Algunas cuestiones a las que se debe prestar atención en el diseño de hardware ARM
Comprender completamente las necesidades de diseño de todas las partes y determinar las soluciones adecuadas
Al iniciar un proyecto de desarrollo de hardware, la fuerza impulsora original vendrá de muchos aspectos, como las necesidades del mercado, en función de el general Las necesidades de la arquitectura del sistema, las necesidades de realización funcional del departamento de software de aplicación, la necesidad de mejorar ciertos aspectos de las capacidades del sistema, etc. Por lo tanto, como diseñador de sistemas de hardware, debe comprender de manera proactiva las necesidades de todos los aspectos. y proponer las soluciones más adecuadas en base a ellas. Por ejemplo, el impulso original para el Proyecto A provino de un equipo de software de alto nivel dentro de la empresa, en la práctica descubrieron que la capacidad de reenvío de IP original de la placa del procesador no podía cumplir con los requisitos, lo que causaría grandes inconvenientes en la configuración. y uso del sistema, por lo que plantearon la necesidad de nuevo hardware. De acuerdo con este objetivo, se seleccionaron específicamente dos procesadores de red de alto rendimiento en la solución de hardware, y luego se requirió una comunicación profunda con los diseñadores de software para determinar el tamaño de la memoria, la estructura interna, la cantidad y el tipo de interfaces externas y de depuración. etc. y otros detalles, por ejemplo, al personal de software le gusta separar completamente la ruta de señalización de control y la ruta de datos, por lo que deben considerarse cuidadosamente al determinar la dirección de los datos internos. Al comienzo del proyecto, es necesario celebrar muchas reuniones de discusión y se debe invitar a todos los departamentos relevantes a participar tanto como sea posible. En primer lugar, se pueden comprender completamente las necesidades de todos para evitar perder funciones importantes. diseño del sistema En segundo lugar, puede permitir que cada departamento comprenda la situación de este proyecto y haga preparativos para la colaboración en términos de tiempo y personal con anticipación. En tercer lugar, desde un punto de vista emocional, todos los departamentos están involucrados desde el comienzo del diseño. y este proyecto se convierte en un proyecto con el que todos están de acuerdo. Una creación recibirá atención y buena cooperación de todos, lo cual es muy útil para completar el trabajo.
2 Cuestiones a las que prestar atención en el diseño esquemático
Debe haber un "principio de préstamo" en el diseño esquemático. Hoy en día, los fabricantes de chips generalmente pueden proporcionar diagramas esquemáticos de diseños de referencia, por lo que usted. Debe hacer todo lo posible para hacer uso de estos recursos y realizar algún desarrollo personal sobre la base de comprender completamente el diseño de referencia. Una vez seleccionado el chip principal, el diseño periférico más crítico incluye la fuente de alimentación, el reloj y la interconexión entre chips.
La fuente de alimentación es la base para garantizar el funcionamiento normal del sistema de hardware. Se requiere un análisis detallado en el diseño: la entrada de energía que el sistema puede proporcionar, la salida de energía que la placa única necesita generar; el tamaño actual que cada fuente de alimentación debe proporcionar; la eficiencia del circuito de alimentación; el rango de fluctuación permitido de cada fuente de alimentación; la secuencia de encendido requerida por todo el sistema de alimentación, etc. Por ejemplo, el procesador de red en el Proyecto A requiere 1,25 V como voltaje central, requiere una precisión entre +5--3 y una corriente de aproximadamente 12 A. De acuerdo con estos requisitos, se utiliza una entrada de alimentación de 5 V en el diseño. El controlador de fuente de alimentación conmutada de Linear y el MOSFET de IR han construido un circuito de fuente de alimentación adecuado. Los requisitos de precisión determinan la selección de ESR del condensador de salida. Para evitar caídas de voltaje causadas por una corriente excesiva, se agrega una función de retroalimentación remota.
La implementación del circuito de reloj debe tener en cuenta la fluctuación y otros requisitos del circuito de destino. En el proyecto A, se utilizó el dispositivo PHY de GE. Se utilizó un bucle interno de bloqueo de fase para proporcionar un reloj de 100 MHz, como resultado, se produjo una pérdida de paquetes en el enlace GE. Posteriormente, el problema de pérdida de paquetes se resolvió reemplazándolo con un dispositivo de búfer de reloj simple. El análisis reveló que el bloqueo de fase interno. El bucle introdujo fluctuación.
La interconexión entre chips debe garantizar una transmisión de datos sin errores. En este sentido, las líneas de señal diferencial de alta velocidad tienen las características de alta velocidad, fácil cableado y buena integridad de la señal. en el Proyecto A Todas las interconexiones utilizan líneas de señal diferencial de alta velocidad y no hubo problemas durante la depuración y las pruebas.
3 Cuestiones a tener en cuenta en el diseño de PCB