单片机硬件系统设计规范v10.doc

单片机硬件设计规范
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杨继承
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序言 3
一、单片机硬件系统设计原则 4
㈠、系统的扩展和配置应遵循以下原则: 4
㈡、单片机系统硬件抗干扰常用方法实践 4
1、形成干扰的基本要素有三个: 4
2、干扰的分类 5
3、干扰的耦合方式 5
(1)直接耦合: 5
(2)公共阻抗耦合: 5
(3)电容耦合: 5
(4)电磁感应耦合: 5
(5)漏电耦合: 5
4、常用硬件抗干扰技术 5
(1)抑制干扰源 5
抑制干扰源的常用措施: 5
(2)切断干扰传播路径 6
切断干扰传播路径的常用措施: 6
(3)提高敏感器件的抗干扰性能 6
提高敏感器件抗干扰性能的常用措施: 6
5、其它常用抗干扰措施 6
(1)印制板工艺抗干扰: 7
(2)软件设计抗干扰: 7
二、原理图的设计 8
电路原理图的设计过程可以分为以下几个步骤: 8
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、检查和修改 8
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三、印制电路板(PCB)的布线流程 8
印制电路板的布线流程: 9
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(PCB)编辑器 9
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序言
,着重介绍了电路抗干扰设计中的一些注意点以及解决的方法,然后简单介绍了原理图的设计、PCB设计的工作步骤。
由于水平所限,疏漏和不当之处再所难免,敬请大家批评指正。
一、单片机硬件系统设计原则
一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容:一是系统扩展,即单片机内部的功能单元,如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时,必须在片外进行扩展,选择适当的芯片,设计相应的电路。二是系统的配置,即按照系统功能要求配置外围设备,如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等,要设计合适的接口电路。
㈠、系统的扩展和配置应遵循以下原则:
1、尽可能选择典型电路,并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。
2、系统扩展与外围设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求,并留有适当余地,以便进行二次开发。
3、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响,考虑的原则是:软件能实现的功能尽可能由软件实现,以简化硬件结构。但必须注意,由软件实现的硬件功能,一般响应时间比硬件实现长,且占用CPU时间。
4、系统中的相关器件要尽可能做到性能匹配。如选用CMOS芯片单片机构成低功耗系统时,系统中所有芯片都应尽可能选择低功耗产品。
5、可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分,它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。
6、单片机外围电路较多时,必须考虑其驱动能力。驱动能力不足时,系统工作不可靠,可通过增设线驱动器增强驱动能力或减少芯片功耗来降低总线负载。
7、尽量朝