工控主板的特點(diǎn)：將不同電壓的用電器連接在一起，并提供相應(yīng)的電源;將不同功能的用電器連接在一起，使它們相互傳遞信息;接收外來(lái)數(shù)據(jù)，并給其它設(shè)備處理;將內(nèi)部設(shè)備處理的數(shù)據(jù)集中，并傳遞給外界，平衡電腦中的數(shù)據(jù)、能源、速度、溫度、電流等。
然而在工控電路板設(shè)計(jì)過(guò)程中，有幾個(gè)常見(jiàn)的誤區(qū)：
誤區(qū)一：這板子的PCB設(shè)計(jì)要求不高，就用細(xì)一點(diǎn)的線，自動(dòng)布吧
解讀：自動(dòng)布線必然要占用更大的PCB面積，同時(shí)產(chǎn)生比手動(dòng)布線多好多倍的過(guò)孔，在批量很大的產(chǎn)品中，PCB廠家降價(jià)所考慮的因素除了商務(wù)因素外，就是線寬和過(guò)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(jià)找到了理由。
誤區(qū)二：這些總線信號(hào)都用電阻拉一下，感覺(jué)放心些。
電路設(shè)計(jì)的14個(gè)誤區(qū)解讀：信號(hào)需要上下拉的原因很多，但也不是個(gè)個(gè)都要拉。上下拉電阻拉一個(gè)單純的輸入信號(hào)，電流也就幾十微安以下，但拉一個(gè)被驅(qū)動(dòng)了的信號(hào)，其電流將達(dá)毫安級(jí)，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(hào)，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(shuō)。
不用的I/O口如果懸空的話，受外界的一點(diǎn)點(diǎn)干擾就可能成為反復(fù)振蕩的輸入信號(hào)了，而MOS器件的功耗基本取決于門(mén)電路的翻轉(zhuǎn)次數(shù)。如果把它上拉的話，每個(gè)引腳也會(huì)有微安級(jí)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(dòng)的信號(hào))
現(xiàn)象四：這款FPGA還剩這么多門(mén)用不完，可盡情發(fā)揮吧
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(hào)的FPGA在不同電路不同時(shí)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
對(duì)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(gè)ABT16244，沒(méi)有負(fù)載的話耗電大概不到1毫安，但它的指標(biāo)是每個(gè)腳可驅(qū)動(dòng)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(chǔ)器有這么多控制信號(hào)，我這塊板子只需要用OE和WE信號(hào)就可以了，片選就接地吧，這樣讀操作時(shí)數(shù)據(jù)出來(lái)得快多了。
大部分存儲(chǔ)器的功耗在片選有效時(shí)(不論OE和WE如何)將比片選無(wú)效時(shí)大100倍以上，所以應(yīng)盡可能使用CS來(lái)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。
避免這些誤區(qū)，需要設(shè)計(jì)師深入理解工控主板的工作環(huán)境和要求，綜合考慮性能、成本、可制造性、可維護(hù)性等多方面因素，進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。
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