硬件工程师手册

 这个讲述的是硬件开发过程中遇到的问题：主要是开发的流程和相关的布线的问题，非常的有实用性和参考性，建议做硬件的人多看看。

硬件工程师的开发过程：

职责：

硬件工程师基本素质和技术：

硬件开发文档规范文件：

Dsp技术：特点和应用：内部组成单元和体系结构：内部存储器结构：引脚：

Dsp硬件设计的几个主要问题：（1）总线控制方案（2）boot loading (3)Hardware wait_states(4)I/O与中断设计（5）memory map（6）串口工作方式和时序设计（7）TAP接口

Dsp软件编程：编写源文件，编写cmd文件，编译和连接。

 

硬件EMC设计规范：

电磁干扰的三要素是干扰源，干扰传输途径，干扰接收器。

5－5规则：时钟频率到5mhz或脉冲上升时间小于5ns，则PCB板须采用多层板

不同电源平面不能重叠

公共阻抗耦合问题。

解决办法：数字电路和模拟应各有各的回路，最好单点接地。（2）电源线与回线越宽越好（3）缩短印制线长度（4）电源分配系统去耦（5）减小环路面积及两环路的交叉面积

一个重要的思想是：PCB上的EMC主要取决于直流电源线的Z0

 

可编程器件的使用

FPGA的组成与结构：CLB：configurable logic block，IOB：Input/output block。PIC：programmable Interconnected. SRAM 阵列 ，内部晶体振荡器。

 

FPGA 的结构特点：

Fpga的开发工具和性能：

PLD的产品性能：

 

VHDL语言

 

 

常用的接口及总线设计：

接口标准：

TTL电平标准：其信号速度一般限制在二，三十Mhz以内。驱动能量一般为几毫安到几十毫安。产品设计特别是总线设计时必须考虑负载能力。

CMOS电平接口：速度范围和TTL相仿，驱动能力要弱一些

EIL电平接口：为高速电气接口，速率可达几百兆，但响应的功耗大，电磁辐射与干扰较大。

RS232电平接口：电平为正负12伏

光隔离接口：能实现电气隔离，允许信号带宽一般在10M以内，更高速率的器件价格贵

 

共享内存接口：

并行口（PIO）接口

串行口（STI）接口

 

RS485:最大传输速率为10Mb/s，此时传输距离为120m。最大传输距离为1200m。发送器的芯片有MC/SN75174,接收器为MC/SN75175,两个都有的有MC75176.

第四节：单板硬件设计指南：

输入侧电源的滤波：做一个pi型滤波器，第一个电容的作用有两，第一个时因为要给电容充电，因此限制了上电瞬间的电压上升率，另外一个时滤除了输入侧电路的纹波。一般为胆电容。电感为10uH。输出侧的电容为直流电容10uf，交流电容0.01～1uf。

 

上拉电阻的选取原则：

（1）       提高灌电流的能力

（2）       电平兼容

（3）       电平稳态的特性

（4）       器件及参数选取：一般为2K~1M

 

下拉电阻的选取原则：

（1）       电平兼容

（2）       端接：信号频率较高或信号上升沿较陡时

（3）       电平稳态特性

（4）       器件及参数选择：一般选择1k～100k

 

ID电路：

高速时钟线设计

复位电路：常用ADM708