硬件设计怎么做,设计软件流程分析?

【硬件设计怎么做,设计软件流程分析?】一:成本节约
现象一:这些拉高/拉低的电阻用多大的阻值关系不大 , 就选个整数5K吧
点评:市场上不存在5K的阻值 , 最接近的是 4.99K(精度1%) , 其次是5.1K(精度5%) , 其成本分别比精度为20%的4.7K高4倍和2倍 。20%精度的电阻阻值只有1、1.5、2.2、 3.3、4.7、6.8几个类别(含10的整数倍);类似地 , 20%精度的电容也只有以上几种值 , 如果选了其它的值就必须使用更高的精度 , 成本就翻了几 倍 , 却不能带来任何好处 。
现象二:面板上的指示灯选什么颜色呢?我觉得蓝色比较特别 , 就选它吧
点评:其它红绿黄橙等颜色的不管大小(5MM以下)封装如何 , 都已成熟了几十年 , 价格一般都在5毛钱以下 , 而蓝色却是近三四年才发明的东西 , 技术成熟度和供货稳定度都较差 , 价格却要贵四五倍 。目前蓝色指示灯只用在不能用其它颜色替代的场合 , 如显示视频信号
等 。
现象三:这点逻辑用74XX的门电路搭也行 , 但太土 , 还是用CPLD吧 , 显得高档多了
点评:74XX的门电路只几毛钱 , 而CPLD至少也得几十块 , (GAL/PAL虽然只几块钱 , 但公司不推荐使用) 。成本提高了N倍不说 , 还给生产、文档等工作增添数倍的工作 。
现象四:我们的系统要求这么高 , 包括MEM、CPU、FPGA等所有的芯片都要选最快的
点评:在一个高速系统中并不是每一部分都工作在高速状态 , 而器件速度每提高一个等级 , 价格差不多要翻倍 , 另外还给信号完整性问题带来极大的负面影响 。
现象五:这板子的PCB设计要求不高 , 就用细一点的线 , 自动布吧
点评:自动布线必然要占用更大的PCB面积 , 同时产生比手动布线多好多倍的过孔 , 在批量很大的产品中 , PCB厂家降价所考虑的因素除了商务因素外 , 就是线宽和过孔数量 , 它们分别影响到PCB的成品率和钻头的消耗数量 , 节约了供应商的成本 , 也就给降价找到了理由 。
现象六:程序只要稳定就可以了 , 代码长一点 , 效率低一点不是关键
点评:CPU的速度和存储器的空间都是用钱买来的 , 如果写代码时多花几天时间提高一下程序效率 , 那么从降低CPU主频和减少存储器容量所节约的成本绝对是划算的 。CPLD/FPGA设计也类似 。
二:低功耗设计
现象一:我们这系统是220V供电 , 就不用在乎功耗问题了
点评:低功耗设计并不仅仅是为了省电 , 更多的好处在于降低了电源模块及散热系统的成本、由于电流的减小也减少了电磁辐射和热噪声的干扰 。随着设备温度的降低 , 器件寿命则相应延长(半导体器件的工作温度每提高10度 , 寿命则缩短一半)
现象二:这些总线信号都用电阻拉一下 , 感觉放心些
点 评:信号需要上下拉的原因很多 , 但也不是个个都要拉 。上下拉电阻拉一个单纯的输入信号 , 电流也就几十微安以下 , 但拉一个被驱动了的信号 , 其电流将达毫安 级 , 现在的系统常常是地址数据各32位 , 可能还有244/245隔离后的总线及其它信号 , 都上拉的话 , 几瓦的功耗就耗在这些电阻上了(不要用8毛钱一度电 的观念来对待这几瓦的功耗) 。
现象三:CPU和FPGA的这些不用的I/O口怎么处理呢?先让它空着吧 , 以后再说
点评:不用的I/O口如果悬空的话 , 受外界的一点点干扰就可能成为反复振荡的输入信号了 , 而MOS器件的功耗基本取决于门电路的翻转次数 。如果把它上拉的话 , 每个引脚也会有微安级的电流 , 所以最好的办法是设成输出(当然外面不能接其它有驱动的信号)
现象四:这款FPGA还剩这么多门用不完 , 可尽情发挥吧
点评:FGPA的功耗与被使用的触发器数量及其翻转次数成正比 , 所以同一型号的FPGA在不同电路不同时刻的功耗可能相差100倍 。尽量减少高速翻转的触发器数量是降低FPGA功耗的根本方法 。
现象五:这些小芯片的功耗都很低 , 不用考虑

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