IC 集成电路电子元器件的选型规律
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IC 集成电路电子元器件的选型规律说到元器件选型,大家头脑中是不是蹦出一大堆“”如果是,你就out啦!在这个人人都可以成为创客的时代,各种元器件早已进入我们的生活,甚至进入幼儿园了呢!还不懂元器件的小白,Mark下来好好学习下面的内容!
元器件选型原则
普遍性原则:所选的元器件要是被广泛使用验证过的,尽量少使用冷门、偏门芯片,减少开发风险。
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,降低成本。
采购方便原则:尽量选择容易买到、供货周期短的元器件。
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。
可替代原则:尽量选择pin to pin兼容芯片品牌比较多的元器件。
向上兼容原则:尽量选择以前老产品用过的元器件。
资源节约原则:尽量用上元器件的全部功能和管脚。
处理器选型要求
要选好一款处理器,要考虑的因素很多,不单单是纯粹的硬件接口,还需要考虑相关的操作系统、配套的开发工具、仿真器,以及工程师微处理器的经验和软件支持情况等。
1、应用领域
一个产品的功能、性能一旦定制下来,其所在的应用领域也随之确定。目前,比较常见的应用领域分类有航天航空、通信、计算机、工业控制、医疗系统、消费电子、汽车电子等。
2、自带资源
经常会看到或听到这样的问题:主频是多少?有无内置的以太网MAC?有多少个I/O口?自带哪些接口?支持在线仿真吗?是否支持OS,能支持哪些OS?是否有外部存储接口? 以上都涉及芯片资源的问题,微处理器自带什么样的资源是选型的一个重要考虑因素。芯片自带资源越接近产品的需求,产品开发相对就越简单。
3、可扩展资源
硬件平台要支持OS、RAM和ROM,对资源的要求就比较高。
4、功耗
单看“功耗”是一个较为抽象的名词。低功耗的产品既节能又节财,甚至可以减少环境污染,还能增加可靠性,它有如此多的优点,因此低功耗也成了芯片选型时的一个重要指标。
5、封装
常见的微处理器芯片封装主要有QFP、BGA两大类型。BGA类型的封装焊接比较麻烦,一般的小公司都不会焊,但BGA封装的芯片体积会小很多。如果产品对芯片体积要求不严格,选型时最好选择QFP封装。
6、芯片的可延续性及技术的可继承性
目前,产品更新换代的速度很快,所以在选型时要考虑芯片的可升级性。如果是同一厂家同一内核系列的芯片,其技术可继承性就较好。那我们应该考虑知名半导体公司,然后查询其相关产品,再作出判断。
7、价格及供货保证
芯片的价格和供货也是必须考虑的因素。许多芯片目前处于试用阶段,其价格和供货就会处于不稳定状态,所以选型时尽量选择有量产的芯片。
8、仿真器
仿真器是硬件和底层软件调试时要用到的工具,开发初期如果没有它基本上会寸步难行。选择配套适合的仿真器,将会给开发带来许多便利。
9、OS及开发工具
作为产品开发,在选型芯片时必须考虑其对软件的支持情况,如支持什么样的OS等。对于已有OS的人们,就要考虑芯片是否支持该OS,也可以反过来说,即这种OS是否支持该芯片。
10、技术支持
现在的趋势是买服务,也就是买技术支持。一个好的公司的技术支持能力相对比较有保证,所以选芯片时最好选择知名的半导体公司。
常用存储器件选型
SRAM
和DRAM
SRAM速度非常快,是目前读写最快的存储设备了,但是它也非常昂贵,所以只在要求很苛刻的地方使用,譬如CPU的一级缓冲,二级缓冲。动态RAM(Dynamic RAM/DRAM)保留数据的时间很短,速度也比SRAM慢,不过它还是比任何的ROM都要快,但从价格上来说DRA M相比SRAM要便宜很多,计算机内存就是DRAM的。而DRAM里面是选DDR2还是DDR 3
要看具体的要求和处理器的能力了。
FLASH
Flash的分类列举如下,分三类:并行,串行,不可擦除。
1、并行Parallel flash
NOR Flash,Intel于1988年发明,随机读取的速度比较快,随机按字节写,每次可以传输8
Bit。一般适合应用于数据/程序的存贮应用中.NOR还可以片内执行XIP,写入和擦除速度很低。
2、串行
Serial Flash 是以字节进行传输的,每次可以传输1-2Bit.如:MMC,SD,MS卡.串行闪存器件体积小,引脚也少,成本相对也更低廉。
3、不可擦除
Mask Rom Flash的特点是一次性录入数据,具有不可更改性,经常运用于游戏和需版权保护文件等的录入。其显著特点是成本低。
EEPROM
存储器技术的成熟使得RAM和ROM之间的界限变得很模糊,如今有一些类型的存储器(如EE
PROM和闪存)组合了两者的特性。
从软件角度看,独立的EEPROM和闪存器件是类似的,两者主要差别是EEPROM器件可以逐字节地修改,而闪存器件只支持扇区擦除以及对被擦除单元的字、页或扇区进行编程。
可编程器件选型
CPLD与FPGA
尽管FPGA和CPLD都是可编程ASIC器件,有很多共同特点,但由于CPLD和FPGA结构上的差异,具有各自的特点:
1、CPLD更适合完成各种算法和组合逻辑,FPGA更适合于完成时序逻辑。
2、CPLD的连续式布线结构决定了它的时序延迟是均匀的和可预测的,而FPGA的分段式布线结构决定了其延迟的不可预测性。
3、在编程上FPGA比CPLD具有更大的灵活性。
4、FPGA的集成度比CPLD高,具有更复杂的布线结构和逻辑实现。
5、CPLD比FPGA使用起来更方便。
6、CPLD的速度比FPGA快,并且具有较大的时间可预测性。
7、在编程方式上,CPLD主要是基于E2PROM或FLASH存储器编程,编程次数可达1万次,优点是系统断电时编程信息也不丢失。
8、CPLD保密性好,FPGA保密性差。
9、一般情况下,CPLD的功耗要比FPGA大,且集成度越高越明显。
DCDC与LDO
DCDC的意思是直流变(到)直流(不同直流电源值的转换),只要符合这个定义都可以叫D CDC转换器,包括LDO。但是一般的说法是把直流变(到)直流由开关方式实现的器件叫DC DC。
LDO是低压降的意思,这有一段说明:低压降(LDO)线性稳压器的成本低,噪音低,静态电流小,这些是它的突出优点。
A/D转换器选型
AD的选择,首先看精度和速度,然后看是几路的,什么输出的比如SPI或者并行的,差分还