关于嵌入式硬件电路设计的基本功叙说

2019-03-07 09:41:49分类:嵌入式硬件澳门彩票设计844

  我走的电子澳门彩票蹊径着实和大少数人说的一样,基本的蹊径为模拟电子(熟练)→数字电路设计(掌握)→单片机(项目澳门彩票)→ARM硬件设计(项目澳门彩票)→linux学习→linux驱动学习→ARM&linux底层澳门彩票(项目澳门彩票)→ARM&linux顶层澳门彩票(项目澳门彩票)→项目经理。我如今还在路上折腾,如今将我的教诲和心得拿来给大家分享,盼望对付新手有鉴戒。

  嵌入式设计是个庞大的工程,本日就说说硬件电路设计方面的几个细致事故,起首,我们相识下嵌入式的硬件构架。

  澳门彩票知道,CPU是这集体系的魂魄,全部的外围配置都与其相接洽干系,这也突出了嵌入式设计的一个特点硬件可剪裁。在做嵌入式硬件设计中,以下几点必要存眷。
 

嵌入式硬件电路设计
 

  第一、电源确定

  电源对付嵌入式体系中的作用可以看做是气氛对人体的作用,乃至更紧张:人呼吸的气氛中有氧气、二氧化碳和氮气等但是含量稳定,这就相称于电源体系中种种杂波,澳门彩票盼望失掉纯真和稳定切合要求的电源,但由于种种要素制约,只是澳门彩票的梦想。这个要存眷两个方面:

  a、电压

  嵌入式体系必要种种量级的电源比如罕见的5v、3.3v、1.8v等,为尽管即使减小电源的纹波,在嵌入式体系中应用LDO器件。要是采取DCDC不但个头大,其纹波也是一个很头疼的标题。

  b、电流

  嵌入式体系的正常运转不但必要稳定充足的电源,还要有充足的电流(着实便是功率抵达要求),因此在选择电源器件的时间必要思量其负载,我设计时一样寻常留有30%的余量。

  要是是多层板,电源局部在layout的时间需电源支解,这时必要细致支解途径,尽管即使将一定量的电源布置在一同。要是是双面板,则走线宽度必要细致,在板子允许的环境下尽管即使加宽。契合的退耦电容尽管即使接近电源管脚。
 

嵌入式硬件电路设计
 

  第二、晶振确定

  晶振相称于嵌入式体系的心脏,其稳定与否直接干系其运转形状和通讯功用。罕见的振有无源晶振,有源晶振,起重要确定其振荡频率,其主要确定晶振范例。

  a、无源晶振

  其立室电容和立室电阻的选择,这局部一样寻常依据参考手册。在单片机设计中,通常应用插件晶振共同瓷片电容。在ARM中,为了淘汰空间和便于布线,通常应用四角无源晶振共同贴片电容。固然澳门彩票对付结实晶振的立室电路比拟熟习,但是为了抵达万无一失,还是要看参考手册确定电容大小,是否必要立室电阻等细节。

  b、有源晶振

  具有更好的更准确的时钟信号,但是相比之下,比无缘晶振代价高,因此这也是在硬件电路设计中必要存眷的本钱。

  在做电路板设计时必要细致晶振走线尽管即使接近芯片,关键信号阔别时钟走线。在条件允许的环境下增长接地掩护环。要是是多层板,也要讲关键信号阔别晶振的走线。

  第三、预留测试IO口

  在嵌入式调试阶段,在管脚资源丰厚的环境下,我通常预留一个IO口衔接led大约喇叭,为下一步软件的编写做铺垫。在嵌入式体系运转进程中妥当控制该IO接口,从而坚决体系是否正常运转。
 

嵌入式硬件电路设计
 

  第四、外扩存储配置

  一个嵌入式体系要是有电源、晶振和CPU,那么这便是澳门彩票熟习的最小体系。要是该嵌入式体系必要运转大点的操纵体系,那么不但必要CPU具有MMU,CPU还必要外接SDRAM和NANDFLASH。要是该cpu具有SDRAM和NANDFLASH控制器,那么在硬件设计上不消过多的思量地址线的应用。要是没有相关的控制器,那么必要细致地址线的应用。

  这局部在LAYOUT的时间是一个重点,究其缘故原因便是要使相关信号线等长以确保信号的延时相称,时钟和DQS的差分信号线走线。在布线的时间种种布线技巧必要综合应用,比如与cpu对称散布,菊花链布线、T型布线,这都必要依据内存的个数多少来举行选择,一样寻常来说个数越多,布线越庞大,但是知道其关键点,统统迎刃而解。

  第五、效果接口

  一个嵌入式体系最紧张的便是经过种种接口来控制外围模块,抵达设计者预设的目的。常用的接口有串口(可用来衔接蓝牙,wifi和3G等模块),USB接口、 网络接口、JTAG接口、音视频接口、HDMI接口等等。由于这些接口与外部模块衔接,做好电磁兼容设计是紧张的一项事故。除此之外,在LAYOUT的时间细致差分线的应用。

  第六、屏幕

  这个效果之以是独自列出来,是由于其可有可无。要是一个嵌入式体系只是作为一个衔接器衔接外围配置模块,经过相关接口衔接到电脑主机大约直接挂在网络上,那么屏幕就不用要了。但是要是做出来的是一个斲丧类产品,与用户交互频繁,这就不得不絮聒几句。

  电容屏幕是嵌入式屏幕的首选,在电路设计中必要细致触屏衔接线和表现屏衔接线的布局。在走线的进程中尽管即使短的接近主控cpu,同时细致配对信号走差分线,RGB控制信号走等长。种种信号走线间距依照3W规矩,抑制相互滋扰。 在屏幕的设计中,一定要确保功率和防范滋扰,以防屏幕闪屏和花屏征象的出现。

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