作者：杭海梅 單位：蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

電路設(shè)計(jì)

當(dāng)有了產(chǎn)品的排布規(guī)劃后，電子工程師開(kāi)始設(shè)計(jì)電路。一般可以把電路分為兩個(gè)主要的組成部分：基本電路和重要電路?；倦娐钒恍┍粍?dòng)組件和主動(dòng)組件。被動(dòng)組件包括電阻、電容、電感、二極管等；主動(dòng)組件包含專用集成電路（ASIC）,中央處理器（CPU）,控制器（Controller）,內(nèi)存（Memory）,傳感器（Sensor）,驅(qū)動(dòng)器（driver）,邏輯芯片（LogicIC）,電源芯片（PowerIC）等。重要電路包含前端（AFE）、中央處理器專用集成電路（CPUASIC）、固件內(nèi)存（FirmwareMemory）、接口（Interface）等。然后將需要要完成的電路分割成多個(gè)單元，并畫(huà)出一個(gè)能表示各個(gè)單元功能的原理框圖。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，要考慮到可靠、經(jīng)濟(jì)等因素，對(duì)每一單元電路進(jìn)行可行性分析和優(yōu)缺點(diǎn)分析。

在設(shè)計(jì)電路的過(guò)程中需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）詳細(xì)擬定單元電路的性能指標(biāo)以及與前后級(jí)之間的關(guān)系，分析電路的組成形式。具體制作時(shí)，可以模擬成熟的先進(jìn)電路，也可以進(jìn)行創(chuàng)新，但都必須保證性能要求。單元電路本身不僅要制作合理，各個(gè)單元之間也要互相配合，要注意各個(gè)部分的輸入信號(hào)、輸出信號(hào)以及控制信號(hào)之間的關(guān)系。

（2）組件的工作電流、電壓、頻率和功耗等參數(shù)應(yīng)能滿足電路指標(biāo)的要求。

（3）元器件的極限參數(shù)必須留有充裕量，一般應(yīng)大于額定值的1.5倍。

繪制電路圖

當(dāng)我們的電路設(shè)計(jì)完成后，機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)也已經(jīng)初步完成了，這樣接下來(lái)我們就要開(kāi)始繪制電路圖了。繪制電路圖前需要一個(gè)布線控制圖（controldrawing）。件，哪個(gè)地方可以放多高的組件等訊息。有了布線控制圖（Controldrawing）,再加上我們前面完成的系統(tǒng)框圖、各部分電路設(shè)計(jì)、器件選擇完成的基礎(chǔ)上，就可以進(jìn)行電路圖的繪制。電路繪制有很多的注意事項(xiàng)，重點(diǎn)需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）布局合理、排列均勻。每一單位電路的組件盡量集中布置在一起。

（2）注意信號(hào)的流向。一般從輸入端或信號(hào)源開(kāi)始，按照信號(hào)的流向依次排向各單元電路，而反饋通路的信號(hào)則與此相反。

（3）PCB板上的信號(hào)走線盡量不換層，數(shù)字器件和仿真器件要分開(kāi)，盡量遠(yuǎn)離。

（4）貼片（SMT）或雙列直插（DIP）有極性元件的正極需統(tǒng)一方向，標(biāo)識(shí)清楚。PCB的每條路線（TRACE）都要有一個(gè)作為測(cè)試用的測(cè)試點(diǎn)（TESTPAD）。

（5）跟EMI工程師討論確定主要零件的擺放、power的規(guī)劃、高速訊號(hào)走線、模擬訊號(hào)的走線。這是因?yàn)榧词乖谡麄€(gè)PCB板中的布線完成得都很好，但由于電源、地線的考慮不周到而引起的干擾，會(huì)使產(chǎn)品的性能下降，有時(shí)甚至影響到產(chǎn)品的成功率，好的布局可增加生產(chǎn)速度，降低不良率，降低產(chǎn)品成本，提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

硬體（H/W）和韌體（F/W）的配合

設(shè)計(jì)完成了還不夠，要讓各功能實(shí)現(xiàn)還需要韌體（F/W）的配合，H/W工程師必須了解如何控制自己所設(shè)計(jì)的機(jī)臺(tái),而控制的方式就要提供輸入輸出映射（IOMapping）給F/W工程師,讓F/W工程師知道怎么控制，IOMapping是指在專用集成電路（ASIC）上有可控制的IO端，且這些IO端口是由硬體工程師自己去定義要控制哪些部分。

總結(jié)

電路設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程，不但需要全面的電子元器件和電路知識(shí)積累，還要具備電路設(shè)計(jì)的基本流程和技巧，此外還需要機(jī)構(gòu)工程師、硬體工程師、韌體工程師的配合協(xié)調(diào)才能達(dá)成目標(biāo)。