硬件設(shè)計(jì) | 數(shù)據(jù)手冊(cè)
時(shí)間：2021-09-10 16:36:57
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[導(dǎo)讀]注|文末留言有神器本文主要介紹芯片datasheet的查找、使用方法以及重要性，不管是設(shè)計(jì)硬件電路還是編程，datasheet都是重要的資料，芯片的使用方法都在datasheet里，這也是最權(quán)威的資料！Datasheet(數(shù)據(jù)手冊(cè))的快速閱讀能力是每個(gè)工程師都應(yīng)該具備的基本素養(yǎng)。...
注 | 文末留言有神器本文主要介紹芯片datasheet的查找、使用方法以及重要性，不管是設(shè)計(jì)硬件電路還是編程，datasheet都是重要的資料，芯片的使用方法都在datasheet里，這也是最權(quán)威的資料！
Datasheet(數(shù)據(jù)手冊(cè))的快速閱讀能力是每個(gè)工程師都應(yīng)該具備的基本素養(yǎng)。無(wú)論是項(xiàng)目開始階段的選型還是后續(xù)的軟硬件設(shè)計(jì)，到后期的項(xiàng)目調(diào)試，經(jīng)常有工程師對(duì)著英文的datasheet發(fā)愁，這么厚的資料，一頁(yè)頁(yè)的讀，那得通宵??！雖然有些半導(dǎo)體公司會(huì)把自己的數(shù)據(jù)手冊(cè)翻譯為中文，但大部分估計(jì)都是翻譯軟件給翻的，里面錯(cuò)誤很多，有些就只把大標(biāo)題翻譯了一下，后面的詳細(xì)說(shuō)明還是英文，所以還是直接看英文原版靠譜。
那么如何才能用最短的時(shí)間找到最需要的內(nèi)容呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，datasheet包括性能介紹(芯片做什么用的)、管腳定義(要畫原理圖)、內(nèi)部寄存器定義(要寫程序)、封裝形式(制造采購(gòu)都要問(wèn)的)，這些基礎(chǔ)信息都會(huì)寫的很明白。
另外，作為硬件工程師，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。01從項(xiàng)目角度來(lái)看datasheet首先是器件選型，在項(xiàng)目前期的準(zhǔn)備階段，器件選型是一個(gè)非常重要的工作內(nèi)容。相應(yīng)的每款芯片的datasheet開始最醒目的位置都會(huì)有一個(gè)簡(jiǎn)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(nèi)容。通過(guò)這些內(nèi)容我們就可以快速的明確芯片功能和使用領(lǐng)域，確定芯片是否能滿足項(xiàng)目需求，以此來(lái)進(jìn)行快速的篩選，完成選型工作。確定了器件型號(hào)以后，我們就要開始后面的設(shè)計(jì)工作。對(duì)硬件工程師來(lái)說(shuō)，器件的封裝、管腳分配和參考設(shè)計(jì)這幾部分就是最先要關(guān)注的點(diǎn)，有了這幾部分，硬件工程師就可以馬上開展工作了。
然后有些datasheet會(huì)體貼的把參考板的PCB layout也放進(jìn)來(lái)，有些會(huì)把這部分內(nèi)容單獨(dú)形成一個(gè)demo文檔。在通用的部分，如供電，復(fù)位，調(diào)試電路等等，我們可以盡量的參考這些有用的文檔，詳細(xì)閱讀layout設(shè)計(jì)指南，在PCB布局布線上降低風(fēng)險(xiǎn)，提高一次成功的概率。
由于每個(gè)項(xiàng)目的需求不一樣，在器件的使用上也會(huì)有所區(qū)別，那么這些和參考設(shè)計(jì)不一樣的地方就是我們要重點(diǎn)關(guān)注的點(diǎn)。我們可以一邊設(shè)計(jì)一邊查找，比如在具體管腳上拉下拉或者懸空的時(shí)候都要格外小心，經(jīng)常會(huì)有一些小陷阱在這些管腳的處理上，一般datasheet里都會(huì)有明確的說(shuō)明，需要我們仔細(xì)閱讀。Datasheet里面經(jīng)常會(huì)包含很多圖表，我們?cè)谇捌?a href="/tags/硬件設(shè)計(jì)" target="_blank">硬件設(shè)計(jì)的時(shí)候可以有重點(diǎn)的關(guān)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(shè)計(jì)前期一定要明確。一些器件的非線性參數(shù)會(huì)通過(guò)圖形的方式來(lái)說(shuō)明，比如二極管的導(dǎo)通電阻，在不同的使用電壓條件下，是不一樣的，這個(gè)就需要我們根據(jù)不同的項(xiàng)目使用要求去確定。或者有些資料里面會(huì)用圖表的形式說(shuō)明器件性能，這些也需要在設(shè)計(jì)階段關(guān)注一下。還有些圖表表示了器件的測(cè)試方法，這些在設(shè)計(jì)前期可以暫時(shí)忽略，等用到的時(shí)候再詳細(xì)了解就可以了。
除了硬件內(nèi)容外，datasheet里面還會(huì)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(gè)基本原則就是先主后次。主就是關(guān)注器件的boot、reset、地址空間、調(diào)試信息等等，也就是和器件正常工作相關(guān)的主要部分，先要保證器件能工作起來(lái)。次就是器件的外設(shè)接口等等，器件能正常工作了，我們?cè)偃ジ鶕?jù)datasheet的介紹分別調(diào)試各個(gè)不同的模塊。基本上通過(guò)以上內(nèi)容我們就可以完成設(shè)計(jì)了，但是很多大廠的datasheet其實(shí)并不僅僅包含這些內(nèi)容。比如ADI公司的一些ADC/DAC器件資料里面，還會(huì)包含AD/DA轉(zhuǎn)換的原理性講解內(nèi)容，這些和芯片相關(guān)的第一手資料有時(shí)候講的比教科書里還清楚，如果能在有時(shí)間的時(shí)候仔細(xì)研讀，對(duì)我們的設(shè)計(jì)無(wú)疑是會(huì)有很大幫助的。Datasheet既是我們?cè)O(shè)計(jì)上的好幫手，也是學(xué)習(xí)的好資料。02各取所需讀datasheet最高深的境界，不僅要看datasheet上面的內(nèi)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(shè)計(jì)哲學(xué)。聽說(shuō)要寫個(gè)datasheet簡(jiǎn)單的三四個(gè)月，難的甚至需要四五年，融入的其實(shí)都是精華。當(dāng)然，不同職業(yè)從datasheet里獲得的信息重點(diǎn)是不一樣的。
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(diǎn)就是面向應(yīng)用。03最后每家公司的datasheet都有嚴(yán)格的規(guī)范，及獨(dú)特的風(fēng)格，有時(shí)候還會(huì)穿插一些原理性的介紹，甚至比教科書寫得還好。設(shè)計(jì)新手可以從典型芯片入手，觸類旁通，但datasheet只是一個(gè)參考，要掌握芯片其實(shí)還是要靠應(yīng)用、以及out of spec的驗(yàn)證和調(diào)試。
datasheet也是了解一家公司技術(shù)最準(zhǔn)確的途徑之一，有些工程師在面試前會(huì)在公司官網(wǎng)上面仔細(xì)閱讀其datasheet，研究里面用到的電路，增加錄用概率。# 留言區(qū)福利 #
文末留言點(diǎn)贊數(shù)第一位的讀者，將直接包郵獲贈(zèng)光催化滅蚊燈，顏值在線，強(qiáng)勁滅蚊，當(dāng)蚊子被光波誘導(dǎo)靠近后，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)勁風(fēng)洞迅速將蚊子吸入，有效創(chuàng)造一個(gè)無(wú)蚊的室內(nèi)環(huán)境。截止時(shí)間：05月12日15:00，獲獎(jiǎng)?wù)咝?5月12日當(dāng)天添加小編微信Huang-Y2120領(lǐng)取，過(guò)時(shí)作廢！且每個(gè)微信ID兩周內(nèi)，免費(fèi)限領(lǐng)一次。
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那么如何才能用最短的時(shí)間找到最需要的內(nèi)容呢？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，datasheet包括性能介紹(芯片做什么用的)、管腳定義(要畫原理圖)、內(nèi)部寄存器定義(要寫程序)、封裝形式(制造采購(gòu)都要問(wèn)的)，這些基礎(chǔ)信息都會(huì)寫的很明白。
另外，作為硬件工程師，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。01從項(xiàng)目角度來(lái)看datasheet首先是器件選型，在項(xiàng)目前期的準(zhǔn)備階段，器件選型是一個(gè)非常重要的工作內(nèi)容。相應(yīng)的每款芯片的datasheet開始最醒目的位置都會(huì)有一個(gè)簡(jiǎn)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(nèi)容。通過(guò)這些內(nèi)容我們就可以快速的明確芯片功能和使用領(lǐng)域，確定芯片是否能滿足項(xiàng)目需求，以此來(lái)進(jìn)行快速的篩選，完成選型工作。確定了器件型號(hào)以后，我們就要開始后面的設(shè)計(jì)工作。對(duì)硬件工程師來(lái)說(shuō)，器件的封裝、管腳分配和參考設(shè)計(jì)這幾部分就是最先要關(guān)注的點(diǎn)，有了這幾部分，硬件工程師就可以馬上開展工作了。
然后有些datasheet會(huì)體貼的把參考板的PCB layout也放進(jìn)來(lái)，有些會(huì)把這部分內(nèi)容單獨(dú)形成一個(gè)demo文檔。在通用的部分，如供電，復(fù)位，調(diào)試電路等等，我們可以盡量的參考這些有用的文檔，詳細(xì)閱讀layout設(shè)計(jì)指南，在PCB布局布線上降低風(fēng)險(xiǎn)，提高一次成功的概率。
由于每個(gè)項(xiàng)目的需求不一樣，在器件的使用上也會(huì)有所區(qū)別，那么這些和參考設(shè)計(jì)不一樣的地方就是我們要重點(diǎn)關(guān)注的點(diǎn)。我們可以一邊設(shè)計(jì)一邊查找，比如在具體管腳上拉下拉或者懸空的時(shí)候都要格外小心，經(jīng)常會(huì)有一些小陷阱在這些管腳的處理上，一般datasheet里都會(huì)有明確的說(shuō)明，需要我們仔細(xì)閱讀。Datasheet里面經(jīng)常會(huì)包含很多圖表，我們?cè)谇捌?a href="/tags/硬件設(shè)計(jì)" target="_blank">硬件設(shè)計(jì)的時(shí)候可以有重點(diǎn)的關(guān)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(shè)計(jì)前期一定要明確。一些器件的非線性參數(shù)會(huì)通過(guò)圖形的方式來(lái)說(shuō)明，比如二極管的導(dǎo)通電阻，在不同的使用電壓條件下，是不一樣的，這個(gè)就需要我們根據(jù)不同的項(xiàng)目使用要求去確定。或者有些資料里面會(huì)用圖表的形式說(shuō)明器件性能，這些也需要在設(shè)計(jì)階段關(guān)注一下。還有些圖表表示了器件的測(cè)試方法，這些在設(shè)計(jì)前期可以暫時(shí)忽略，等用到的時(shí)候再詳細(xì)了解就可以了。
除了硬件內(nèi)容外，datasheet里面還會(huì)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(gè)基本原則就是先主后次。主就是關(guān)注器件的boot、reset、地址空間、調(diào)試信息等等，也就是和器件正常工作相關(guān)的主要部分，先要保證器件能工作起來(lái)。次就是器件的外設(shè)接口等等，器件能正常工作了，我們?cè)偃ジ鶕?jù)datasheet的介紹分別調(diào)試各個(gè)不同的模塊。基本上通過(guò)以上內(nèi)容我們就可以完成設(shè)計(jì)了，但是很多大廠的datasheet其實(shí)并不僅僅包含這些內(nèi)容。比如ADI公司的一些ADC/DAC器件資料里面，還會(huì)包含AD/DA轉(zhuǎn)換的原理性講解內(nèi)容，這些和芯片相關(guān)的第一手資料有時(shí)候講的比教科書里還清楚，如果能在有時(shí)間的時(shí)候仔細(xì)研讀，對(duì)我們的設(shè)計(jì)無(wú)疑是會(huì)有很大幫助的。Datasheet既是我們?cè)O(shè)計(jì)上的好幫手，也是學(xué)習(xí)的好資料。02各取所需讀datasheet最高深的境界，不僅要看datasheet上面的內(nèi)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(shè)計(jì)哲學(xué)。聽說(shuō)要寫個(gè)datasheet簡(jiǎn)單的三四個(gè)月，難的甚至需要四五年，融入的其實(shí)都是精華。當(dāng)然，不同職業(yè)從datasheet里獲得的信息重點(diǎn)是不一樣的。
- 如果你是IC design，可能更注意application note、diagram、reg file。
- 如果是你硬件工程師，會(huì)注意電器特性、pin list、封裝尺寸等幾個(gè)章節(jié)。
- 如果你是Marketing，會(huì)關(guān)注feature list、reference design、電器特性等章節(jié)。
- 如果你是software engineer，需要看寄存器和軟件章節(jié)。
- 如果你是project manager，需要關(guān)注所有章節(jié)。
- 如果你是學(xué)生，可以練練英語(yǔ)閱讀吧。
- 第一種，制作芯片的，微電子，半導(dǎo)體行業(yè)的，畫芯片版圖，了解芯片內(nèi)部構(gòu)造功能的；
- 第二種，應(yīng)用芯片的，也就是滿足項(xiàng)目或者產(chǎn)品需求，需要芯片來(lái)作為某一環(huán)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)的；
- 第三種，對(duì)芯片提供外圍電路支持，布局布線，畫電路板。
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(diǎn)就是面向應(yīng)用。03最后每家公司的datasheet都有嚴(yán)格的規(guī)范，及獨(dú)特的風(fēng)格，有時(shí)候還會(huì)穿插一些原理性的介紹，甚至比教科書寫得還好。設(shè)計(jì)新手可以從典型芯片入手，觸類旁通，但datasheet只是一個(gè)參考，要掌握芯片其實(shí)還是要靠應(yīng)用、以及out of spec的驗(yàn)證和調(diào)試。
datasheet也是了解一家公司技術(shù)最準(zhǔn)確的途徑之一，有些工程師在面試前會(huì)在公司官網(wǎng)上面仔細(xì)閱讀其datasheet，研究里面用到的電路，增加錄用概率。# 留言區(qū)福利 #
文末留言點(diǎn)贊數(shù)第一位的讀者，將直接包郵獲贈(zèng)光催化滅蚊燈，顏值在線，強(qiáng)勁滅蚊，當(dāng)蚊子被光波誘導(dǎo)靠近后，風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)勁風(fēng)洞迅速將蚊子吸入，有效創(chuàng)造一個(gè)無(wú)蚊的室內(nèi)環(huán)境。截止時(shí)間：05月12日15:00，獲獎(jiǎng)?wù)咝?5月12日當(dāng)天添加小編微信Huang-Y2120領(lǐng)取，過(guò)時(shí)作廢！且每個(gè)微信ID兩周內(nèi)，免費(fèi)限領(lǐng)一次。
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