燒友們周末總是有著休閑時(shí)間,那么我們肯定都是愛(ài)學(xué)習(xí)的小伙伴。我就抽出半個(gè)小時(shí)的時(shí)間來(lái)研究下下面的問(wèn)題吧!
剛開(kāi)始工作,由于經(jīng)驗(yàn)不足,可能很多工程師工作中都會(huì)犯錯(cuò),并且犯的可能都是比較低級(jí)的錯(cuò)誤,但是錯(cuò)一次可能不要緊,而且事不過(guò)三,我們要避免犯錯(cuò),并且從中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),才能提高你的工作效率。下面小編整理了一些電子工程師比較常犯的一些錯(cuò)誤,工程師們看看自己有沒(méi)有中招呢?
誤區(qū)一、低功耗設(shè)計(jì)
1. 我們這系統(tǒng)是220V供電,就不用在乎功耗問(wèn)題了
正解:低功耗設(shè)計(jì)并不僅僅是為了省電,更多的好處在于降低了電源模塊及散熱系統(tǒng)的成本、由于電流的減小也減少了電磁輻射和熱噪聲的干擾。隨著設(shè)備溫度的降低,器件壽命則相應(yīng)延長(zhǎng)(半導(dǎo)體器件的工作溫度每提高10度,壽命則縮短一半)。功耗問(wèn)題隨時(shí)都要考慮到。
2.這些總線(xiàn)信號(hào)都用電阻拉一下,感覺(jué)放心些
正解:信號(hào)需要上下拉的原因很多,但也不是個(gè)個(gè)都要拉。上下拉電阻拉一個(gè)單純的輸入信號(hào),電流也就幾十微安以下,但拉一個(gè)被驅(qū)動(dòng)了的信號(hào),其電流將達(dá)毫安級(jí),現(xiàn)在的系統(tǒng)常常是地址數(shù)據(jù)各32位,可能還有244/245隔離后的總線(xiàn)及其它信號(hào),都上拉的話(huà),幾瓦的功耗就耗在這些電阻上了(不要用8毛錢(qián)一度電的觀念來(lái)對(duì)待這幾瓦的功耗,原因往下看)。
3.這些信號(hào)怎么都有過(guò)沖???只要匹配得好,就可以消除了
正解:除了少數(shù)特定信號(hào)外(如100BASE-T、CML),都是有過(guò)沖的,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的輸出阻抗不到50歐姆,有的甚至20歐姆,如果也用這么大的匹配電阻的話(huà),那電流就非常大了,功耗是無(wú)法接受的,另外信號(hào)幅度也將小得不能用,再說(shuō)一般信號(hào)在輸出高電平和輸出低電平時(shí)的輸出阻抗并不相同,也辦法做到完全匹配。所以,TTL、LVDS、422等信號(hào)的匹配只要做到過(guò)沖可以接受即可。
誤區(qū)二:信號(hào)完整性
1. 100M的數(shù)據(jù)總線(xiàn)應(yīng)該算高頻信號(hào),至于這個(gè)時(shí)鐘信號(hào)頻率才8K,問(wèn)題不大。
正解:數(shù)據(jù)總線(xiàn)的值一般是由控制信號(hào)或時(shí)鐘信號(hào)的某個(gè)邊沿來(lái)采樣的,只要爭(zhēng)對(duì)這個(gè)邊沿保持足夠的建立時(shí)間和保持時(shí)間即可,此范圍之外有干擾也罷過(guò)沖也罷都不會(huì)有多大影響(當(dāng)然過(guò)沖最好不要超過(guò)芯片所能承受的最大電壓值),但時(shí)鐘信號(hào)不管頻率多低(其實(shí)頻譜范圍是很寬的),它的邊沿才是最關(guān)鍵的,必須保證其單調(diào)性,并且跳變時(shí)間需在一定范圍內(nèi)。
2. 既然是數(shù)字信號(hào),邊沿當(dāng)然是越陡越好
正解:邊沿越陡,其頻譜范圍就越寬,高頻部分的能量就越大;頻率越高的信號(hào)就越容易輻射(如微波電臺(tái)可做成手機(jī),而長(zhǎng)波電臺(tái)很多國(guó)家都做不出來(lái)),也就越容易干擾別的信號(hào),而自身在導(dǎo)線(xiàn)上的傳輸質(zhì)量卻變得越差。所以能用低速芯片的盡量使用低速芯片。
3. 這些信號(hào)都經(jīng)過(guò)仿真了,肯定沒(méi)問(wèn)題
正解:仿真模型不可能與實(shí)物一模一樣,連不同批次加工的實(shí)物都有差別,就更別說(shuō)模型了。再說(shuō)實(shí)際情況千差萬(wàn)別,仿真也不可能窮舉所有可能,尤其是串?dāng)_。曾經(jīng)有一教訓(xùn)是某單板只有特定長(zhǎng)度的包極易丟包,最后的原因是長(zhǎng)度域的值是0xFF,當(dāng)這個(gè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)在總線(xiàn)上時(shí),干擾了相鄰的WE信號(hào),導(dǎo)致寫(xiě)不進(jìn)RAM。
其它數(shù)據(jù)也會(huì)對(duì)WE產(chǎn)生干擾,但干擾在可接受的范圍內(nèi),可是當(dāng)8位總線(xiàn)同時(shí)由0邊1時(shí),附近的信號(hào)就招架不住了。結(jié)論是仿真結(jié)果僅供參考,還應(yīng)留有足夠的余量。
正解:總的來(lái)說(shuō),去偶電容越多電源當(dāng)然會(huì)更平穩(wěn),但太多了也有不利因素:浪費(fèi)成本、布線(xiàn)困難、上電沖擊電流太大等。去偶電容的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是要選對(duì)容量并且放對(duì)地方,一般的芯片手冊(cè)都有爭(zhēng)對(duì)去偶電容的設(shè)計(jì)參考,最好按手冊(cè)去做。
誤區(qū)三:系統(tǒng)效率
1.這么多任務(wù)到底是用中斷還是用查詢(xún)呢?還是中斷快些吧
正解:中斷的實(shí)時(shí)性強(qiáng),但不一定快。如果中斷任務(wù)特別多的話(huà),這個(gè)沒(méi)退出來(lái),后面又接踵而至,一會(huì)兒系統(tǒng)就將崩潰了。如果任務(wù)數(shù)量多但很頻繁的話(huà),CPU的很大精力都用在進(jìn)出中斷的開(kāi)銷(xiāo)上,系統(tǒng)效率極為低下,如果改用查詢(xún)方式反而可極大提高效率,但查詢(xún)有時(shí)不能滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求,所以最好的辦法是在中斷中查詢(xún),即進(jìn)一次中斷就把積累的所有任務(wù)都處理完再退出。
2. 存儲(chǔ)器接口的時(shí)序都是廠家默認(rèn)的配置,不用修改的
正解:BSP對(duì)存儲(chǔ)器接口設(shè)置的默認(rèn)值都是按最保守的參數(shù)設(shè)置的,在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)結(jié)合總線(xiàn)工作頻率和等待周期等參數(shù)進(jìn)行合理調(diào)配。有時(shí)把頻率降低反而可提高效率,如RAM的 存取周期是70ns,總線(xiàn)頻率為40M時(shí),設(shè)3個(gè)周期的存取時(shí)間,即75ns即可;若總線(xiàn)頻率為50M時(shí),必須設(shè)為4個(gè)周期,實(shí)際存取時(shí)間卻放慢到了80ns。
3. 一個(gè)CPU處理不過(guò)來(lái),就用兩個(gè)分布處理,處理能力可提高一倍
正解:對(duì)于搬磚頭來(lái)說(shuō),兩個(gè)人應(yīng)該比一個(gè)人的效率高一倍;對(duì)于作畫(huà)來(lái)說(shuō),多一個(gè)人只能幫倒忙。使用幾個(gè)CPU需對(duì)業(yè)務(wù)有較多的了解后才能確定,也就說(shuō)要盡量減少兩個(gè)CPU間協(xié)調(diào)的代價(jià),使1+1盡可能接近2,千萬(wàn)別小于1。
誤區(qū)四:成本節(jié)約
1.面板上的指示燈選什么顏色呢?我個(gè)人比較喜歡藍(lán)色,就選它吧
正解:對(duì)于市面上的指示燈,紅綠黃橙等顏色的,不管大小(5MM以下)、封裝如何,都已成熟了幾十年,所以?xún)r(jià)格便宜一般都在5毛錢(qián)以下。而藍(lán)色指示燈卻是近三四年才發(fā)明出來(lái)的,技術(shù)成熟度和供貨穩(wěn)定度都較差,所以?xún)r(jià)格要貴出四五倍。
如果你設(shè)計(jì)的面板堆指示燈顏色沒(méi)有特殊要求,就不要選藍(lán)色了。目前藍(lán)色指示燈一般只用在不能用其它顏色替代的場(chǎng)合,如顯示視頻信號(hào)等。
2.這些拉低 / 拉高的電阻,用多大的阻值好像都沒(méi)太大關(guān)系,就選個(gè)整數(shù)5K吧
正解:其實(shí)市場(chǎng)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%),其成本價(jià)格分別比精度為20%的4.7K高4倍和2倍。20%精度的電阻阻值只有1、1.5、2.2、 3.3、4.7、6.8幾個(gè)種類(lèi)(含10的整數(shù)倍);相應(yīng)的,20%精度的電容也一樣只有以上幾種容值。
對(duì)于電阻和電容來(lái)說(shuō),如果選了這幾種之外的其它的值,就必須使用更高的精度,成本就翻了幾倍,如果對(duì)精度的要求并不大,這樣做是成本上的浪費(fèi)。
3. 這板子的PCB設(shè)計(jì)要求不高,就用細(xì)一點(diǎn)的線(xiàn),自動(dòng)布吧
正解:自動(dòng)布線(xiàn)必然要占用更大的PCB面積,同時(shí)產(chǎn)生比手動(dòng)布線(xiàn)多好多倍的過(guò)孔,在批量很大的產(chǎn)品中,PCB廠家在定價(jià)方面,線(xiàn)寬、過(guò)孔數(shù)量是重要的考量因素,它們分別影響到PCB的成品率和鉆頭的消耗數(shù)量,此外PCB板的面積也是影響價(jià)格的一方面。所以自動(dòng)布線(xiàn)勢(shì)必會(huì)增加線(xiàn)路板的生產(chǎn)成本。
誤區(qū)五:可靠性設(shè)計(jì)
1.這部分電路只要要求軟件這樣設(shè)計(jì)就不會(huì)有問(wèn)題
正解:硬件上很多電氣特性直接受軟件控制,但軟件是經(jīng)常發(fā)生意外的,程序跑飛了之后無(wú)法預(yù)料會(huì)有什么操作。設(shè)計(jì)者應(yīng)確保不論軟件做什么樣的操作硬件都不應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生永久性損壞。
2.用戶(hù)操作錯(cuò)誤發(fā)生問(wèn)題就不能怪我了
點(diǎn)評(píng):要求用戶(hù)嚴(yán)格按手冊(cè)操作是沒(méi)錯(cuò)的,但用戶(hù)是人,就有犯錯(cuò)的時(shí)候,不能說(shuō)碰錯(cuò)一個(gè)鍵就死機(jī),插錯(cuò)一個(gè)插頭就燒板子。所以對(duì)用戶(hù)可能犯的各種錯(cuò)誤必須加以保護(hù)。
3.這塊單板已小批量生產(chǎn)了,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試沒(méi)發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題
正解:硬件設(shè)計(jì)和芯片應(yīng) 用必須符合相關(guān)規(guī)范,尤其是芯片手冊(cè)中提到的所有參數(shù)(耐壓、I/O電平范圍、電流、時(shí)序、溫度PCB布線(xiàn)、電源質(zhì)量等),不能光靠試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。公司有不 少產(chǎn)品都有過(guò)慘痛的教訓(xùn),產(chǎn)品賣(mài)了一兩年,IC廠家換了個(gè)生產(chǎn)線(xiàn),咱們的板子就不轉(zhuǎn)了,原因就是人家的芯片參數(shù)發(fā)生了點(diǎn)變化,但并沒(méi)有超出手冊(cè)的范圍。
犯錯(cuò)并不可怕,重要的是要從錯(cuò)誤中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),希望所有的新手工程師能在錯(cuò)誤中成長(zhǎng)。
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原文標(biāo)題:工程師:慘!慘!慘!工作中,這些常犯錯(cuò)誤別再犯了!
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