完整的元器件選型指南

2021-10-24 18:26:05 字數 2602 閱讀 1986

一、元器件選型基本原則

a、普遍性原則:

所選的元器件要是被廣泛使用驗證過的,盡量少使用冷門、偏門晶元,減少開發風險。

b、高價效比原則:

在功能、效能、使用率都相近的情況下,盡量選擇**比較好的元器件,降低成本。  

c、採購方便原則:

盡量選擇容易買到、供貨周期短的元器件。

d、持續發展原則:

盡量選擇在可預見的時間內不會停產的元器件。

e、可替代原則:

盡量選擇pin to pin相容晶元品牌比較多的元器件。

f、向上相容原則:

盡量選擇以前老產品用過的元器件。

g、資源節約原則:

盡量用上元器件的全部功能和管腳。

晶元的選型過程是對各個維度考量的折衷。

二、全流程關注晶元屬性

2、關注器件本身的生命週期與產品生命週期的匹配

對於通訊裝置一般要求我們選用的器件要有5年以上的生命週期,並且有後續完整的產品發展路標。

例如當時是使用的乙個新硬體平台,產品規劃的時候是用於替代發貨量在百萬級單板數量的成熟平台。由於切換週期比較長,新產品在完成開發後1~2年之後,才逐步上量。其中乙個dsp電路板,外設儲存是sdram。正在產品準備鋪量的時候,鎂光等幾大記憶體晶元廠家,宣布停產。導致產品剛上量,就大量囤積庫存晶元,並且尋找台灣的小廠進行器件替代。

所以在器件選型的時候,充分體現了「人無遠慮必有近憂」。 

3、除了考慮功能和實驗室環境,還需要考慮整個生命週期的場景

三、具體選型,處理器選型

要選好一款處理器,要考慮的因素很多,不單單是純粹的硬體介面,還需要考慮相關的作業系統、配套的開發工具、**器,以及工程師微處理器的經驗和軟體支援情況等。

嵌入式微處理器選型的考慮因素

在產品開發中,作為核心晶元的微處理器,其自身的功能、效能、可靠性被寄予厚望,因為它的資源越豐富、自帶功能越強大,產品開發周期就越短,專案成功率就越高。但是,任何一款微處理器都不可能盡善盡美,滿足每個使用者的需要,所以這就涉及選型的問題。 

1、應用領域

乙個產品的功能、效能一旦定製下來,其所在的應用領域也隨之確定。應用領域的確定將縮小選型的範圍,例如:工業控制領域產品的工作條件通常比較苛刻,因此對晶元的工作溫度通常是寬溫的,這樣就得選擇工業級的晶元,民用級的就被排除在外。目前,比較常見的應用領域分類有航天航空、通訊、計算機、工業控制、醫療系統、消費電子、汽車電子等。

3、可擴充套件資源

硬體平台要支援os、ram和rom,對資源的要求就比較高。晶元一般都有內建ram和rom,但其容量一般都很小,內建512kb就算很大了,但是執行os一般都是兆級以上。這就要求晶元可擴充套件儲存器。

4、功耗

單看「功耗」是乙個較為抽象的名詞。低功耗的產品即節能又節財,甚至可以減少環境汙染,還能增加可靠性,它有如此多的優點,因此低功耗也成了晶元選型時的乙個重要指標。

5、封裝

常見的微處理器晶元封裝主要有qfp、bga兩大型別。bga型別的封裝焊接比較麻煩,一般的小公司都不會焊,但bga封裝的晶元體積會小很多。如果產品對晶元體積要求不嚴格,選型時最好選擇qfp封裝。

6、晶元的可延續性及技術的可繼承性

目前,產品更新換代的速度很快,所以在選型時要考慮晶元的可公升級性。如果是同一廠家同一核心系列的晶元,其技術可繼承性就較好。應該考慮知名半導體公司,然後查詢其相關產品,再作出判斷。

7、**及供貨保證

晶元的**和供貨也是必須考慮的因素。許多晶元目前處於試用階段(sampling),其**和供貨就會處於不穩定狀態,所以選型時盡量選擇有量產的晶元。

8、**器

**器是硬體和底層軟體除錯時要用到的工具,開發初期如果沒有它基本上會寸步難行。選擇配套適合的**器,將會給開發帶來許多便利。對於已經有**器的人們,在選型過程中要考慮它是否支援所選的晶元。

9、os及開發工具

作為產品開發,在選型晶元時必須考慮其對軟體的支援情況,如支援什麼樣的os等。對於已有os的人們,在選型過程中要考慮所選的晶元是否支援該os,也可以反過來說,即這種os是否支援該晶元。

10、技術支援

現在的趨勢是買服務,也就是買技術支援。乙個好的公司的技術支援能力相對比較***,所以選晶元時最好選擇知名的半導體公司。

另外,晶元的成熟度取決於使用者的使用規模及使用情況。選擇市面上使用較廣的晶元,將會有比較多的共享資源,給開發帶來許多便利。

這裡再說一點,有些廠家善於做mcu的簡單應用,有的廠家善於做工控或者更複雜的mcu和cpu的應用,所以會各有優劣。

cpu按指令集架構體系分主流的有powerpc、x86、mips、arm四種,x86採用cisc指令集,powerpc、mips、arm採用risc指令集,risc的cpu多應用於嵌入式。

業界powerpc主要用於網路通訊市場,x86重點在pc、伺服器市場,mips的目標市場為網路、通訊等嵌入式應用以及數字消費類應用,arm的目標市場為便攜及手持計算裝置、多**、數字消費類產品。

高階處理器中x86架構雙核處理器和mips架構多核處理器業務定位不一樣,mips處理器容易實現多核和多執行緒運算,在進行資料平面報文**時表現出色,但單個處理器核心結構簡單,進行複雜運算和報文深度處理時明顯不如x86和powerpc。資料處理選用多核mips或np,控制應用選用powerpc或嵌入式x86。

arm器件的業界生態環境比較好,有多家晶元**商可以提供arm器件,選型必須經過多家對比分析和競爭評性評估。

元器件選型

列一些比較常見的元器件 待完善 型號引數 封裝說明 1n4148 do 35 玻璃 1n5819 do 15 肖特基二極體 漏電流較大 型號引數 封裝說明 s8550 pnp 高頻放大 0.5a to 92 s8050 npn 高頻放大 0.5a to 92 2n2907 pnp 高頻放大 0.6a...

常用元器件的封裝

固定電阻常用的封裝模型為 axial 系列的,包括 axial 0.3 axial 0.4 axial 0.5 axial 0.6 axial 0.7 axial 0.8 axial 0.9 和 axial 1.0 等,其字尾的數字表示封裝模型中兩個焊盤的間距,單位為 英吋 1英吋 1000mil ...

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