硬件工程师必读如何高效学习

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原理图设计要有“借用原则”。现在芯片厂商一般都可以提供参考设计的原理图，所以大家应该尽量利用这些资源，在充分理解参考设计的基础上做出一些自己的贡献。主芯片选定后，最关键的外围设计包括电源、时钟以及芯片之间的互连。

电源是保证硬件系统正常运行的基础。设计时需要具体分析：系统能够提供的电源输入；单板需要产生的功率输出；每个电源需要提供的电流大小；电源电路的效率；以及每个电源可以承受的波动。范围；例如，项目A中的网络处理器需要1.25V作为核心电压，要求精度在+5%到-3%之间，电流约为12A。基于这些要求，本设计采用5V电源输入，并采用Linear的开关电源控制。利用逆变器的MOSFET和IR构建了合适的电源电路。精度要求决定了输出电容的ESR选择。为了防止电流过大引起的电压下降，增加了远程反馈功能。时钟电路的实现必须考虑目标电路的抖动和其他要求。在项目A中，使用了GE的PHY设备。一开始，采用内部锁相环的零延迟时钟分配芯片来提供100MHz时钟。导致系统出现GE链路丢包。后来通过更换简单的时钟缓冲设备解决了丢包问题。分析表明内部锁相环引入了抖动。芯片之间的互连必须保证数据传输无差错。对此，高速差分信号线具有速度高、布线方便、信号完整性好的特点。项目A中多个芯片之间的互连均采用高速差分信号线，在调试和测试过程中没有出现任何问题。

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PCB设计需要注意的3个问题

PCB设计的目的必须明确。重要的信号线必须对布线长度和处理地环路有非常严格的要求，而低速和不重要的信号线可以放置在稍低的布线优先级上。重要部分包括：电源部分；内存时钟线、控制线和数据线的长度要求；高速差分线的布线等。在项目A中，使用存储芯片来实现1G大小的DDR存储器。该部分的接线非常关键。必须考虑控制线和地址线的拓扑分布、数据线和时钟线的长度差异控制等。在实现过程中，可以根据芯片的数据手册和实际工作频率得出具体的布线规则要求。例如，同一组中的数据线的长度相差不能超过几密耳，并且每个通道的长度相差不能超过几密耳。米尔等。当这些要求确定后，就可以明确要求PCB设计人员去实现。如果设计中所有重要的布线要求都明确了，就可以将其转化为整体布线约束，并利用CAD中的自动布线工具软件来实现PCB设计。这也是高速PCB设计的发展趋势。

4 检查与调试

准备调试电路板时，首先必须仔细进行目视检查，检查焊接过程中是否有可见的短路和引脚焊接故障。检查是否有元件模型放置错误。第一个引脚如果存在放置不正确或漏装等问题，则用万用表测量每个电源对地的电阻，检查是否存在短路。这个好习惯可以避免仓促上电后损坏板子。调试过程中一定要保持平静的心态。遇到问题是很正常的。你需要做的就是多做比较和分析，逐步排除可能的原因。你要坚信“凡事都有解决的办法”，“出现问题就会有一定的问题”。这是有原因的”，这样最终调试才会成功。

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5 一些结束语