電路設(shè)計并不是想當(dāng)然，你腦子一拍就可以設(shè)計出來，有沒有經(jīng)驗設(shè)計出來的東西是相差千里。今天我們來看看電子工程師會出現(xiàn)的下面的幾個誤區(qū)，你是不是也這樣想的。

誤區(qū)一： 這板子的PCB 設(shè)計要求不高，就用細(xì)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(wù)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(yīng)商的成本，也就給降價找到了理由。

誤區(qū)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(dá)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。

誤區(qū)三： CPU 和FPGA的這些不用的I/O 口怎么處理呢？先讓它空著吧，以后再說。點評：不用的I/O 口如果懸空的話，受外界的一點點干擾就可能成為反復(fù)振蕩的輸入信號了，而MOS 器件的功耗基本取決于門電路的翻轉(zhuǎn)次數(shù)。 如果把它上拉的話，每個引腳也會有微安級的電流，所以最好的辦法是設(shè)成輸出（當(dāng)然外面不能接其它有驅(qū)動的信號）。

誤區(qū)四： 這款FPGA還剩這么多門用不完，可盡情發(fā)揮吧。

點評：FGPA的功耗與被使用的觸發(fā)器數(shù)量及其翻轉(zhuǎn)次數(shù)成正比，所以同一型號的FPGA在不同電路不同時刻的功耗可能相差100 倍。盡量減少高速翻轉(zhuǎn)的觸發(fā)器數(shù)量是降低FPGA功耗的根本方法。

誤區(qū)五： 這些小芯片的功耗都很低，不用考慮。

點評：對于內(nèi)部不太復(fù)雜的芯片功耗是很難確定的，它主要由引腳上的電流確定，一個ABT16244，沒有負(fù)載的話耗電大概不到1毫安，但它的指標(biāo)是每個腳可驅(qū)動60毫安的負(fù)載（如匹配幾十歐姆的電阻），即滿負(fù)荷的功耗最大可達(dá)60*16=960mA ，當(dāng)然只是電源電流這么大，熱量都落到負(fù)載身上了。

誤區(qū)六： 存儲器有這么多控制信號，我這塊板子只需要用OE和WE信號就可以了，片選就接地吧，這樣讀操作時數(shù)據(jù)出來得快多了。

點評：大部分存儲器的功耗在片選有效時（不論OE和WE如何）將比片選無效時大100 倍以上，所以應(yīng)盡可能使用CS來控制芯片，并且在滿足其它要求的情況下盡可能縮短片選脈沖的寬度。

誤區(qū)七： 這些信號怎么都有過沖??？只要匹配得好，就可消除了。

點評：除了少數(shù)特定信號外，都是有過沖的，只要不是很大，并不一定都需要匹配，即使匹配也并非要匹配得最好。 像TTL的輸出阻抗不到50歐姆，有的甚至20歐姆，如果也用這么大的匹配電阻的話，那電流就非常大了，功耗是無法接受的。 另外信號幅度也將小得不能用，再說一般信號在輸出高電平和輸出低電平時的輸出阻抗并不相同，也沒辦法做到完全匹配。 所以對TTL、LVDS、422等信號的匹配只要做到過沖可以接受即可。

誤區(qū)八： 降低功耗都是硬件人員的事，與軟件沒關(guān)系。

點評：硬件只是搭個舞臺，唱戲的卻是軟件，總線上幾乎每一個芯片的訪問、每一個信號的翻轉(zhuǎn)差不多都由軟件控制的。 如果軟件能減少外存的訪問次數(shù)（多使用寄存器變量、多使用內(nèi)部CACHE等等）、及時響應(yīng)中斷（中斷往往是低電平有效并帶有上拉電阻）及其它爭對具體單板的特定措施都將對降低功耗作出很大的貢獻(xiàn)。

誤區(qū)九： CPU用大一點的CACHE ，就應(yīng)該快了。

點評：CACHE 的增大，并不一定就導(dǎo)致系統(tǒng)性能的提高，在某些情況下關(guān)閉CACHE 反而比使用CACHE 還快。原因是搬到CACHE 中的數(shù)據(jù)必須得到多次重復(fù)使用才會提高系統(tǒng)效率。 所以在通信系統(tǒng)中一般只打開指令CACHE ，數(shù)據(jù)CACHE 即使打開也只局限在部分存儲空間，如堆棧部分。 同時也要求程序設(shè)計要兼顧CACHE 的容量及塊大小，這涉及到關(guān)鍵代碼循環(huán)體的長度及跳轉(zhuǎn)范圍，如果一個循環(huán)剛好比CACHE 大那么一點點，又在反復(fù)循環(huán)的話，那就慘了。

誤區(qū)十： 存儲器接口的時序都是廠家默認(rèn)的配置，不用修改的。

點評：BSP 對存儲器接口設(shè)置的默認(rèn)值都是按最保守的參數(shù)設(shè)置的，在實際應(yīng)用中應(yīng)結(jié)合總線工作頻率和等待周期等參數(shù)進行合理調(diào)配。 有時把頻率降低反而可提高效率，如RAM 的存取周期是70ns，總線頻率為40M 時，設(shè)3 個周期的存取時間，即75ns即可;若總線頻率為50M 時，必須設(shè)為4 個周期，實際存取時間卻放慢到了80ns。

誤區(qū)十一： 這個CPU 帶有DMA 模塊，用它來搬數(shù)據(jù)肯定快。

點評：真正的DMA 是由硬件搶占總線后同時啟動兩端設(shè)備，在一個周期內(nèi)這邊讀，那邊寫。但很多嵌入CPU 內(nèi)的DMA 只是模擬而已，啟動每一次DMA 之前要做不少準(zhǔn)備工作（設(shè)起始地址和長度等）。 在傳輸時往往是先讀到芯片內(nèi)暫存，然后再寫出去，即搬一次數(shù)據(jù)需兩個時鐘周期，比軟件來搬要快一些（不需要取指令，沒有循環(huán)跳轉(zhuǎn)等額外工作），但如果一次只搬幾個字節(jié)，還要做一堆準(zhǔn)備工作，一般還涉及函數(shù)調(diào)用，效率并不高。所以這種DMA 只對大數(shù)據(jù)塊才適用。

誤區(qū)十二： 100M的數(shù)據(jù)總線應(yīng)該算高頻信號，至于這個時鐘信號頻率才8K，問題不大。

點評：數(shù)據(jù)總線的值一般是由控制信號或時鐘信號的某個邊沿來采樣的，只要針對這個邊沿保持足夠的建立時間和保持時間即可，此范圍之外有干擾也罷過沖也罷都不會有多大影響（當(dāng)然過沖最好不要超過芯片所能承受的最大電壓值）。 但時鐘信號不管頻率多低（其實頻譜范圍是很寬的），它的邊沿才是關(guān)鍵的，必須保證其單調(diào)性，并且跳變時間需在一定范圍內(nèi)。

誤區(qū)十三： 既然是數(shù)字信號，邊沿當(dāng)然是越陡越好。

點評：邊沿越陡其頻譜范圍就越寬，高頻部分的能量就越大；頻率越高的信號就越容易輻射，也就越容易干擾別的信號，而自身在導(dǎo)線上的傳輸質(zhì)量卻變得越差，因此能用低速芯片的盡量使用低速芯片。

誤區(qū)十四： 信號匹配真麻煩，如何才能匹配好呢？

點評：總的原則是當(dāng)信號在導(dǎo)線上的傳輸時間超過其跳變時間時，信號的反射問題才顯得重要。 信號產(chǎn)生反射的原因是線路阻抗的不均勻造成的，匹配的目的就是為了使驅(qū)動端、負(fù)載端及傳輸線的阻抗變得接近。 但能否匹配得好，與信號線在PCB 上的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也有很大關(guān)系，傳輸線上的一條分支、一個過孔、一個拐角、一個接插件、不同位置與地線距離的改變等都將使阻抗產(chǎn)生變化。

而且這些因素將使反射波形變得異常復(fù)雜，很難匹配，因此高速信號僅使用點到點的方式，盡可能地減少過孔、拐角等問題。

審核編輯 ：李倩