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嵌入式硬件电路你知道哪一些基础知识

嵌入式设计是个宏大年夜的工程,本日就说说硬件电路设计方面的几个留意事变,首先,咱们懂得下嵌入式的硬件构架。

我们知道,CPU是这个系统的灵魂,所有的外围设置设置设备摆设摆设都与其相关联,这也凸起了嵌入式设计的一个特征硬件可剪裁。在做嵌入式硬件设计中,以下几点必要关注。

第一、电源确定

电源对付嵌入式系统中的感化可以看做是空气对人体的感化,以致更紧张:人呼吸的空气中有氧气、二氧化碳和氮气等然则含量稳定,这就相称于电源系统中各类杂波,我们盼望获得纯净和稳定相符要求的电源,但因为各类身分制约,只是我们的贪图。这个要关注两个方面:

a、电压

嵌入式系统必要各类量级的电源比如常见的5v、3.3v、1.8v等,为只管即便减小电源的纹波,在嵌入式系统中应用LDO器件。假如采纳DCDC不仅个头大年夜,其纹波也是一个很头疼的问题。

b、电流

嵌入式系统的正常运行不只必要稳定足够的电源,还要有足够的电流,是以在选择电源器件的时刻必要斟酌其负载,我设计时一样平常留有30%的余量。

假如是多层板,电源部分在layout的时刻需电源瓜分,这时必要留意瓜分路径,只管即便将必然量的电源放置在一路。假如是双面板,则走线宽度必要留意,在板子容许的环境下只管即便加宽。相宜的退耦电容只管即便接近电源管脚。

第二、 晶振确定

晶振相称于嵌入式系统的心脏,其稳定与否直接关系其运行状态和通讯机能。常见的振有无源晶振,有源晶振,首先要确定其振荡频率,其次要确定晶振类型。

a、无源晶振

其匹配电容和匹配电阻的选择,这部分一样平常依据参考手册。在单片机设计中,常常应用插件晶振共同瓷片电容。在ARM中,为了削减空间和便于布线,常常应用四角无源晶振共同贴片电容。虽然我们对付固定晶振的匹配电路对照认识,然则为了达到万无一掉,照样要看参考手册确定电容大年夜小,是否必要匹配电阻等细节。

b、有源晶振

具有更好的更准确的时钟旌旗灯号,然则比拟之下,比无缘晶振价格高,是以这也是在硬件电路设计中必要关注的资源。

在做电路板设计时必要留意晶振走线只管即便接近芯片,关键旌旗灯号阔别时钟走线。在前提容许的环境下增添接地保护环。假如是多层板,也要讲关键旌旗灯号阔别晶振的走线。

第三、 预留测试IO口

在嵌入式调试阶段,在管脚资本富厚的环境下,我平日预留一个IO口连接led或者喇叭,为下一步软件的编写做铺垫。在嵌入式系统运行历程中适当节制该IO接口,从而判断系统是否正常运行。

第四、外扩存储设备

一个嵌入式系统假如有电源、晶振和CPU,那么这便是我们认识的最小系统。假如该嵌入式系统必要运行大年夜点的操作系统,那么不只必要CPU具有 MMU,CPU还必要外接SDRAM和NANDFLASH。假如该cpu具有SDRAM和NANDFLASH节制器,那么在硬件设计上不用过多的斟酌地址线的应用。假如没有相关的节制器,那么必要留意地址线的应用。

这部分在LAYOUT的时刻是一个重点,究其缘故原由便是要使相关旌旗灯号线等长以确保旌旗灯号的延时相等,时钟和DQS的差分旌旗灯号线走线。在布线的时刻各类布线技术必要综合应用,例如与cpu对称散播,菊花链布线、T型布线,这都必要依据内存的个数若干来进行选择,一样平常来说个数越多,布线越繁杂,然则知道其关键点,统统水到渠成。

第五、功能接口

一个嵌入式系统最紧张的便是经由过程各类接口来节制外围模块,达到设计者预设的目的。常用的接口有串口(可用来连接蓝牙,wifi和3G等模块),USB 接口、 收集接口、JTAG接口、音视频接口、HDMI接口等等。因为这些接口与外部模块连接,做好电磁兼容设计是紧张的一项事情。除此之外,在LAYOUT的时刻留意差分线的应用。

第六、屏幕

这个功能之以是零丁列出来,是因为其可有可无。假如一个嵌入式系统只是作为一个连接器连接外围设备模块,经由过程相关接口连接到电脑主机或者直接挂在收集上,那么屏幕就不必要了。然则假如做出来的是一个破费类产品,与用户交互频繁,这就不得不唠叨几句。

电容屏幕是嵌入式屏幕的首选,在电路设计中必要留意触屏连接线和显示屏连接线的结构。在走线的历程中只管即便短的接近主控cpu,同时留意配对旌旗灯号走差分线,RGB节制旌旗灯号走等长。各类旌旗灯号走线间距遵照3W规则,避免互相滋扰。 在屏幕的设计中,必然要确保功率和防止滋扰,以防屏幕闪屏和花屏征象的呈现。

滥觞:维库电子市场网

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