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由单片机牵扯的硬件软件的问题

高工
2012-11-27 23:54:59     打赏
伴随着单片机的发展历程,8位,16位,32位的过程,是一个高度集成的过程。
  在我们硬件人员考虑的过程永远与软件人员牵扯不开,我们首要分析器件本身的特性,存储技术和容量选择、I/O引脚、片上外设、系统吞吐能力、功耗、封装,由于平台化的要求,一般在选择一个厂家的单片机以后,软件人员往往不愿意去选择其他的软件,因为改变的代价往往是带来巨大的工作量。
  具有讽刺意味的是,往往一个系统在进行CTO(成本优化,Cost Techinque Optimize)的过程中,往往直接在BOM表体现出来的正是单片机的价格上。如将16位平台的单片机改为8位平台的,或者是从欧美厂家的改为日本厂家的。在这个过程中,最牵扯的还是软件的大量的工作。
  我个人的感受,硬件设计过程中的很多问题都需要软件去实现,因为所有的信号都是由单片机来处理的,所有的功能设计的考虑再周全,如果在软件上不能够进行处理完善,结果往往也是不进入人意。举几个例子,
1.电源监控
  对于汽车电子来说,需要密切注意对电源的监控:
首先要注意的过压欠压的处理,这个硬件分析在前面的博客中已经计算过了。主要的出来四个值,过压高,过压低(正常),欠压高(正常),欠压低四个门限。如果我们采样过快,带宽过高可能会引入很大的干扰噪声和误差。
其次要考虑的就是电源跌落,在ISO16750,ISO7637-2中有详细的规定,我们需要快速的检测出电源跌落的过程,以便我们能关闭负载,降低单片机的工作负荷,存储重要的数据。因此我们的采样速度不能过低,过低导致响应过慢,模块的功能等级变低。
在电源采集电路上往往使用电容滤波(低通),我们需要考虑以上两种不同的需求,电容的选值也就相对值得我们考虑。更重要的是,我们需要根据规范里面的要求折算成软件的需求和软件工程师进行PK,往往软件工程师不愿意考虑这些情况(我身边就是这样)。
2.唤醒策略
  在模块中往往存在着静态电流的指标,这在以前的博客中也有讨论过。根据不同的指标要求和开关唤醒策略,我们往往需要折算不同的唤醒策略的电流曲线,根据这个电流曲线折算平均电流。在时间的选取上,我们再次需要向软件工程师进行PK。
3.LDO的选取
  我们硬件工程师需要考虑逻辑系统(5V)的总需求电流,通过这个需求来选择单片机。前面有专门分析过LDO的热计算,而单片机则是“用电大户”,因此在这方面的考虑,又是需要坐下来冷静考虑和谈判的事情。
尤为重要的,以上不同选择,都需要硬件工程师对单片机架构有足够的了解,很惭愧,自己对这方面确实不够了解,在以后的学习中,也会尽量针对这方面的内容进行补充和学习。
  题外话:最近在构思怎么把购买的Mini2440开发板改成一个高速采集系统,自己申请了一些高速的AD,准备搭一个自用的测试装置。因为软件功底非常差(自己以前经常玩LABVIEW,对C代码和数据结构这些东东了解一片空白),盯着uCOS-2系统和USB驱动发呆。发现干些事情还是比较麻烦的,有支招的兄弟姐妹给偶出出主意。



关键词: 单片机     牵扯     硬件     软件     问题     我们    

高工
2012-11-28 09:25:39     打赏
2楼
楼主说得很好!

高工
2012-11-28 23:12:29     打赏
3楼

硬件软件一起才能把产品做好!


高工
2012-11-28 23:50:28     打赏
4楼
楼上说的不错,,5

高工
2012-12-03 21:58:13     打赏
5楼
支持,系统简单的最好是软件,硬件都懂

工程师
2012-12-04 17:33:52     打赏
6楼

现在的情况下要做到软硬通吃那绝对是大牛级别的人物了。对公司来说,系统的一致性是需要在最开始就要考虑和做好布局的。尽量使用一家的产品,尽量使用一个系列,尽量使用通用平台,尽量使用有替代型号的芯片,这些都能提高系统重用度,和减少软件工作量,让工程师有更多时间开发新的产品


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