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
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原文標(biāo)題:如何閱讀元器件的Datasheet?快速掌握產(chǎn)品引腳圖及功能等關(guān)鍵信息?
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