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電路設計中的八大誤區

来源:http://www.ntweilai.com 更新:2013-10-22 08:57

現象一:这闆子的PCB設計要求不高,就用細一點的線,自动布吧

點評:自动布線必然要占用更大的PCB面積,同時産生比手动布線多好多倍的過孔,在批量很大的産品中,PCB廠家降价所考慮的因素除了商務因素外,就是線寬和過孔數量,它們分别影響到PCB的成品率和鑽頭的消耗數量,節約了供應商的成本,也就給降价找到了理由。


現象二:这些總線信号都用電阻拉一下,感覺放心些。
點評:信号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号,電流也就幾十微安以下,但拉一個被驅动了的信号,其電流将达毫安級,現在的系統常常是地址數據各32位,可能還有244/245隔離後的總線及其它信号,都上拉的話,幾瓦的功耗就耗在这些電阻上了。

現象三:CPU和FPGA的这些不用的I/O口怎麼處理呢?先讓它空着吧,以後再說。
點評:不用的I/O口如果懸空的話,受外界的一點點幹擾就可能成为反複振蕩的輸入信号了,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动的信号)

現象四:这款FPGA還剩这麼多門用不完,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,所以同一型号的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。

現象五:这些小芯片的功耗都很低,不用考慮
點評:對于内部不太複雜的芯片功耗是很難确定的,它主要由引腳上的電流确定,一個ABT16244,沒有負載的話耗電大概不到1毫安,但它的指标是每個腳可驅动60毫安的負載(如匹配幾十歐姆的電阻),即滿負荷的功耗最大可达60*16=960mA,當然隻是電源電流这麼大,熱量都落到負載身上了。

現象六:存儲器有这麼多控制信号,我这塊闆子隻需要用OE和WE信号就可以了,片選就接地吧,这樣讀操作時數據出来得快多了。
點評:大部分存儲器的功耗在片選有效時(不論OE和WE如何)将比片選無效時大100倍以上,所以應盡可能使用CS来控制芯片,并且在滿足其它要求的情況下盡可能縮短片選脈沖的寬度。

現象七:这些信号怎麼都有過沖啊?隻要匹配得好,就可消除了
點評:除了少數特定信号外(如100BASE-T、CML),都是有過沖的,隻要不是很大,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,如果也用这麼大的匹配電阻的話,那電流就非常大了,功耗是無法接受的,另外信号幅度也将小得不能用,再說一般信号在輸出高電平和輸出低電平時的輸出阻抗并不相同,也沒辦法做到完全匹配。所以對TTL、LVDS、422等信号的匹配隻要做到過沖可以接受即可。

現象八:降低功耗都是硬件人員的事,與軟件沒關系。
點評:硬件隻是搭個舞台,唱戲的卻是軟件,總線上幾乎每一個芯片的訪問、每一個信号的翻轉差不多都由軟件控制的,如果軟件能減少外存的訪問次數(多使用寄存器變量、多使用内部CACHE等)、及時響應中斷(中斷往往是低電平有效并帶有上拉電阻)及其它争對具體單闆的特定措施都将對降低功耗作出很大的貢獻。