Новости PCB - обмен опытом по проектированию PCB

One: cost saving
Phenomenon 1: The resistance value of these pull-up/нисходящий резистор не имеет значения, so choose an integer 5K.
Комментарий: на рынке нет значения сопротивления 5 к, the closest is 4.99K (accuracy 1%), followed by 5.1K (accuracy 5%), and its cost is 4 times and 2 times higher than that of 4.7K, точность 20%. . The resistance values of 20% precision resistors are only 1, 1.5, 2.2, 3.3, 4.7, 6.8 (including integer multiples of 10); similarly, точный конденсатор 20% имеет только вышеуказанное значение. If you choose other types The value must use higher precision, и стоимость увеличится в несколько раз, but it will not bring any benefits.
явление 2: какой цвет должен выбрать лампочка на панели? Мне особенно синий, so choose it
Comment: Other red, зелёный, yellow, оранжевый и другие цвета, regardless of size (under 5MM), уже несколько десятилетий, and the price is generally below 50 cents, а синий - это то, что изобрели последние три - четыре года. Technology maturity and supply stability are both poor, но цена в четыре с половиной раза дороже. сейчас, the blue indicator light is only used in occasions that cannot be replaced by other colors, such as displaying video signals
Wait.
явление 3: эта логическая точка также может быть построена из схемы 74XX, but it is too earthy, Использовать & CPLD, which looks much more high-end
Comment: 74XX gate circuit is only a few cents, and CPLD is at least dozens of dollars, (GAL/PAL is only a few dollars, but the company does not recommend it). Not to mention the increase in cost by N times, Она также увеличила в несколько раз объем работы по подготовке и документации.
Phenomenon 4: Our system requirements are so high, Включить MEM, CPU, FPGA and all chips must choose the fastest
Comment: Not every part of a high-speed system works at high speed, повышение скорости оборудования на один уровень, the price almost doubles, В то же время значительное негативное воздействие на целостность сигнала.
Phenomenon 5: The проектирование PCB Эта Комиссия не очень требовательна, Используйте только более тонкую проволоку и Располагайте автоматически.
Comment: Automatic wiring will inevitably take up a larger PCB board area, В то же время, это даст гораздо больше проходных отверстий, чем ручная проводка. в большом количестве продукции, the factors that Производители PCB при снижении цены учитывается ширина пути и развязка моста, in addition to business factors. количество отверстий, which respectively affect the yield of PCB and the number of consumption of drill bits, экономия расходов поставщиков, and finds a reason for the price reduction.
явление 6: пока процедурная стабильность, the code is longer, and lower efficiency is not the key
Comment: CPU speed and memory space are all bought with money. If you spend a few more days to improve the efficiency of the program when writing code, Таким образом, экономия за счет снижения частоты процессора и емкости памяти, безусловно, стоит. CPLD/FPGA design is similar.
Two: Low-power design
Phenomenon 1: Our system is powered by 220V, so we don’t need to care about power consumption.
Комментарий: низкое энергопотребление предназначено не только для экономии электроэнергии, more benefits are that it reduces the cost of the power supply module and the cooling system, и из - за уменьшения тока уменьшаются помехи от электромагнитного излучения и теплового шума. As the temperature of the equipment decreases, the life of the device is correspondingly extended (the operating temperature of a semiconductor device increases by 10 degrees, and the life is shortened by half)
Phenomenon 2: These bus signals are all pulled by resistors, so I feel more relieved
Comment: There are many reasons why signals need to be pulled up and down, but not all of them need to be pulled. растягивающий и растягивающий резистор тянет простой входной сигнал, and the current is less than tens of microamperes, Но когда сигнал привода отключен, ток достигнет уровня ма. The current system often has 32 bits of address data each, Может быть, если/245 isolated bus and other signals are pulled up, a few watts of power consumption will be consumed on these resistors (don't use the concept of 80 cents per kilowatt-hour to treat these few watts of power consumption).
Phenomenon 3: How to deal with these unused I/Порты процессора и FPGA? Let it be empty first, I'll talk about it later
Comment: If the unused I/O port is left floating, Это может стать входным сигналом, многократно колеблющимся из - за внешних помех, and the power consumption of MOS devices basically depends on the number of flips of the gate circuit. если его растянут, each pin will also have microampere current, so the best way is to set it as output (of course, no other signals with driving can be connected to the outside)
Phenomenon 4: There are so many doors left in this FPGA to use up, so you can play to your heart’s content
Comment: The power consumption of FGPA is directly proportional to the number of flip-flops used and the number of flips. поэтому, энергопотребление одного и того же типа FPGA в разных схемах и во времени может в 100 раз отличаться. уменьшение количества триггеров с высокоскоростным опрокидыванием является основным способом снижения энергозатрат FPGA.
Phenomenon 5: The power consumption of these small chips is very low, so there is no need to consider
Comment: It is difficult to determine the power consumption of the internal chip То есть not too complicated. она определяется главным образом током на выводе. An ABT16244 consumes less than 1 mA without load, Но его индекс - каждый. It can drive a load of 60 mA (such as matching a resistance of tens of ohms), То есть, the maximum power consumption of a full load can reach 60*16=960mA. Конечно, only the power supply current is so large, тепло падает на нагрузку.
явление 6: память имеет много контрольных сигналов. моему правлению просто нужно использовать сигналы OE и WE. выбор чипа должен быть заземлен, so that the data comes out much faster during the read operation.
Comment: The power consumption of most memories when the chip selection is valid (regardless of OE and WE) will be more than 100 times larger than when the chip selection is invalid. поэтому, CS should be used to control the chip as much as possible, при условии выполнения других требований. It is possible to shorten the width of the chip select pulse.
явление 7: почему эти сигналы надвигаются? как только игра пройдет успешно, it can be eliminated
Comment: Except for a few specific signals (such as 100BASE-T, CML), there is overshoot. Только не очень, it does not necessarily need to be matched. Даже если это совпадает, it does not necessarily match the best. например, the output impedance of TTL is less than 50 ohms, Некоторые даже 20 ом. если использовать такое большое согласующее сопротивление, ток будет очень большим, the power consumption will be unacceptable, и сигнал слишком мал, чтобы использовать. Besides, выходной высокий уровень и выходное низкое электрическое время, общее выходной импеданс разных сигналов, and there is no way to achieve a complete match. поэтому, the matching of TTL, LVDS, 422 и другие сигналы приемлемы, если выполнить ультразвук.
Phenomenon 8: Reducing power consumption is a matter of hardware personnel, and has nothing to do with software
Comment: The hardware is just a stage, but the software is the performer. на шине почти каждый чип имеет доступ и каждый сигнал переворачивается почти под контролем программного обеспечения. If the software can reduce the number of accesses to the external memory (using more register variables, больше использовать кэш, сорт.), timely response to interrupts (interrupts are often low-level active with pull-up resistors), and other specific measures for specific boards will make a great contribution to reducing power consumption.
Three: system efficiency
Phenomenon 1: This CPU with a main frequency of 100M can only handle 70%, частота может быть изменена на 200 м..
Comment: The processing capacity of the system involves a variety of factors. в сфере связи, the bottleneck is generally in the memory. независимо от того, насколько быстро процессор, it is futile that external access cannot be fast.
явление 2: процессор с большим кешем, it should be faster
Comment: The increase of CACHE does not necessarily lead to the improvement of system performance. В некоторых случаях, closing CACHE is faster than using CACHE. причина в том, что данные, перемещаемые в кэш, должны использоваться повторно, чтобы повысить эффективность системы. Therefore, in the communication system, открыть кэш только команд. Even if the data CACHE is opened, она ограничена частью памяти, such as the stack part. одновременно, the program design is also required to take into account the capacity and block size of the CACHE, включая длину критического кода и диапазон поворота. If a loop is just a little bit larger than the CACHE, цикл повторяется, it will be miserable.
явление 3: столько задач, чтобы использовать прерывание или запрос? Stop it faster
Comment: The real-time interruption is strong, но не скоро. Если прервано слишком много заданий, this one does not exit, потом один за другим, and the system will crash in a while. если количество заданий большое, но очень часто, большая часть энергии процессора расходуется на прерывание ввода - вывода, и очень низкая эффективность системы. If you switch to the query mode, эффективность можно значительно повысить, Однако иногда запросы не удовлетворяют требованиям реального времени, so The best way is to query in the interrupt, that is, after entering an interrupt, все накопившиеся задания будут обработаны, а затем удалены.
Phenomenon 4: The timing of the memory interface is the factory default configuration, no need to modify
Comment: The default values set by the BSP for the memory interface are all set according to the most conservative parameters. In actual applications, частота работы автобуса и время ожидания следует рационально регулировать с учетом параметров. Sometimes reducing the frequency can improve efficiency. например, when the RAM access cycle is 70ns and the bus frequency is 40M, установить время доступа на три цикла, that is, 75ns; если частота автобуса составляет 50 м, Необходимо установить четыре цикла, the actual access time has slowed down to 80ns.
явление 5: если процессор не может справиться с ним, просто используйте два распределенных процессора, and the processing capacity can be doubled
Comment: For moving bricks, два человека должны быть в два раза эффективнее, чем один человек; рисовать, one more person can only help. Количество процессоров, которые должны использоваться, может быть определено только после получения более полной информации об операциях. Try to reduce the cost of coordination between the two CPUs, and make 1+1 as close to 2 as possible, and never be less than 1.
явление 6: в процессоре есть модуль DMA, it must be fast to move data
Comment: The real DMA is to start both devices at the same time after the hardware preempts the bus, and read here and there in one cycle. Однако, many DMAs embedded in the CPU are just simulations. перед началом каждого DMA, a lot of preparatory work (setting the starting address and length, сорт.) must be done. во время перехода, the temporary storage in the chip is often read first, Тогда напиши. That is to say, для перемещения данных один раз требуется два такта, which is faster than the software to move (no instruction fetching, no extra work such as loop jumps), but if you only move a few bytes at a time, Тебе еще нужно многое подготовить.. Generally, Это также касается вызова функций, Это неэффективно.. Therefore, Этот DMA используется только для больших массивов данных.