硬體專案開發 datasheet篇

2021-10-07 16:26:06 字數 2312 閱讀 6646

datasheet(資料手冊):電子元器件或者晶元的資料手冊規格書,一般由廠家編寫,格式一般為pdf,內容包括效能介紹,如電氣引數、物理引數等(主要講晶元可以做什麼用)、引腳功能及管腳定義(要畫原理圖)、內部暫存器定義(要寫程式)、製造材料和封裝形式(製造採購都要問的)。

另外,作為工程師,必須注意的還有器件的典型效能、最小和最大需求以及特性、在不損壞它的條件下你能做什麼、以及使用建議和提示。

從專案角度來看datasheet?

首先是器件選型。在專案前期的準備階段,器件選型是乙個重要的工作內容。相應的每款晶元的datasheet開始最醒目的位置都會有乙個簡介和feature list,包括器件的供電電壓,電流,功耗,資源,封裝資訊等等基本內容,通過這些內容我們就可以快速的明確晶元功能和使用領域,確定晶元是否能滿足專案需求。以此來進行快速的篩選,完成選型工作。

確定了器件型號以後,我們就要開始後面的硬體設計工作。對硬體工程師來說,器件的封裝,管腳分配、引腳圖及功能、參考設計這幾部分是首要關注的重點。有了這幾部分,硬體工程師就可以馬上的開展工作了。

在完成了前期的pcb結構設計,並確認原理圖正確後,我們開始pcb的布局佈線。有些datasheet會體貼的把參考板的pcb layout也放進來,有些會把這部分內容單獨形成乙個demo文件。在通用的部分,如供電,復位,除錯電路等等,我們可以盡量的參考這些有用的文件,詳細閱讀layout設計指南,在pcb布局布線上降低風險,提高一次成功的概率。

由於每個專案的需求不一樣,在器件的使用上也會有所區別,那麼這些和參考設計不一樣的地方就是我們要重點關注的點。我們可以一邊設計一邊查詢。比如在具體管腳上拉下拉或者懸空的時候都要格外小心,經常會有一些小陷阱在這些管腳的處理上。一般datasheet裡都會有明確的說明,需要我們仔細閱讀。

如何閱讀datasheet

datasheet裡面經常會包含很多圖表,我們在前期硬體設計的時候可以有重點的關注。如器件的推薦使用引數,高低電平判別電壓等等,這些在設計前期一定要明確。一些器件的非線性引數會通過圖形的方式來說明。比如二極體的導通電阻,在不同的使用電壓條件下,是不一樣的。這個就需要我們根據不同的專案使用要求去確定。或者有些資料裡面會用圖表的形式說明器件效能,這些也需要在設計階段關注一下。還有些圖表表示了器件的測試方法等等,這些在設計前期可以暫時忽略,等用到的時候再詳細了解就可以了。

除了硬體內容外,datasheet裡面還會包含軟體部分。不同的器件軟體部分工作差別很大,很難一概而論。掌握乙個基本原則就是先主後次。主就是關注器件的boot,reset,位址空間,除錯資訊,等等。也就是和器件正常工作相關的主要部分,先要保證器件能工作起來。次就是器件的外設介面等等。器件能正常工作了,我們再去根據datasheet的介紹分別除錯各個不同的模組。

基本上通過以上內容我們就可以完成設計了。但是很多大廠的datasheet其實並不僅僅包含這些內容,比如adi公司的一些adc/dac器件資料裡面,還會包含ad/da轉換的原理性講解內容,這些和晶元相關的第一手資料有時候講的比教科書裡還清楚,如果能在有時間的時候仔細研讀,對我們的設計無疑是會有很大幫助的。datasheet既可以是我們設計上的好幫手,也是學習的好資料。

各取所需

讀datasheet最高深的境界,不僅要看datasheet上的內容,凡是涉及到的演算法,協議,配合器件,都要懂,要善於做延展輔助閱讀,甚至看清楚晶元背後的設計哲學。聽說要寫個datasheet簡單的三四個月,難的甚至需要四五年,融入的其實都是精華。

當然,不同職業從datasheet裡獲得的資訊重點是不一樣的。

如果是你硬體工程師,你會注意電器特性,pin list ,封裝尺寸等幾個章節。

如果你是marketing, 你會關注feature list , reference design , 電器特性等章節。

如果你是軟體工程師, 你需要看暫存器和軟體章節。

如果你是project manager,你需要關注所有章節。

實際用到晶元的主要是這幾種情況:

第一種,設計製作晶元的,積體電路、微電子、半導體行業的,積體電路設計、畫晶元版圖,了解晶元內部構造功能的;

第二種,應用晶元的,也就是滿足專案或者產品需求,需要晶元來作為某一環節功能實現的;

第三種,對晶元提供外圍電路支援,布局佈線,畫電路板。

如何閱讀datasheet

如何找到你想要的datasheet

**上還能找到很多不好確定型號的器件資料,比如一些常用的開關,按鍵,聯結器等;同時還可以了解到器件的**庫存。

最後:每家公司的datasheet都有嚴格的規範,及獨特的風格,有時候還會穿插一些原理性的介紹,甚至比教科書寫得還好。設計新手可以從典型晶元入手,觸類旁通。但datasheet只是乙個參考,要掌握晶元其實還是要靠應用、以及out of spec的驗證和除錯。

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