硬件设计

来自jacky大神整理的硬件基础知识问答20例。半导体或芯片的 0.25um、 0.18um、 90nm、 7nm工艺指的是什么？

在串行通讯中，把通讯接口只能发送或接收的单向传送方法叫单工传送；而把数据在甲乙两机之间的双向传递，称之为双工传送。在双工传送方式中又分为半双工传送和全双工传送。半双工传送是两机之间不能同时进行发送和接收，任一时该，只能发或者只能收信息。

一般情况下，8－10毫安以下的工频电流，50毫安以下的直流电流可以年作人体允许的安全电流 一般情况下，人体电阻可按1000－2000欧考虑。

硬件设计中，需要考虑的一个重要问题就是低功耗设计，但是如果你火候不够，往往会误入“自以为是低功耗”的怪圈。现在让我们来看看老司机是如何点评低功耗设计中的8大现象的。

<strong>现象一：</strong>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）。

<strong>现象二：</strong>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）。

<strong>现象三：</strong>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。

<font color="blue"><strong>1、引言</strong></font>

目前，集成电路的嵌入式技术发展越来越快，各色嵌入式产品也越来越受欢迎，尤其是以大屏幕多功能的手机、平板电脑等为典型代表，做为其控制核心的高性能、低功耗的微控制器（MCU）起到了决定性作用。因此以CPU为核心MCU的设计也成为了诸多高等院校、各大公司进行市场竞争的一个主流发展方向。
</strong></font>
<font color="blue"><strong>2、MCU选型技术

电子产品的设计越来越趋向于模块化，不同功能模块经过有机结合可快速打造出优质、性能各异的产品。而其中模块的连接就显得尤为重要，今天就由资深硬件工程师分享一些关于连接器选择的经验。

连接器就像程序的函数接口，设计合理了，将来产品维护、升级、移植都会事半功倍，使产品保持持久的生命力；设计不合理，造成将来维护、升级时困难重重，牵一发而动全身，最终使产品失去竞争力，连接器的重要性不言而喻。

连接器，也就是工程师俗称的接插件，用于把两个电路板或电子设备连接起来，实现电源或信号的传输。通过连接器，可以使电路模块化，简化电子产品的装配过程，使产品便于维护、升级。

连接器种类非常多，常见的种类有通信接口端子、接线端子、线对板连接器、板对板连接器等。每个种类又可细分为若干类，如：

板对板连接器包括排针排母、PC104、板对板连接器等；
线对板连接器包括FPC连接器、IDC插座、简易牛角座等。

对于模块化的电路，连接器的选型有着举足轻重的作用，那么在选择连接器的时候我们应该从哪些角度去考虑适合硬件使用的连接器呢？

1、引脚、间距

<strong>1、引言</strong>

目前，集成电路的嵌入式技术发展越来越快，各色嵌入式产品也越来越受欢迎，尤其是以大屏幕多功能的手机、平板电脑等为典型代表，做为其控制核心的高性能、低功耗的微控制器（MCU）起到了决定性作用。因此以CPU为核心MCU的设计也成为了诸多高等院校、各大公司进行市场竞争的一个主流发展方向。

<strong>2、MCU选型技术</strong>

微控制器（MCU）的应用领域非常广泛，如消费类电子市场中的手机、照相机、摄像机、MP3、MP4、平板电脑、笔记本电脑、PC机、各种遥控电动玩具等，还有汽车电子的电子钥匙、控制系统、导航、倒车影像、倒车雷达等，还有各种安全防卫系统、医疗器械、工业控制、武器装备、航空航天等各个领域。因此在设计MCU之前需要进行明确的市场定位，从而使目标产品有的放矢，并在高性能、低成本、多功能、轻体积、低功耗、高可靠、散热好、抗辐照、抗单粒子、适应超高温和超低温等方面具有很强的竞争力。MCU硬件设计主要包括两大部分：CPU选型和外围IP核的选取。

<strong>3、CPU选型</strong>