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硬件高手談PCB設計

已有 1762 次閱讀2012-8-24 11:10 |個人分類:PCB資訊| PCB打樣, PCB快板

聲明:本文信息均來源于網絡,版權歸屬原作者

 一、成本節約

現象一:這些拉高/拉低的電阻用多大的阻值關系不大,就選個整數5K

 

點評:市場上不存在5K的阻值,最接近的是4.99K(精度1%),其次是5.1K(精度5%),其成本分別比精度為20%4.7K4倍和2倍。20%精度的電阻阻值只有1、1.52.2 3.34.7、6.8幾個類別(10的整數倍);類似地,20%精度的電容也只有以上幾種值,如果選了其它的值就必須使用更高的精度,成本就翻了幾倍,卻不能帶來任何好處。

 

現象二:面板上的指示燈選什么顏色呢?我覺得藍色比較特別,就選它吧

 

點評:其它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,價格一般都在5毛錢以下,而藍色卻是近三四年才發明的東西,技術成熟度和供貨穩定度都較差,價格卻要貴四五倍。目前藍色指示燈只用在不能用其它顏色替代的場合,如顯示視頻信號等。

 

現象三:這點邏輯用74XX的門電路搭也行,但太土,還是用CPLD吧,顯得高檔多了

 

點評:74XX的門電路只幾毛錢,而CPLD至少也得幾十塊,(GAL/PAL雖然只幾塊錢,但公司不推薦使用)。成本提高了N倍不說,還給生產、文檔等工作增添數倍的工作。

 

現象四:我們的系統要求這么高,包括MEMCPU、FPGA等所有的芯片都要選最快的

 

點評:在一個高速系統中并不是每一部分都工作在高速狀態,而器件速度每提高一個等級,價格差不多要翻倍,另外還給信號完整性問題帶來極大的負面影響。

 

現象五:這板子的PCB設計要求不高,就用細一點的線,自動布吧

 

點評:自動布線必然要占用更大的PCB面積,同時產生比手動布線多好多倍的過孔,在批量很大的產品中,PCB廠家降價所考慮的因素除了商務因素外,就是線寬和過孔數量,它們分別影響到PCB的成品率和鉆頭的消耗數量,節約了供應商的成本,也就給降價找到了理由。

 

現象六:程序只要穩定就可以了,代碼長一點,效率低一點不是關鍵

 

點評:CPU的速度和存儲器的空間都是用錢買來的,如果寫代碼時多花幾天時間提高一下程序效率,那么從降低CPU主頻和減少存儲器容量所節約的成本絕對是劃算的。CPLD/FPGA設計也類似。

 

二、低功耗設計

現象一:我們這系統是220V供電,就不用在乎功耗問題了

 

點評:低功耗設計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。隨著設備溫度的降低,器件壽命則相應延長(半導體器件的工作溫度每提高10度,壽命則縮短一半)

 

現象二:這些總線信號都用電阻拉一下,感覺放心些

 

  點評:信號需要上下拉的原因很多,但也不是個個都要拉。上下拉電阻拉一個單純的輸入信號,電流也就幾十微安以下,但拉一個被驅動了的信號,其電流將達毫安級,現在的系統常常是地址數據各32位,可能還有244/245隔離后的總線及其它信號,都上拉的話,幾瓦的功耗就耗在這些電阻上了(不要用8毛錢一度電的觀念來對待這幾瓦的功耗)

 

現象三:CPUFPGA的這些不用的I/O口怎么處理呢?先讓它空著吧,以后再說

 

點評:不用的I/O口如果懸空的話,受外界的一點點干擾就可能成為反復振蕩的輸入信號了,而MOS器件的功耗基本取決于門電路的翻轉次數。如果把它上拉的話,每個引腳也會有微安級的電流,所以最好的辦法是設成輸出(當然外面不能接其它有驅動的信號)

 

現象四:這款FPGA還剩這么多門用不完,可盡情發揮吧

 

點評:FGPA的功耗與被使用的觸發器數量及其翻轉次數成正比,所以同一型號的FPGA在不同電路不同時刻的功耗可能相差100倍。盡量減少高速翻轉的觸發器數量是降低FPGA功耗的根本方法。


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