硬件設計怎么做,設計軟件流程分析?

【硬件設計怎么做,設計軟件流程分析?】一:成本節約
現象一:這些拉高/拉低的電阻用多大的阻值關系不大 , 就選個整數5K吧
點評:市場上不存在5K的阻值 , 最接近的是 4.99K(精度1%) , 其次是5.1K(精度5%) , 其成本分別比精度為20%的4.7K高4倍和2倍 。20%精度的電阻阻值只有1、1.5、2.2、 3.3、4.7、6.8幾個類別(含10的整數倍);類似地 , 20%精度的電容也只有以上幾種值 , 如果選了其它的值就必須使用更高的精度 , 成本就翻了幾 倍 , 卻不能帶來任何好處 。
現象二:面板上的指示燈選什么顏色呢?我覺得藍色比較特別 , 就選它吧
點評:其它紅綠黃橙等顏色的不管大小(5MM以下)封裝如何 , 都已成熟了幾十年 , 價格一般都在5毛錢以下 , 而藍色卻是近三四年才發明的東西 , 技術成熟度和供貨穩定度都較差 , 價格卻要貴四五倍 。目前藍色指示燈只用在不能用其它顏色替代的場合 , 如顯示視頻信號
等 。
現象三:這點邏輯用74XX的門電路搭也行 , 但太土 , 還是用CPLD吧 , 顯得高檔多了
點評:74XX的門電路只幾毛錢 , 而CPLD至少也得幾十塊 , (GAL/PAL雖然只幾塊錢 , 但公司不推薦使用) 。成本提高了N倍不說 , 還給生產、文檔等工作增添數倍的工作 。
現象四:我們的系統要求這么高 , 包括MEM、CPU、FPGA等所有的芯片都要選最快的
點評:在一個高速系統中并不是每一部分都工作在高速狀態 , 而器件速度每提高一個等級 , 價格差不多要翻倍 , 另外還給信號完整性問題帶來極大的負面影響 。
現象五:這板子的PCB設計要求不高 , 就用細一點的線 , 自動布吧
點評:自動布線必然要占用更大的PCB面積 , 同時產生比手動布線多好多倍的過孔 , 在批量很大的產品中 , PCB廠家降價所考慮的因素除了商務因素外 , 就是線寬和過孔數量 , 它們分別影響到PCB的成品率和鉆頭的消耗數量 , 節約了供應商的成本 , 也就給降價找到了理由 。
現象六:程序只要穩定就可以了 , 代碼長一點 , 效率低一點不是關鍵
點評:CPU的速度和存儲器的空間都是用錢買來的 , 如果寫代碼時多花幾天時間提高一下程序效率 , 那么從降低CPU主頻和減少存儲器容量所節約的成本絕對是劃算的 。CPLD/FPGA設計也類似 。
二:低功耗設計
現象一:我們這系統是220V供電 , 就不用在乎功耗問題了
點評:低功耗設計并不僅僅是為了省電 , 更多的好處在于降低了電源模塊及散熱系統的成本、由于電流的減小也減少了電磁輻射和熱噪聲的干擾 。隨著設備溫度的降低 , 器件壽命則相應延長(半導體器件的工作溫度每提高10度 , 壽命則縮短一半)
現象二:這些總線信號都用電阻拉一下 , 感覺放心些
點 評:信號需要上下拉的原因很多 , 但也不是個個都要拉 。上下拉電阻拉一個單純的輸入信號 , 電流也就幾十微安以下 , 但拉一個被驅動了的信號 , 其電流將達毫安 級 , 現在的系統常常是地址數據各32位 , 可能還有244/245隔離后的總線及其它信號 , 都上拉的話 , 幾瓦的功耗就耗在這些電阻上了(不要用8毛錢一度電 的觀念來對待這幾瓦的功耗) 。
現象三: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
點評:不用的I/O口如果懸空的話 , 受外界的一點點干擾就可能成為反復振蕩的輸入信號了 , 而MOS器件的功耗基本取決于門電路的翻轉次數 。如果把它上拉的話 , 每個引腳也會有微安級的電流 , 所以最好的辦法是設成輸出(當然外面不能接其它有驅動的信號)
現象四:這款FPGA還剩這么多門用不完 , 可盡情發揮吧
點評:FGPA的功耗與被使用的觸發器數量及其翻轉次數成正比 , 所以同一型號的FPGA在不同電路不同時刻的功耗可能相差100倍 。盡量減少高速翻轉的觸發器數量是降低FPGA功耗的根本方法 。
現象五:這些小芯片的功耗都很低 , 不用考慮

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