Technologie PCB - Résumé des 8 erreurs majeures des ingénieurs en conception de PCB

Nous constatons souvent que certaines règles ou certains principes que nous tenons pour acquis ont tendance à comporter des erreurs. Les ingénieurs en électronique auront également des exemples dans la conception de PCB. Voici huit idées fausses résumées par les ingénieurs en conception de PCB.

Phénomène 1: la conception de PCB de cette carte n'est pas très exigeante, utilisez donc des filetages plus fins et organisez - les automatiquement.

Commentaire: le câblage automatique occupera inévitablement une plus grande surface de PCB tout en produisant beaucoup plus de trous que le câblage manuel. Dans les produits de grande quantité, les fabricants de cartes de réplication de PCB considèrent les facteurs de réduction des prix, en plus des facteurs commerciaux, y compris la largeur de ligne. Et le nombre de perçages, ce qui affecte respectivement le rendement du PCB et le nombre de forets consommés, ce qui permet d'économiser sur les coûts des fournisseurs et de trouver la raison de la baisse de prix.

Phénomène 2: ces signaux de bus sont tous tirés par des résistances, alors je suis soulagé.

Commentaire: il existe de nombreuses raisons pour lesquelles les signaux doivent être tirés vers le haut et vers le bas, mais tous les signaux n'ont pas besoin d'être tirés. Les résistances pull - up et pull - down tirent un signal d'entrée simple avec un courant inférieur à quelques dizaines de microampères, mais lorsqu'un signal de commande est tiré, le courant atteindra le niveau milliampère. Les systèmes actuels ont généralement des données d'adresse de 32 bits chacun, et si le bus d'isolation 244 / 245 et d'autres signaux sont tirés vers le haut, ces résistances consommeront quelques watts de puissance consommée.

Phénomène 3: que faire avec ces ports d'E / s inutilisés pour CPU et FPGA? Laissez - le vide d'abord, puis parlez.

Commentaire: si un port d'E / s inutilisé reste flottant, il peut devenir un signal d'entrée pour des oscillations répétées en raison d'une petite perturbation extérieure, alors que la consommation d'énergie d'un dispositif MOS dépend essentiellement du nombre de retournements du circuit de grille. S'il est tiré, chaque broche aura également un courant de microampère, donc la meilleure chose à faire est de le régler en sortie (bien sûr, aucun autre signal de commande ne peut être connecté à l'extérieur).

Phénomène 4: il reste tellement de portes dans ce FPGA que vous pouvez jouer comme vous le souhaitez.

Commentaire: la consommation d'énergie d'un fgpa est directement proportionnelle au nombre de déclencheurs utilisés et au nombre de déclencheurs. Ainsi, la consommation d'énergie d'un même type de FPGA peut varier d'un facteur de 100 sur différents circuits et à différents moments. Minimiser le nombre de déclencheurs utilisés pour les retournements à grande vitesse est un moyen fondamental de réduire la consommation d'énergie d'un FPGA.

Phénomène 5: la consommation d'énergie de ces petites puces est très faible, il n'est donc pas nécessaire d'y penser.

Commentaire: il est difficile de déterminer la consommation d'énergie d'une puce interne moins complexe. Il est principalement déterminé par le courant sur la broche. Abt16244 consomme moins de 1 ma sans charge, mais son indicateur est par broche. Il peut conduire une charge de 60 milliampères (par exemple, une résistance de quelques dizaines d'ohms), c'est - à - dire que la consommation maximale à pleine charge peut atteindre 60 * 16 = 960 milliampères, bien sûr, seul le courant d'alimentation est si grand que la chaleur tombe sur la charge.

Phénomène 6: la mémoire a beaucoup de signaux de contrôle. Ma carte n'a besoin que des signaux OE et we. La sélection de la puce doit être mise à la terre afin que les données sortent plus rapidement pendant l'opération de lecture.

Commentaire: lorsque la sélection de la puce est valide (indépendamment de l'oe et we), la plupart des mémoires consomment plus de 100 fois plus d'énergie que lorsque la sélection de la puce n'est pas valide, de sorte que CS devrait être utilisé pour contrôler la puce autant que possible, et aussi longtemps que d'autres exigences sont satisfaites. La largeur de l'impulsion de sélection de puce peut être raccourcie.

Phénomène 7: pourquoi ces signaux ont - ils un dépassement? Tant qu'ils correspondent bien, ils peuvent être éliminés.

Remarque: À l'exception de quelques signaux spécifiques (par exemple 100base - t, CML), ils ont tous un dépassement. Tant qu'ils ne sont pas grands, ils n'ont pas nécessairement besoin d'être assortis. Même si elles correspondent, elles ne correspondent pas nécessairement le mieux. Par example, l'impédance de sortie d'un TTL est inférieure à 50 ohms, et certaines sont même inférieures à 20 ohms. Si une telle résistance d'adaptation est utilisée, le courant sera très important, la consommation d'énergie sera inacceptable et l'amplitude du signal sera trop faible pour être utilisée. De plus, lorsque le niveau haut de la sortie et le niveau bas de la sortie, l'impédance de sortie du signal général n'est pas la même et il n'y a aucun moyen d'obtenir une adaptation complète. L'appariement des signaux TTL, LVDS, 422 et autres est donc acceptable tant qu'un dépassement est réalisé.

Phénomène 8: la réduction de la consommation d'énergie est l'affaire du personnel du matériel et n'a rien à voir avec le logiciel.

Commentaires sur: dans la conception de carte PCB, le matériel n’est qu’une scène, mais le logiciel est l’interprète. L'accès à presque chaque puce sur le bus et le retournement de chaque signal sont presque tous contrôlés par le logiciel. Si le logiciel permet de réduire le nombre d'accès à la mémoire externe (utilisation multiple de variables de registre, utilisation accrue de cache interne, etc.), la réponse rapide aux interruptions (les interruptions sont généralement actives à bas niveau et ont des résistances de tirage) et d'autres mesures spécifiques pour des cartes spécifiques, la consommation d'énergie sera considérablement réduite. Une énorme contribution.