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--- learntodesignpcb3 [2019/05/22 14:36]
gongyu
+++ learntodesignpcb3 [2019/05/23 00:17] (当前版本)
gongyu
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 ## 第三章：数据手册的阅读
-### 认真阅读元器件相应的数据手册
+PCB设计中非常有挑战但又跳不过去的一个坎就是根据元器件的数据手册进行建库（原理图符号库和PCB封装库）、重要信号的外围元器件布局以及布线，不幸的是99%的可能性 - 你用到的元器件只有英文的数据手册，而且还是上百页，如何高效地阅读英文数据手册并能够在很短的时间内迅速提取与设计相关的重要信息是非常重要而且是必备的技能。
-### 确定是官方最终的版本的数据手册
+### 3.1 数据手册一定要看英文、正确版本的
-### 参考原厂提供的参考设计的原理图库、连接方式
+有的工程师说 - 我有翻译工具可以将数据手册翻译成中文。听我的 - 最好用英语看原汁原味的资料，原因有三：
+  * 你能相信翻译工具的准确性么？这可容不得一丝的错误。我个人的体会，即便是经验丰富的工程师翻译过来的文章，读起来都不如原汁原味的英文好理解，何况机器翻译呢？即便采用了现在牛x哄哄的AI技术，能够达到95%的准确率已经是谢天谢地了，那5%的不准确性会让你吃尽苦头；
+  * 你能确保将来任何时候都能用翻译工具解决你的阅读问题么？就像你已经习惯了戴眼镜，有的时候正好找不到眼镜，你就瞎了。如果你要成为一个优秀的工程师，尤其还期望在企业里不断上升，阅读英文文献是你必须要跨过去的一道坎；
+  * 其实根本不难，你阅读上十几篇数据手册就会发现这玩意很容易 - 专业词汇就那么几个，语法就跟八股一样，很容易举一反三。这么容易的事情没有退缩的理由，勇敢滴克服吧。
-### 养个按照数据手册中提供的封装信息进行PCB封装库的构建、一个器件一般会有多个不同的封装，元器件型号要对应于器件的正确封装信息
+假设你愿意挑战自己，坚持用英语来阅读，下一步你要掌握的就是如何在最短的时间内从几十页甚至上百页的数据手册中把你需要的关键信息迅速定位提取出来，就如你从新东方学到的考托福的技巧一样，即便读不懂，也知道如何答题。
-### 尤其要注意电源、时钟、差分信号的连接需求
+厂商的器件手册可能更新过多次，首先要确保你用的数据手册是官方的最终版本，且和你用的元器件相对应。有些不良的数据手册网站，不知从哪里扒的信息，把几年前有错误的PDF数据手册文件也收录了，工程师用的时候没有注意，导致设计中出现了错误，因此一定要到厂商的官网去下载最后版本的数据手册，或者到Datasheet5网站上去查询下载。
-### 管脚定义：
+### 3.2 英文数据手册的重要组成
-#### 管脚编号
+{{ :ds_p1.png |}} <WRAP centeralign>首页都是关键信息汇总页 </WRAP>
-#### 每个管脚的功能
+所有厂商的产品数据手册都长得一个模子，比如在第一页为基本信息汇总页，大体都是这些信息
+  - 元器件的型号
+  - 简单描述
+  - 功能
+  - 特性
+  - 应用领域
+  - 功能框图
+  - 隐含在特性或描述里面的封装信息
-#### 物理上的排列方式
+不信你拿几个厂商的器件数据手册对比一下。
-#### 注意不同的封装其定义不同
-#### 管脚1的位置
-#### 散热/接地管脚
-#### Vcc、Vdd、Vss、CLK、CLR、NC管脚的含义
-#### 低电平有效
-### 极限工作和推荐工作条件
-### 关键性能和各参数之间的曲线
-#### 参数变量之间的关系
-#### 电流vs电压的关系
-#### 灵敏度vs温度的关系
-#### 要让器件工作在“安全区”
-### 应用中需要注意的地方
-#### 供电
-#### 接地
-#### 时钟
-#### 物理连接
-### 封装信息
-#### 制作PCB封装库的重要参考
-#### 注意Pin1的位置
-#### 注意其焊盘的大小
-#### 一般在Datasheet的最后面
-#### 不同的封装对应不同的型号尾标
-#### 不同的温度范围/应用级别也对应不同的型号尾标
-### 参考连接方式及相应的时序要求
-### 参考设计 - 借鉴其符号及电路连接方式
-#### EVKit和DevKit的区别
-#### 一般在器件数据手册后面
-#### 有些参考设计有独立的文档
-#### 参考设计主要用于用户进行评估用的，因此有很多用于测试的接口，在实际的设计中要简化掉
-PCB设计中非常有挑战但又跳不过去的一个坎就是根据元器件的数据手册进行建库（原理图符号库和PCB封装库）、重要信号的外围元器件布局以及布线，不幸的是99%的可能性 - 你用到的元器件只有英文的数据手册，而且还是上百页，如何高效地阅读英文数据手册并能够在很短的时间内迅速提取与设计相关的重要信息是非常重要而且是必备的技能。
-有的工程师说 - 我有翻译工具可以将数据手册翻译成中文。听我的 - 最好用英语看原汁原味的资料，原因有三：
-你能相信翻译工具的准确性么？这可容不得一丝的错误。我个人的体会，即便是经验丰富的工程师翻译过来的文章，读起来都不如原汁原味的英文好理解，何况机器翻译呢？即便采用了现在牛x哄哄的AI技术，能够达到95%的准确率已经是谢天谢地了，那5%的不准确性会让你吃尽苦头；
-你能确保将来任何时候都能用翻译工具解决你的阅读问题么？就像你已经习惯了戴眼镜，有的时候正好找不到眼镜，你就瞎了。如果你要成为一个优秀的工程师，尤其还期望在企业里不断上升，阅读英文文献是你必须要跨过去的一道坎；
-其实根本不难，你阅读上十几篇数据手册就会发现这玩意很容易 - 专业词汇就那么几个，语法就跟八股一样，很容易举一反三。这么容易的事情没有退缩的理由，勇敢滴克服吧。
-假设你愿意挑战自己，坚持用英语来阅读，下一步你要掌握的就是如何在最短的时间内从几十页甚至上百页的数据手册中把你需要的关键信息迅速定位提取出来，就如你从新东方学到的考托福的技巧一样，即便读不懂，也知道如何答题。
-厂商的器件手册可能更新过多次，首先要确保你用的数据手册是官方的最终版本，且和你用的元器件相对应。有些不良的数据手册网站，不知从哪里爬的信息，把几年前有错误的PDF数据手册文件也收录了，工程师用的时候没有注意，导致设计中出现了错误，因此一定要到厂商的官网去下载最后版本的数据手册，或者到Datasheet5网站上查询下载。
-所有厂商的产品数据手册都长得一个模子，比如在第一页基本都是这些信息 - 元器件的型号、简单描述、功能、特性、应用领域、加上功能框图，以及隐含在特性或描述里面的封装信息。不信你拿几个厂商的器件数据手册对比一下。
 第一页非常重要，根据这一页的信息你可以判断这是不是能满足你需要的器件。
 有一个页面专门对器件的管脚进行说明的 - 管脚的编号、每个管脚的功能、这些管脚的排列方式、管脚1的位置。很多的器件有多种不同封装，每种封装的管脚排列和功能定义是不同的，一定别弄叉了。
+{{ :ds_p2.png |}} <WRAP centeralign>管脚定义信息页面 </WRAP>
 有的器件在肚子上有一个Pad用于散热或者接地，很多工程师在画图的时候把这个Pad给忽略了，导致了性能的下降甚至不能工作。一定要注意这个Pad，并在原理图的符号库以及封装库上反应出来。
 有一些约定俗成的管脚命名，比如Vcc、Vdd等都是指电源（具体是多少V要看数据手册中的说明）、还有CLK（时钟）、CLR（复位）、NC（无连接）、GND（地）等一些常用的信号管脚。
+{{ :ds_p3.png |}}  <WRAP centeralign> 极限工作条件和推荐工作条件页面 </WRAP>
 很多人会把这两个给弄混，前者是指器件正常工作不能超过的条件（比如供电电压，如果超过了范围，会损害器件），后者表格中的参数是指让器件正常工作的时候需要的条件，以及在这些条件满足的时候器件的一些关键指标会是什么值。
-这些曲线非常重要，器件在各种外围条件下工作时能够达到的性能指标就在这些表格中体现出来。这些曲线是厂商实测得到，印刷在数据手册的表格中就是能够保证的。
+{{ :ds_p4.png |}} <WRAP centeralign> 器件的关键性能和各参数之间的关系曲线 </WRAP>
+这些曲线非常重要，器件在各种外围条件下工作时能够达到的性能指标就在这些表格中体现出来。这些曲线是厂商实测得到，印刷在数据手册的表格中就是能够保证的。
+{{ :ds_p5.png |}} <WRAP centeralign> 器件应用中需要特别注意的地方 </WRAP>
 很多器件会有专门的篇幅详细介绍在应用这个器件的时候如何供电、如何接地、如何提供时钟、如何外接其它器件等等，这在电路原理图设计以及PCB布局布线的时候一定要好好阅读并彻底领会。
+{{ :ds_p6.png |}} <WRAP centeralign> 器件的封装信息 </WRAP>
 创建该器件的PCB封装库一定要查这个页面，同一个型号的器件不同的封装对应不同的型号尾标，注意别张冠李戴。
+{{ :ds_p7.png |}} <WRAP centeralign> 元器件布局的设计说明 </WRAP>
+{{ :ds_p8.png |}} <WRAP centeralign> 器件之间连接的时序图 </WRAP>
 时序图也非常非常重要啊，尤其是在时序电路的连接时，必须满足传输信号在时序上的要求 - 时钟的最高频率、信号的上升沿、下降沿、建立时间、保持时间等等。比如在你的设计中用到MCU连接SPI外设，如果你不查时序图，极有可能调试好几天都不出正确的结果，因为你没有把收、发两端的时序对应好。
-厂商重要的器件，尤其是MCU、ADC等都会提供参考设计，甚至参考设计板。参考设计的电路图一般在该器件的数据手册尾部都会附上供参考，如果信息量太大，厂商会讲这些信息放在网站的独立目录下供下载阅读。
+### 3.3 参考设计的参考
+厂商重要的器件，尤其是MCU、ADC等都会提供参考设计，甚至参考设计板。参考设计的电路图一般在该器件的数据手册尾部都会附上供参考，如果信息量太大，厂商会将这些信息放在网站的独立目录下供下载阅读。
+{{ :ds_p9.png |}} <WRAP centeralign> 原厂提供的器件的参考设计原理图 </WRAP>
+{{ :ds_p10.png |}} <WRAP centeralign> 原厂建议的器件布局布线图 </WRAP>
+厂商的参考设计试图将各种应用场景尽可能多地覆盖到，在自己的设计中要根据实际的情况进行简化和调整，毕竟你要做的是一个产品，要做到性价比尽可能高，有些参考设计中的元器件就可以省略掉或着用其它器件替代，这个过程要慎重，要经过测试对比确定没有问题之后再做调整。
+有些厂商会在其官网或其授权分销商的网站上销售其参考设计、评估板（EvKi 天）或开发板DevKit，这个投入还是值得的，在设计前做好充分的性能和设计的评估能够大大降低后期的风险。如果你跟原厂或他们的分销商的关系比较好的话，一般能够拿到免费的或者借到他们的评估板/开发板。