元器件Datasheet的高效閱讀技巧

Datasheet（數(shù)據(jù)手冊(cè)）：電子元器件或者芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)規(guī)格書(shū)，一般由廠(chǎng)家編寫(xiě)，格式一般為PDF，內(nèi)容包括性能介紹，如電氣參數(shù)、物理參數(shù)等（主要講芯片可以做什么用）、引腳功能及管腳定義（要畫(huà)原理圖）、內(nèi)部寄存器定義（要寫(xiě)程序）、制造材料和封裝形式（制造采購(gòu)都要問(wèn)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(xiàng)目角度來(lái)看datasheet？

1. 首先涉及到的是元器件選型。在項(xiàng)目初步籌備階段，元器件選型乃是一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù)。每個(gè)芯片的數(shù)據(jù)表通常在開(kāi)篇最為顯著的位置提供一份簡(jiǎn)要介紹及特性清單，囊括了器件的電源供應(yīng)電壓，電流，功耗，資源，封裝規(guī)格等基礎(chǔ)信息，憑借這些細(xì)節(jié)我們能夠迅速明確芯片的功效及其應(yīng)用領(lǐng)域，從而判定該芯片能否滿(mǎn)足項(xiàng)目需求。進(jìn)而便捷地進(jìn)行篩選，順利完成選型工作。

2. 選擇了合適的器件型號(hào)以后，接下來(lái)即可啟動(dòng)后續(xù)的硬件設(shè)計(jì)工作。對(duì)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(shè)計(jì)等部分無(wú)疑是主要關(guān)注的焦點(diǎn)。有了這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)，硬件工程師便可立即投入工作。

3. 在完成初步的PCB構(gòu)造設(shè)計(jì)，并證實(shí)原理圖無(wú)誤之后，就可以開(kāi)始PCB的布局布線(xiàn)。一些數(shù)據(jù)表會(huì)貼心地將參考板的PCB布局整合在其中，有些則會(huì)將這類(lèi)內(nèi)容以獨(dú)立文檔的形式提供。

在常見(jiàn)的部分，如供電、復(fù)位、調(diào)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(shè)計(jì)指南，以降低在PCB布局布線(xiàn)上的風(fēng)險(xiǎn)，提升首次成功的可能性。鑒于每個(gè)項(xiàng)目的需求各異，在器件的使用上亦會(huì)存在差異，因此這些與參考設(shè)計(jì)不盡相同的部分便是我們需重點(diǎn)關(guān)注的重心。我們可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中邊探索邊解決問(wèn)題。例如，在具體管腳上選擇上拉下拉或懸空時(shí)都必須極其謹(jǐn)慎，許多微小陷阱往往隱藏在這些管腳的處理上。

數(shù)據(jù)表通常會(huì)有明確闡述，這需要我們仔細(xì)閱讀。數(shù)據(jù)表所包含的圖表經(jīng)常非常豐富，我們?cè)诔跗谟布O(shè)計(jì)時(shí)均可有針對(duì)性地關(guān)注。如器件的推薦使用參數(shù)、高低電平判別電壓等，這些在設(shè)計(jì)階段務(wù)必明確。某些器件的非線(xiàn)性參數(shù)會(huì)采用圖像方式予以展示。例如，在不同的使用電壓環(huán)境下，二極管的導(dǎo)通電阻會(huì)發(fā)生變化。我們需依據(jù)不同的項(xiàng)目使用需求進(jìn)行決定。

或者有些資料會(huì)轉(zhuǎn)化為圖表形式呈現(xiàn)器件性能，這些同樣應(yīng)在設(shè)計(jì)階段予以關(guān)注。還有一些圖表顯示了器件的測(cè)試方法等，這些在設(shè)計(jì)初期可以暫忽略，待實(shí)際應(yīng)用時(shí)再詳細(xì)理解即可。除了硬件內(nèi)容，數(shù)據(jù)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(jiǎn)單概括。

一個(gè)通用原則是先主后次。主即是關(guān)注器件的啟動(dòng)、復(fù)位、地址空間、調(diào)試信息等與器件正常運(yùn)行密切相關(guān)的主要部分，確保器件可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。次即為器件的外圍接口等。器件已恢復(fù)正常工作后，我們?cè)僖罁?jù)數(shù)據(jù)表的指引逐一調(diào)試各個(gè)不同的模塊。

大體上，通過(guò)上述內(nèi)容我們便可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。但值得注意的是，許多大型廠(chǎng)商的數(shù)據(jù)表實(shí)際上遠(yuǎn)不止這些內(nèi)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(guān)AD/DA轉(zhuǎn)換的原理性詳解內(nèi)容，這些關(guān)于芯片的第一手資料有時(shí)甚至比教科書(shū)更為詳盡，如果能夠在閑暇之際仔細(xì)研讀，無(wú)疑會(huì)為我們的設(shè)計(jì)帶來(lái)極大的裨益。數(shù)據(jù)表既可成為我們?cè)O(shè)計(jì)中的得力助手，同時(shí)也是學(xué)習(xí)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(nèi)容，凡是涉及到的算法，協(xié)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(shè)計(jì)哲學(xué)。聽(tīng)說(shuō)要寫(xiě)個(gè)datasheet簡(jiǎn)單的三四個(gè)月，難的甚至需要四五年，融入的其實(shí)都是精華。

當(dāng)然，不同職業(yè)從datasheet里獲得的信息重點(diǎn)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(shè)計(jì)以參考的部分。

如果是你硬件工程師，你會(huì)注意電器特性，pin list ，封裝尺寸等幾個(gè)章節(jié)。

如果你是Marketing， 你會(huì)關(guān)注feature list ， reference design ， 電器特性等章節(jié)。

如果你是軟件工程師， 你需要看寄存器和軟件章節(jié)。

如果你是project manager，你需要關(guān)注所有章節(jié)。

實(shí)際用到芯片的主要是這幾種情況：

第一種，設(shè)計(jì)制作芯片的，集成電路、微電子、半導(dǎo)體行業(yè)的，集成電路設(shè)計(jì)、畫(huà)芯片版圖，了解芯片內(nèi)部構(gòu)造功能的；

第二種，應(yīng)用芯片的，也就是滿(mǎn)足項(xiàng)目或者產(chǎn)品需求，需要芯片來(lái)作為某一環(huán)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)的；

第三種，對(duì)芯片提供外圍電路支持，布局布線(xiàn)，畫(huà)電路板。

如何找到你想要的Datasheet

1.最直接的方法就是去原廠(chǎng)官網(wǎng)上下載。這方面各大芯片廠(chǎng)商為用戶(hù)考慮的都比較周到，一般常用器件在各個(gè)公司的官網(wǎng)上都能夠按照器件型號(hào)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(tái)，在器件的PDF預(yù)覽頁(yè)，除了查看器件DataSheet外，還可以查看器件的用戶(hù)編程手冊(cè)及產(chǎn)品封裝文件等。

網(wǎng)站上還能找到很多不好確定型號(hào)的器件資料，比如一些常用的開(kāi)關(guān)，按鍵，連接器等；同時(shí)還可以了解到器件的價(jià)格庫(kù)存。

最后：

每家公司的datasheet都有嚴(yán)格的規(guī)范，及獨(dú)特的風(fēng)格，有時(shí)候還會(huì)穿插一些原理性的介紹，甚至比教科書(shū)寫(xiě)得還好。設(shè)計(jì)新手可以從典型芯片入手，觸類(lèi)旁通。但datasheet只是一個(gè)參考，要掌握芯片其實(shí)還是要靠應(yīng)用、以及out of spec的驗(yàn)證和調(diào)試。

審核編輯：黃飛