高速电路设计笔记----第一章

一、需求。

1、电路设计首先要做的是明确需求。

2、明确需求后需要对CPU进行选型、电源的选型、退耦电容选型。

3、画原理图需要兼顾PCB上的器件布局。中间电阻电容如果是靠近下一级，在原理图中画的时候也应该是靠近下一级处画。

4、按照PCB上电容的排列顺序绘制原理图。（就是电容不一定是按照从大到小进行排列。可能是先小的。）

二、设计的步骤：

        ① 在芯片的电源输入端放置一个0.1uF或者1uF的电容可以获得干净的电源。（去耦电容）

        ② 高速器件之间通信可能需要中间的桥接芯片进行电平转换。RS232转串口，USB转串口等，如果是HDMI等高速信号线的话，还需要在芯片的输入端串接一个0.1uF电容。做隔离。

        ③高速信号线走线的长度对器件的走线时序要求至关重要。

                同类似的高速信号线需要走线等长。长度一致等。

        ④ CPU的复位和时钟电路的设计。

        ⑤原理图和PCB设计

        第一页写原理图的结构框图等。原理图首页，绘制单板的总体框架，如果电路复杂还需要话电源架构框图、时钟拓扑图、复位链路拓扑图、中断链路拓扑图。
  如果接口比较多，需要新增一页专门用于面板图示。

         

        ⑥防护和EMC设计

        ⑦调试。

                对电源电路、逻辑设计、时钟、复位电路、高速信号走线阻抗匹配等功能模块进行测试和调试。

三、硬件设计流程

        1、需求分析：①整体的性能要做到那种程度。例如：功耗、速度（时钟频率越高，传输速度越快）、带宽、处理的延时时间，数据包转发的能力等。

                                ②功能要求：需要哪几种功能。③ 成本要求。④用户接口要求。⑤功耗要求。

        2、概要设计：对需求进行各方向的任务分解。也可以说是对框架分解。

        3、详细设计：每个方向完成自己相关的任务。

对于电子工程师而言，需要完成的是：

        ① 各个总线接口信号的定义：用的什么接口，通信用到MCU的那个引脚等。

        ② CPU存储空间的分配：那一块做什么处理。

        ③时钟、复位电路器件选型及其拓扑结构。：用多少M的时钟，用看门狗复位还是用按键复位等

        ④中断链路拓扑结构。MCU的中断怎么分，那个功能的优先级高等。

        ⑤电源电路的详细框图：（需注明各路电源的产生方式，电压、电流等）

        

        ⑥关键电源的滤波方式：

        ⑦逻辑器件功能及其寄存器说明书：

        ⑧接口定义和接口信号的连接关系。

        ⑨指示灯

        ⑩绘制原理图、BOM、制定测试计划

对于PCB工程师而言：LAYOUT

对于信号完整性工程师而言：对高速信号进行仿真。

EMC及防护设计工程师：对接口进行防护。静电、浪涌和滤波等。

四、调试

        调试的步骤： ① 对电源进行检查、看是否存在短路现象。

                              ②对电源电路、逻辑设计、时钟、复位电路等功能模块进行测试和调试。

485的接口电路设计。