进阶“荣耀王者”的必看秘籍！(研发干货篇)

alexwang · 发表于 2018-12-17 18:41

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本帖最后由 alexwang 于 2018-12-17 18:47 编辑

进阶“荣耀王者”的必看秘籍！(研发干货篇)

EDA365原创作者：EDA365陆妹

晋级路上不孤单，修炼旅程陆妹伴；

寻找秘籍不再难，王者人生终可盼！

其实对于刚入硬件行业的“青铜”级及以下的工程师来说，无论是在技术上还是职业规划方面，其实都是迷茫的。或许因为大学专业就是硬件方面，所以毕业后理所应当的先进入这个行业，喜不喜欢、是否打算一直从事，还不是很确定；又或许是误打误撞进入这个行业，基本的兴趣是有的，但难免会有一种“老虎吃天，无处下爪”的赶脚。

对于这种情况，EDA365陆妹怀揣拯救“路口人”、也不知道哪里来的正义感上线整理，然后就有了这篇“有点长”的晋级秘籍，希望能对迷茫或者想要在这个行业有所成就的你有些许帮助！

废话少说，“上菜”！（偷偷剧透下，文段附有三个英雄攻略，可谓是干货满满哟：最常用十大电子元器件、电路中的7个常用接口、99%的电子工程师会掉的10个坑。）

基础技术要求

1、硬件知识：元器件，PCB布线，经典电路，通讯协议，EMC，开发工具；

2、软件知识：ASM，C，C++，VISIO，SmartDraw，SourceInsight，VC++6.0；

3、辅助知识：AutoCAD，Matlab，orcad，相关软件，重要项目；

4、电子元器件的精通，常用元器件的用途的非常熟悉；

5、输入输出端口控制KEY，V/F变换器，语音控制，电源设计与监控，基本的单元电路；

6、mcu分类：4位机，51，PIC，AVR，MSP430等系列进行学习；

7、显示技术LED，LCD，VFD等的控制技术；

8、机电控制技术PWM，电机的控制，遥控器控制；

9、数据采集技术AD，DA，各种传感器的知识，以及编写程序的注意；

10、信号与算法技术，编码，各种算法数据结构，C，ASM源代码；

11、通信技术SPI总线，I2C总线，CAN总线，RS232，RS485，1-WIRE；

12、PCB设计技巧，仿真软件MultiSim，EMC，EMI技术知识；

13、编程规范ASM，C，C++的设计能力；

14、ADS，protelDXP，KEILC相关软件的熟练应用；

15、嵌入式UC/OS-II内核，ARM架构与编程，典型芯片的熟悉。

必备知识

壹-硬件工程师基础知识

目的：基于实际经验与实际项目详细理解并掌握成为合格的硬件工程师的最基本知识。

1)基本设计规范；

2)CPU基本知识、架构、性能及选型指导；

3)MOTOROLA公司的PowerPC系列基本知识、性能详解及选型指导；

4)网络处理器(INTEL、MOTOROLA、IBM)的基本知识、架构、性能及选型；

5)常用总线的基本知识、性能详解；

6)各种存储器的详细性能介绍、设计要点及选型；

7)Datacom、Telecom领域常用物理层接口芯片基本知识，性能、设计要点及选型；

8)常用器件选型要点与精华；

9)FPGA、cpld、EPLD的详细性能介绍、设计要点及选型指导；

10)VHDL和VerilogHDL介绍；

11)网络基础；

12)国内大型通信设备公司硬件研究开发流程。

贰-最流行的EDA工具指导

目的：熟练掌握并使用业界最新、最流行的专业设计工具

1)cadence公司的OrCad，allegro，Spectra；

2)mentor公司的pads、xpedition ；

3)Downstream公司的 Cam350；

4)Altera公司的MAX+PLUSII ；

5)XILINX公司的FOUNDATION、ISE；

6)学习并能熟练使用以上所说工具。

（EDA365电子论坛中覆盖最全的EDA工具讨论社区）

叁-硬件总体设计

目的：掌握硬件总体设计所必须具备的硬件设计经验与设计思路

1)产品需求分析；

2)开发可行性分析；

3)系统方案调研；

4)总体架构，CPU选型，总线类型；

5)数据通信与电信领域主流CPU：M68k系列，PowerPC860,PowerPC8240,8260体系结构，性能及对比；

6)总体硬件结构设计及应注意的问题；

7)通信接口类型选择；

8)任务分解；

9)最小系统设计；

10)PCI总线知识与规范；

11)如何在总体设计阶段避免出现致命性错误；

12)如何合理地进行任务分解以达到事半功倍的效果；

13)项目案例：中、低端路由器等。

肆-硬件原理图设计技术

目的：通过具体的项目案例，详细进行原理图设计全部经验，设计要点与精髓揭密。

1)电信与数据通信领域主流CPU(M68k,PowerPC860,8240,8260等)的原理设计经验与精华；

2)Intel公司PC主板的原理图设计精髓；

3)网络处理器的原理设计经验与精华；

4)总线结构原理设计经验与精华；

5)内存系统原理设计经验与精华；

6)数据通信与电信领域通用物理层接口的原理设计经验与精华；

7)电信与数据通信设备常用的WATCHDOG的原理设计经验与精华；

8)电信与数据通信设备系统带电插拔原理设计经验与精华；

9)晶振与时钟系统原理设计经验与精华；

10)PCI总线的原理图设计经验与精华；

11)项目案例：中、低端路由器等。

伍-硬件PCB图设计

目的：通过具体的项目案例，进行PCB设计全部经验揭密，使你迅速成长为优秀的硬件工程师

1)高速CPU板PCB设计经验与精华；

2)普通PCB的设计要点与精华；

3)MOTOROLA公司的PowerPC系列的PCB设计精华；

4)Intel公司PC主板的PCB设计精华；

5)PC主板、工控机主板、电信设备用主板的PCB设计经验精华；

6)国内著名通信公司PCB设计规范与工作流程；

7)PCB设计中生产、加工工艺的相关要求；

8)高速PCB设计中的传输线问题；

9)电信与数据通信领域主流CPU(PowerPC系列)的PCB设计经验与精华；

10)电信与数据通信领域通用物理层接口(百兆、千兆以太网，ATM等)的PCB设计经验与精华；

11)网络处理器的PCB设计经验与精华；

12)PCB步线的拓扑结构极其重要性；

13)PCI步线的PCB设计经验与精华；

14)SDRAM。

英雄攻略

1 最常用十大电子元器件

从事电子行业，对各类电子元器件有种说不出的感情，对于从事电子行业的工程师来说，电子元器件就像人们日常进口的米饭一样，是每天都需要去接触，每天都需要用到的。

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明星一:电阻

作为电子行业的工作者，电阻是无人不知无人不晓的。它的重要性，毋庸置疑。人们都说“电阻是所有电子电路中使用最多的元件。”

电阻，因为物质对电流产生的阻碍作用，所以称其该作用下的电阻物质。电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量越大，反之亦然。没有电阻或电阻很小的物质称其为电导体，简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。

在物理学中，用电阻（Resistance）来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种特性。电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。

电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。

电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。

1、参数识别：电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。换算方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。a、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：472 表示 47×100Ω（即4.7K）； 104则表示100Kb、色环标注法使用最多，现举例如下：四色环电阻五色环电阻（精密电阻）。

2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示：颜色有效数字倍率允许偏差（%）银色 / x0.01 ±10金色 / x0.1 ±5黑色 0 +0 /棕色 1 x10 ±1红色 2 x100 ±2橙色 3 x1000 /黄色 4 x10000 /绿色 5 x100000 ±0.5蓝色 6 x1000000 ±0.2紫色 7 x10000000 ±0.1灰色 8 x100000000 /白色 9 x1000000000 / 。　　

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明星二：电容

电容（或电容量， Capacitance）指的是在给定电位差下的电荷储藏量；记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上；造成电荷的累积储存，最常见的例子就是两片平行金属板。也是电容器的俗称。

1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。请登陆:输配电设备网浏览更多信息

2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF3、电容容量误差表符号 F G J K L M允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%如：一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。

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明星三：晶体二极管

晶体二极管（crystaldiode）固态电子器件中的半导体两端器件。这些器件主要的特征是具有非线性的电流-电压特性。此后随着半导体材料和工艺技术的发展，利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构，研制出结构种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极管。制造材料有锗、硅及化合物半导体。晶体二极管可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换等。

晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。

1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。

2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。

3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。

4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下：型号 1N40011N40021N4003 1N4004 1N40051N40061N4007耐压（V） 50 100 200 400 600 800 1000电流（A）均为1 。

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明星四：稳压二极管

稳压二极管(又叫齐纳二极管),此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具有很高电阻的半导体器件.

稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。

1、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。

2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。常用稳压二极管的型号及稳压值如下表：型号 1N47281N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V 。

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明星五：电感

电感：当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗，也就是电感，单位是“亨利”（H）。也可利用此性质制成电感元件。

电感在电路中常用“L”加数字表示，如：L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。如：棕、黑、金、金表示1uH（误差5%）的电感。

电感的基本单位为：亨（H）换算单位有：1H=103mH=106uH。

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明星六：变容二极管

变容二极管(Varactor Diodes)又称"可变电抗二极管"。是一种利用PN结电容（势垒电容)与其反向偏置电压Vr的依赖关系及原理制成的二极管，其结构如右图所示。

管变容二极管是根据普通二极管内部 “PN结” 的结电容能随外加反向电压的变化而变化这一原理专门设计出来的一种特殊二极管。变容二极管在无绳电话机中主要用在手机或座机的高频调制电路上，实现低频信号调制到高频信号上，并发射出去。在工作状态，变容二极管调制电压一般加到负极上，使变容二极管的内部结电容容量随调制电压的变化而变化。变容二极管发生故障，主要表现为漏电或性能变差：

（1）发生漏电现象时，高频调制电路将不工作或调制性能变差。

（2）变容性能变差时，高频调制电路的工作不稳定，使调制后的高频信号发送到对方被对方接收后产生失真。出现上述情况之一时，就应该更换同型号的变容二极管。

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明星七：晶体三极管

晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把正块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。

晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。

1、特点：晶体三极管（简称三极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和NPN型配对使用。电话机中常用的PNP型三极管有：A92、9015等型号；NPN型三极管有：A42、9014、9018、9013、9012等型号。

2、晶体三极管主要用于：放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法。为了便于比较，将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表，供大家参考。名称共发射极电路共集电极电路（射极输出器）共基极电路输入阻抗中（几百欧～几千欧）大（几十千欧以上）小（几欧～几十欧）输出阻抗中（几千欧～几十千欧）小（几欧～几十欧）大（几十千欧～几百千欧）电压放大倍数大小（小于1并接近于1）大电流放大倍数大（几十）大（几十）小（小于1并接近于1）功率放大倍数大（约30～40分贝）小（约10分贝）中（约15～20分贝）频率特性高频差好好续表应用多级放大器中间级，低频放大输入级、输出级或作阻抗匹配用高频或宽频带电路及恒流源电路。

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明星八：场效应管

场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高（108～109Ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。

1、场效应晶体管具有较高输入阻抗和低噪声等优点，因而也被广泛应用于各种电子设备中。尤其用场效管做整个电子设备的输入级，可以获得一般晶体管很难达到的性能。

2、场效应管分成结型和绝缘栅型两大类，其控制原理都是一样的。

3、场效应管与晶体管的比较：

（1）场效应管是电压控制元件，而晶体管是电流控制元件。在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管；而在信号电压较低，又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用晶体管。

（2）场效应管是利用多数载流子导电，所以称之为单极型器件，而晶体管是即有多数载流子，也利用少数载流子导电。被称之为双极型器件。

（3）有些场效应管的源极和漏极可以互换使用，栅压也可正可负，灵活性比晶体管好。

（4）场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。

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明星九：传感器

传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。

“传感器”在新韦式大词典中定义为：“从一个系统接受功率，通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。

根据这个定义，传感器的作用是将一种能量转换成另一种能量形式，所以不少学者也用“换能器－Transducer”来称谓“传感器－Sensor”。

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明星十：变压器

变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。

在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。变压器的功能主要有：电压变换；电流变换，阻抗变换；隔离；稳压（磁饱和变压器）等。

2 电路中的7个常用接口" M, Z8 S# N4 L! B# e

我们知道，在电路系统的各个子模块进行数据交换时可能会存在一些问题导致信号无法正常、高质量地“流通”，例如有时电路子模块各自的工作时序有偏差（如CPU与外设）或者各自的信号类型不一致（如传感器检测光信号）等，这时我们应该考虑通过相应的接口方式来很好地处理这个问题。

下面就电路设计中7个常用的接口类型的关键点进行说明一下：

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（1）TTL电平接口：

这个接口类型基本是老生常谈的吧，从上大学学习模拟电路、数字电路开始，对于一般的电路设计，TTL电平接口基本就脱不了“干系”！它的速度一般限制在30MHz以内，这是由于BJT的输入端存在几个pF的输入电容的缘故（构成一个LPF），输入信号超过一定频率的话，信号就将“丢失”。它的驱动能力一般最大为几十个毫安。正常工作的信号电压一般较高，要是把它和信号电压较低的ECL电路接近时会产生比较明显的串扰问题。

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（2）CMOS电平接口：

我们对它也不陌生，也是经常和它打交道了，一些关于CMOS的半导体特性在这里就不必啰嗦了。许多人都知道的是，正常情况下CMOS的功耗和抗干扰能力远优于TTL。但是！鲜为人知的是，在高转换频率时，CMOS系列实际上却比TTL消耗更多的功率，至于为什么是这样，请去问半导体物理理论吧。

由于CMOS的工作电压目前已经可以很小了，有的FPGA内核工作电压甚至接近1.5V，这样就使得电平之间的噪声容限比TTL小了很多，因此更加加重了由于电压波动而引发的信号判断错误。众所周知，CMOS电路的输入阻抗是很高的，因此，它的耦合电容容量可以很小，而不需要使用大的电解电容器了。由于CMOS电路通常驱动能力较弱，所以必须先进行TTL转换后再驱动ECL电路。此外，设计CMOS接口电路时，要注意避免容性负载过重，否则的话会使得上升时间变慢，而且驱动器件的功耗也将增加（因为容性负载并不耗费功率）。

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（3）ECL电平接口：

这可是计算机系统内部的老朋友啊！因为它的速度“跑”得够快，甚至可以跑到几百MHz！这是由于ECL内部的BJT在导通时并没有处于饱和状态，这样就可以减少BJT的导通和截止时间，工作速度自然也就可以提上去了。But，这是要付出代价的！

它的致命伤：功耗较大！它引发的EMI问题也就值得考虑了，抗干扰能力也就好不到哪去了，要是谁能够折中好这两点因素的话，那么他（她）就该发大财了。还有要注意的是，一般ECL集成电路是需要负电源供电的，也就是说它的输出电压为负值，这时就需要专门的电平移动电路了。

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（4）RS-232电平接口：

玩电子技术的基本没有谁不知道它的了（除非他或她只是电子技术专业的“门外汉”）。它是低速串行通信接口标准，要注意的是，它的电平标准有点“反常”：高电平为-12V，而低电平为+12V。So，当我们试图通过计算机与外设进行通信时，一个电平转换芯片MAX232自然是少不了的了。但是我们得清醒地意识到它的一些缺点，例如数据传输速度还是比较慢、传输距离也较短等。

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（5）差分平衡电平接口：

它是用一对接线端A和B的相对输出电压（uA-uB）来表示信号的，一般情况下，这个差分信号会在信号传输时经过一个复杂的噪声环境，导致两根线上都产生基本上相同数量的噪声，而在接收端将会把噪声的能量给抵消掉，因此它能够实现较远距离、较高速率的传输。工业上常用的RS-485接口采用的就是差分传输方式，它具有很好的抗共模干扰能力。

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（6）光隔离接口：

光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递的，它的“好处”就是能够实现电气隔离，因此它有出色的抗干扰能力。在电路工作频率很高的条件下，基本只有高速的光电隔离接口电路才能满足数据传输的需要。

有时为了实现高电压和大电流的控制，我们必须设计和使用光隔离接口电路来连接如上所述的这些低电平、小电流的TTL或CMOS电路，因为光隔离接口的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏特的高压，足以满足一般的应用了。此外，光隔离接口的输入部分和输出部分必须分别采用独立的电源，否则的话还是有电气联系，也就不叫隔离了。

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（7）线圈耦合接口：

它的电气隔离特性好，但是允许的信号带宽有限。例如变压器耦合，它的功率传输效率是非常高的，输出功率基本接近其输入功率，因此，对于一个升压变压器来说，它可以有较高的输出电压，但是却只能给出较低的电流。

此外，变压器的高频和低频特性并不让人乐观，但是它的最大特点就是可以实现阻抗变换，当匹配得当时，负载可以获得足够大的功率，因此，变压器耦合接口在功率放大电路设计中很“吃香”。

3 99%的电子工程师会掉的10个坑

不要以为“永远在改bug”的程序猿是最爱“犯错误”的理工男，电子攻城狮也不例外！关键是很多时候，工程师并不觉得自己在犯错误，反而以为自己找到了更好的解决方式而窃喜呢。

面对林林总总的元器件和复杂的电路图，工程师们不时出现的小错误是难免的，而且说不定就从哪次错误中发现了“新大陆”，那你就成为科技革命的先驱了！

但是对于资历尚浅的新手工程师来说，这些过来人的经验可能会对你大有裨益，这些前人趟过的雷你就不要再去踩了，快来看看这10个错误你有没有犯过？

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误区一、信号完整性

常见错误1：为保证干净的电源，去偶电容是多多益善。

正解：总的来说，去偶电容越多电源当然会更平稳，但太多了也有不利因素：浪费成本、布线困难、上电冲击电流太大等。去偶电容的设计关键是要选对容量并且放对地方，一般的芯片手册都有争对去偶电容的设计参考，最好按手册去做。

常见错误2：既然是数字信号，边沿当然是越陡越好。

正解：边沿越陡，其频谱范围就越宽，高频部分的能量就越大；频率越高的信号就越容易辐射（如微波电台可做成手机，而长波电台很多国家都做不出来），也就越容易干扰别的信号，而自身在导线上的传输质量却变得越差。所以能用低速芯片的尽量使用低速芯片。

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误区二：系统效率

常见错误1：这么多任务到底是用中断还是用查询呢？还是中断快些吧。

正解：中断的实时性强，但不一定快。如果中断任务特别多的话，这个没退出来，后面又接踵而至，一会儿系统就将崩溃了。如果任务数量多但很频繁的话，CPU的很大精力都用在进出中断的开销上，系统效率极为低下，如果改用查询方式反而可极大提高效率，但查询有时不能满足实时性要求，所以最好的办法是在中断中查询，即进一次中断就把积累的所有任务都处理完再退出

常见错误2：这主频100M的CPU只能处理70%，换200M主频的就没事了。

正解：系统的处理能力牵涉到多种多样的因素，在通信业务中其瓶颈一般都在存储器上，CPU再快，外部访问快不起来也是徒劳。

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误区三：可靠性设计

常见错误1：这块单板已小批量生产了，经过长时间测试没发现任何问题，不用再看芯片手册了。

正解：硬件设计和芯片应用必须符合相关规范，尤其是芯片手册中提到的所有参数（耐压、I/O电平范围、电流、时序、温度PCB布线、电源质量等）必须严格遵循设定，不能光靠试验来验证。很多公司有不少产品都有过惨痛的教训，产品卖了一两年，IC厂家换了个生产线，板子就不转了，原因就是人家的芯片参数发生了点变化，但并没有超出手册的范围。如果你以手册为准，那他怎么变化都不怕，如果参数变得超出手册范围了还可找他索赔（假如这时你的板子还能转，那你的可靠性就更牛了）。

常见错误2：这板子坏的原因是对端的板子出问题了，也不是我的责任。

正解：对于各种对外的硬件接口应有足够的兼容性，不能因为对方信号不正常，你就彻底罢工了。它不正常只应影响到与其有关的那部分功能，而其它功能应能正常工作，不应彻底罢工，甚至永久损坏，而且一旦接口恢复，你也应立即恢复正常。

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误区四：低功耗设计

常见错误1：这些总线信号都用电阻拉一下，感觉放心些。

正解：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（不要用8毛钱一度电的观念来对待这几瓦的功耗，原因往下看）。

常见错误2：这些小芯片的功耗都很低，不用考虑。

正解：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。

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误区五：成本节约

常见错误1：这板子的PCB设计要求不高，就用细一点的线，自动布吧。

正解：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厂家在定价方面，线宽、过孔数量是重要的考量因素，它们分别影响到PCB的成品率和钻头的消耗数量，此外PCB板的面积也是影响价格的一方面。所以自动布线势必会增加线路板的生产成本。

常见错误2：程序只要稳定就可以了，代码长一点、效率低一点不是关键。

正解：CPU的速度和存储器的空间都是用钱买来的，如果写代码时多花几天时间提高一下程序效率，那么从降低CPU主频和减少存储器容量所节约的成本绝对是划算的。CPLD/FPGA设计也类似。

“干货”满满的文章啃起来是有点费劲，不过条条都是“良药”，每天从工作上或者别的地方，又或是腻害的EDA365上汲取一些能量，每天离“荣耀王者”近一点，终将会成功的，不是吗？坚持！加油！fighting！

END

注：本文为EDA365电子论坛原创文章，未经允许，不得转载。

Minhui.Li · 发表于 2018-12-25 19:11

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qq1358942282 · 发表于 2019-3-31 13:47

评论攒积分

guoliping · 发表于 2019-4-3 16:16

干货满满，赞一个

huaxiangji · 发表于 2019-7-15 16:02

以为自己是铂金，看了之后发现自己是青铜

硬件看板 · 发表于 2020-5-13 14:51

????

可有米 · 发表于 2020-5-14 07:59

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