嵌入式系统设计师考试笔记之电子电路设计基础new

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1、嵌入式系统设计师考试笔记之电子电路设计基础一、引言在嵌入式系统的硬件设计中，嵌入式微处理器和外围设备接口技术是两个最为核心的部分，然而支撑这个两个部分的基础确实电子电路的基本技术。任何一个嵌入式系统的设计都离不开电子电路的设计。作为嵌入式系统设计师的考试，对这方面的考查或多或少有几题，但在整个考试题目中所占的比例不多。过去的两分考题中，06年考了4题，07年没有考查相关题目。这不能说明以后的考试就不会考查这方面的知识，毕竟这个部分是一个不可缺少的基础。同时，在嵌入式的一些基础知识题目的解题中，也需要

2、一定电子电路设计的基础知识。电子电路设计的基础知识可以写成几本书，但是不要害怕。正是如此，考试考查的只可能是重要概念、基础知识和基本技能。过去的真题也验证了这一点，考查的都是电子电路设计的基本步骤，一些基本概念、布线布局的基本原则以及抗干扰的一些基本措施。想当年，我也是这样赌一把，把教程上的基本东西梳理清楚，感觉可以应用考试的题目。当然这是一种偷懒的做法，如果您有时间和精力，完全把握这方面的内容是件好事情。二、复习笔记1、电路设计原理（1）电路板设计主要分为3个步骤：设计电路原理图、生成网络表、设计

3、印制电路版。（2）网络表是电路原理设计和印制电路板设计中的一个桥梁，它是设计工具软件自动布线的灵魂。（3）网络表的格式包括2部分：元器件声明和网络定义。（缺少任一部分都有可能在布线的时候出错）（4）电路原理图设计不仅是整个电路设计的第一步，也是电路设计的基础。包括以下的一些具体步骤：A、建立元器件库中没有的库元件。B、设置图纸属性。C、放置元件。D、原理图布线。E、检查与校对。F、电路分析与仿真。G、生成网络表。H、保存与输出。2、PCB电路设计（1）PCB设计是电子产品物理结构设计的一部分，它的主

4、要任务是根据电路的原理和所需元件的封装形式进行物理结构的布局和布线。（2）PCB设计包括下面一些具体步骤：A、建立封装库中没有的封装。B、规划电路板。C、载入网络表和元件封装。D、布置元件封装。E、布线。F、设计规则检查。G、PCB仿真分析。H、存档输出。3、多层PCB设计的注意事项（1）高频信号线一定要短，不可以有尖角（90度直角），两根线之间的距离不宜平行、过近，否则可能会产生寄生电容。（2）如果是两面板，一面的线布成横线，一面的线布成竖线，尽量不要布成斜线。（3）一般来说，线宽一般为0.3mm

5、，间隔也为0.3mm，这个长度约为8～10mil。但是对于电源线或者大电流线应该有足够宽度，一般需要60～80mil。焊盘一般为64mil。（4）单面板的生产工艺都很差，因此，单面板的焊盘尽量做得大一些，线要尽量粗一些。（5）铜膜线的地线应该在电路板的周边，同时将电路上可以利用的空间全部使用铜箔做地线，增强屏蔽能力，并且防止寄生电容。（6）电路图上的地线表示电路中的零电位，并用作电路中其他各点的公共参考点，在实际电路中由于地线阻抗的存在，必然会带来共阻干扰，因此，在布线是，不能将具有地线符号的点随便

6、连接在一起，这可能引起有害的耦合而影响电路的正常工作。4、PCB设计中的可靠性知识（1）地线设计：在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法。A、正确选择单点接地与多点接地。a、在低频电路中（工作频率小于1MHz），采用一点接地。b、在高频电路中（工作频率大于10MHz），采用就近多点接地。B、将数字电路与模拟电路分开，两者地线不要相混。分别与电源端地线相连。C、尽量加粗地线。若地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，如有可能，接地线的宽度应大于3mm。D、将接地线构成环路，可以明显提高抗噪声能力。（2

7、）电磁兼容性设计A、选择合理的导线宽度。a、瞬变电流在印制线条上所产生的冲击干扰主要是由印制导线的电感成分造成的。b、时钟引线、行驱动器和总线驱动器的信号线常常载有大的瞬变电流，导线要尽可能短。c、对于分立元件，导线宽度载1.5mm左右可满足要求。d、对于集成电路，导线宽度可在0.2mm～1mm之间选择。B、采用正确的布线策略：最好采用井字形网状布线结构。a、PCB的一面横向布线，另一面纵向布线，然后在交叉孔处用金属化孔相连。b、尽量减少导线的不连续性，例如导线不要突变，拐角应大于90度。c、尽量避

8、免长距离的平行走线，尽可能拉开线与线之间的距离。d、信号线与地线及电源线尽可能不交叉。e、在一些对干扰十分敏感的信号线之间设置一根地线，可以有效抑制串扰。C、抑制反射干扰。（3）去耦电容配置。配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声，是印制电路板的可靠性设计的一种常规做法。配置原则如下：A、电源输入端跨接一个10～100uF的电解电容。B、为每个集成电路芯片配置一个0.01uF的陶瓷电容。C、对于噪声能力弱、关断时电流变化大的器件和ROM、RAM等存储型器件，应在芯