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工程师原创文章 · 技术经验分享 · 项目案例解析

📊 共 19889 篇文章 ✍️ 原创分享 📚 持续更新

硬件接口协议之“FPD Link上电时序”

本文主要介绍FPD Link的上电时序。所有的FPD Link器件都有推荐的上电时序，上电时序是为了保证内部电路能按预期的顺序启动，如果不按推荐的时序给器件上电，可能会产生如下一些问题：器件处于异常模式；闪屏；I2C通信异常；数据位错误；内部PLL锁定到错误的时钟；器件在每次PDB或电源循环处于随机状态；器件处于不稳定态；可能会永久损坏器件。TI的FPD ...
📅 2023-06-30 阅读全文 →

PCIx系列之“M-PCIe”

本文主要介绍M-PCIe。M-PCIe即Mobile PCIe，主要应用对象是智能手机等嵌入式设备。PCI-SIG在PCIe Spec V3.1中引入基于MIPI M-PHY V2.0的M-PCIe。相比于标准的PCIe总线，M-PCIe ECN主要的改动在物理层，通过引入M-PHY，旨在获得更低的功耗以适应嵌入式设备的低功耗要求。M-PCIe的主要特性如...
📅 2023-06-30 阅读全文 →

PCB设计之“电路板常见标识”

本文主要介绍PCB板上常见的一些标识及意义，以及相关的标准。电路板上常见的一些标识包括：防静电标识，WEEE指令，RoHS指令、卤素标识等环保标识，污染控制标识，以及各个国家和地区的安规及EMC认证标识。1、防静电标识防静电标识分为两类，一类是静电敏感标识，一种是带静电保护标识，其中第一类还可以标示出敏感等级。图标相关标准，可参考《ANSI/ESD S8....
📅 2023-06-30 阅读全文 →

硬件电路设计之“xPU简介”

本文主要介绍各种各样的xPU及其架构。随着技术的日新月异，各种各样的芯片、名词层出不穷，比如传统的CPU、GPU，到新兴的TPU、NPU等，下面就一一盘点市面上出现的各种xPU。1、APUAPU（Accelerated Processing Unit）加速处理器，AMD公司推出加速图像处理芯片产品。还有一说是（Application Processing ...
📅 2023-06-30 阅读全文 →

硬件电路设计之“DFX”

本文主要介绍硬件产品设计中的一些常见的DFX。DFX是Design for X的缩写，是指面向产品生命周期各环节（或者某一环节）的设计。其中，X可以代表产品生命周期或其中某一环节，如装配、加工、测试、使用、维修、回收、报废等，也可以代表产品竞争力或决定产品竞争力的因素，如质量、成本(C)、时间等等。在硬件产品设计、开发过程中不但要考虑产品的功能和性能要求，...
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硬件电路设计之“阻容感特性介绍”

本文主要介绍电阻、电容、电感这三种无源器件在低频、高频条件下的特性。电阻、电容、电感这三种无源器件，对电流而言，它们都是阻抗，不过表现形式各不相同：电阻（R）：纯粹的电阻元件对电流所表现出来的阻抗，单位为欧姆。电阻的值直接和电阻的大小相关，而与信号的频率无关，不会导致信号的相移。电抗（X）：纯粹的电容元件或者电感元件对电流所表现出来的阻抗，单位为欧姆。电抗...
📅 2023-06-30 阅读全文 →

硬件电路设计之“原理图标号”

本文主要介绍原理图设计中常见的器件标识，包括阻容感、接插件、晶振、芯片等等。实际应用中可根据实际情况进行分类，这样导出BOM的时候会非常方便。1、电阻类---------------------------------------------------<Reference><Resistor>-------------------...
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硬件测试之“电源纹波和噪声测试”

本文主要介绍电源纹波和噪声及其测试方法。电源测试中最常见的一项就是测试纹波和噪声，电源波形包括很多成分，如下图所示，B是RIPPLE，C是NOISE，A是RIPPLE+NOISE。电源的纹波主要来自开关管（电容的充放电，PWM调解产生。当然也有一部分低频噪声，如一次电源的波纹还和50Hz的工频有关），而电源的开关管工作在几十KHz到几MHz，在测试的时候使...
📅 2023-06-30 阅读全文 →

硬件电路设计之“0Ω电阻”

本文主要介绍0Ω电阻的作用。在实际电路设计中，0Ω电阻的使用非常广泛，归纳起来其主要的作用如下：作为跳线使用。如果某段线路不用，直接不贴该电阻即可，这样既美观，安装也方便。同时对于单面板，布线布不通的时候，可以采用0Ω电阻进行连接。在数字和模拟等混合电路中，往往要求两个地分开，并且单点接地。这种情况就可以用一个0欧的电阻来连接这两个地，而不是直接连在一起。...
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开关电源之“同步与非同步”

本文主要介绍开关电源的同步与非同步整流，及其各自的特点。同步是采用导通电阻极低的专用功率MOSFET，来取代续流二极管以降低整流损耗。能大大提高DC/DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压。功率MOSFET属于电压控制型器件，它在导通时的伏安特性呈线性关系。用功率MOSFET做整流器时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成...
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硬件电路设计之“二极管分类”

本文主要介绍常见二极管的类型。二极管在硬件电路中的应用非常广泛，二极管的主要类型包括如下一些：整流二极管：利用二极管的单向导电性，可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉动直流电。稳压二极管：利用二极管的反向击穿特性（齐纳击穿）制成，在电路中其两端的电压保持基本不变（在临界击穿点上，反向电阻降低到一个很小的数值，在这个低阻区中电流在增大，但动态电阻在变...
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硬件电路设计之“二极管特性”

本文主要介绍二极管的特性。二极管的特性主要包括：正向特性、反向特性、反向击穿特性、反向恢复特性。1、正向特性当正向电压很低时，正向电流几乎为零，这是因为外加电压的电场还不能克服PN结内部的内电场，内电场阻挡了多数载流子的扩散运动，此时二极管呈现高电阻值，基本上还是处于截止的状态。当正向电压超过二极管开启电压Uon（又称为死区电压）时，电流增长较快，二极管处...
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硬件平台之“NVIDIA Jetson简介”

本文主要介绍NVIDIA的Jetson系列产品，主要用于Autonomous Machines行业，用于无人机、工业机器人等，该系列产品现在常用的包括Jetson Nano、Jetson TX2、Jetson AGX Xavier、Jetson Xavier NX四个系列。之前还有TK1和TX1两代产品，六个系列产品的硬件架构都不一样，提供的接口和性能也不...
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硬件测试之“眼图模板”

本文主要介绍眼图的模板。眼图模板水平方向一般占一个UI（单位间隔，相当于一个时钟周期）的宽度。上有“天花板”，下有“地板”，中间一般为六边形或菱形。通常用X1~X4、Y1~Y4几个坐标刻度定义"天花板"、"地板"以及中间图形的位置和形状。对信号的眼图套用模板，可以快速评估信号的电气特性是否满足要求。垂直方向Y1~Y4四个刻度用于限定信号幅度上的特性，对于差...
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硬件测试之“示波器探头接地”

本文主要介绍示波器探头不同接地方式对测量信号的影响，好的接地能使测量更加准确。探头与示波器组成具有一定输入电阻和输入电容的测试设备，被测量信号等效为具有一定内阻与工作负载的源。理论测量的等效模型如下图所示：而实际测量时使用的鳄鱼夹测量的等效模型如下图所示：由于地线是一根导线，因此它有一定数量的分布式电感，线越长电感则越大。常规的测量方法就会由鳄鱼线引入分布...
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NVIDIA Jetson系列之“Xavier刷机”

本文主要介绍用Jetpack刷机Xavier的详细操作步骤，TX2和Nano的操作类似。刷机前的准备工作：HOST：具有Ubuntu16.04/18.04操作系统的主机一台（含显示器、鼠键），能上网；Xavier：Xavier一台（含电源、USB线、网线、显示器、鼠键）。下面正式开始刷机，具体步骤如下：1、在nvidia官网下载Jetpack安装包，根据实...
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MIPI系列之“MIPI CSI/DSI接口的FPGA实现”

本文主要介绍MIPI D-PHY在FPGA上的实现。随着camera和显示技术的发展，MIPI接口在实际运用中越来越广泛，MIPI接口协议层主要包括CSI和DSI两种，其中CSI主要用于图像输入，如图像传感器等；DSI主要用于图像输出，如屏幕显示器等。随着FPGA的广泛使用，实际应用中，经常会用到FPGA来连接各种camera模组进行图像采集输入，以及通过...
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PCB设计之“玻纤走线”

实际设计PCB的时候，经常看到有的工程师追求走线艺术，将电路板上的走线走得横平竖直的，看起来非常美观，而有的工程师的走线则是弯弯拐拐的，喜欢以乱易整，还有的工程师永远追求最短距离走线，能斜着走线的决不横平竖直。那么这各种走线风格背后有没有什么区别呢，本文就一一道来，介绍介绍PCB走线的技术和艺术。1、横平竖直的问题PCB的基础材料是覆铜板，目前常见的FR-...
📅 2023-06-30 阅读全文 →

硬件电路设计之“三极管开关电路”

本文主要介绍三极管开关电路，重点分析其中三个电阻的作用。常见的三极管开关电路的结构如下图所示：其中涉及到三个电阻，分别是：基极串联电阻；基极发射极电阻；集电极电阻。基极串联电阻的作用如下：基极必须串接电阻，保护基极，保护CPU的IO口。如果是高速开关信号，尽量在基极串联电阻上并连一个加速电容以提高高速性能（后续会详细分析该电路）。基极根据PNP或者NPN管...
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硬件电路设计之“三极管开关速度”

本文主要介绍三极管开关电路的导通和关断过程，以及怎么加快导通和关断的速度。由于三极管由截止区过度到饱和区需经过线性区，开关的效果不会有明确的界线。为使三极管开关的效果明确，可串接两三极管（达林顿连接）。在要求快速切换动作的应用中（中高频开关），必须加快三极管开关的切换速度。可以在基极串联电阻上并联一只加速电容器，当Vin由零电压往上升并开始送电流至基极时，...
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NVIDIA Jetson系列之“Camera Module硬件设计”

本文主要介绍NVIDIA Jetson系列的摄像头模组硬件设计，重点介绍TX2和Xavier系列的摄像头模组接口硬件设计。Jetson系列的摄像头接口都是通过MIPI CSI2对外引出的，官方开发板都预留了相关接口，下面分别进行介绍。1、Jetson NanoNano的CSI接口，物理层采用D-PHY，协议层对外引出了12 lane CSI接口，...
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开关电源之“Buck电路的使能信号”

本文主要介绍Buck电路的使能引脚，及其控制。一般的常规的Buck芯片都具有EN引脚，能通过外部信号控制芯片是否输出电压。Buck电路的使能引脚一般都是高有效，平时为低（通过内部下拉实现）。根据电源芯片EN引脚的绝对最大额定值，EN引脚主要有两种处理方式：一种是跟输入电压有关，可以直接接输入引脚进行控制；另一种是固定电平范围，可以通过外部控制或者通过电阻分...
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开关电源之“电流检测”

本文主要介绍开关电源的电源检测。开关电源是通过控制开关管导通和关断从而达到稳定输出的一种电源，需要对输出信号进行检测来确定开关管的状态。一般的电源芯片都有过流保护功能，当输出短路时，VOUT就会下降，此时可以降低开关频率，为电感电流的降低提供更多时间，于是在调节峰值电流的同时会增加纹波电流，这导致平均输出电流下降，可防止输出电流失控。当负载短路解除后，启动...
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开关电源之“非同步Buck电路的续流二极管”

本文主要介绍非同步开关电源中的续流二极管。非同步开关电源中的二极管有两个作用：MOS管导通时，二极管截止，输入端向电感及输出电容供电；MOS管截止时，二极管导通，与电感及输出电容形成回路，持续向负载供电。BUCK型电路中，PWM驱动主MOS打开，则L电压左+右-（靠近SW侧为+），电流经过L流向COUT和Load，COUT储能这是一个回路，此时电感电流均匀...
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开关电源之“GND”

本文主要介绍开关电源的地及其布线。SMPS的GND一般有两种：PGND（Power Ground）和AGND（Analog GND），其中PGND是功率地，是大电流器件、功率器件与磁性器件的零电位参考点，由于功率电路较强，电压较高，因此，功率地上噪声较大，应该与其他地线分开设置。AGND是Control/Logic的接地，相对比较“干净”。电源接地的基本原...
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开关电源之“Layout of Boost Converter”

 本文主要介绍Boost开关电源的PCB布局。Boost Converter的布局布线原则如下：The input capacitor should be placed as close as possible to the input pin for good input voltage filtering.The inductor and d...
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Xilinx FPGA的FMC接口

本文主要介绍Xilinx FPGA的FMC接口。Xilinx FPGA的FMC是FPGA Mezzanine Card的简称。FMC分为处理引擎(载卡)和I/O引擎(FMC模块)两大部分。载卡和模块之间通过连接器连接（Samtec的），载卡上的连接器通常使用母座（female），模块上的连接器通常使用公座（male），设计人员可以重复利用单个载卡(包括一个...
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FPGA系列之“速度等级”

本文主要介绍FPGA选型时的速度等级这个参数。大家在进行FPGA选型时都会看见一个参数：Speed Grade，这就是芯片的速度等级。芯片的速度等级不是专门设计出来的，而是在芯片生产出来之后，实际测试标定出来的；速度快的芯片在总产量中的比率低，价格也就相应地高。“序号越低，速度等级越高”这是Altera FPGA的排序方法，“序号越高，速度等级也越高”这是...
📅 2023-06-30 阅读全文 →

硬件电路设计之“SoC"

本文主要介绍各种各样的SoC技术。SoC（System On Chip）SoC是将微处理器核和所有的周边设备包括TIMER、PWM、ADC、DAC、UART、SPI、I2C、CAN、E2PROM、USB等等全部集成在一个芯片里。力图能满足所有设计工程师的需要。SoC的两大特点：软硬件协同设计和IP核使用。SoPC（System On a...
📅 2023-06-30 阅读全文 →

Xilinx FPGA的JTAG接口

随着USB接口的越来越普及，现在几乎所有的接口都可以转换成USB接口，本文主要介绍一下Xilinx FPGA的JTAG接口转换成USB接口的方案。Xilinx FPGA的JTAG接口可以有如下几种方式引出：使用14pin/20pin标准的JTAG接口引出；使用Xilinx通用的6pin排针引出；使用转换芯片转换成USB对外。前两种都需要外接专用下载器，然后...
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