电路设计

通过我们之前对电容特性的分析，及电容安装后的电容特性参数的改变后的电容特性的分析。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-05/博客/100042813-68448-r1.jpg&quot; alt=“电路板走线” width="600"></center><center><i>电路板走线</i></center>

我们大致可以总结出高速信号PCB布线中，对电容的处理要求，简单的说，就是降低寄生电感。

具体措施有以下六种：

1、减小电容引线引脚的长度

2、实用宽的引线

3、电容尽量靠近器件，并直接和电源管脚相连

4、降低电容的高度（使用表面贴装型的电容）

5、电容之间不要共用过孔，可以考虑多打几个过孔接地或电源

6、电容的过孔尽量靠近焊盘（能打在焊盘上最佳）

在设计很多电源电路滤波器时，我们希望电源上的滤波器工作的带宽越宽越好。但是我们应该如何去选择电容呢？

一些常见的电容器滤波组合，比如0603 1uF和0603 0.01uF的电容滤波组合和0603 1uF和0402 0.01uF的电容滤波组合那个滤波带宽宽一些呢，他们之间又有什么区别呢，应该怎样去选择呢？

下面我们就详细的分析不同电容的滤波器组合的作用。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2019-04/博客/100018805-64920-t1.jpg&quot; alt=“0603 1uF和0603 0.01uF并联滤波” ></center><center><i>0603 1uF和0603 0.01uF并联滤波</i></center>

<strong>讨论：</strong>

在电路设计干货----微控制器（MCU）IO口类型详解一，一文中我们提到IO口分为GPIO口和专用IO口。而GPIO的八种工作模式详解：浮空输入、带上拉输入、带下拉输入、模拟输入、开漏输出、推挽输出、开漏复用输出。那下面我们将主要介绍这些IO口的一些用法。

<strong>I/O口的输出模式下，有3种输出速度可选(2MHz、10MHz和50MHz)。</strong>

这个速度是指I/O口驱动电路的响应速度而不是输出信号的速度，输出信号的速度与程序有关（芯片内部在I/O口 的输出部分安排了多个响应速度不同的输出驱动电路，用户可以根据自己的需要选择合适的驱动电路）。

<strong>通过选择速度来选择不同的输出驱动模块，达到最佳的噪声 控制和降低功耗的目的。</strong>

高频的驱动电路，噪声也高，当不需要高的输出频率时，请选用低频驱动电路，这样非常有利于提高系统的EMI性能。当然如果要输出较高频率的信号，但却选用了较低频率的驱动模块，很可能会得到失真的输出信号。

关键是GPIO的引脚速度跟应用匹配。

比如：

1、对于串口，假如最大波特率只需115.2k，那么用2M的GPIO的引脚速度就够了，既省电也噪声小。

随着智能时代的到来，各种人工智能应用的产品如：车载导航系统、可穿带设备、智能家居等目不暇接，而在这中间，微控制器的应用范围越来越广泛。微控制器（Microcontroller）俗称单片机（Single-chip Microcomputer）,也称为微处理器（Microprocessor）。它是把微型计算机的主要部件都集成在一块芯片上的单芯片微型计算机。那么在学习选用MCU和其他逻辑器件的时候我们常别人说这款芯片是推挽输出驱动能力强，这个引脚是开漏输出需要加上拉电阻。有时候会感觉一头雾水，今天就详解一下各IO口的类型与应用。

IO口分为GPIO口和专用IO口。

<strong>GPIO的八种工作模式详解：浮空输入、带上拉输入、带下拉输入、模拟输入、开漏输出、推挽输出、开漏复用输出。</strong>

<strong>1、浮空输入_IN_FLOATING</strong>

大多数时候，出现在教科书中的电路图和设计与我们每天工作中完成的真实电路大相径庭。电路设计并非易事，因为它需要对构成电路部分的每个元件都有充分了解，且实现“完美”设计需要大量实践。但是，当你在电路设计中牢记并应用以下技巧时，它们将有助于使你的电路看起来更专业、能以最佳效率工作、并提高你的专业素养。

<strong>1．使用框图</strong>

本技巧似乎显而易见，但往往被过分自信的人忽视，他们认为自己已经把要做的活都弄明白了。完全按照你的需要表述电路的方框图对电路的成功设计至关重要。在你开始工作之前，方框图为你提供了一个大纲，它还为将要查看和检查你电路的任何人提供了极好的参考资料。

硬件设计就是根据产品经理的需求PRS（Product Requirement Specification），在COGS（Cost of Goods Sale）的要求下，利用目前业界成熟的芯片方案或者技术，在规定时间内完成符合PRS功能（Function），性能（Performance），电源设计（Power Supply）， 功耗（Power Consumption），散热（Thermal/Cooling），噪音（Noise），信号完整性（Signal Integrity）， 电磁辐射（EMC/EMI），安规（Safety），器件采购（Component Sourcing），可靠性（Reliability），可测试性（DFT： design for test），可生产性（DFM：design for manufacture）等要求的硬件产品（注意：是产品不是开发板）。