电子设计的十四大误区.doc

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1、电路设计的14大误区现象一：这板子的PCB设计要求不高，就用细一点的线，自动布吧  点评：自动布线必然要占用更大的PCB面积，同时产生比手动布线多好多倍的过孔，在批量很大的产品中，PCB厂家降价所考虑的因素除了商务因素外，就是线宽和过孔数量，它们分别影响到PCB的成品率和钻头的消耗数量，节约了供应商的成本，也就给降价找到了理由。  现象二：这些总线信号都用电阻拉一下，感觉放心些。  点评：信号需要上下拉的原因很多，但也不是个个都要拉。上下拉电阻拉一个单纯的输入信号，电流也就几十微安以下，但拉一个被驱动了的信号，其电流将达毫安级，现在的系统常常是地址数据各32

2、位，可能还有244/245隔离后的总线及其它信号，都上拉的话，几瓦的功耗就耗在这些电阻上了。  现象三：CPU和FPGA的这些不用的I/O口怎么处理呢？先让它空着吧，以后再说。  点评：不用的I/O口如果悬空的话，受外界的一点点干扰就可能成为反复振荡的输入信号了，而MOS器件的功耗基本取决于门电路的翻转次数。如果把它上拉的话，每个引脚也会有微安级的电流，所以最好的办法是设成输出（当然外面不能接其它有驱动的信号）  现象四：这款FPGA还剩这么多门用不完，可尽情发挥吧  点评：FGPA的功耗与被使用的触发器数量及其翻转次数成正比，所以同一型号的FPGA在不同电

3、路不同时刻的功耗可能相差100倍。尽量减少高速翻转的触发器数量是降低FPGA功耗的根本方法。  现象五：这些小芯片的功耗都很低，不用考虑  点评：对于内部不太复杂的芯片功耗是很难确定的，它主要由引脚上的电流确定，一个ABT16244，没有负载的话耗电大概不到1毫安，但它的指标是每个脚可驱动60毫安的负载（如匹配几十欧姆的电阻），即满负荷的功耗最大可达60*16=960mA，当然只是电源电流这么大，热量都落到负载身上了。  现象六：存储器有这么多控制信号，我这块板子只需要用OE和WE信号就可以了，片选就接地吧，这样读操作时数据出来得快多了。  点评：大部分存储

4、器的功耗在片选有效时（不论OE和WE如何）将比片选无效时大100倍以上，所以应尽可能使用CS来控制芯片，并且在满足其它要求的情况下尽可能缩短片选脉冲的宽度。  现象七：这些信号怎么都有过冲啊？只要匹配得好，就可消除了  点评：除了少数特定信号外（如100BASE-T、CML），都是有过冲的，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的输出阻抗不到50欧姆，有的甚至20欧姆，如果也用这么大的匹配电阻的话，那电流就非常大了，功耗是无法接受的，另外信号幅度也将小得不能用，再说一般信号在输出高电平和输出低电平时的输出阻抗并不相同，也没办法

5、做到完全匹配。所以对TTL、LVDS、422等信号的匹配只要做到过冲可以接受即可。  现象八：降低功耗都是硬件人员的事，与软件没关系.  点评：硬件只是搭个舞台，唱戏的却是软件，总线上几乎每一个芯片的访问、每一个信号的翻转差不多都由软件控制的，如果软件能减少外存的访问次数（多使用寄存器变量、多使用内部CACHE等）、及时响应中断（中断往往是低电平有效并带有上拉电阻）及其它争对具体单板的特定措施都将对降低功耗作出很大的贡献。  现象九：CPU用大一点的CACHE，就应该快了  点评：CACHE的增大，并不一定就导致系统性能的提高，在某些情况下关闭CACHE反而

6、比使用CACHE还快。原因是搬到CACHE中的数据必须得到多次重复使用才会提高系统效率。所以在通信系统中一般只打开指令CACHE，数据CACHE即使打开也只局限在部分存储空间，如堆栈部分。同时也要求程序设计要兼顾CACHE的容量及块大小，这涉及到关键代码循环体的长度及跳转范围，如果一个循环刚好比CACHE大那么一点点，又在反复循环的话，那就惨了。  现象十：存储器接口的时序都是厂家默认的配置，不用修改的  点评：BSP对存储器接口设置的默认值都是按最保守的参数设置的，在实际应用中应结合总线工作频率和等待周期等参数进行合理调配。有时把频率降低反而可提高效率，如

7、RAM的存取周期是70ns，总线频率为40M时，设3个周期的存取时间，即75ns即可；若总线频率为50M时，必须设为4个周期，实际存取时间却放慢到了80ns。  现象十一：这个CPU带有DMA模块，用它来搬数据肯定快  点评：真正的DMA是由硬件抢占总线后同时启动两端设备，在一个周期内这边读，那边写。但很多嵌入CPU内的DMA只是模拟而已，启动每一次DMA之前要做不少准备工作（设起始地址和长度等），在传输时往往是先读到芯片内暂存，然后再写出去，即搬一次数据需两个时钟周期，比软件来搬要快一些（不需要取指令，没有循环跳转等额外工作），但如果一次只搬几个字节，还要

8、做一堆准备工作，一般还涉及函数调用，效率并不高。所以