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[導讀]Datasheet(數(shù)據(jù)手冊)的快速閱讀能力,是每個工程師都應該具備的基本素養(yǎng)。 無論是項目開始階段的選型還是后續(xù)的軟硬件設計,到后期的項目調試,經(jīng)常有工程師對著英文的datasheet發(fā)愁,這么厚的資料,一頁頁的讀,那得加班到幾點啊? 雖然有些半導體公司會把


Datasheet數(shù)據(jù)手冊)的快速閱讀能力,是每個工程師都應該具備的基本素養(yǎng)。


無論是項目開始階段的選型還是后續(xù)的軟硬件設計,到后期的項目調試,經(jīng)常有工程師對著英文的datasheet發(fā)愁,這么厚的資料,一頁頁的讀,那得加班到幾點啊?


雖然有些半導體公司會把自己的datasheet翻譯為中文,但大部分估計都是谷歌給翻的,里面錯誤很多,有些就只把大標題翻譯了一下,后面的詳細說明還是英文,所以還是直接看英文原版靠譜。


那么如何用最短的時間找到最需要的內容?簡單來說,datasheet里的包括性能介紹(芯片做什么用的)、管腳定義(要畫原理圖)、內部寄存器定義(要寫程序)、封裝形式(制造采購都要問的),這些基礎信息都會寫的很明白。


另外,作為工程師,必須注意的還有器件的典型性能、最小和最大需求以及特性、在不損壞它的條件下你能做什么、以及使用建議和提示。


▍從項目角度來看datasheet?


知乎網(wǎng)友艾搜在一次回答中提到了如何從項目角度來看Datasheet,以下摘取了部分內容:


首先是器件選型。在項目前期的準備階段,器件選型是一個重要的工作內容。相應的每款芯片的datasheet開始最醒目的位置都會有一個簡介和feature list,包括器件的供電電壓,電流,功耗,資源,封裝信息等等基本內容,通過這些內容我們就可以快速的明確芯片功能和使用領域,確定芯片是否能滿足項目需求。以此來進行快速的篩選,完成選型工作。


確定了器件型號以后,我們就要開始后面的設計工作。對硬件工程師來說,器件的封裝,管腳分配,參考設計這幾部分就是最先要關注的點。有了這幾部分,硬件工程師就可以馬上的開展工作了。


然后有些datasheet會體貼的把參考板的PCB layout也放進來,有些會把這部分內容單獨形成一個demo文檔。在通用的部分,如供電,復位,調試電路等等,我們可以盡量的參考這些有用的文檔,詳細閱讀layout設計指南,在PCB布局布線上降低風險,提高一次成功的概率。


由于每個項目的需求不一樣,在器件的使用上也會有所區(qū)別,那么這些和參考設計不一樣的地方就是我們要重點關注的點。我們可以一邊設計一邊查找。比如在具體管腳上拉下拉或者懸空的時候都要格外小心,經(jīng)常會有一些小陷阱在這些管腳的處理上。一般datasheet里都會有明確的說明,需要我們仔細閱讀。


Datasheet里面經(jīng)常會包含很多圖表,我們在前期硬件設計的時候可以有重點的關注。如器件的推薦使用參數(shù),高低電平判別電壓等等,這些在設計前期一定要明確。一些器件的非線性參數(shù)會通過圖形的方式來說明。比如二極管的導通電阻,在不同的使用電壓條件下,是不一樣的。這個就需要我們根據(jù)不同的項目使用要求去確定。或者有些資料里面會用圖表的形式說明器件性能,這些也需要在設計階段關注一下。還有些圖表表示了器件的測試方法等等,這些在設計前期可以暫時忽略,等用到的時候再詳細了解就可以了。


除了硬件內容外,datasheet里面還會包含軟件部分。不同的器件軟件部分工作差別很大,很難一概而論。掌握一個基本原則就是先主后次。主就是關注器件的boot,reset,地址空間,調試信息,等等。也就是和器件正常工作相關的主要部分,先要保證器件能工作起來。次就是器件的外設接口等等。器件能正常工作了,我們再去根據(jù)datasheet的介紹分別調試各個不同的模塊。


基本上通過以上內容我們就可以完成設計了。但是很多大廠的datasheet其實并不僅僅包含這些內容,比如ADI公司的一些ADC/DAC器件資料里面,還會包含AD/DA轉換的原理性講解內容,這些和芯片相關的第一手資料有時候講的比教科書里還清楚,如果能在有時間的時候仔細研讀,對我們的設計無疑是會有很大幫助的。Datasheet既可以是我們設計上的好幫手,也是學習的好資料。


各取所需


讀datasheet最高深的境界,不僅要看datasheet上的內容,凡是涉及到的算法,協(xié)議,配合器件,都要懂,要善于做延展輔助閱讀,甚至看清楚芯片背后的設計哲學。聽說要寫個datasheet簡單的三四個月,難的甚至需要四五年,融入的其實都是精華。


當然,不同職業(yè)從datasheet里獲得的信息重點是不一樣的。知乎網(wǎng)友Arthur Wang在一次回答中指出:


如果你是IC design, 可能更注意application note,diagram , reg file 這種給你設計以參考的部分。


如果是你硬件工程師,你會注意電器特性,pin list ,封裝尺寸等幾個章節(jié)。


如果你是Marketing, 你會關注feature list , reference design , 電器特性等章節(jié)。


如果你是software engineer , 你需要看寄存器和軟件章節(jié)。


如果你是project manager,你需要關注所有章節(jié)。


如果你是學生,就把它當科技英語,練練閱讀吧。


知乎網(wǎng)友威靈頓·日天認為,能用到芯片的無非下面幾種:


第一種,制作芯片的,微電子、 半導體行業(yè)的,畫芯片版圖,了解芯片內部構造功能的;


第二種,應用芯片的,也就是滿足項目或者產(chǎn)品需求,需要芯片來作為某一環(huán)節(jié)功能實現(xiàn)的;


第三種,對芯片提供外圍電路支持,布局布線,畫電路板。


另外,一個比較主要的工作是為芯片提供電源解決方案,可能是第二種工程師也可能是第三種工程師。在形形色色的電子世界里面,第二種類型的工程師從業(yè)人數(shù)最多,有純硬件的工程師,也有嵌入式軟件工程師,有模擬電路工程師,也有數(shù)字電路工程師,他們的共同點就是面向應用。


▍最后


每家公司的datasheet都有嚴格的規(guī)范,及獨特的風格,有時候還會穿插一些原理性的介紹,甚至比教科書寫得還好。


設計新手可以從典型芯片入手,觸類旁通。但datasheet只是一個參考,要掌握芯片其實還是要靠應用、以及out of spec的驗證和調試。


datasheet也是了解一家公司技術最準確的途徑之一,有些工程師在面試前會在公司官網(wǎng)上面仔細閱讀其datasheet,研究里面用到的電路,增加錄用概率。


-END-

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