《電子技術(shù)應用》
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電子設計的一些注意事項

2020-03-30
來源:電源網(wǎng)

    現(xiàn)在的社會的運作離不開各種電子產(chǎn)品,,那么你知道電子設計有哪些注意事項嗎,?做電子工程設計需要謹小慎微,,考慮周全盡可能避免一些錯誤。但是,,對于剛?cè)腴T的小白來說,,很多時候難以做到萬無一失,總會遇到考慮不到的時候,。比如以下這些誤區(qū),,是很多電子小白踩過的坑,多了解一下,,避免重蹈覆轍,。

    

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    只靠硬件降低功耗?

    在硬件電路或者芯片設計的過程中,非常注重一個概念,,那就是降低功耗!功耗控制確實是硬件設計中關鍵的一環(huán),,尤其是在消費電子產(chǎn)品上。很多消費電子產(chǎn)品都是裝電池的,,比如藍牙耳機,、智能印象等等,在這類電子產(chǎn)品中電池一直是一個痛點,,所以在產(chǎn)品競爭力上,,功耗是一項重要的指標。然而,,省功耗是不是單單有硬件設計人員去考慮呢?答案是:不是!其實軟件控制在節(jié)省功耗上面也有很多講究,,在電路系統(tǒng)中,最耗電的是存儲器訪問,、總線請求,、CPU 運行等操作,而這些操作都是由軟件去控制的,。一個優(yōu)秀的軟件的程序應該嚴格的控制避免頻繁觸發(fā)這些耗電的動作,,這會對整機產(chǎn)品的功耗降低有很大的貢獻!

    過沖信號一定要用匹配電阻消除?

    首先解釋一下什么是過沖現(xiàn)象,如果有用過單片機的應該都試過讓單片機的 IO 輸出一些信號,,比如說用于驅(qū)動蜂鳴器的時候直接用 IO 推一個固定頻率的方波,。這時候如果你用示波器抓取 IO 輸出的信號,可以發(fā)現(xiàn)信號并不是像書上畫的方波那樣干凈,,它會在信號翻轉(zhuǎn)的邊沿出現(xiàn)一些毛刺狀的東西,,上升沿會看到向上的毛刺,下降沿會有向下的毛刺,。這個毛刺就是過沖現(xiàn)象,,這時 IO 本身的電氣特性導致的。過沖現(xiàn)象可以通過外部電路加匹配電阻把它過濾掉,,但并不是多有過沖都需要這么做,。原因是,如果要把過沖現(xiàn)象完全消除掉的話可能需要比較大的電阻,,同時又要保證信號的電壓幅度能夠接受,,這時候的電流會大很多。所以,,有時候只要過沖現(xiàn)象在接受范圍內(nèi),,其實不需要非要把過沖完全消除,。

    存儲器片選接地?

    存儲器基本上都有一個片選信號,一般是當總線需要訪問存儲數(shù)據(jù)時會把片選信號 CS 拉低為有效狀態(tài),??赡苡腥藭枺瑸榱藴p少控制信號線,,而且知道系統(tǒng)本身會頻繁訪問存儲器,,能不能直接把片選接地,讓它一直選中呢?實際上功能是沒有問題的,,可以一直選中,。但是大部分存儲器在片選有效時的功耗會大很多,能夠達到 100 倍以上,。所以最好還是使用 CS 信號控制存儲器,,只有在需要訪問的時候才選中它。

    FPGA 的邏輯門閑著也是浪費?

    現(xiàn)在 FPGA 的邏輯資源越來越多,,對于工程開發(fā)人員來說無疑是件好事,。因為能夠支配的資源多了,那么能夠發(fā)揮的空間也就大了,,關鍵是寫起代碼來也不用時刻想著省資源,。但是,對于功耗要求比較高的應用來說還是要盡量節(jié)省邏輯門資源,。因為在 FPGA 里面,,運行起來的功耗和內(nèi)部被使用的邏輯門數(shù)量以及觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)次數(shù)成正比,所以盡可能減少數(shù)字電路中使用的資源以及翻轉(zhuǎn)頻率,,在不需要翻轉(zhuǎn)的時候禁止翻轉(zhuǎn),,將會有效的降低功耗。

    不用的芯片 IO 讓它懸空就行?

    IO 懸空的一個明顯壞處就是容易讓芯片內(nèi)部信號受到影響,,因為懸空的 IO 很容易受到外部影響干擾形成震蕩信號傳遞到芯片內(nèi)部,。有人說,那加個上拉電阻把它的狀態(tài)固定就行了吧?加上拉的方法是可以解決干擾的問題,,但是又會引入功耗的問題,,不會很多,大概會有一個微安級別的電流消耗,。最好的處理方法是把 IO 設置成輸出狀態(tài),,這樣既可以固定狀態(tài),又能夠避免功耗流失,。

    PCB 使用自動布線?

    應該稍微有點電子設計經(jīng)驗的工程師都不會使用自動布線,,但是對于初學者出于方便可能會直接使用自動布線功能。這里介紹一下自動布線有什么不好的地方,,一方面是自動布線會消耗比較大的面積,,同時,,軟件會自動產(chǎn)生很多過孔,太多的布線和過孔都會影響到 PCB 最終量產(chǎn)的成本和性能,。所以,,真正的產(chǎn)品開發(fā)時沒人會使用自動布線功能,基本都是手動拉線,,盡可能地根據(jù)信號特點走線,以及設置線寬和覆銅等參數(shù),。

    以上介紹的這些要點是很多新手工程師在設計時考慮不到的地方,,電子設計需要在實踐中慢慢積累經(jīng)驗,同時借鑒別人的經(jīng)驗也非常重要,,這樣可以減少你在試錯的過程中付出的代價!以上就是電子設計的一些注意事項,,相信會對你有一些幫助。

    

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