很精辟的硬件高手談PCB設計

ID:142917 · 發(fā)表于 2018-10-23 21:57

　　一：成本節(jié)約
　　現(xiàn)象一：這些拉高/拉低的電阻用多大的阻值關系不大，就選個整數(shù)5K吧
　　點評：市場上不存在5K的阻值，最接近的是 4.99K(精度1%)，其次是5.1K(精度5%)，其成本分別比精度為20%的4.7K高4倍和2倍。20%精度的電阻阻值只有1、1.5、2.2、 3.3、4.7、6.8幾個類別(含10的整數(shù)倍);類似地，20%精度的電容也只有以上幾種值，如果選了其它的值就必須使用更高的精度，成本就翻了幾倍，卻不能帶來任何好處。
　　現(xiàn)象二：面板上的指示燈選什么顏色呢?我覺得藍色比較特別，就選它吧
　　點評：其它紅綠黃橙等顏色的不管大小(5MM以下)封裝如何，都已成熟了幾十年，價格一般都在5毛錢以下，而藍色卻是近三四年才發(fā)明的東西，技術成熟度和供貨穩(wěn)定度都較差，價格卻要貴四五倍。目前藍色指示燈只用在不能用其它顏色替代的場合，如顯示視頻信號等。
　　現(xiàn)象三：這點邏輯用74XX的門電路搭也行，但太土，還是用CPLD吧，顯得高檔多了點評：74XX的門電路只幾毛錢，而CPLD至少也得幾十塊，(GAL/PAL雖然只幾塊錢，但公司不推薦使用)。成本提高了N倍不說，還給生產(chǎn)、文檔等工作增添數(shù)倍的工作。
　　現(xiàn)象四：我們的系統(tǒng)要求這么高，包括MEM、CPU、FPGA等所有的芯片都要選最快的點評：在一個高速系統(tǒng)中并不是每一部分都工作在高速狀態(tài)，而器件速度每提高一個等級，價格差不多要翻倍，另外還給信號完整性問題帶來極大的負面影響。
　　現(xiàn)象五：這板子的PCB設計要求不高，就用細一點的線，自動布吧
　　點評：自動布線必然要占用更大的PCB面積，同時產(chǎn)生比手動布線多好多倍的過孔，在批量很大的產(chǎn)品中，PCB廠家降價所考慮的因素除了商務因素外，就是線寬和過孔數(shù)量，它們分別影響到PCB的成品率和鉆頭的消耗數(shù)量，節(jié)約了供應商的成本，也就給降價找到了理由。
　　現(xiàn)象六：程序只要穩(wěn)定就可以了，代碼長一點，效率低一點不是關鍵
　　點評：CPU的速度和存儲器的空間都是用錢買來的，如果寫代碼時多花幾天時間提高一下程序效率，那么從降低CPU主頻和減少存儲器容量所節(jié)約的成本絕對是劃算的。CPLD/FPGA設計也類似。
　　二：低功耗設計
　　現(xiàn)象一：我們這系統(tǒng)是220V供電，就不用在乎功耗問題了
　　點評：低功耗設計并不僅僅是為了省電，更多的好處在于降低了電源模塊及散熱系統(tǒng)的成本、由于電流的減小也減少了電磁輻射和熱噪聲的干擾。隨著設備溫度的降低，器件壽命則相應延長(半導體器件的工作溫度每提高10度，壽命則縮短一半)
　　現(xiàn)象二：這些總線信號都用電阻拉一下，感覺放心些
　　點評：信號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號，電流也就幾十微安以下，但拉一個被驅(qū)動了的信號，其電流將達毫安級，現(xiàn)在的系統(tǒng)常常是地址數(shù)據(jù)各32位，可能還有244/245隔離后的總線及其它信號，都上拉的話，幾瓦的功耗就耗在這些電阻上了(不要用8毛錢一度電的觀念來對待這幾瓦的功耗)。

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