Datasheet(數據手冊):電子元器件或者芯片的數據手冊規格書,一般由廠家編寫,格式一般為PDF,內容包括性能介紹,如電氣參數、物理參數等(主要講芯片可以做什么用)、引腳功能及管腳定義(要畫原理圖)、內部寄存器定義(要寫程序)、制造材料和封裝形式(制造采購都要問的)。
另外,作為工程師,必須注意的還有器件的典型性能、最小和最大需求以及特性、在不損壞”它的條件下你能做什么、以及使用建議和提示。
從項目角度來看datasheet?
1. 首先涉及到的是元器件選型。在項目初步籌備階段,元器件選型乃是一項至關重要的任務。每個芯片的數據表通常在開篇最為顯著的位置提供一份簡要介紹及特性清單,囊括了器件的電源供應電壓,電流,功耗,資源,封裝規格等基礎信息,憑借這些細節我們能夠迅速明確芯片的功效及其應用領域,從而判定該芯片能否滿足項目需求。進而便捷地進行篩選,順利完成選型工作。
2. 選擇了合適的器件型號以后,接下來即可啟動后續的硬件設計工作。對于硬件工程師而言,器件的封裝,管腳分配、引腳圖及功能、參考設計等部分無疑是主要關注的焦點。有了這些關鍵環節,硬件工程師便可立即投入工作。
3. 在完成初步的PCB構造設計,并證實原理圖無誤之后,就可以開始PCB的布局布線。一些數據表會貼心地將參考板的PCB布局整合在其中,有些則會將這類內容以獨立文檔的形式提供。
在常見的部分,如供電、復位、調試電路等,我們可以盡可能參照這些得力的文檔,深入研究布局設計指南,以降低在PCB布局布線上的風險,提升首次成功的可能性。鑒于每個項目的需求各異,在器件的使用上亦會存在差異,因此這些與參考設計不盡相同的部分便是我們需重點關注的重心。我們可以在設計過程中邊探索邊解決問題。例如,在具體管腳上選擇上拉下拉或懸空時都必須極其謹慎,許多微小陷阱往往隱藏在這些管腳的處理上。
數據表通常會有明確闡述,這需要我們仔細閱讀。數據表所包含的圖表經常非常豐富,我們在初期硬件設計時均可有針對性地關注。如器件的推薦使用參數、高低電平判別電壓等,這些在設計階段務必明確。某些器件的非線性參數會采用圖像方式予以展示。例如,在不同的使用電壓環境下,二極管的導通電阻會發生變化。我們需依據不同的項目使用需求進行決定。
或者有些資料會轉化為圖表形式呈現器件性能,這些同樣應在設計階段予以關注。還有一些圖表顯示了器件的測試方法等,這些在設計初期可以暫忽略,待實際應用時再詳細理解即可。除了硬件內容,數據表中還可能涵蓋軟件部分。然而,不同器件的軟件部分工作差異巨大,難以簡單概括。
一個通用原則是先主后次。主即是關注器件的啟動、復位、地址空間、調試信息等與器件正常運行密切相關的主要部分,確保器件可以正常運轉。次即為器件的外圍接口等。器件已恢復正常工作后,我們再依據數據表的指引逐一調試各個不同的模塊。
大體上,通過上述內容我們便可實現設計。但值得注意的是,許多大型廠商的數據表實際上遠不止這些內容,例如ADI公司所出品的一些ADC/DAC器件資料中,還包含有有關AD/DA轉換的原理性詳解內容,這些關于芯片的第一手資料有時甚至比教科書更為詳盡,如果能夠在閑暇之際仔細研讀,無疑會為我們的設計帶來極大的裨益。數據表既可成為我們設計中的得力助手,同時也是學習的珍貴資料。
各取所需
讀datasheet最高深的境界,不僅要看datasheet上的內容,凡是涉及到的算法,協議,配合器件,都要懂,要善于做延展輔助閱讀,甚至看清楚芯片背后的設計哲學。聽說要寫個datasheet簡單的三四個月,難的甚至需要四五年,融入的其實都是精華。
當然,不同職業從datasheet里獲得的信息重點是不一樣的。
如果你是IC design, 可能更注意application note,diagram , reg file 這種給你設計以參考的部分。
如果是你硬件工程師,你會注意電器特性,pin list ,封裝尺寸等幾個章節。
如果你是Marketing, 你會關注feature list , reference design , 電器特性等章節。
如果你是軟件工程師, 你需要看寄存器和軟件章節。
如果你是project manager,你需要關注所有章節。
實際用到芯片的主要是這幾種情況:
第一種,設計制作芯片的,集成電路、微電子、半導體行業的,集成電路設計、畫芯片版圖,了解芯片內部構造功能的;
第二種,應用芯片的,也就是滿足項目或者產品需求,需要芯片來作為某一環節功能實現的;
第三種,對芯片提供外圍電路支持,布局布線,畫電路板。
如何找到你想要的Datasheet
1.最直接的方法就是去原廠官網上下載。這方面各大芯片廠商為用戶考慮的都比較周到,一般常用器件在各個公司的官網上都能夠按照器件型號查找并方便的下載到。如TI(TI),NXP (恩智浦),ADI (亞德諾)等等。
2.電子元器件搜索平臺,在器件的PDF預覽頁,除了查看器件DataSheet外,還可以查看器件的用戶編程手冊及產品封裝文件等。
網站上還能找到很多不好確定型號的器件資料,比如一些常用的開關,按鍵,連接器等;同時還可以了解到器件的價格庫存。
最后:
每家公司的datasheet都有嚴格的規范,及獨特的風格,有時候還會穿插一些原理性的介紹,甚至比教科書寫得還好。設計新手可以從典型芯片入手,觸類旁通。但datasheet只是一個參考,要掌握芯片其實還是要靠應用、以及out of spec的驗證和調試。
審核編輯:黃飛
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原文標題:如何閱讀元器件的Datasheet?快速掌握產品引腳圖及功能等關鍵信息?
文章出處:【微信號:mcu168,微信公眾號:硬件攻城獅】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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