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工程师原创文章 · 技术经验分享 · 项目案例解析

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逻辑电平之互连电平转换（10）

1、逻辑电平转换概述电平转换在实际电路设计中常常会用到，不同种类逻辑电平之间的转换一般通过特定逻辑功能器件实现（如使用MAX232实现TTL转RS232等等），但随着器件集成度的增加，工艺的提升，现在的控制器使用的逻辑电平电压等级越来越低（好多控制器对外接口都直接输出1.8V或更低了），而同种逻辑电平、不同电压等级之间的转换就变得更为常见了。TI的逻辑器件列...
📅 2023-07-01 阅读全文 →

Zynq UltraScale +系列之“DDR4接口设计”

本篇主要针对Zynq UltraScale + MPSoC的DDR接口，从硬件设计的角度进行详细介绍，最后展示一下小编之前自己设计的基于ZU+的外挂8颗DDR4的设计。目前比较常用的DDR是DDR4和DDR3，其他系列相对使用较少一些，本文主要以DDR4进行介绍。1、选型根据ZU+系列芯片的数据手册、TRM、pg150等文档，DDR可以挂载在PS侧，也可以...
📅 2023-07-01 阅读全文 →

PCIx系列之“PCIe总线信号介绍”

本篇主要介绍PCIe总线相关的信号。PCIe总线相关的信号主要分为以下几类：辅助信号线数据线电源1、Auxiliary SignalsThe auxiliary signals are provided on the connector to assist with certain system level functionality or impleme...
📅 2023-07-01 阅读全文 →

PCIx系列之“PCIe总线电源管理”

本片主要介绍PCIe总线的电源管理，主要包括不同板卡的功耗、板卡的能耗等级等。1、功耗等级根据《PCIx系列之“PCIe总线信号介绍”》，PCIe接口的电源包括+12V、+3.3V、+3.3Vaux三种。根据功耗的不同，三种电压的供电能力不同，PCIe卡可以分为以下几种：10W，直接通过金手指提供；25W，直接通过金手指提供；75W，直接通过金手指提供；1...
📅 2023-07-01 阅读全文 →

PCIx系列之“PCIe总线复位”

本篇主要介绍PCIe总线的复位方式。PCIe总线规定了两个复位方式：Conventional Reset和FLR（Function Level Reset），而Conventional Reset又可以进一步分为两大类：Fundamental Reset和Non-Fundamental Reset。Fundamental Reset方式包括Cold和War...
📅 2023-07-01 阅读全文 →

PCIx系列之“PCIe总线AC耦合及信号调整”

本篇主要介绍PCIe总线的AC耦合电容、总线的去加重等高速信号调整技术。AC耦合电容可以参考之前的文章《逻辑电平之差分互连AC耦合电容（7）》，本文主要针对PCIe接口介绍AC耦合电容的实际使用。信号调整相关资料可以参考之前的文章《高速信号调整技术》，本文主要针对PCIe介绍其使用的具体的调整技术。1、AC耦合电容一般使用AC耦合电容是为了提供直流偏压。直...
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PCIx系列之“PCIe总线硬件设计”

本文主要介绍一些常见的PCIe设计方案，针对PCIe接口的PCB设计。1、硬件实现方案常见的PCIe实现方式主要有以下几种：第一种是采用直接带PCIe硬件接口的控制器，市面上也比较多，像瑞芯微的RK3399、全志的H6、NXP的i.MX.8、TI的AM65xx系列等等控制器都自带PCIe接口；第二种是使用PCIe桥片，将PCIe接口转为并口，再和ARM、F...
📅 2023-07-01 阅读全文 →

MEMORY系列之“UFS接口介绍”

本篇主要介绍UFS的架构、系统模型、信号定义（包括eUFS和UFS Card）等，以对UFS接口有个粗略的了解。下一篇将针对电源、复位、时钟等部分进行详细介绍。1、UFS介绍UFS（Universal Flash Storage）是JEDEC发布的新一代通用闪存存储标准，包括主机侧和内存芯片侧的标准。最新的标准包括：JESD220D: Universal ...
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MEMORY系列之“UFS接口电气特性”

上一篇文章对UFS进行了简单的介绍，本篇就基于UFS接口的电气特性进行介绍，主要介绍电源、复位、时钟几部分。1、UFS电源1.1、电源要求UFS的电源包括三种VCC 1.8/3.3V、VCCQ 1.2V、VCCQ2 1.8V，其要求如下表所示：由于VCC可以有两种电压值，因此有下表所示的组合：针对eUFS，其外接电容有如下要求：1.2、上下电时序要求上电期...
📅 2023-07-01 阅读全文 →

USB系列之“外部PHY接口”

市面上很多处理器的USB接口都是通过DP/DM（USB2.0）或者RXP/N、TXP/N（USB3.0）信号直接引出的，但有一部分处理器为了降低成本，没有集成USB PHY芯片，需要外置PHY芯片，本文就针对常见的PHY芯片接口进行介绍。目前市面上主要有三种PHY芯片的接口：UTMI、UTMI+、ULPI，其中用的最多的是ULPI接口，下面就针对这三种接口进...
📅 2023-07-01 阅读全文 →

Zynq UltraScale +系列之“USB接口设计”

本文主要介绍Zynq UltraScale + MPSoC系列芯片的USB3.0/2.0接口硬件设计。ZU+系列MPSoC要实现USB3.0/2.0的全部功能，需要同时使用MIO和GTR。因为GTR接口中的USB接口只支持USB3.0，对USB2.0的支持需要通过MIO接口外接USB PHY实现。ZU+系列MPSoC包括两个USB接口，根据实际需要可以进行...
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电池系列之“常见快充技术”

“充电5分钟，通话2小时”，这句广告文案让OPPO红遍2015年，其自主研发的快充技术VOOC，也申请了高达18项专利，将最快充电速度提升了4倍以上。快充似乎也已经深入人心，目前上面上支持快充的手机越来越多，快充似乎已经成了手机的标配，下面就目前主流的一些快充技术进行介绍。1、快充的原理目前的快充方案大致分为以下三种：高电压恒定电流模式：一般手机的充电过程是...
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MEMORY系列之“M.2接口机械特性介绍”

本文主要介绍M.2接口的机械特性，包括M.2 Adapter的分类及尺寸、命名规则、Key位置、PCB Connector等，使大家对M.2接口有一个初略的了解。后续会针对信号定义、电气特性等进行介绍。M.2接口，最初叫做NGFF，全名是Next Generation Form Factor的缩写，是一个PCI-SIG协会公布的标准。最新标准为PCI Ex...
📅 2023-07-01 阅读全文 →

MEMORY系列之“M.2接口电气特性介绍”

本文主要介绍M.2接口的引脚定义、接口电气特性、电源规格、上下电管理、接口AC耦合电容等，以便对M.2接口的电气特性有一个更深入的了解。1、信号定义根据不同的应用，分为三种socket和两种非插卡形式的封装（LGA和BGA），S1：A Connectivity Socket，S2：A WWAN/SSD/Other Socket，S3：SSD Drive So...
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Xilinx FPGA的SelectIO Resources

本篇主要介绍Xilinx FPGA PL侧的IO资源，目前主要包括HP、HR、HD三种类型，不同架构、不同封装的FPGA，包含的IO资源种类和数量均不一样，在连接外设时一定要注意，比如3.3V逻辑电平就不能直接连接到HP bank上，其VCCO的电源电压也不能直接接3.3V。UltraScale architecture-based devices pro...
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MIPI系列之“初识MIPI”

该系列文章介绍MIPI系列规范。本篇为第一篇，主要介绍MIPI Alliance及其推出的一系列规范，以及相关的一些应用，以便对MIPI有一个全面的了解。后续会针对每一个部分进行详细介绍。1、MIPI OverviewMIPI Alliance，即移动产业处理器接口（Mobile Industry Processor Interface 简称MIPI）联盟。...
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硬件电路设计之“复位”

本文主要介绍硬件电路设计中的复位，硬件相关的复位主要包括上电复位、手动按键复位、专用芯片复位、看门狗复位等类型。本文就针对这几种复位进行介绍，以便对复位电路的选择和设计有一个全面的了解。1、手动按键复位手动按键复位需要人为在控制器的复位输入端RST上加入高电平（或低电平）。一般采用的办法是在RST端和正电源VCC之间接一个按键。当按下按键时，则VCC就会直...
📅 2023-07-01 阅读全文 →

Xilinx FPGA的电源设计

本篇主要介绍Xilinx FPGA的电源设计，主要包括电源种类、电压要求、功耗需求，上下电时序要求，常见的电源实现方案等。1、电压种类及要求随着FPGA的发展，其电压类型越来越丰富，主要包括以下几种类型：Processor System电压，主要给Zynq系列SoC中的ARM供电，包括VCC_PSINTFP、VCC_PSINTLP、VCC_PSAUX、VCC...
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Xilinx FPGA的配置模式

本文主要介绍Xilinx FPGA的配置模式，主要包括Master/Slave模式，Serial/SelectMAP模式，JTAG模式等。其中7系列只有Logic部分，其配置相关功能引脚全部连接到FPGA端的特定bank上；Zynq 7000系列既有PL部分，也有PS部分，其JTAG从PL侧引出，其余配置相关引脚全部从PS侧引出；Zynq UltraSca...
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以太网系列之“Line Side接口”

本文主要介绍以太网Line Side对外接口，也被称为MDI(Media Dependent Interface)，包括电口和光口。其中光模块主要针对10G以下的，10G以上的本文就不做介绍了。1、电口1.1、RJ45接口RJ45（Registered Jack的缩写，意思是“注册的插座”）水晶头由金属片和塑料构成，制作网线所需要的RJ45水晶接头前端有８个...
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以太网系列之“Drive Side接口”

本文主要介绍以太网Drive Side接口（MAC和PHY之间的接口），也被称为MII(Media Independent Interface)，支持从10M到100G的不同应用场合，主要包括MII、RMII、SMII(Cisco Systems Specification)、SSMII、S3MII、GMII、RGMII、SGMII、QSGMII(Cisc...
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以太网系列之“网络变压器”

本文主要介绍以太网PHY芯片到Line Side之间的网络变压器，他主要是为了满足IEEE802.3中规定的电气隔离要求、无失真的传输以太网信号、并抑制线路上的辐射。网络变压器(Ethernet Transformer，也称数据汞/网络隔离变压器)，它主要包含中间抽头电容、变压器、自耦变压器、共模电感。工作时，由收发器送出的上行数据信号从网络变压器的一端进...
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MIPI系列之“M-PHY”

本篇主要介绍MIPI物理层规范中的M-PHY，主要包括M-TX和M-RX状态机、M-PHY的配置流程、M-PHY的电气特性等。MIPI M-PHY专为需要快速通信通道以实现高分辨率图像，高视频帧速率和大型显示器或存储器的数据密集型应用而设计。它是一种多功能PHY，为工程师提供配置选择和跨行业平台开发的能力，以有效地解决多个市场。它可以互连智能手机，可穿戴设...
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硬件电路设计之“电流检测”

电流检测电路在实际应用中越来越多，大家可能经常在一些高端ARM、FPGA等开发板中都会见到，本文就针对电流检测的原理及实现方式进行简单的介绍。测量电流的方法一般分成直接式和非直接式两种。直接式一般通过电阻进行，根据欧姆定律电流的大小和电压成正比，因此可以通过测量一个采样电阻两端的电压差得到所流经电流的大小。非直接式测量一般通过监控电流产生的磁场得到，由于电...
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硬件电路设计之“蜂鸣器”

蜂鸣器在实际硬件电路中比较常见，一般的开发板或者带报警功能的系统，或是一些自检测试板卡中都能见到，本文就针对蜂鸣器的分类、驱动方式等进行介绍。1、分类蜂鸣器按其结构分主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场，振动膜片在电磁线圈...
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MIPI系列之“D-PHY”

本篇主要介绍MIPI物理层规范中的D-PHY，主要包括D-PHY的架构、操作模式、电气特性等。MIPI D-PHY将百万像素摄像头和高分辨率显示器连接到应用处理器。它是一个时钟驱动的同步链路，可提供高噪声容限和高抖动容限。MIPI D-PHY还提供高速和低功耗模式之间的低延迟转换。由于其灵活，高速，低功耗和低成本的特性，MIPI D-PHY是智能手机中用于...
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MIPI系列之“C-PHY”

本篇主要介绍物理层WG中的C-PHY。C-PHY基于3-Phase symbol编码技术，通过three-wire trios传输2.28 bits/symbol，其目标速率是2.5Gsymbols/s。C-PHY与D-PHY有许多共同点，C-PHY的绝大部分特性都是从D-PHY改编而来的。C-PHY被设计成能够与D-PHY在同一个IC管脚上共存...
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可靠性试验之“综述”

《可靠性试验》系列文章主要针对硬件产品的一些常见的可靠性相关试验进行介绍，包括试验的目的，试验标准，具体试验方法等。硬件产品对可靠性的要求根据使用场景不同、使用地区不同、需要过的认证不同，需要进行的试验也不一样，主要包括以下几类：气候环境试验、机械环境试验、可靠性试验、EMC试验、安规试验等等。可靠性试验的主要作用如下：在研制阶段使产品达到预定的可靠性指标...
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可靠性试验之“气候环境试验”

气候环境试验主要包括：高温试验、低温试验、快速温变试验、冷热冲击试验、恒温恒湿试验、温度变化试验、交变湿热试验、温湿度组合循环试验、盐雾试验、IP等级试验、UV试验、氙灯试验、气体腐蚀试验、低气压试验、臭氧老化试验、高压蒸煮试验等，根据不同产品、不同应用场景、不同认证标准，需要进行的测试项目也不一样，大家可以根据要求进行选择。本文主要针对前面几种常见的进行...
📅 2023-07-01 阅读全文 →

可靠性试验之“EMI试验”

本文主要介绍EMC系列试验中的EMI试验，EMI试验主要包括RE、CE、Harmonics、Flicker四种，实际使用中最常用的是RE和CE，本文就针对RE和CE进行详细介绍，主要包括试验目的、标准、设备、方法、试验结果及判定。1、RERadiated Emission辐射发射，也叫辐射骚扰Radiated Disturbance。1.1、测试目的辐射发...
📅 2023-07-01 阅读全文 →