⑴ 如何学习单片机中外围电路设计
1、充分了解各方的设计需求,确定合适的解决方案
启动一个硬件开发项目,原始的推动力会来自于很多方面,比如市场的需要,基于整个系统架构的需要,应用软件部门的功能实现需要,提高系统某方面能力的需要等等,所以作为一个硬件系统的设计者,要主动的去了解各个方面的需求,并且综合起来,提出最合适的硬件解决方案。比如A项目的原始推动力来自于公司内部的一个高层软件小组,他们在实际当中发现原有的处理器板IP转发能力不能满足要求,从而对于系统的配置和使用都会造成很大的不便,所以他们提出了对新硬件的需求。根据这个目标,硬件方案中就针对性的选用了两个高性能网络处理器,然后还需要深入的和软件设计者交流,以确定内存大小,内部结构,对外接口和调试接口的数量及类型等等细节,比如软件人员喜欢将控制信令通路和数据通路完全分开来,这样在确定内部数据走向的时候要慎重考虑。项目开始之初是需要召开很多的讨论会议的,应该尽量邀请所有相关部门来参与,好处有三个,第一可以充分了解大家的需要,以免在系统设计上遗漏重要的功能,第二是可以让各个部门了解这个项目的情况,提早做好时间和人员上协作的准备,第三是从感情方面讲,在设计之初各个部门就参与了进来,这个项目就变成了大家共同的一个心血结晶,会得到大家的呵护和良好合作,对完成工作是很有帮助的。
2、原理图设计中要注意的问题
原理图设计中要有“拿来主义”,现在的芯片厂家一般都可以提供参考设计的原理图,所以要尽量的借助这些资源,在充分理解参考设计的基础上,做一些自己的发挥。当主要的芯片选定以后,最关键的外围设计包括了电源,时钟和芯片间的互连。
电源是保证硬件系统正常工作的基础,设计中要详细的分析:系统能够提供的电源输入;单板需要产生的电源输出;各个电源需要提供的电流大小;电源电路效率;各个电源能够允许的波动范围;整个电源系统需要的上电顺序等等。比如A项目中的网络处理器需要1.25V作为核心电压,要求精度在+5%- -3%之间,电流需要12A左右,根据这些要求,设计中采用5V的电源输入,利用Linear的开关电源控制器和IR的MOSFET搭建了合适的电源供应电路,精度要求决定了输出电容的ESR选择,并且为防止电流过大造成的电压跌落,加入了远端反馈的功能。
时钟电路的实现要考虑到目标电路的抖动等要求,A项目中用到了GE的PHY器件,刚开始的时候使用一个内部带锁相环的零延时时钟分配芯片提供100MHz时钟,结果GE链路上出现了丢包,后来换成简单的时钟Buffer器件就解决了丢包问题,分析起来就是内部的锁相环引入了抖动。
芯片之间的互连要保证数据的无误传输,在这方面,高速的差分信号线具有速率高,好布线,信号完整性好等特点,A项目中的多芯片间互连均采用了高速差分信号线,在调试和测试中没有出现问题。
3、PCB设计中要注意的问题
PCB设计中要做到目的明确,对于重要的信号线要非常严格的要求布线的长度和处理地环路,而对于低速和不重要的信号线就可以放在稍低的布线优先级上。重要的部分包括:电源的分割;内存的时钟线,控制线和数据线的长度要求;高速差分线的布线等等。
A项目中使用内存芯片实现了1G大小的DDR memory,针对这个部分的布线是非常关键的,要考虑到控制线和地址线的拓扑分布,数据线和时钟线的长度差别控制等方面,在实现的过程中,根据芯片的数据手册和实际的工作频率可以得出具体的布线规则要求,比如同一组内的数据线长度相差不能超过多少个mil,每个通路之间的长度相差不能超过多少个mil等等。当这些要求确定后就可以明确要求PCB设计人员来实现了,如果设计中所有的重要布线要求都明确了,可以转换成整体的布线约束,利用CAD中的自动布线工具软件来实现PCB设计,这也是在高速PCB设计中的一个发展趋势。
4、检查和调试
当准备调试一块板的时候,一定要先认真的做好目视检查,检查在焊接的过程中是否有可见的短路和管脚搭锡等故障,检查是否有元器件型号放置错误,第一脚放置错误,漏装配等问题,然后用万用表测量各个电源到地的电阻,以检查是否有短路,这个好习惯可以避免贸然上电后损坏单板。调试的过程中要有平和的心态,遇见问题是非常正常的,要做的就是多做比较和分析,逐步的排除可能的原因,要坚信“凡事都是有办法解决的”和“问题出现一定有它的原因”,这样最后一定能调试成功。
5、一些总结的话
现在从技术的角度来说,每个设计最终都可以做出来,但是一个项目的成功与否,不仅仅取决于技术上的实现,还与完成的时间,产品的质量,团队的配合密切相关,所以良好的团队协作,透明坦诚的项目沟通,精细周密的研发安排,充裕的物料和人员安排,这样才能保证一个项目的成功。
一个好的硬件工程师实际上就是一个项目经理,他/她需要从外界交流获取对自己设计的需求,然后汇总,分析成具体的硬件实现。还要跟众多的芯片和方案供应商联系,从中挑选出合适的方案,当原理图完成后,他/她要组织同事来进行配合评审和检查,还要和CAD工程师一起工作来完成PCB的设计。与此同时,还要准备好BOM清单,开始采购和准备物料,联系加工厂家完成板的贴装。在调试的过程中他/她要组织好软件工程师来一起攻关调试,配合测试工程师一起解决测试中发现的问题,等到产品推出到现场,如果出现问题,还需要做到及时的支持。所以做一个硬件设计人员要锻炼出良好的沟通能力,面对压力的调节能力,同一时间处理多个事务的协调和决断能力和良好平和的心态等等。
还有细心和认真,因为硬件设计上的一个小疏忽往往就会造成非常大的经济损失,比如以前碰到一块板在PCB设计完备出制造文件的时候误操作造成了电源层和地层连在了一起,PCB板制造完毕后又没有检查直接上生产线贴装,到测试的时候才发现短路问题,但是元器件已经都焊接到板上了,结果造成了几十万的损失。所以细心和认真的检查,负责任的测试,不懈的学习和积累,才能使得一个硬件设计人员持续不断的进步,而后事业有所小成。
⑵ 常用的wifi芯片有哪些
拍明芯城电子元器件网常用的wifi芯片:
1、BCM4325
标准:802.11a/b/g
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:150Mbps
功能:WiFi+BT2.1+FM
应用:游戏设备,笔记本电脑,便携式音频/媒体/游戏设备,打印机
备注:iPhone4,HTC,LG,SAMSUNG手机上都用过
2、BCM4329
标准:802.802.11a/b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:300Mbps
功能:WiFi+BT2.1+FM
应用:便携式音频/多媒体/游戏设备
应用:手机、平板、OTT盒子等。
3、BCM4330
标准:802.11a/b/g/n
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:150Mbps
功能:WiFi+BT4.0+FM
应用:智能手机,平板电脑、网络播放器等
备注:iphone4S用过
4、BCM4390
标准:802.11b/g/n
5、BCM4334
标准:802.11b/g/n
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:150Mbps
功能:WiFi+BT4.0+FM
应用:智能手机,平板电脑
备注:iphone5用过,村田331S0171模块的核心芯片
6、BCM4335
标准:802.11a/b/g/n/ac
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:433.3Mbps
功能:WiFi+BT4.0+FM
应用:智能手机,平板电脑,网络播放器等
备注:三星手机i9500,note3,19508,Galaxy S4,HTC One有使用
7、BCM4336
标准:802.11b/g/n
频段:2.4/5GHz
功能:单WiFi
8、BCM4339
标准:802.11a/b/g/n/ac
频段:2.4/5GHz
功能:WiFi+BT4.0
应用:低端智能手机、平板或 PC nubia Z5S使用过
9、BCM4343W
标准:802.11b/g/n
10、BCM4383
频段:2.4GHz
11、BCM40181
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
12、BCM43340
标准:802.11a/b/g/n
频段:2.4/5GHz
功能:WiFi+BT4.0
13、BCM43241
标准:802.11a/b/g/n
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:300Mbps
功能:WiFi+BT4.0+FM
14、BCM43341
标准:802.11 g/n
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:150Mbps
功能:WiFi+BT4.0+NFC + FM
15、BCM43362+MCU
标准:802.11b/g/n
频段:2.4/5GHz
功能:单WiFi
16、BCM43364
标准:802.11b/g/n
17、BCM43438
标准:802.11b/g/n
18、BCM43907
标准:802.11a/b/g/n
1、AR1021x
标准:802.11a/b/g/n
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:300 Mbps
应用:MID,网络摄像头,机顶盒GPS,电子书,硬盘播放器,网络收音机,PSP等需要实现无线联网设备的消费类电子产品。
2、AR9271
标准:802.11b/g/n
最大传输速率:150Mbps
应用:笔记本无线网卡,外置扩展无线网卡
应用:网关、机顶盒、游戏控制台、打印机、IP摄像机等
3、AR9285
此芯片做的WiFi模组如下:
(1)海华模组AW-NE785H
4、AR9331
标准:802.11n
频段:2.4GHz
功能:单WiFi
应用:无线路由器的主芯片
5、QCA9531
标准:802.11n
频段:2.4GHz
最大传输速率:300Mbps
应用:无线路由器
6、QCA6174
标准:802.11a/b/g/n/ac
频段:2.4G/5.8G
功能:WiFi+BLE4.1
7、QCA9377
标准:802.11a/b/g/n/ac
频段:2.4G/5.8G
功能:WiFi +BLE4.1
8、QCA4004
标准:802.11n
频段:2.4GHz/5GHz
功能:WiFi+MCU
应用:智能家居,物联网
1、 88W8686
标准:802.11a/g/b
频段:2.4/5GHz
最高传输速率:150Mbps
功能:单WiFi
应用:手持终端
2、 88W8688
标准:802.11a/g/b
频段:2.4GHz
最高传输速率:150Mbps
功能: WiFi+BT3.0 1X1
应用:支持WLAN/蓝牙的手机
支持WLAN/蓝牙的数码相机和打印机
3、 88W8782
标准:802.11a/g/b/n
频段:2.4GHz
最高传输速率:150Mbps
功能:单WiFi
应用:消费类电子设备(TV、DVD播放器、蓝光播放器等)
手机和其他移动应用
4、 88W8797
标准:802.11ac
频段:2.4/5GHz
最高传输速率:300Mbps
功能:WiFi+BT4.0+FM
应用:
平板电脑,智能电话光播放器,机顶盒数字电视
5、88W8801
标准:802.11n
频段:2.4GHz
最高传输速率:72Mbps
功能:Wi-Fi+MCU 1x1
应用:物联网、智能家居,在小米智能模块、Broadlink智能家居产品中使用
6、88MW300
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最高传输速率:72.2Mbps
功能:WiFi+MCU
1、TI CC3200
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
2、WL1831
标准:802.11b/g/n
频段:2.4/5GHz
功能:WiFi+BT4.0
3、WL1833
标准:802.11a/b/g/n
频段:2.4/5GHz
功能:WiFi+BT4.0
4、WL1801
标准:802.11b/g/n
此芯片做的WiFi模组如下:
(1)村田LBEP5CLXRC
1、MT7688A
标准:802.11a/b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:300Mbps
功能:WiFi+CPU
2、MT7688K
标准:802.11a/b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
功能:WiFi+CPU
3、MT7688
标准:802.11a/b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
功能:WiFi+CPU
4、MT7688AN
标准:802.11a/b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
功能:WiFi+CPU
5、MT7681
标准:802.11b/g/n
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:433Mbps
功能:WiFi+MCU
应用:灯泡、门锁、插座等小型设备、IOT
6、MT7681N
标准:802.11b/g/n
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:150Mbps
7、MT7601UN
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
8、MT7601
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
功能:单WiFi
9、MT3332
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:300Mbps
10、MT7610
此芯片做的WiFi模组如下:
▼(1)奥金瑞模组GWF-5M01
11、MT7620A
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:300Mbps
12、MT7620N
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:300Mbps
功能:单WiFi
13、MT7632U
标准:802.11a/b/g/n
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:300Mbps
功能:单WiFi
14、MT7662U
标准:802.11a/b/g/n/ac
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:867Mbps
功能:单WiFi
15、RT5572N
标准:802.11a/b/g/n
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:300Mbps
功能:单WiFi
16、RT2700E
此芯片做的WiFi模组如下:
(1)海华AW-NE766模块
17、RT2070
此芯片做的WiFi模组如下:
(1)旭瑞升3A
18、RT3070
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
19、RT3072
20、RT5350
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
功能:单WiFi
应用:家庭联网设备APSoC、路由
21、RT5350FT
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
22、RT5370
标准:802.11n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
功能:单WiFi
应用:家庭联网设备USB 2.0界面,PC端USB 2.0界面单晶片
23、RT5372
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:300Mbps
24、RT5572
标准:802.11n
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:300Mbps
功能:单WiFi
25、MT5931
标准:802.11n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
功能:单WiFi
应用:智能手机,手持终端
1、RTL8189ETV
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
2、RTL8189FTV
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
3、RTL8189ES
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
4、RTL8188
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
5、RTL8188ETV
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
6、RTL8188FTV
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
7、RTL8188CTV
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:300Mbps
8、RTL8188EUS
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
9、RTL8188CE
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
10、RTL8192DU
标准:802.11a/b/g/n
频段:2.4GHz+5GHz
最大传输速率:300Mbps
11、RTL8192EU
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:300Mbps
12、RTL8192CU
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:300Mbps
13、RTL8192CE
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:300Mbps
14、RTL8710
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
15、RTL8711AF
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
16、RTL8723BS
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:54Mbps
17、RTL8723BU
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
最大传输速率:150Mbps
18、RTL8811AU
标准:802.11a/b/g/n/ac
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:433.3Mbps
19、RTL8812AU
标准:802.11a/b/g/n/ac
频段:2.4/5GHz
最大传输速率:867Mbps
20、RTL8187SE
标准:802.11b/g
应用:无线网卡主控芯片,
1.无线串行总线适配器
2.无线笔记本迷你卡适配器
21、RTL8123BS
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
22、RTL8123BU
标准:802.11b/g/n
频段:2.4GHz
1、ESP8266
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
功能:WiFi+MCU
2、ESP8285
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
NL6621(T)
标准:802.11/b/g/n
频段:2.4GHz
功能:WiFi+Cortex-M3
集成了MAC、PHY、AFE、RF和PA
应用:智能家居,WiFi音乐盒等
W500
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
功能:WiFi+MCU
应用:智能家电、智能家居、医疗监护、无线音视频、智能玩具、汽车电子、智能电网与工业控制等
SSV6060P
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
功能:WiFi+MCU
M88WI6032D
标准:802.11 b/g/n
最大传输速率:150Mbps
功能:WiFi+MCU
(1)EMW5088
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
功能:WiFi+MCU
应用:IOT
(2)EMW3081
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
传输速率:150Mbps
功能:WiFi+MCU
应用:IOT
(3)EMW3088
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
功能:WiFi+MCU
应用:IOT
(4)EMW3165
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
功能:WiFi+MCU
应用:IOT
(5)EMW1088
标准:802.11n
频段:2.4GHz
传输速率:72Mbps
WiFi芯片:88W8801
(6)EMW3162
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
功能:WiFi+STM32F2 MCU
(7)EMW3240
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
功能:WiFi+STM32F2 MCU
(8)EMW1062
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
传输速率:72Mbps
(9)EMW3081A
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
功能:WiFi+MCU
(10)EMW3238
标准:802.11 b/g/n
频段:2.4GHz
功能:WiFi+BT