设计电路中常见的几种问题及解决办法.doc

设计电路中常见的几种问题及解决办法 本文汇总了电路设计中的常见问题及现象，同时给出了解决办法。 常见问题一：这些拉高/拉低的电阻用多大的阻值关系不大，就选个整数5K吧 通用办法：市场上不存在5K的阻值，最接近的是4.99K（精度1%），其次是5.1K（精度5 %），其成本分别比精度为20%的4.7K高4倍和2倍。20%精度的电阻阻值只有1、1.5、 2.2、3.3、4.7、6.8几个类别（含10的整数倍）；类似地，20%精度的电容也只有以 上几种值，如果选了其它的值就必须使用更高的精度，成本就翻了几倍，却不能带 来任何好处。 常见问题二：面板上的指示灯选什么颜色呢？我觉得蓝色比较特别，就选它吧 通用办法：其它红绿黄橙等颜色的不管大小（5MM以下）封装如何，都已成熟了几十年， 价格一般都在5毛钱以下，而蓝色却是近三四年才发明的东西，技术成熟度和供货稳 定度都较差，价格却要贵四五倍。目前蓝色指示灯只用在不能用其它颜色替代的场 合，如显示视频信号等。 常见问题三：这点逻辑用74XX的门电路搭也行，但太土，还是用CPLD吧，显得高档多了 通用办法：74XX的门电路只几毛钱，而CPLD至少也得几十块，（GAL/PAL虽然只几块钱， 但公司不推荐使用）。成本提高了N倍不说，还给生产、文档等工作增添数倍的工作。 常见问题四：我们的系统要求这么高，包括MEM、CPU、FPGA等所有的芯片都要选最快的 通用办法：在一个高速系统中并不是每一部分都工作在高速状态，而器件速度每提高一 个等级，价格差不多要翻倍，另外还给信号完整性问题带来极大的负面影响。 常见问题五：这板子的PCB设计要求不高，就用细一点的线，自动布吧 通用办法：自动布线必然要占用更大的PCB面积，同时产生比手动布线多好多倍的过孔， 在批量很大的产品中，PCB厂家降价所考虑的因素除了商务因素外，就是线宽和过孔 数量，它们分别影响到PCB的成品率和钻头的消耗数量，节约了供应商的成本，也就 给降价找到了理由。 常见问题六：程序只要稳定就可以了，代码长一点，效率低一点不是关键 通用办法：CPU的速度和存储器的空间都是用钱买来的，如果写代码时多花几天时间提高 一下程序效率，那么从降低CPU主频和减少存储器容量所节约的成本绝对是划算的。 CPLD/FPGA设计也类似。 鸡毛蒜皮之二：低功耗设计 常见问题一：我们这系统是220V供电，就不用在乎功耗问题了 通用办法：低功耗设计并不仅仅是为了省电，更多的好处在于降低了电源模块及散热系 统的成本、由于电流的减小也减少了电磁辐射和热噪声的干扰。随着设备温度的降 低，器件寿命则相应延长（半导体器件的工作温度每提高10度，寿命则缩短一半） 常见问题二：这些总线信号都用电阻拉一下，感觉放心些 通用办法：信号需要上下拉的原因很多，但也不是个个都要拉。上下拉电阻拉一个单纯 的输入信号，电流也就几十微安以下，但拉一个被驱动了的信号，其电流将达毫安 级，现在的系统常常是地址数据各32位，可能还有244/245隔离后的总线及其它信号 ，都上拉的话，几瓦的功耗就耗在这些电阻上了（不要用8毛钱一度电的观念来对待 这几瓦的功耗）。 常见问题三：CPU和FPGA的这些不用的I/O口怎么处理呢？先让它空着吧，以后再说 通用办法：不用的I/O口如果悬空的话，受外界的一点点干扰就可能成为反复振荡的输入 信号了，而MOS器件的功耗基本取决于门电路的翻转次数。如果把它上拉的话，每个 引脚也会有微安级的电流，所以最好的办法是设成输出（当然外面不能接其它有驱 动的信号） 常见问题四：这款FPGA还剩这么多门用不完，可尽情发挥吧 通用办法：FGPA的功耗与被使用的触发器数量及其翻转次数成正比，所以同一型号的FP GA在不同电路不同时刻的功耗可能相差100倍。尽量减少高速翻转的触发器数量是降 低FPGA功耗的根本方法。 常见问题五：这些小芯片的功耗都很低，不用考虑 通用办法：对于内部不太复杂的芯片功耗是很难确定的，它主要由引脚上的电流确定， 一个ABT16244，没有负载的话耗电大概不到1毫安，但它的指标是每个脚可驱动60毫 安的负载（如匹配几十欧姆的电阻），即满负荷的功耗最大可达60*16=960mA，当然 只是电源电流这么大，热量都落到负载身上了。 常见问题六：存储器有这么多控制信号，我这块板子只需要用OE和WE信号就可以了，片 选就接地吧，这样读操作时数据出来得快多了。 通用办法：大部分存储器的功耗在片选有效时（不论OE和WE如何）将比片选无效时大10 0倍以上，所以应尽可能使用CS来控制芯片，并且在满足其它要求的情况下尽可能缩 短片选脉冲的宽度。 常见问题七：这些信号怎么都有过冲啊？只要匹配得好，就可消除了 通用办法：除了少数特定信号外（如100BASE-T、CML），都是有过冲的，只