先需要明确定义接口的功能和要求。
包括数据传输速率、数据位宽、通信协议、引脚定义等等。
单片机与外部设备的接口方式有很多种,如串口、并行口、SPI、I2C等。
根据实际需求选择合适的接口方式。
1.2 选择合适的外部设备:根据接口要求,选择合适的外部设备。
确保外部设备能够满足单片机的通信需求,并具备必要的适配电路、滤波电路等。
1.3 硬件原理图设计:根据接口要求和外部设备选型,进行硬件原理图的设计。
包括引脚连线、电源电压和电流的供应、适配电路的设计等。
一般而言,保持引脚布局的紧凑性和规范性,有利于提高系统的可靠性和抗干扰能力。
1.4 PCB设计与布局:根据硬件原理图进行PCB设计与布局。
合理布局元件,减少信号线的长度和交叉,以降低信号串扰和噪声干扰。
注意引脚的分布情况,避免干扰引脚和被干扰引脚的相邻布局。
同时,注意维持必要的电源和地面平面,以提高系统的抗干扰能力。
1.5 打样与测试:完成PCB设计后,进行样板的制作与测试。
通过样板测试,可以验证硬件设计的可靠性和性能指标是否符合要求。
对于一些应用较为关键的接口,如高速数据传输接口,还可以进行信号完整性测试,来判断系统的工作稳定性和可靠性。
2. 实践经验和注意事项:2.1 引脚定义和保护:在设计接口硬件时,确保正确定义引脚功能,避免出现引脚连接错误。
此外,还应考虑引脚的过电压和过电流保护,通过外部电阻、熔丝等措施来保护单片机和外部设备。
2.2 信号滤波和防抖:在接口硬件设计中,为保证信号的稳定性和可靠性,需要进行信号滤波和防抖处理。
常见的处理方法包括使用滤波电容、RC低通滤波器、触发器等。
硬件开发中的电子设计实战
硬件开发中的电子设计实战随着科技的发展,电子设备的升级也越来越迅速,而电子设备的更新换代需要依赖于电子设计师们的辛勤劳动。
在电子设备的开发过程中,电子设计是其中非常重要的一部分。
电子设计不仅仅是通过电子软件进行模拟设计,更需要在实际硬件制作过程中进行实战代表着一个电子设计师的实际能力水平。
在本文中,我将会介绍一些硬件开发中的电子设计实战技巧和经验。
一、电路设计电路设计是电子设备中最关键的一环,它直接影响设备的性能和功能。
在电路设计过程中,需要考虑到诸如信号传输、电源供应、控制逻辑等方面。
为了保证电路的稳定性和性能,需要进行尽可能多的实验和测试。
当然,在对电路进行测试和实验的过程中,也需要考虑安全因素,谨慎操作。
二、焊接技巧在电子元件的制作过程中,焊接是必不可少的环节。
一般而言,焊接分为手工焊接和机器焊接两种。
手工焊接需要一定的技巧和经验,在电子元件制作之前需要提前掌握要点和技巧。
机器焊接则需要掌握操作技巧和了解机器的性能和参数。
无论采用哪种焊接方式,都需要做到规范操作和安全措施,避免电路因为焊接失败而损坏。
三、电路测试在电路制作完成后,需要进行电路测试以检验其性能和稳定性。
电路测试不仅是为了保证设备的正常工作,同时也为电路设计师提供了重要的实战经验和技巧。
在电路测试的过程中,需要掌握一些基本的测试方法和技巧,同时也需要注意实验的安全因素。
四、电子软件应用在电子设计过程中,电子软件是非常重要的工具之一。
电子软件能够进行电路设计的模拟,帮助电子设计师提出实际的方案和理念。
在电子软件的应用过程中,需要掌握各种电子软件的使用方法和技巧,并保持对最新软件的了解。
五、电子工程图纸设计电子工程图纸是电子制造的重要文件,也是电子产品设计中必不可少的部分。
电子工程图纸设计需要熟练掌握CAD等软件,同时需要具备一定的电子专业技能和知识。
在电子工程图纸设计过程中,需要注意图纸的细节和要点,并规范图纸表示,以便于后续的电子制造过程。
硬件设计员工作总结怎么写
硬件设计员工作总结怎么写
硬件设计员工作总结。
作为一名硬件设计员,我深知这个职位需要具备的技能和责任。
在过去的工作中,我不断学习和成长,积累了丰富的经验和知识。
在这篇文章中,我将总结我作为硬件设计员的工作经验,分享我对这个职位的理解和体会。
首先,作为硬件设计员,我需要具备扎实的电子电路知识和硬件设计技能。
我
熟练掌握各种电子元器件的特性和使用方法,能够根据产品需求设计出合理的电路方案,并且能够独立完成原理图和PCB设计。
在工作中,我不断学习新的技术和
工具,不断提升自己的设计水平。
其次,作为硬件设计员,我需要具备良好的团队合作和沟通能力。
在项目中,
我经常需要和软件工程师、测试工程师等其他团队成员合作,共同解决问题和推动项目进展。
我能够清晰地表达自己的想法和意见,能够理解和尊重其他人的观点,能够有效地协调和沟通,以达成团队共识。
另外,作为硬件设计员,我需要具备严谨的工作态度和高效的工作能力。
在项
目中,我时刻保持对细节的关注和对质量的追求,确保设计方案的准确性和可靠性。
我能够合理安排工作任务,高效完成设计工作,并且能够及时响应和解决项目中出现的问题和挑战。
总的来说,作为一名硬件设计员,我深知自己的责任和使命,不断提升自己的
专业能力和团队合作能力。
我将继续努力学习和成长,为公司的发展和产品的质量贡献自己的力量。
希望通过我的努力,能够为公司带来更多的价值和成就。
嵌入式系统硬件设计技巧分享
嵌入式系统硬件设计技巧分享嵌入式系统的硬件设计是构建高效、稳定和可靠嵌入式设备的基础。
在不同的应用领域,例如家电、汽车、医疗设备等,嵌入式系统都扮演着至关重要的角色。
本文将分享一些嵌入式系统硬件设计的技巧,帮助读者更好地理解和应用。
1.选择合适的处理器嵌入式系统的处理器选择是设计中的关键决策。
在选择处理器时,需要考虑应用的性能需求、功耗要求、成本以及开发平台的兼容性等因素。
一般来说,ARM架构的处理器是最常见的选择之一,因为它们具有较低的功耗和较高的性能。
另外,还需要注意处理器的外设和扩展性,以确保能满足各种需求。
2.注意电源管理嵌入式系统通常需要在有限的功耗条件下运行,因此电源管理是至关重要的。
在设计中,应合理选择适用的电源管理电路,如电源开关、稳压器等。
此外,还可以考虑采用低功耗模式和低功耗组件,以提升整个系统的能效。
3.合理布局PCB良好的PCB布局能够提高系统的性能和稳定性。
首先,应为关键信号线和高速信号设计合理的走线规则,以减少信号的串扰和噪音干扰。
其次,应规划合适的电源和地线路径,以确保稳压和地线的电气性能。
最后,应考虑系统的散热问题,合理布置散热器件和散热通道,以保持系统温度的稳定。
4.噪音分离和抑制在嵌入式系统中,噪音是一个常见的问题,可能会对信号质量和系统性能产生不利影响。
为了解决这个问题,可以采用合适的滤波器,以分离和抑制噪音。
常用的滤波器包括低通滤波器、带通滤波器和抗混叠滤波器等。
此外,还可以采用电容、电感和抗干扰材料等方法,有效降低噪音干扰。
5.EMC设计电磁兼容性(EMC)是嵌入式系统设计过程中必须考虑的一个重要方面。
在设计中,应合理布局和走线,减少信号的辐射和敏感度。
此外,还应选择合适的屏蔽材料,并对敏感元件进行合理的屏蔽和隔离,以防止电磁辐射和干扰。
6.可靠性设计嵌入式系统通常需要长时间稳定运行,因此可靠性设计是不可忽视的。
在设计中,应注意选择可靠的元器件,并遵循可靠性设计原则,如冗余设计、故障检测和容错处理等。
硬件设计的心得分享
硬件设计的心得分享爱学习的小伙伴们,你们知道硬件设计有什么要求吗?下面是小编收集整理关于硬件设计有什么要求的资料以供大家参考学习,希望大家喜欢。
硬件设计的心得介绍一, PCB布局。
1,电源线与地线及滤波电容。
在PCB板中电源输入端必需加滤波电容,并尽量靠近输入接口,并遵循电源走线经过电容的正极(正电压供电)再布线出,地线从电容负极回的走线原则,以保证滤波电容起到最佳滤波作用;电源线应从滤波电容引脚处分多路出线,根据电流大小不同选择线宽;应用LDO时,在LDO输出端必加滤波电容;在应用DC/DC时,在电源输入输出端使用陶瓷电容滤波。
滤波电容使用一个大容量电容并排一个或多个小电容(104/103/102)。
每组芯片供电端加滤波电容,并尽量靠近芯片供电输入端;每组电源遵循前述走线规则。
2,高温器件。
发热高的局部加铜皮并去绿油喷锡散热(要求使用散热片的例外),发热高的部件与部件尽量远离。
3,模拟电路。
L/R音频声道走线不允许并排走线过长(会影响分离度),遵循包地的规则,并远离数字信号线,其它模拟信号线;高频电路远离音频电路,并远离SDRAM等存储元件;非音频模拟电路远离音频电路。
不同类别的模拟信不要靠近并排走线。
4,通讯数据线。
I2C通讯线要求包地走线,线宽要求8到12mil,尽量宽些,走线要求尽量短。
USB数据线、LAN数据线、HDMI 数据线每组正负线要求等长走线并包地,并且如果不是直线时必须使用弧行弯线而非45/90/135度角线。
5,在主芯片主频低于400MHz时SDRAM地址线A0、A1因高速访问频繁因此频很高,走线时线间间距要求最少8mil,并建议使用脉冲线型;在主芯片主频高于400MHz时,SDRAM走线要求等线设计。
所有的高速数据信号线走线应遵循尽量短的走线规则,并不同类的高速数据信号线不要并排走线,在各高速数据信号线分隔于不同层面时尽量十字交叉走线,避免因分布电容产生干扰。
6,时钟器件,复位电路尽量靠近IC引脚处。
硬件设计心得
1.选用抗静电或抗雷击的芯片可有效避免此类损失,常见的芯片有MAX485E、MAX487E、MAX1487E等。
特别值得一提的是SN75LBC184,它不但能抗雷电的冲击而且能承受高达8kV的静电放电冲击,是目前市场上不可多得的一款产品。
2.根据RS-485的标准规定,接收器的接收灵敏度为±200mV,即接收端的差分电压大于、等于+200 mV时,接收器输出为高电平;小于、等于-200mV时,接收器输出为低电平;介于±200mV之间时,接收器输出为不确定状态。
3.即在进入正常的数据通信之前,由主机预先将总线驱动为大于+200mV,并保持一段时间,使所有节点的接收器产生高电平输出。
这样,在发出有效数据时,所有接收器能够正确地接收到起始位,进而接收到完整的数据。
4.. 通信数据的波特率往往做得较高(通常都在4800波特以上)。
限制通信波特率提高的“瓶颈”,并不是现场的导线,而是在与单片机系统进行信号隔离的光耦电路上,应采用高速光耦TIL117。
til117是高速光耦,一般应用于通讯隔离。
要驱动继电器隔离,可以用TIL521系列光耦,便宜好用5.485总线的传输端一定要加有保护措施。
在电路设计中采用稳压管D1、D2组成的吸收回路,也可以选用能够抗浪涌的TVS瞬态杂波抑制器件,或者直接选用能抗雷击的485芯片(如SN75LBC184等)。
6.管脚:RO,接收器的输出端,若A比B高200mA,RO为高,反之,低电平。
RE输出使能端,低电平有效。
高电平时,RO高阻状态。
7.最远通信距离:1200m 共模电压最大、最小值:+12V;-7V差分输入范围:-7V~+12V接收器输入灵敏度:±200mV8.由于RS-485芯片的特性,接收器的检测灵敏度为± 200mV,即差分输入V A-V B ≥ +200mV,输出逻辑1,V A-VB ≤-200mV,输出逻辑0;而A、B端电位差的绝对值小于200mV 时,输出为不确定。
硬件设计笔记
硬件设计笔记硬件设计是计算机科学和工程领域中非常重要的一个方向,它涉及到计算机系统中各种硬件组件的设计、开发和实现。
在硬件设计的过程中,设计师需要考虑到诸多因素,比如性能、功耗、成本、可靠性等。
下面我们来详细探讨一下硬件设计的一些要点和注意事项。
首先,硬件设计的基础是数字电路设计和模拟电路设计。
数字电路设计是指利用数字信号进行逻辑运算和控制的电路设计,而模拟电路设计则是指利用连续的模拟信号进行电路设计。
设计师需要具备扎实的电子电路理论知识和分析能力,才能设计出性能优异的硬件系统。
其次,硬件设计的关键在于需求分析和规格说明。
在设计硬件系统之前,设计师需要对系统的功能需求和性能要求进行分析和规划,明确设计的目标和范围。
只有明确了系统的需求,设计师才能有的放矢地进行设计工作,确保设计的系统能够满足用户的要求。
另外,硬件设计中的电路设计是设计的核心内容。
电路设计是指设计各种数字和模拟电路,比如逻辑门电路、寄存器、计数器、时钟电路等。
设计师需要根据系统的功能需求,设计出适合的电路结构和电路元件,确保设计的电路能够正常工作并且满足系统的性能要求。
此外,硬件设计中的PCB设计也是设计的重要环节。
PCB设计是指设计印刷电路板,将设计的电路实现在电路板上。
设计师需要根据电路设计的要求,设计出合适的电路板结构和布线,确保电路板的设计能够满足电路设计的要求,并且满足系统的性能要求。
最后,硬件设计中的仿真和验证是设计的重要步骤。
设计师在设计完成后,需要进行电路的仿真和验证,确保设计的电路能够正常工作,并且满足系统的性能要求。
设计师可以利用仿真软件进行电路的仿真分析,验证设计的电路的功能和性能,确保设计的电路设计的正确性和可靠性。
总的来说,硬件设计是一项非常复杂和重要的工作,设计师需要具备扎实的电子电路设计和分析能力,设计的电路设计和电路设计的能力,设计的设计的设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计设计。
电子电路硬件项目设计心得
电子电路硬件项目设计心得1 充分了解各方的设计需求,确定合适的解决方案启动一个硬件开发项目,原始的推动力会来自于专门多方面,比如市场的需要,基于整个系统架构的需要,应用软件部门的功能实现需要,提高系统某方面能力的需要等等,因此作为一个硬件系统的设计者,要主动的去了解各个方面的需求,同时综合起来,提出最合适的硬件解决方案。
比如A项目的原始推动力来自于公司内部的一个高层软件小组,他们在实际当中发觉原有的处理器板IP转发能力不能满足要求,从而关于系统的配置和使用都会造成专门大的不便,因此他们提出了对新硬件的需求。
依照那个目标,硬件方案中就针对性的选用了两个高性能网络处理器,然后还需要深入的和软件设计者交流,以确定内存大小,内部结构,对外接口和调试接口的数量及类型等等细节,比如软件人员喜爱将操纵信令通路和数据通路完全分开来,如此在确定内部数据走向的时候要慎重考虑。
项目开始之初是需要召开专门多的讨论会议的,应该尽量邀请所有相关部门来参与,好处有三个,第一能够充分了解大伙儿的需要,以免在系统设计上遗漏重要的功能,第二是能够让各个部门了解那个项目的情形,提早做好时刻和人员上协作的预备,第三是从感情方面讲,在设计之初各个部门就参与了进来,那个项目就变成了大伙儿共同的一个心血结晶,会得到大伙儿的呵护和良好合作,对完成工作是专门有关心的。
2 原理图设计中要注意的问题原理图设计中要有“拿来主义”,现在的芯片厂家一样都能够提供参考设计的原理图,因此要尽量的借助这些资源,在充分明白得参考设计的基础上,做一些自己的发挥。
当要紧的芯片选定以后,最关键的外围设计包括了电源,时钟和芯片间的互连。
电源是保证硬件系统正常工作的基础,设计中要详细的分析:系统能够提供的电源输入;单板需要产生的电源输出;各个电源需要提供的电流大小;电源电路效率;各个电源能够承诺的波动范畴;整个电源系统需要的上电顺序等等。
比如A项目中的网络处理器需要1.25V作为核心电压,要求精度在+5%- -3%之间,电流需要12A左右,依照这些要求,设计中采用5V的电源输入,利用Linear的开关电源操纵器和IR的MOSFET搭建了合适的电源供应电路,精度要求决定了输出电容的ESR选择,同时为防止电流过大造成的电压跌落,加入了远端反馈的功能。
硬件设计经验分享硬件电路设计
硬件设计经验分享硬件电路设计1,详细理解设计需求,从需求中整理出电路功能模块和性能指标要求;2、根据功能和性能需求制定总体设计方案,对CPU进行选型,CPU选型有以下几点要求:a)性价比高;b)容易开发:体现在硬件调试工具种类多,参考设计多,软件资源丰富,成功案例多,但是比较难找;c)可扩展性好;3、针对已经选定的CPU芯片,选择一个与我们需求比较接近的成功参考设计,一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证,比如440EP就有yoemite开发板和bamboo开发板,我们参考得是yoemite开发板,厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西,也应该是经过严格验证的,否则也会影响到他们的芯片推广应用,纵然参考设计的外围电路有可推敲的地方,CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的,当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同,可以细读CPU芯片手册和勘误表,或者找厂商确认;另外在设计之前,最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进行软件验证,如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的;但要注意一点,现在很多CPU都有若干种启动模式,我们要选一种最适合的启动模式,或者做成兼容设计;4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型,元器件选型应该遵守以下原则:a)普遍性原则:所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷偏芯片,减少风险;b)高性价比原则:在功能、性能、使用率都相近的情况下,尽量选择价格比较好的元器件,减少成本;c)采购方便原则:尽量选择容易买到,供货周期短的元器件;d)持续发展原则:尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件;e)可替代原则:尽量选择pintopin兼容种类比较多的元器件;f)向上兼容原则:尽量选择以前老产品用过的元器件;g)资源节约原则:尽量用上元器件的全部功能和管脚;a)对于每个功能模块要尽量找到更多的成功参考设计,越难的应该越多,成功参考设计是“前人”的经验和财富,我们理当借鉴吸收,站在“前人”的肩膀上,也就提高了自己的起点;b)要多向权威请教、学习,但不能迷信权威,因为人人都有认知误差,很难保证对哪怕是最了解的事物总能做出最科学的理解和判断,开发人员一定要在广泛调查、学习和讨论的基础上做出最科学正确的决定;c)如果是参考已有的老产品设计,设计中要留意老产品有哪些遗留问题,这些遗留问题与硬件哪些功能模块相关,在设计这些相关模块时要更加注意推敲,不能机械照抄原来设计,比如我们老产品中的IDE经常出问题,经过仔细斟酌,广泛讨论和参考其他成功设计,发现我们的IDE接口有两个管脚连线方式确实不规范;还有,针对FGPI通道丢视频同步信号的问题,可以在硬件设计中引出硬件同步信号管脚,以便进一步验证,更好发现问题的本质;6、硬件原理图设计还应该遵守一些基本原则,这些基本原则要贯彻到整个设计过程,虽然成功的参考设计中也体现了这些原则,但因为我们可能是“拼”出来的原理图,所以我们还是要随时根据这些原则来设计审查我们的原理图,这些原则包括:a)数字电源和模拟电源分割;b)数字地和模拟地分割,单点接地,数字地可以直接接机壳地(大地),机壳必须接大地;c)保证系统各模块资源不能冲突,例如:同一I2C总线上的设备地址不能相同,等等;d)阅读系统中所有芯片的手册(一般是设计参考手册),看它们的未用输入管脚是否需要做外部处理,如果需要一定要做相应处理,否则可能引起芯片内部振荡,导致芯片不能正常工作;e)在不增加硬件设计难度的情况下尽量保证软件开发方便,或者以小的硬件设计难度来换取更多方便、可靠、高效的软件设计,这点需要硬件设计人员懂得底层软件开发调试,要求较高;f)功耗问题;g)产品散热问题,可以在功耗和发热较大的芯片增加散热片或风扇,产品机箱也要考虑这个问题,不能把机箱做成保温盒,电路板对“温室”是感冒的;还要考虑产品的安放位置,最好是放在空间比较大,空气流动畅通的位置,有利于热量散发出去;7、硬件原理图设计完成之后,设计人员应该按照以上步骤和要求首先进行自审,自审后要达到有95%以上把握和信心,然后再提交他人审核,其他审核人员同样按照以上要求对原理图进行严格审查,如发现问题要及时进行讨论分析,分析解决过程同样遵循以上原则、步骤;8、只要开发和审核人员都能够严格按以上要求进行电路设计和审查,我们就有理由相信,所有硬件开发人员设计出的电路板一版成功率都会很高的,所以我提出以下几点:a)设计人员自身应该保证原理图的正确性和可靠性,要做到设计即是审核,严格自审,不要把希望寄托在审核人员身上,设计出现的任何问题应由设计人员自己承担,其他审核人员不负连带责任;b)其他审核人员虽然不承担连带责任,也应该按照以上要求进行严格审查,一旦设计出现问题,同样反映了审核人员的水平、作风和态度;c)普通原理图设计,包括老产品升级修改,原则上要求原理图一版成功,最多两版封板,超过两版将进行绩效处罚,有点吹嘘之嫌;d)对于功能复杂,疑点较多的全新设计,原则上要求原理图两版内成功,最多三版封板,超过三版要进行绩效处罚;e)原理图封板标准为:电路板没有任何原理性飞线和其他处理点;9、以上提到原理图设计相关的奖励和处罚具体办法将在广泛调查研究之后制定,征得公司领导同意后发布实施;10、特别说明:b)制定此《规范》的目的和出发点是为了培养硬件开发人员严谨、务实的工作作风和严肃、认真的工作态度,增强他们的责任感和使命感,提高工作效率和开发成功率,保证产品质量;c)希望年轻的硬件开发人员能在磨练中迅速成长起来!。
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一个硬件高手的设计经验分享(ZT)一:成本节约现象一:这些拉高/拉低的电阻用多大的阻值关系不大,就选个整数5K吧点评:市场上不存在5K的阻值,最接近的是 4.99K(精度1%),其次是5.1K(精度5%),其成本分别比精度为20%的4.7K高4倍和2倍。
20%精度的电阻阻值只有1、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8几个类别(含10的整数倍);类似地,20%精度的电容也只有以上几种值,如果选了其它的值就必须使用更高的精度,成本就翻了几倍,却不能带来任何好处。
现象二:面板上的指示灯选什么颜色呢?我觉得蓝色比较特别,就选它吧点评:其它红绿黄橙等颜色的不管大小(5MM以下)封装如何,都已成熟了几十年,价格一般都在5毛钱以下,而蓝色却是近三四年才发明的东西,技术成熟度和供货稳定度都较差,价格却要贵四五倍。
目前蓝色指示灯只用在不能用其它颜色替代的场合,如显示视频信号等。
现象三:这点逻辑用74XX的门电路搭也行,但太土,还是用CPLD吧,显得高档多了点评:74XX的门电路只几毛钱,而CPLD至少也得几十块,(GAL/PAL虽然只几块钱,但公司不推荐使用)。
成本提高了N倍不说,还给生产、文档等工作增添数倍的工作。
现象四:我们的系统要求这么高,包括MEM、CPU、FPGA等所有的芯片都要选最快的点评:在一个高速系统中并不是每一部分都工作在高速状态,而器件速度每提高一个等级,价格差不多要翻倍,另外还给信号完整性问题带来极大的负面影响。
现象五:这板子的PCB设计要求不高,就用细一点的线,自动布吧点评:自动布线必然要占用更大的PCB面积,同时产生比手动布线多好多倍的过孔,在批量很大的产品中,PCB厂家降价所考虑的因素除了商务因素外,就是线宽和过孔数量,它们分别影响到PCB的成品率和钻头的消耗数量,节约了供应商的成本,也就给降价找到了理由。
现象六:程序只要稳定就可以了,代码长一点,效率低一点不是关键点评:CPU的速度和存储器的空间都是用钱买来的,如果写代码时多花几天时间提高一下程序效率,那么从降低CPU主频和减少存储器容量所节约的成本绝对是划算的。
CPLD/FPGA设计也类似。
二:低功耗设计现象一:我们这系统是220V供电,就不用在乎功耗问题了点评:低功耗设计并不仅仅是为了省电,更多的好处在于降低了电源模块及散热系统的成本、由于电流的减小也减少了电磁辐射和热噪声的干扰。
随着设备温度的降低,器件寿命则相应延长(半导体器件的工作温度每提高10度,寿命则缩短一半)现象二:这些总线信号都用电阻拉一下,感觉放心些点评:信号需要上下拉的原因很多,但也不是个个都要拉。
上下拉电阻拉一个单纯的输入信号,电流也就几十微安以下,但拉一个被驱动了的信号,其电流将达毫安级,现在的系统常常是地址数据各32位,可能还有244/245隔离后的总线及其它信号,都上拉的话,几瓦的功耗就耗在这些电阻上了(不要用8毛钱一度电的观念来对待这几瓦的功耗)。
现象三:CPU和FPGA的这些不用的I/O口怎么处理呢?先让它空着吧,以后再说点评:不用的I/O口如果悬空的话,受外界的一点点干扰就可能成为反复振荡的输入信号了,而MOS器件的功耗基本取决于门电路的翻转次数。
如果把它上拉的话,每个引脚也会有微安级的电流,所以最好的办法是设成输出(当然外面不能接其它有驱动的信号)现象四:这款FPGA还剩这么多门用不完,可尽情发挥吧点评:FGPA的功耗与被使用的触发器数量及其翻转次数成正比,所以同一型号的FPGA在不同电路不同时刻的功耗可能相差100倍。
尽量减少高速翻转的触发器数量是降低FPGA功耗的根本方法。
现象五:这些小芯片的功耗都很低,不用考虑点评:对于内部不太复杂的芯片功耗是很难确定的,它主要由引脚上的电流确定,一个ABT16244,没有负载的话耗电大概不到1毫安,但它的指标是每个脚可驱动60毫安的负载(如匹配几十欧姆的电阻),即满负荷的功耗最大可达60*16=960mA,当然只是电源电流这么大,热量都落到负载身上了。
现象六:存储器有这么多控制信号,我这块板子只需要用OE和WE信号就可以了,片选就接地吧,这样读操作时数据出来得快多了。
点评:大部分存储器的功耗在片选有效时(不论OE和WE如何)将比片选无效时大100倍以上,所以应尽可能使用CS来控制芯片,并且在满足其它要求的情况下尽可能缩短片选脉冲的宽度。
现象七:这些信号怎么都有过冲啊?只要匹配得好,就可消除了点评:除了少数特定信号外(如100BASE-T、CML),都是有过冲的,只要不是很大,并不一定都需要匹配,即使匹配也并非要匹配得最好。
象TTL的输出阻抗不到50欧姆,有的甚至20欧姆,如果也用这么大的匹配电阻的话,那电流就非常大了,功耗是无法接受的,另外信号幅度也将小得不能用,再说一般信号在输出高电平和输出低电平时的输出阻抗并不相同,也没办法做到完全匹配。
所以对TTL、LVDS、422等信号的匹配只要做到过冲可以接受即可。
现象八:降低功耗都是硬件人员的事,与软件没关系点评:硬件只是搭个舞台,唱戏的却是软件,总线上几乎每一个芯片的访问、每一个信号的翻转差不多都由软件控制的,如果软件能减少外存的访问次数(多使用寄存器变量、多使用内部CACHE等)、及时响应中断(中断往往是低电平有效并带有上拉电阻)及其它争对具体单板的特定措施都将对降低功耗作出很大的献。
三:系统效率现象一:这主频100M的CPU只能处理70%,换200M主频的就没事了点评:系统的处理能力牵涉到多种多样的因素,在通信业务中其瓶颈一般都在存储器上,CPU再快,外部访问快不起来也是徒劳。
现象二:CPU用大一点的CACHE,就应该快了点评:CACHE的增大,并不一定就导致系统性能的提高,在某些情况下关闭CACHE反而比使用CACHE 还快。
原因是搬到CACHE中的数据必须得到多次重复使用才会提高系统效率。
所以在通信系统中一般只打开指令CACHE,数据CACHE即使打开也只局限在部分存储空间,如堆栈部分。
同时也要求程序设计要兼顾CACHE的容量及块大小,这涉及到关键代码循环体的长度及跳转范围,如果一个循环刚好比CACHE 大那么一点点,又在反复循环的话,那就惨了。
现象三:这么多任务到底是用中断还是用查询呢?还是中断快些吧点评:中断的实时性强,但不一定快。
如果中断任务特别多的话,这个没退出来,后面又接踵而至,一会儿系统就将崩溃了。
如果任务数量多但很频繁的话,CPU的很大精力都用在进出中断的开销上,系统效率极为低下,如果改用查询方式反而可极大提高效率,但查询有时不能满足实时性要求,所以最好的办法是在中断中查询,即进一次中断就把积累的所有任务都处理完再退出。
现象四:存储器接口的时序都是厂家默认的配置,不用修改的点评:BSP对存储器接口设置的默认值都是按最保守的参数设置的,在实际应用中应结合总线工作频率和等待周期等参数进行合理调配。
有时把频率降低反而可提高效率,如RAM的存取周期是70ns,总线频率为40M时,设3个周期的存取时间,即75ns即可;若总线频率为50M时,必须设为4个周期,实际存取时间却放慢到了80ns。
现象五:一个CPU处理不过来,就用两个分布处理,处理能力可提高一倍点评:对于搬砖头来说,两个人应该比一个人的效率高一倍;对于作画来说,多一个人只能帮倒忙。
使用几个CPU需对业务有较多的了解后才能确定,尽量减少两个CPU间协调的代价,使1+1尽可能接近2,千万别小于1。
现象六:这个CPU带有DMA模块,用它来搬数据肯定快点评:真正的DMA是由硬件抢占总线后同时启动两端设备,在一个周期内这边读,那边些。
但很多嵌入CPU内的DMA只是模拟而已,启动每一次DMA之前要做不少准备工作(设起始地址和长度等),在传输时往往是先读到芯片内暂存,然后再写出去,即搬一次数据需两个时钟周期,比软件来搬要快一些(不需要取指令,没有循环跳转等额外工作),但如果一次只搬几个字节,还要做一堆准备工作,一般还涉及函数调用,效率并不高。
所以这种DMA只对大数据块才适用。
四:信号完整性现象一:这些信号都经过仿真了,绝对没问题点评:仿真模型不可能与实物一模一样,连不同批次加工的实物都有差别,就更别说模型了。
再说实际情况千差万别,仿真也不可能穷举所有可能,尤其是串扰。
曾经有一教训是某单板只有特定长度的包极易丢包,最后的原因是长度域的值是0xFF,当这个数据出现在总线上时,干扰了相邻的WE信号,导致写不进RAM。
其它数据也会对WE产生干扰,但干扰在可接受的范围内,可是当8位总线同时由0边1时,附近的信号就招架不住了。
结论是仿真结果仅供参考,还应留有足够的余量。
现象二:100M的数据总线应该算高频信号,至于这个时钟信号频率才8K,问题不大点评:数据总线的值一般是由控制信号或时钟信号的某个边沿来采样的,只要争对这个边沿保持足够的建立时间和保持时间即可,此范围之外有干扰也罢过冲也罢都不会有多大影响(当然过冲最好不要超过芯片所能承受的最大电压值),但时钟信号不管频率多低(其实频谱范围是很宽的),它的边沿才是关键的,必须保证其单调性,并且跳变时间需在一定范围内。
现象三:既然是数字信号,边沿当然是越陡越好点评:边沿越陡,其频谱范围就越宽,高频部分的能量就越大;频率越高的信号就越容易辐射(如微波电台可做成手机,而长波电台很多国家都做不出来),也就越容易干扰别的信号,而自身在导线上的传输质量却变得越差,因此能用低速芯片的尽量使用低速芯片,。
现象四:为保证干净的电源,去偶电容是多多益善点评:总的来说去偶电容越多电源当然会更平稳,但太多了也有不利因素:浪费成本、布线困难、上电冲击电流太大等。
去偶电容的设计关键是要选对容量并且放对地方,一般的芯片手册都有争对去偶电容的设计参考,最好按手册去做。
现象五:信号匹配真麻烦,如何才能匹配好呢?点评:总的原则是当信号在导线上的传输时间超过其跳变时间时,信号的反射问题才显得重要。
信号产生反射的原因是线路阻抗的不均匀造成的,匹配的目的就是为了使驱动端、负载端及传输线的阻抗变得接近,但能否匹配得好,与信号线在PCB上的拓扑结构也有很大关系,传输线上的一条分支、一个过孔、一个拐角、一个接插件、不同位置与地线距离的改变等都将使阻抗产生变化,而且这些因素将使反射波形变得异常复杂,很难匹配,因此高速信号仅使用点到点的方式,尽可能地减少过孔、拐角等问题。
五:可靠性设计现象一:这块单板已小批量生产了,经过长时间测试没发现任何问题点评:硬件设计和芯片应用必须符合相关规范,尤其是芯片手册中提到的所有参数(耐压、I/O电平范围、电流、时序、温度PCB布线、电源质量等),不能光靠试验来验证。
公司有不少产品都有过惨痛的教训,产品卖了一两年,IC厂家换了个生产线,咱们的板子就不转了,原因就是人家的芯片参数发生了点变化,但并没有超出手册的范围。