漫談火牛

射頻識別技術(shù)漫談

射頻識別技術(shù)漫談(28)——基于MF1射頻卡的酒店門鎖設(shè)計

射頻識別技術(shù)漫談(29)——射頻接口芯片TRF7960

MEMS有各種尺寸和功能，從微型化的傳感器芯片，到獨特的微納米架構(gòu)，可以感知、測量、傳輸并控制幾乎所有傳感模式。MEMS實現(xiàn)了具有感知、控制和執(zhí)行能力的增強型微系統(tǒng)，這在十多年前幾乎無法想象。

常問設(shè)計師“設(shè)計中涉及的板子做熱測試了沒有”，答曰“不用測，我摸了一遍，這板子上沒有感覺燙的器件”。如此理解，大錯矣。舉例說明：某兩款筆記本電腦，本人親自用過的（為避免惹麻煩，不公布其名字），某款I(lǐng)廠家的鍵盤，摸著溫溫的，不熱；另一款H廠家的，摸著鍵盤發(fā)燙。我暗忖之，到底這兩款哪家的散熱更好？I家的殼體不熱，兩種可能，一種是人家低功耗做得好，結(jié)溫也不高；第二種是散熱做得很差，結(jié)溫很高，但隔熱做得好，散不出來，有燒毀的巨大風險。另一種H廠家的鍵盤發(fā)熱自然也是兩種可能，一是散熱做得好，結(jié)溫和殼溫差不很多，摸著外面很燙，但里面其實也就那樣了，問題不大；第二種是外面熱，里面更熱，那才叫個怕怕。以上二均為一線大品牌（具體是哪兩家，親們，你們懂的，I是老牌的牌子，現(xiàn)在換成了L，H還在），我相信，他們都是很好的筆記本電腦，于是由此推理也就得出一個結(jié)論：單從器件表面的溫度是不能判斷出結(jié)溫的，而使器件燒壞的是結(jié)溫；因此單靠摸的手感來判斷器件值得做熱測試是錯誤的。那到底該如何做呢？對MCU、驅(qū)動器件、電源轉(zhuǎn)換器件、功率電阻、大功率的半導體分立元件、開關(guān)器件類的能量消耗和轉(zhuǎn)換器件，熱測試都是必須的。不論外殼摸起來熱不熱。熱測試分兩種方式，接觸式和非接觸式，接觸式的優(yōu)點是測量準確，但測溫探頭會破壞一點器件的散熱性能，畢竟要緊貼器件表面影響散熱；非接觸式尤其是紅外測溫，誤差大，其測溫特點是只能測局部范圍內(nèi)的最高溫度點。但這些測試測出的僅僅是殼體表面溫度，結(jié)溫是不能被直接測得的，只能再通過△T = Rj * Q計算得出。其中，△T是硅片上的PN結(jié)到殼體表面的溫度差（Tj-Ts），Ts即是測得的殼體溫度，單位℃Rj是從PN結(jié)到殼體表面的熱阻，從器件的dadasheet上可以查到，單位℃/WQ是熱耗，單位W，對能量轉(zhuǎn)換類的器件，（1-轉(zhuǎn)換效率）*輸入功率就是熱耗，對非能量轉(zhuǎn)換器件，即一般功能性邏輯器件，輸入電功率約等于熱耗。 如此，結(jié)溫可以很容易的推算得出，如果（結(jié)溫，輸入電功率）的靜態(tài)工作點，超出了器件負荷特性曲線的要求（見本博客2010-08-30發(fā)表的《器件環(huán)境溫度與負荷特性曲線的常見錯誤》），則該器件的熱設(shè)計必須重新來過。如此反復多次，直到器件的靜態(tài)工作點滿足負荷特性曲線的有效工作范圍，則熱設(shè)計和熱測試通過。另外曾有人問我，我們傳導散熱都是采取加散熱片的方式加速散熱，可殼體表面加了散熱片，散熱片又有熱阻，豈不是加大了對散熱的阻礙？初看此問題，愣怔片刻，似乎極其有理，但深究下可發(fā)現(xiàn)其中的問題，熱阻不是僅僅有形的物體才有，無形的物質(zhì)照樣有熱阻，比如空氣。器件散熱到空氣中，其熱阻鏈路包括：PN結(jié)-殼表面的熱阻、殼表面到散熱片的接觸熱阻、散熱片本身的熱阻、散熱片表面到空氣的基礎(chǔ)熱阻、散熱片外的局部環(huán)境到遠端機箱外的風道的熱阻， 加裝了散熱片后，從表面來看，散熱片的熱阻算是新增加進來的，但如果不加的話，機殼將直接與空氣進行熱交換，這兩者間的熱阻可就大大增加了，通過加了散熱片，加大了散熱面積，意思是說，其實： 殼-空氣之間接觸熱阻>>（殼-散熱片接觸熱阻+散熱片熱阻+散熱片-空氣的接觸熱阻） 由此可以看出，加了散熱片，大大減小了散熱通道的總熱阻，仍然是對散熱有很大貢獻的。

火牛開發(fā)板用戶手冊

火牛（Transformer）即變壓器，是電力裝置，通過電磁效應將能量由一個電路傳到另一個電路，它可以有最少兩個線圈，又或者一個線圈，再加一個自動相連開關(guān)。

1、漫談AMBA總線-AHB在上篇文章文章我們已經(jīng)分析了AMBA總線系列中的APB總線的優(yōu)點和缺點?？偨Y(jié)得出：缺點1： APB支持且僅支持一個主機缺點2： APB兩個周期才能完成一個數(shù)據(jù)的傳輸

摘要： 在阿里巴巴，“柔性事務” 已經(jīng)是重構(gòu)分布式事務的標準方法，覆蓋了商品、交易、支付各個大規(guī)模應用場景，并且經(jīng)受了雙十一的考驗。DRDS 是阿里云提供的一款分布式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，它的原型是在阿里內(nèi)部使用了 10 年的數(shù)據(jù)庫中間件 TDDL。DRDS 在 TDDL 提供的數(shù)據(jù)切分和 SQL 路由能力上，強化了分布式查詢，事務和水平擴容能力。什么是柔性事務？在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)存儲在多個節(jié)點將引入兩個問題：分布式事務 - 業(yè)務需要更新多個節(jié)點的數(shù)據(jù)。全局二級索引 - 查詢無法準確的定位數(shù)據(jù)位于哪個節(jié)點。由于全局二級索引的同步依賴于事務，因此 分布式事務 是所有分布式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品都需要解決的核心問題。這一問題的關(guān)鍵是 —— 數(shù)據(jù)存儲在多個節(jié)點，原本在單機數(shù)據(jù)庫上不難實現(xiàn)的 ACID 特性在分布式環(huán)境下變得困難：因為網(wǎng)絡通信的不可靠，事務的原子性需要用多次日志和網(wǎng)絡通信來保證。存儲節(jié)點的增加，放大了單個存儲節(jié)點在事務過程中出現(xiàn)故障的風險。用鎖實現(xiàn)的事務隔離性，在故障或網(wǎng)絡抖動時嚴重影響性能。因此，在高可用與高性能的應用場景，分布式事務的最佳實踐是放棄 ACID，遵循 BASE 的原則重構(gòu)業(yè)務流程：區(qū)別于 ACID 特性的數(shù)據(jù)庫事務，這種放棄強一致性，采取最終一致方式執(zhí)行的分布式事務稱為 “柔性事務” (Flexible Transactions)。在阿里巴巴，“柔性事務” 已經(jīng)是重構(gòu)分布式事務的標準方法，覆蓋了商品、交易、支付各個大規(guī)模應用場景，并且經(jīng)受了雙十一的考驗。阿里內(nèi)部最常用的柔性事務方案有 “消息事務” 與 “TCC 事務” (Try / Confirm / Cancel)，它們的基本原理是一致的：將業(yè)務中的分布式事務分解成一個個在獨立分庫上執(zhí)行的子事務。用異步重試的方式執(zhí)行這些子事務，由框架或應用保證重試的 “冪等”（相同的業(yè)務邏輯不會被重復執(zhí)行）。如果需要回滾，以同樣方式執(zhí)行另一組子事務組成的補償操作，恢復事務前的業(yè)務狀態(tài)。柔性事務放棄了隔離性，減小了事務中鎖的粒度，使得應用能夠更好的利用數(shù)據(jù)庫的并發(fā)性能，實現(xiàn)吞吐量的線性擴展。異步執(zhí)行方式可以更好的適應分布式環(huán)境，在網(wǎng)絡抖動、節(jié)點故障的情況下能夠盡量保障服務的可用性 (Availability)。因此在高可用、高性能的應用場景，柔性事務是最佳的選擇。但是，現(xiàn)有的柔性事務方案都存在一個共同問題：它們是以框架或者中間件的形式存在，應用需要付出較大的改造成本：框架和中間件的接口帶來了學習成本。用戶需要理解一些概念（例如 “可靠消息” “冪等”）才能正確的使用。需要業(yè)務流程去適配工具，應用不但在架構(gòu)上要大幅調(diào)整，而且還影響業(yè)務流程的直觀性。有沒有更好的方案？有。 DRDS / TDDL 在新發(fā)布的 5.3 版本開始提供兩種類型的分布式事務：柔性事務 (FLEXIBLE) 和兩階段提交事務 (XA)。前者將柔性事務與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的使用方式相結(jié)合，提供了簡單易用、低成本、高性能的 DRDS 分布式事務功能。使用 DRDS 柔性事務開啟 DRDS 柔性事務只需要一行代碼：SET drds_transaction_policy = 'flexible';SHOW VARIABLES LIKE 'drds_transaction_policy'; +-------------------------+----------+| VARIABLE_NAME| VALUE |+-------------------------+----------+| drds_transaction_policy | FLEXIBLE |+-------------------------+----------+1 row in set (0.07 sec)除了一行代碼，DRDS 柔性事務的使用方法和普通事務完全相同：應用首先用 SET autocommit = 0和 SET drds_transaction_policy = 'flexible' 開啟柔性事務；然后在同一個會話中執(zhí)行事務的 SQL 語句 —— 最后當應用發(fā)起 commit 或 rollback 后，DRDS 將保證這些 SQL 語句執(zhí)行的原子性：全部成功，或者全部失敗。相比 TCC 或消息事務, DRDS 不需要業(yè)務編寫補償操作的回滾語句。DRDS 會根據(jù)事務中 SQL 語句的語義，自動生成相應的補償操作。例如，如果業(yè)務執(zhí)行的是一條典型的資金扣減操作：UPDATE account SET balance = balance - 100 WHERE id = 123 AND balance >= 100DRDS 會自動生成對應的反向退款操作：UPDATE account SET balance = balance + 100 WHERE id = 123由于柔性事務的弱隔離性，應用通常會擔心：提交失敗后，異步回滾操作是否會覆蓋并發(fā)的更新，造成 "Lost update" 或者 “回滾覆蓋” 問題。在傳統(tǒng) TCC 或消息事務中，回滾覆蓋問題需要由應用引入狀態(tài)、版本號、或樂觀鎖機制來規(guī)避。DRDS 柔性事務則使用了一些創(chuàng)新的方式來解決這個問題：1. 增量回滾前面的例子已經(jīng)展示了增量回滾是如何工作的：如果 DRDS 識別應用的 UPDATE 語句中包含 “增量操作”，例如：balance = balance - 100，則會在回滾語句中使用 balance = balance + 100 進行補償。由于增量操作的結(jié)果與順序無關(guān)，即使事務異步回滾，也不會覆蓋任何一筆業(yè)務的更新結(jié)果。增量操作的定義是 UPDATE 語句符合以下格式：UPDATE {表名} SET {列名} = {列名} [+/-] {常量表達式}, ... WHERE {條件表達式}增量回滾對賬戶、積分、庫存這樣的字段非常有用，而這些字段又通常是需要用分布式事務嚴格保證一致性的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。建議在應用中盡量對這一類字段采用 “增量操作” 的方式更新，既節(jié)省了一次數(shù)據(jù)庫操作（SELECT)，又避免了柔性事務 “回滾覆蓋” 的風險。2. 關(guān)鍵事務另一個防止回滾覆蓋的方法是 “關(guān)鍵事務”。在 DRDS 柔性事務中，應用第一次在事務內(nèi)執(zhí)行的 DML(INSERT/UPDATE/DELETE) 操作被放入 “關(guān)鍵事務” 內(nèi)執(zhí)行。在柔性事務的執(zhí)行流程中，“關(guān)鍵事務” 總是第一個開始，最后一個提交。DRDS “關(guān)鍵事務” 的執(zhí)行機制與單機事務相同，不需要記錄補償操作，也不需要異步回滾。因此，把具有回滾覆蓋風險的 UPDATE 操作放入 “關(guān)鍵事務” 內(nèi)執(zhí)行，是一個防止異步回滾的好方法?！瓣P(guān)鍵事務” 的設(shè)計，可以讓一個 DRDS 單機事務自然切換到分布式事務。在傳統(tǒng)的柔性事務方案中，應用需要識別業(yè)務場景是不是存在分布式事務，然后再根據(jù)場景采用不同的事務方式。而 DRDS 的特殊設(shè)計，可以做到開啟柔性事務，執(zhí)行單機事務也不產(chǎn)生任何額外代價。3. 后置執(zhí)行第三個方法是使用 “后置執(zhí)行” 優(yōu)化事務流程，防止產(chǎn)生回滾。DRDS 提供了一個全新的 SQL 執(zhí)行方式：“后置執(zhí)行”。用來優(yōu)化分布式事務中不影響業(yè)務最終執(zhí)行結(jié)果的跨庫操作。在分布式事務理論中，這一類優(yōu)化被稱為 “Best Efforts 1PC”：使用 “后置執(zhí)行” 非常簡單，只需要在 SQL 語句的頭部加入 /*TDDL:DEFER*/:/*TDDL:DEFER*/ UPDATE account SET balance = balance + 100 WHERE id = 123DRDS 保證后置執(zhí)行的 SQL 僅僅執(zhí)行一次，不需要應用關(guān)心出錯重試或者冪等的問題?！昂笾脠?zhí)行” 將事務中同步執(zhí)行的操作轉(zhuǎn)移至異步執(zhí)行，減少了分布式事務中持有鎖的時間，提高了事務執(zhí)行的并行度，因此可以很好的提升分布式事務的性能。同時，由于 “后置執(zhí)行” 用異步重試替代了回滾，它也是解決回滾覆蓋問題的另一個方法。使用 DRDS XA 事務新版本 DRDS 也支持 XA 事務，在柔性事務的基礎(chǔ)上提供了強一致能力。SET drds_transaction_policy = 'XA';SHOW VARIABLES LIKE 'drds_transaction_policy'; +-------------------------+-------+| VARIABLE_NAME| VALUE |+-------------------------+-------+| drds_transaction_policy | XA |+-------------------------+-------+1 row in set (0.07 sec)DRDS XA 事務使用兩階段提交協(xié)議 (XA Protocol) 保護子事務的提交與回滾，消除了柔性事務的異步回滾問題。由于 XA Protocol 在提交與回滾階段始終加鎖，避免了事務結(jié)束前的臟讀和覆蓋，但是對性能有較大影響?！昂笾脠?zhí)行” 功能在 DRDS XA 事務中同樣可用，能夠減少 XA 協(xié)議中的鎖，提供了進一步的性能優(yōu)化空間。由于 MySQL XA 實現(xiàn)機制的限制，我們建議只有在 DRDS 后端是 MySQL 5.7 版本以上才啟用 XA 事務功能。低成本、高性能從穩(wěn)定性和成本出發(fā)，DRDS 柔性事務不引入額外的服務和存儲節(jié)點，而是利用后端的 RDS/MySQL 存儲事務日志和回滾信息。在實現(xiàn)上，DRDS 盡可能的減少了事務過程中的數(shù)據(jù)傳輸和日志開銷，以提升分布式事務的性能。使用 sy***ench 壓測工具表明，在標準的 8core 16G 規(guī)格 DRDS 實例上，開啟柔性事務可以達到 9000 QPS 的優(yōu)異性能。相比不開啟事務的 sy***ench 壓測結(jié)果，性能差異不到 10%.小結(jié)從分布式事務的原理出發(fā)，最終一致的 “柔性事務” 與提供 ACID 保證的 “強一致事務” 是兩個獨立的發(fā)展方向。前者實現(xiàn)了更高的水平擴展能力與性能，代價是應用需要付出額外的開發(fā)成本；后者提供了強一致的數(shù)據(jù)訪問和更好的開發(fā)體驗，但存在性能上的限制。作為行業(yè)領(lǐng)先的云原生分布式數(shù)據(jù)庫，DRDS 同時在兩個方向拓展產(chǎn)品的邊界：降低應用使用 “柔性事務” 的開發(fā)成本。持續(xù)創(chuàng)新，提升 “強一致事務” 的性能和擴展性。DRDS 新版本提供的分布式事務功能（柔性事務以及 XA 事務）正是第一階段的成果。未來的 DRDS 產(chǎn)品將為企業(yè)用戶提供更多、更好的選擇：作為基礎(chǔ)的 “強一致事務”、標準的全局事務隔離級別、基于分布式 MVCC 的一致性讀、以及為高性能應用提供的 “柔性事務” 。在默認配置下，DRDS 將提供標準的事務 ACID 保證，以及高于業(yè)界水準的性能；而應用只需要付出較少的代價，就可以適配 DRDS 的特性，獲得更高的水平擴展能力和性能保證。原文鏈接

今天，我們來談談“超級豪華電車”的EMF測量。電車，早也是有跨入百萬級別的了。雖不豪華，但“壕”啊。你要說，不稀奇啊，那也不過是新能源車。nonono，我要說的是千萬級別的電車。你要說，這不就是軌道交通么套路那么多造價呢是高，但品牌“豪”在哪里呢？那就讓我來給你舉舉栗子~看看下面這則2005年的報道——上海地鐵4號線，被地鐵迷稱為“奶嘴”，仔細看看這青蛙眼造型的頭燈，是不是似曾相識？沒錯，這車就是保時捷公司設(shè)計，西門子公司生產(chǎn)的。坐地鐵的冷知識，又增加了~~~然而，我要問一句了，坐了那么多年的豪車，這些汽車由于低頻磁場所帶來的影響，你是否憂慮過？工程師們是否關(guān)注過？電磁場輻射是否超標了？對于軌道交通， 無論是乘客還是工作人員，都可能會接觸到軌道交通環(huán)境中的電磁場（EMF），其輻射水平高于我們正常日常生活中。所以EMF水平的測量和評估對于避免乘客和工作人員的過度暴露就非常重要了，要確保其保持在既定的最大限值以下。各個專業(yè)的國際組織或國家也紛紛制定了相關(guān)的標準，以保證人類的健康。我們已經(jīng)知道多個限值標準，ICNIRP 1998/2010/2020，IEEE C95以及中國的GB8702-2014等。它們規(guī)定了0- 300GHz范圍內(nèi)的電磁場輻射相對于人的限值要求。而不同行業(yè)的測試參考這些標準限值，再定義自己的測試方法和評估。那軌道交通方面，究竟有哪些測試標準？關(guān)于「標準&測量」你需要知道的對于軌道交通，相關(guān)的測試標準主要有：歐洲標準 EN 50500:2008/A1:2015歐洲電工委員會IEC 62597:2019《鐵路環(huán)境中電子電氣設(shè)備產(chǎn)生的與人體接觸有關(guān)的磁場水平的測量程序》中國標準GB/T 32577-2016《軌道交通有人環(huán)境中電子和電氣設(shè)備產(chǎn)生的磁場強度測量方法》TB/T 3351-2014《動車組內(nèi)低頻磁場限值與測量方法》軌交方面標準對于以上標準內(nèi)容進行總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)測試要求和方法大體一致。● 測試頻率范圍：0–20kHz（主要包括機車車輛、牽引供電設(shè)備、信號設(shè)備，不過由于信號設(shè)備的功率相對其他源較低，一般會忽略）● 測量場：DC直流/AC交流磁場（20kHz以內(nèi)，磁場占主導作用）● 測試限值參考：ICNIRP，IEEE（不同測試標準）● 測試位置1）機車車輛：內(nèi)部與外部測量2）既有的地面裝置：包括既有地面裝置的測量和最壞條件情況（如橋梁、平交道口、接觸網(wǎng)中最大可能的電流和第三軌等）● 測量設(shè)備：支持直流磁場的三軸同向探頭；支持100cm2且頻率范圍滿足5Hz–20kHz的三軸同向探頭；空間測量；數(shù)據(jù)記錄等要求我們再分各種位置展開看一下具體測量方法。軌交車輛車輛內(nèi)部：a）工作人員區(qū)域：測量應在排放源（例如電源轉(zhuǎn)換器、電力電纜和電力電感器）附近進行，例如駕駛座，或進行修理工作的區(qū)域等?！?測量高度應為離地面0.9米和1.5米● 水平測量與墻壁的距離應為0.3米或工人必須定位的最小距離（>0.3米）b）乘客區(qū)域：測量應在公眾/乘客最接近列車排放源（例如電力轉(zhuǎn)換器，電力電纜和電力電感器）的位置進行?！?測量高度應為離地面0.3米、0.9米和1.5米● 到墻壁的測量距離應為0.3米或與公眾的最小距離(>0.3米)車輛外部：工作人員/乘客區(qū)域：● 測量應在距離列車發(fā)射源（例如，電源轉(zhuǎn)換器，電源電纜和功率電感器）最近的位置，在0.3米的水平距離處進行● 從距離運行軌道頂部的0.5米，1.5米和2.5米的高度處測量● 一般公眾的測量不應在第三條鐵軌相對于鐵軌的同一側(cè)進行既有裝置開放的鐵道線：與公眾有關(guān)的測量應在下表所述的水平距離處進行。如果最接近的訪問距離比這些距離更遠，則使用最小可訪問距離。測量高度應高于地面1.5米（理解為公眾可能站立的地方）?？拷潭娫囱b置的區(qū)域：測量應在工作人員或公眾可能在的最接近固定供電設(shè)施（如變電站）的排放源的位置進行?！?測量高度為距離公眾區(qū)域0.3米、0.9米和1.5米● 專門供工人使用的區(qū)域的測量高度為0.9米和1.5米● 與墻壁或圍欄的水平測量距離為0.3米或與公眾和工人所在區(qū)域的最小距離（>0.3米）站臺● 測量高度：距平臺水平以上0.9米和1.5米● 水平距離：距平臺邊緣0.3米以上是關(guān)注公共交通中的軌道交通的EMF測試情況。說完軌交，咱一定得說說汽車和公交車。畢竟這兩種出行方式的EMF電磁輻射的相關(guān)標準也同樣重要。車輛電磁場測量方法近些年主要的熱度標準就是 GB/T 37130-2018 “車輛電磁場相對于人體曝露的測量方法”?！?測量頻率范圍：10Hz – 400kHz● 測量針對的車輛：L、M、N類汽車、公交車輛等● 測量設(shè)備：頻率范圍滿足要求；各向同性磁場探頭外徑不超過13cm。頻率分辨率要求如下圖：● 測試位置：以M類乘用車為例，如下圖。主要圍繞座椅頭枕中心、靠背中心、座墊中心、腳部空間區(qū)域四個子區(qū)域這樣的座椅7點位展開測試。另外就是中控位置以及新能源汽車的充電接口區(qū)域。乘用車測量點位● 測量限值：GB8702-2014以及ICNIRP等。還有一些整車企業(yè)參考標準制定的一些企業(yè)標準。所以，無論你是坐在地鐵車廂亦或是佇立站臺，還是開著自己的愛車。電磁輻射的風險都已經(jīng)在EMF標準的安全防護下被及時排除。那么到底是用什么測量的呢？在為您展示飄洋過海來自西班牙Wavecontrol公司的手持式電磁場強測量儀SMP3之前，大致先說說如下幾個 優(yōu)秀特質(zhì) 。測量范圍DC – 60GHz，RMS均方根值和各向同性的場強探頭；DC –10MHz，實時FFT頻譜分析；加權(quán)峰值測量法（WPM），實時限值對比的百分比結(jié)果顯示；根據(jù)國際/國家標準限值評估測量結(jié)果：GB 8702、ICNIRP、IEEE C95、2013/35/EU、FCC等「SMP3」推薦SMP3電磁場強測量儀可以搭配Wavecontrol公司的所有場強探頭，以滿足0 – 60GHz寬頻率范圍的測試場景。頻譜分析及WPM加權(quán)峰值測量功能更是可以達到10MHz頻率范圍。2022年12月推出的SMP3SMP3及各探頭電場或磁場測量頻率范圍見下圖：無論是軌道交通，還是小汽車或公交車，SMP3手持式電磁場強測量儀都可以符合標準，并按照標準要求的方法進行測試。下面讓我們繼續(xù)展開來看?！壍澜煌ㄇ懊嬉步o大家按照軌道交通標準所要求不同位置的測試，提供了相應的現(xiàn)場測試圖。主要是0–20kHz的DC直流和100cm2的AC交流磁場的測試。1、SMP3 + WPH-DC探頭（DC – 40kHz），可以滿足DC直流靜態(tài)磁場測試要求。2、SMP3+WP400探頭（1 – 400kHz）AC交流磁場時域測試、FFT測試——“ The SMP3 field meter provides the most advanced features and technology on the market, designed for users who need high-quality measurements, ease of use and good reporting tools.”（ SMP3場強儀提供先進的功能和技術(shù)，專為注重高質(zhì)量測量、良好設(shè)備易用性及優(yōu)秀報告工具的用戶而設(shè)計 。）”汽車/公交等車輛依據(jù)GB/T 37130或其他標準測試汽車/公交等車輛電磁場?？勺杂蛇x擇單個點位或多個點位同時測試。1、單點位測試：SMP3+WP400C探頭（1-400kHz，支持標準包括GB8702-2014及ICNIRP等）+5米/10米探頭延長線（方便遠距離操作）+Wavecontrol Streamer實時測試軟件（頻率分辨率達1Hz）?？蓪崟r導出測試結(jié)果。SMP3+WP400C探頭+延長線2、多點位同時測試：（最高可滿足車輛座椅7點位同時測試）?？晒?jié)省逐點測試消耗的時間，并實時可導出所有點位的時域和頻域測試結(jié)果。即SMP37+WP400C7+2米/5米延長線*7+Wavecontrol Streamer軟件。其實SMP3手持式電磁場強測量儀的測試應用場景不僅于此。家電、醫(yī)療、電網(wǎng)、能源、國防等其他各行各業(yè)，都可以用這樣的產(chǎn)品，以后有機會再為大家一一介紹。相信擁有或即將擁有這樣一套系統(tǒng)的你，一定能夠輕松駕馭軌交、汽車EMF測試，降低車輛電磁場輻射，始終符合標準要求，讓產(chǎn)品以最快的速度上市，這也是我們科電所致力的。

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本帖最后由 Nancyfans 于 2019-8-9 16:56 編輯 線上線下培訓課程推薦課程名稱：FPGA周六班，快速入門FPGA課程鏈接：http://url.elecfans.com/u/97edd21e88（一）流驅(qū)動和調(diào)用式架構(gòu)設(shè)計是每個FPGA工程師都要面臨的第一關(guān)。經(jīng)常有這樣的項目，需求分析，架構(gòu)設(shè)計匆匆忙忙，號稱一兩個月開發(fā)完畢，實際上維護項目就花了一年半時間。主要包括幾個問題，一，性能不滿足需求。二，設(shè)計頻繁變更。三，系統(tǒng)不穩(wěn)定，調(diào)試問題不收斂。磨刀不誤砍柴工，F(xiàn)PGA設(shè)計的需求分析是整個設(shè)計第一步。如何將系統(tǒng)的功能需求，轉(zhuǎn)換成FPGA的設(shè)計需求，是FPGA架構(gòu)設(shè)計的首要問題。首先， 需要明確劃分軟件和硬件的邊界。軟件主要處理輸入輸出、界面顯示、系統(tǒng)管理、設(shè)備維護。而FPGA則負責大數(shù)據(jù)流的處理。如果使用幾百元FPGA實現(xiàn)了一個十幾元單片機就能完成的功能，就算實現(xiàn)的非常完美，那么這是一個什么樣的神設(shè)計?任何一個項目都要考慮成本，研發(fā)成本、物料成本、維護成本等等。FPGA的使用位置必定是其他器件難以企及的優(yōu)勢。因此對于一個FPGA架構(gòu)設(shè)計，其首先需要考慮就是性能，如沒有性能的需求，其他的處理器ARM就可能替代其功能。其次就是接口，用于處理器擴展其沒有的接口，作為高速接口轉(zhuǎn)換。最后，需要考慮就是可維護性，F(xiàn)PGA的調(diào)試是非常耗時的，一個大型的FPGA的編譯時間在幾小時甚至更高（通過嵌入式分析儀抓信號，每天工作8小時，只能分析兩到三次）。而軟件調(diào)試只需make，編譯時間以秒來記（這個問題可以通過提升編譯服務器性能改善而不能消失，本質(zhì)上要考慮可測性設(shè)計）。如果不考慮維護性和可測性，調(diào)試成本和壓力就非常之大。通常，F(xiàn)PGA的大部分架構(gòu)設(shè)計可以采用數(shù)據(jù)流驅(qū)動的方式來實現(xiàn)，例子1，假設(shè)一個實現(xiàn)視頻解壓縮FPGA的設(shè)計，輸入是無線接口，輸出為顯示屏。那么輸入輸出的接口基本就能確定。以數(shù)據(jù)流為驅(qū)動可以粗略劃分，輸入接口->解壓縮模塊->視頻轉(zhuǎn)換模塊->顯示接口。如需要視頻緩沖，則確定是否需要連接外部存儲器。那就需要確認在什么位置進行數(shù)據(jù)的緩沖。通過要支持顯示的畫面的質(zhì)量，就能確認最大碼流，同樣可以計算視頻解壓模塊和轉(zhuǎn)換模塊的計算能力，從而導出所需的內(nèi)部總線寬度，系統(tǒng)頻率，以及子模塊個數(shù)等等。例子2，某支持通過有線電視網(wǎng)上網(wǎng)電視IP網(wǎng)關(guān)，同樣也是輸入的普通IP網(wǎng)絡，輸出為有線調(diào)試網(wǎng)的調(diào)試解調(diào)器。將IP報文等長填充后，在固定時隙內(nèi)送入有線電視網(wǎng)中，同樣也是基于數(shù)據(jù)流驅(qū)動的方式。數(shù)據(jù)流驅(qū)動式架構(gòu)，可以作為FPGA設(shè)計中一個最重要的架構(gòu)。通常來說應用于IP領(lǐng)域、存儲領(lǐng)域、數(shù)字處理領(lǐng)域等較大型FPGA設(shè)計都是數(shù)據(jù)流驅(qū)動式架構(gòu)，主要包括輸入接口單元，主處理單元，輸出接口單元。還可能包括，輔助處理單元、外部存儲單元。這些單元之間一般采用流水式處理，即處理完畢后，數(shù)據(jù)打包發(fā)完下一級處理。其中輸入輸出可能有多個，此時還需要架構(gòu)內(nèi)部實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換。另一種較為常用的架構(gòu)方式為調(diào)用式架構(gòu)，即一般FPGA通過標準接口如PCI、PCI-E，CPCI，PCI-X，EMIF等等。各種接口，F(xiàn)PGA內(nèi)部實現(xiàn)某一加速單元，如視頻加速，數(shù)據(jù)處理，格式轉(zhuǎn)換等操作。這種結(jié)構(gòu)基本基本圍繞FPGA接口、加速單元展開，屬于數(shù)據(jù)的反饋類型，即處理完數(shù)據(jù)又反饋回接口模塊。其他雖然各型各樣，如SOPC，如各型接口，但本質(zhì)上其都是為上述架構(gòu)服務的，或做配置管理替代外部CPU，或在數(shù)據(jù)流中間傳遞中間參數(shù)?；蛟趦?nèi)部實現(xiàn)CPU+協(xié)處理器的架構(gòu)，因此說，無他變化。孫子兵法云：“兵無常勢，水無常形”。但是對于一種設(shè)計技術(shù)來說，沒有一種固定演進的架構(gòu)和設(shè)計，那么項目的整個設(shè)計層次總是推到重來，從本質(zhì)上說，就是一種低水平重復。如果總結(jié)規(guī)律，提煉共性，才能在提升設(shè)計層次，在小作坊中取得大成果。（二）穩(wěn)定壓倒一切敏捷開發(fā)宣言中，有一條定律是“可以工作的軟件勝過面面俱到的文檔”。如何定義可可以工作的，這就是需求確定后架構(gòu)設(shè)計的首要問題。而大部分看這句話的同志更喜歡后半句，用于作為不寫文檔的借口。FPGA的架構(gòu)設(shè)計最首先可以確定就是外接接口，就像以前說的，穩(wěn)定可靠的接口是成功的一半。接口的選擇需要考慮幾個問題。1，有無外部成熟IP。一般來說，ALTERA和XILINX都提供大量的接口IP，采用這些IP能夠提升研發(fā)進度，但不同IP在不同F(xiàn)PGA上需要不同license，這個需要通過代理商來獲得（中國國情，軟件是不賣錢的）。2，自研接口IP，能否滿足時間、進度、穩(wěn)定性、及兼容性的要求。案例1: 設(shè)計一個網(wǎng)絡接口在邏輯設(shè)計上相對簡單，比如MII接口等同于4bit數(shù)據(jù)線的25MHZ樣，而RGMII可以使用雙沿125Mhz的采樣專用的雙沿采樣寄存器完成（使用寄存器原語）。但是如何支持與不同PHY連接一個兼容性問題（所謂設(shè)計挑PHY的問題，這個問題后面詳述）。案例2: CPU通過接口連接FPGA時，如果CPU此時軟復位，則有管腳會上拉，此時如果該管腳連接FPGA接口是控制信號且控制信號高電平有效，則此時FPGA邏輯必然出錯。同樣FPGA在配置時，管教輸出高阻，如此時CPU上電且板級電路管腳上拉，則同樣會導致CPU采樣出錯（誤操作的問題）。不能只是考慮編寫verilog代碼仿真能對就行，接口設(shè)計應該站在系統(tǒng)的角度來看問題，問題不是孤立的，還是互相聯(lián)系。設(shè)計中，如果需要存儲大量數(shù)據(jù)，就需要在外部設(shè)計外部存儲器，這是因為FPGA內(nèi)部RAM的數(shù)量是有限的。是采用SRAM、DDR2、DDR3。這就需要綜合考慮存儲數(shù)據(jù)大大小，因為SRAM的容量也有限，但是其接口簡單，實現(xiàn)簡單方便，且讀取延時較小。DDR2、DDR3的容量較大，接口復雜，但FPGA內(nèi)部有成熟IP可用，但是讀取的延時較大，從發(fā)起讀信號到讀回數(shù)據(jù)一般在十幾個時鐘周期以上。如果對數(shù)據(jù)時延有要求，需要上一次存儲數(shù)據(jù)作為下一次使用，且數(shù)據(jù)量不太大（幾百K到幾兆），則SRAM是較好的選擇。而其他方面DDR2/DDR3是較好的選擇。為什么不用SDRAM或者DDR。這是因為設(shè)計完畢，采購會告訴你，市場上這樣老的芯片基本都停產(chǎn)了。FPGA接口在設(shè)計選擇的原則就是：能力夠用，簡單易用。特別值得一提的是高速SERDES接口，最好使用廠商給的參考設(shè)計，有硬核則不選擇軟核，測試穩(wěn)定后，一定要專門的位置約束，避免后面添加的邏輯擁擠后影響到接口時序，也可避免接口設(shè)計人員與最終的邏輯設(shè)計人員扯皮（不添加過多邏輯，接口是好用的）。一個分析高速SERDES的示波器，采樣頻率至少20G甚至更高以上，動輒上百萬，出現(xiàn)問題，不一定有硬件條件可調(diào)試?；氐介_頭，如何定義“可用的”設(shè)計，穩(wěn)定我想是前提，而接口的穩(wěn)定性更是前提的前提。這里穩(wěn)定包括，滿負荷邊界測試，量產(chǎn)、環(huán)境試驗等一系列穩(wěn)定可靠。而在架構(gòu)設(shè)計中，就選擇成熟的接口，能有效的避免后續(xù)流程中的問題，從源頭保證產(chǎn)品的質(zhì)量。（三）時鐘和復位接口確定以后，F(xiàn)PGA內(nèi)部如何規(guī)劃？首先需要考慮就是時鐘和復位。時鐘：根據(jù)時鐘的分類，可以分為邏輯時鐘，接口時鐘，存儲器時鐘等； (1)邏輯時鐘取決與邏輯的關(guān)鍵路徑，最終值是設(shè)計和優(yōu)化的結(jié)果，從經(jīng)驗而不是實際出發(fā)：低端FPGA(cyclone spantan)工作頻率在40-80Mhz之間，而高端器件（stratix virtex）可達100-200Mhz之間，根據(jù)各系列的先后性能會有所提升，但不是革命性的。(2)接口時鐘，異步信號的時序一般也是通過FPGA片內(nèi)同步邏輯產(chǎn)生，一般需要同步化，即接口的同步化采樣。某些接口的同步時鐘一般是固定而精確的，例如下表所示，如SERDES的時鐘盡量由該BANK的專用時鐘管腳輸入，這樣可保證一組SERDES組成的高速接口時鐘偏斜一致。(3)外部存儲器時鐘：這里時鐘主要為LPDDR/DDR2/DDR3等器件的時鐘，一般來說FPGA的接口不用工作在相應器件的最高頻率。能夠滿足系統(tǒng)緩存數(shù)據(jù)的性能即可，但是一般這些IP的接口都規(guī)定了相應的最小時鐘頻率，因為這些接口狀態(tài)機需不停進行外部器件的刷新（充電），過低的頻率可能會引起刷新的問題，造成數(shù)據(jù)丟失或者不穩(wěn)定。(4)另外一些需要輸出的低速時鐘，例如I2C、MDIO、低速采樣等操作，可以通過內(nèi)部分頻得到。不用通過PLL/DCM產(chǎn)生所需時鐘。在XILINX的FPGA中，禁止PLL產(chǎn)生的時鐘直接輸出到管腳上，而ALTERA的器件可以如此操作。解決此類問題的方法可通過ODDR器件通過時鐘及其180度相位時鐘（反向）接入的時鐘管腳分別采樣0、1邏輯得到。因為有了DCM/PLL這些專用產(chǎn)生時鐘的器件，似乎產(chǎn)生任意時鐘輸出都是可能是，但實際例化的結(jié)果，時鐘的輸出只能選取某些范圍和某些頻率，取決于輸入時鐘和分頻系數(shù)，CLK_OUT = CLK_IN *(M/N) 。這些分頻系數(shù)基本取整數(shù)，其產(chǎn)生的頻率也是有限的值。復位：根據(jù)復位的分類，F(xiàn)PGA內(nèi)部復位可以分為硬復位，邏輯復位、軟復位等；硬復位：故名思議，即外部引腳引入的復位，可以在上電時給入，使整個FPGA邏輯配置完成后，能夠達到穩(wěn)定的狀態(tài)，這種復位重要性在于復雜單板上除了FPGA外，可能還有多個器件（CPU、DSP），其上電順序不同，在未完成全部上電之前，其工作狀態(tài)為不穩(wěn)定狀態(tài)。這種復位引腳可以通過專用時鐘管腳引入，也可通過普通I/O引入，一般由單板MCU或者CPLD給出。邏輯復位：則是由FPGA內(nèi)部邏輯產(chǎn)生，例如可以通過計數(shù)產(chǎn)生，等待一段時間開始工作，一般等待外部某些信號準備好，另一種FPGA內(nèi)部邏輯準備好的狀態(tài)信號，常見的有DCM/PLL的LOCK信號；只有內(nèi)部各邏輯準備好后，F(xiàn)PGA才能正常工作。另外FPGA內(nèi)部如設(shè)計邏輯的看門狗的話，其產(chǎn)生的復位屬于這個層次。軟復位：嚴格的說，應屬于調(diào)試接口，指FPGA接收外部指令產(chǎn)生的復位信號，用于復位某些模塊，用于定位和排除問題，也屬于可測性設(shè)計的一部分。例如FPGA通過EMIF接口與CPU連接，內(nèi)部設(shè)定軟復位寄存器，CPU通過寫此寄存器可以復位FPGA內(nèi)部單元邏輯，通過寫內(nèi)部寄存器進行軟復位，是復雜IP常用的功能接口。調(diào)試時，F(xiàn)PGA返回錯誤或無返回，通過軟復位能否恢復，可以迅速定位分割問題，加快調(diào)試速度。復位一般通過與或者或的方式（高電平或、低電平與），產(chǎn)生統(tǒng)一的復位給各模塊使用。模塊軟復位信號，只在本模塊內(nèi)部使用。問題：同步復位好、還是異步復位好？ XILINX雖然推薦同步復位，但也不一概而論，復位的目的是使整個系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，這根據(jù)個人寫代碼經(jīng)驗，這些操作都可以，前提是整個設(shè)計為同步設(shè)計，時鐘域之間相互隔開，復位信號足夠長，而不是毛刺。下面推薦一種異步復位的同步化方式，其電路圖如下：時鐘和復位基本上每個模塊的基本輸入，也是FPGA架構(gòu)上首先要規(guī)劃的部分，而不要用到才考慮，搞的整個設(shè)計到處例化DCM或者輸出LOCK進行復位，這些對于工程的可維護性和問題定位都沒有益處?！吨渭腋裱浴氛f：“宜未雨而綢繆，毋臨渴而掘井。這與FPGA時鐘和復位的規(guī)劃是同一個意思。（四）并行與復用FPGA其在眾多器件中能夠被工程師青睞的一個很重要的原因就是其強悍的處理能力。那如何能夠做到高速的數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)的并行處理則是其中一個很重要的方式。數(shù)據(jù)的并行處理，從結(jié)構(gòu)上非常簡單，但是設(shè)計上卻是相當復雜，對于現(xiàn)有的FPGA來說，雖然各種FPGA的容量都在增加，但是在有限的邏輯中達到更高的處理能力則是FPGA工程師面臨的挑戰(zhàn)。常用并行計算結(jié)構(gòu)如下圖所示：上圖中：前端處理單元負責將進入數(shù)據(jù)信息，分配到多個計算單元中，圖中為3個計算單元（幾個根據(jù)所需的性能計算得出）。然后計算單元計算完畢后，交付后端處理單元整合為統(tǒng)一數(shù)據(jù)流傳入下一級。如果單個計算單元的處理能力為N ，則通過并行的方式，根據(jù)并行度M，其計算能力為N*M；在此結(jié)構(gòu)中，涉及到幾個問題:一，前端處理單元如何將數(shù)據(jù)分配到多個計算單元，其中一種算法為round-robin，輪流寫入下一級計算單元，這種方式一般使用用計算單元計算數(shù)據(jù)塊的時間等同。更常用的一種方式，可以根據(jù)計算單元的標示，即忙閑狀態(tài)，如果哪個計算單元標示為閑狀態(tài)，則分配其數(shù)據(jù)塊。二，計算單元和前后端處理之間如何進行數(shù)據(jù)交互。一般來說，計算單元處理頻率較低，為關(guān)鍵路徑所在。前后端處理流量較大，時鐘頻率較高，因此通過異步FIFO連接，或者雙端口RAM都是合適的方式。如果數(shù)據(jù)可分塊計算，且塊的大小不定，建議使用FIFO作為隔離手段，同時使用可編程滿信號，作為前端處理識別計算模塊的忙閑標示。三，如果數(shù)據(jù)有先后的標示，即先計算的數(shù)據(jù)需要先被送出，則后端處理模塊需要額外的信號，確定讀取各個計算模塊的順序。這是因為：如果數(shù)據(jù)等長，則計算時間等長，則先計算的數(shù)據(jù)會先被送出。但是如果數(shù)據(jù)塊不等長，后送入的小的數(shù)據(jù)塊肯能先被計算完畢，后端處理單元如果不識別先后計算的數(shù)據(jù)塊，就會造成數(shù)據(jù)的亂序。這可以通過前端計算單元通過小的FIFO通知后端計算單元獲知首先讀取那個計算單元輸出的數(shù)據(jù)，即使其他計算單元輸出已準備好，也要等待按照順序來讀取。 數(shù)據(jù)的并行處理是FPGA常用的提升處理性能的方法，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，通過計算單元模塊的復用達到高性能的處理。缺點，顯而易見就是達到M倍的性能就要要耗費M倍邏輯。與之相反減少邏輯的另一種方式，則是復用，即一個處理能力較強的模塊，可以被N的單元復用，通過復用，而不用每個單元例化模塊，可以達到減少邏輯的效果，但控制復雜度就會上升。其結(jié)構(gòu)圖如下所示：上圖復用的結(jié)構(gòu)圖中，分別介紹了流過模式復用和調(diào)用模式復用。流過模式下，計算單元處理多路數(shù)據(jù)塊，然后將數(shù)據(jù)塊分配到多路上，這種情況下，通過round-robin可以保證各個通路公平機會獲得計算單元。其處理思路與上圖描述并行處理類似。調(diào)用模式下，計算單元被多個主設(shè)備復用，這種架構(gòu)可以通過總線及仲裁的方式來使各個主設(shè)備能夠獲取計算單元的處理（有很多成熟的例子可供使用，如AHB等）。如果多個主設(shè)備和多個計算單元的情況，則可以不通過總線而通過交換矩陣，來減少總線處理帶來的總線瓶頸。實際應用場合，設(shè)計的架構(gòu)都應簡單實用為好，交互矩陣雖然實用靈活，但其邏輯量，邊界測試驗證的難度都較大，在需要靈活支持多端口互聯(lián)互通的情況下使用，可謂物盡其用。但如果僅僅用于一般計算單元能力復用的場景，就屬于過度設(shè)計，其可以通過化簡成上述兩種簡單模式，達到高速的數(shù)據(jù)處理的效果。并行和復用，雖然是看其來屬性相反的操作，但其本質(zhì)上就是通過處理能力和邏輯數(shù)量的平衡，從而以最優(yōu)的策略滿足項目的需要。設(shè)計如此，人生亦然。（五）數(shù)字電路的靈魂-流水線流水線，最早為人熟知，起源于十九世紀初的福特汽車工廠，富有遠見的福特，改變了那種人圍著汽車轉(zhuǎn)、負責各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)模式，轉(zhuǎn)變成了流動的汽車組裝線和固定操作的人員。于是，工廠的一頭是不斷輸入的橡膠和鋼鐵，工廠的另一頭則是一輛輛正在下線的汽車。這種改變，不但提升了效率，更是拉開了工業(yè)時代大生產(chǎn)的序幕。如今，這種模式常常應用于數(shù)字電路的設(shè)計之中，與現(xiàn)在流驅(qū)動的FPGA架構(gòu)不謀而合。舉例來說：某設(shè)計輸入為A種數(shù)據(jù)流，而輸出則是B種數(shù)據(jù)流，其流水架構(gòu)如下所示：每個模塊只負責處理其中的一部分，這種處理的好處是，1、簡化設(shè)計，每個模塊只負責其中的一個功能，便于功能和模塊劃分。2，時序優(yōu)化，流水的處理便于進行時序的優(yōu)化，特別是處理復雜的邏輯，可以通過流水設(shè)計，改善關(guān)鍵路徑，提升處理頻率，并能提升處理性能。各個流水線之間的連接方式也可通過多種方式，如果是處理的是數(shù)據(jù)塊，流水模塊之間可以通過FIFO或者RAM進行數(shù)據(jù)暫存的方式進行直接連接、也可以通過寄存器直接透傳。也可通過某些支持brust傳輸?shù)某Ｓ脴I(yè)界標準總線接口進行點對點的互聯(lián)，例如AHB，WISHBONE，AVALON-ST等接口，這種設(shè)計的優(yōu)點是標準化，便于模塊基于標準接口復用。每個模塊的接收接口為從接口（SLAVE），而發(fā)送接口為主接口（MASTER）。架構(gòu)流水的好處一目了然，但另一個問題，對于某些設(shè)計就需要謹慎處理，那就是時延。對于進入流水線的信息A，如果接入的流水處理的模塊越多，其輸出時的時延也越高，因此如對處理時延要要求的設(shè)計就需要在架構(gòu)設(shè)計時，謹慎對待添加流水線。架構(gòu)設(shè)計時，可以通過處理各個單元之間的延時估計，從而評估系統(tǒng)的時延，避免最終不能滿足時延短的需求，返回來修改架構(gòu)。流水架構(gòu)在另種設(shè)計中則無能為力，那就是帶反饋的設(shè)計，如下圖所示：圖中，需要處理模塊的輸入，需要上一次計算后的結(jié)果的值，也就是輸出要反饋回設(shè)計的輸入。例如某幀圖像的解壓需要解壓所后的上一幀的值，才能計算得出。此時，流水的處理就不能使用，若強行添加流水，則輸入需等待。如上圖中，如在需反饋的設(shè)計中強加流水，則輸入信息Ai需要等待Ai-1處理完畢后，再進行輸入，則處理模塊1，就只能等待（空閑）。因此，問題出現(xiàn)了，流水線等待實際上就是其流水處理的的效果沒有達到，白白浪費了邏輯和設(shè)計。流水應用在調(diào)用式的設(shè)計中，可以通過接口與處理流水并行達到。即寫入、處理、讀出等操作可以做到流水式架構(gòu)，從而增加處理的能力。流水是FPGA架構(gòu)設(shè)計中一種常用的手段，通過合理劃分流水層次，簡化設(shè)計，優(yōu)化時序。同時流水在模塊設(shè)計中也是一種常用的手段和技巧。這將在后續(xù)重陸續(xù)介紹。，流水本身簡單易懂，而真正能在設(shè)計中活用，就需要對FPGA所處理的業(yè)務有著深刻的理解。正如那就話，知曉容易，踐行不易，且行且珍惜。

架構(gòu)漫談（八）：從架構(gòu)的角度看如何寫好代碼 + 我的思考

2015年P(guān)CB設(shè)計工程師技術(shù)大會視頻回顧優(yōu)易特：工夫在詩外——漫談智能家居的產(chǎn)品及電路設(shè)計-電子發(fā)燒友網(wǎng)看完視頻，你是否有問題呢？歡迎回帖提問，相關(guān)問題，我們將收集給演講的工程師回答。

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最近，清華紫光，武漢新芯在存儲芯片領(lǐng)域動作頻頻，讓大家把目光投向了以前被忽略的存儲芯片。長期以來，在CPU，GPU，基帶等“先進”芯片聚光燈的掩蓋之下，存儲芯片一直處在默默無聞地步，不過，任何一個涉及到數(shù)字IC的產(chǎn)品，小到銀行卡，大到服務器，都不可能離存儲芯片而存在，因為一代宗師馮諾依曼曾指出現(xiàn)代計算機控制的核心，是指令和數(shù)據(jù)兩部分，而指令和數(shù)據(jù)并不是存在空中樓閣的，必須存儲在相關(guān)存儲芯片中。今天存儲芯片的市值規(guī)模已經(jīng)遠遠高于CPU或基帶等任何一個單一IC種類，不幸的是，在新芯紫光沒有量產(chǎn)之前，國內(nèi)存儲芯片幾乎100%依賴進口。 拋開掉電就丟失數(shù)據(jù)的DRAM SRAM不說，市場上主流的掉電還能保存數(shù)據(jù)的存儲芯片主要有，EEPROM，NOR FLASH, NAND FLASH，EMMC, UFS。其中EEPROM歷史最為悠久，容量在幾KB到1MB左右，非常非常小，但其使用發(fā)讀寫/擦除命令規(guī)則方便，直到今天他還廣泛應用在低端嵌入式，比如電視機的遙控器，交通卡，因為這些系統(tǒng)的程序非常簡單，幾百KB就可以完全存放下代碼和數(shù)據(jù)。 在EEPROM之后，英特爾為了解決EEPROM容量不夠的問題，在80年代末發(fā)明了NOR FLASH，NOR的容量有所提升，大概在幾MB到幾十MB左右，盡管容量也不大，但由于工藝結(jié)構(gòu)特殊，價格卻相對昂貴。在智能手機出現(xiàn)以前，紅遍全球的諾基亞用的就是NOR芯片，如今NOR仍然有一定市場，他應用領(lǐng)域面向高端嵌入式控制，主打的是可靠性，往往用在通信基站，單反相機，工業(yè)機器人等相對“不差錢”的領(lǐng)域。 90年代末，三星接棒英特爾，簡化了NOR的電路結(jié)構(gòu)，發(fā)明了NAND FLASH，一舉使存儲芯片的容量步入超過100MB量級。與NOR和EEPROM相比，目前所有主流的消費類大容量存儲器如U盤，固態(tài)硬盤，都由NAND FLASH構(gòu)成。由于NAND FLASH簡化了電路，使其更容易被“做小壓縮”，NOR公認的工藝極限在40nm左右，而NAND的量產(chǎn)工藝則早就突破了16nm，因此其容量也水漲船高到GB量級。 當然NAND簡化電路來達到擴大容量的目的，并不是沒有代價的，其代價是犧牲了可靠性，比如NAND允許出現(xiàn)2%-3%的存儲單元損壞，這是一個比較奇葩的事情，不管存代碼，還是存照片存游戲，任何用戶都不希望自己的東西丟失了。于是，一種新的芯片EMMC橫空出世了。 EMMC最廣泛用于智能手機上，買手機所謂16G或者32G容量指的就是EMMC芯片的容量。EMMC的本質(zhì)仍然是NAND，但在存儲芯片內(nèi)多封裝了一個微控制器（micro controller），一般是ARM單片機，少數(shù)老式芯片還用51單片機。微控制器的目的在于，將比較嬌氣的NAND“管理”起來，所以EMMC類的芯片也被稱為manage NAND。在EEPROM/NOR/NAND芯片上，用戶讀寫的地址均為芯片物理地址，即根據(jù)存儲地址，高手可以解析出其存放在陣列結(jié)構(gòu)的哪一行哪一列，而在EMMC上，所有用戶讀寫地址都是邏輯地址，要經(jīng)過micro controller換算成物理地址，這個過程類似于CPU的MMU內(nèi)存管理單元，也類似于windows文件系統(tǒng)的映射表。總之，micro controller的加入把NAND芯片遇到損壞，讀寫糾錯，損耗均衡，碎片管理等問題在芯片內(nèi)部就一并解決了，使存儲芯片不再只是簡單的讀寫，而更加“智能化”。然而這種解決方案帶來新的問題就是，micro controller自己要占用約5%-10%的NAND存儲空間，這是為了存放自己的運算資源，同時預留一部分空間對壞塊進行替換。這就是為什么16G的空間往往只能看到15G的大小。另外這種所謂NAND+ micro controller的模式現(xiàn)在已經(jīng)通用于所有大容量存儲產(chǎn)品中，比如常見的SD卡，可以說就是EMMC一個“馬甲”。 EMMC在設(shè)計之初，為了保持和以前NAND/NOR的兼容性，采用了8個IO并行讀寫數(shù)據(jù)，這以今天的技術(shù)標準來看無疑落后的。最近10年里，大量的并行接口由于受到速度和時序限制，被串行接口所取代，比如硬盤的IDE接口被SATA取代，主板上的PCI被PCIE取代，打印機的并口被USB取代。于是這2年里，三星提出了新一代的存儲芯片UFS以取代EMMC。其本質(zhì)仍然是micro controller + NAND 結(jié)構(gòu)，但外部接口套用了SATA的協(xié)議，全串行輸入輸出，差分信號，并且沒有時鐘線，時鐘嵌入數(shù)據(jù)傳輸，其速度可達600MB/S，而EMMC最高是400MB/S。目前UFS只有三星一家可以投產(chǎn)，用在了其自家的三星S7旗艦機上。最新發(fā)布的小米5也采用了三星UFS，被其吹為“黑科技”。另外，好東西蘋果當然也不可能拉下，iphone6s采用了蘋果自研的NVMe存儲芯片，其內(nèi)容不對外開放，但基于猜測是類似于UFS，其接口是基于串行PCIE協(xié)議，核心仍然是micro controller + NAND。有E課網(wǎng)講師周捷撰寫，轉(zhuǎn)載請注明

組成 電源電路 復位電路 晶振電路 下載電路火牛接口 電源口 直流5v

嵌入式UI架構(gòu)設(shè)計漫談

非常好的按鍵學習資料，在此共享，為了照顧沒E幣的人，不浪費你們的E幣，我打包起來了。三個文件：按鍵漫談.pdf+單個按鍵多次擊鍵的檢測方法.pdf+多種擊鍵類型的處理流程圖.pdf

數(shù)字IC設(shè)計之“數(shù)字SOC全流程漫談從0到1”講師背景：閻如斌老師畢業(yè)于慕尼黑工業(yè)大學的碩士研究生，具有非常豐富的IC研發(fā)經(jīng)驗。在集成電路的從業(yè)10多年之久，同時也是叩持電子和IC修真院的創(chuàng)始人，并

數(shù)字IC設(shè)計之“數(shù)字SOC全流程漫談從0到1”講師背景：閻如斌老師畢業(yè)于慕尼黑工業(yè)大學的碩士研究生，具有非常豐富的IC研發(fā)經(jīng)驗。在集成電路的從業(yè)10多年之久，同時也是叩持電子和IC修真院的創(chuàng)始人，并

漫談數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控

時鐘芯片系列漫談（1）時鐘芯片屬于細分領(lǐng)域市場的模擬混合信號芯片。由于其應用的獨特性和專業(yè)性，大眾對時鐘芯片的關(guān)注度和了解較少。隨著高速數(shù)據(jù)通信的發(fā)展、5G網(wǎng)絡的普及和國產(chǎn)芯片替代趨勢，時鐘芯片開始

電路設(shè)計漫談

第一回：境界層數(shù)傳統(tǒng)的武功都分若干層，好像大多是7-9層吧，呵呵。這電路設(shè)計的功力也一樣，印象中有dx分過4-9層。俺這也不免俗，根據(jù)自己的經(jīng)驗把它分成了5層。第1層：初步入門。做什么都難。大多時間是借鑒前人或能找到的設(shè)計。仿制的過程中來理解電路的架構(gòu)類型。能拿到一個可直接用的電路很興奮。經(jīng)?？葱?-3流 雜志上的實際例子。做些筆記什么的。經(jīng)常參加各種會議講座。設(shè)計出來的板子一堆飛線?？偸且苫鬄樯峨娐穲D或者邏輯設(shè)計一樣，怎么出來的性能總比不上原設(shè) 計。第2層：做了幾年后有了感覺。了解了電路設(shè)計需要遵循的一些實際原則。開始能獨立完成一個系統(tǒng)，即使是新的算法或者協(xié)議也能實現(xiàn)。設(shè)計一個電路有點隨心所 欲。覺得這電路設(shè)計也就那么會事，什么東西只要有時間都能做出來。但細節(jié)的考慮不周（細節(jié)這個詞可能有誤導，其實并不像字面那樣簡單）。做出的東西長期穩(wěn) 定性和可靠性不見得理想。第3層：覺得做什么都要慎重。再簡單的東西設(shè)計好了，成為批量生產(chǎn)的可靠產(chǎn)品都不容易。即使做個分頻器也要分析半天。不管大小project都先仔細做architecture spec，都想事前先做仿真。注重步驟和過程的嚴謹。以一種敬畏的態(tài)度對待大大小小的設(shè)計項目。知道了R和D的不同。明白做個項目主要80%的部分用20%的時間就可完成。而余下的20%要花80%的時間。當別人說這個項目簡單花不了多少時間時，也不愿意與其爭論。第4層：?；剡^頭來看看以前的教科書。比如電磁學上電容的原理。有了些以前不管上學還是應用時沒有過的領(lǐng)悟。注重可重復性設(shè)計，測試結(jié)果跟仿真的比較。積累仿真與實現(xiàn)一致性的經(jīng)驗。能準確抓住一個項目的框架結(jié)構(gòu)，主要的和需要仔細分析對待的部分。并能分清哪些可以不用花太多時間和精力。開始琢磨一些新的協(xié)議或者想獨創(chuàng)點什么。第5層：只是一個工具和過程,用它來賺錢養(yǎng)家。跟去養(yǎng)豬種菜一樣，是謀生或者用來創(chuàng)業(yè)的一個手段開始研究電子管，做點自己喜歡的東西

本帖最后由 micro_dai 于 2011-4-8 09:48 編輯 經(jīng)典PCB 設(shè)計漫談

如題，自制了一個火牛電源（上面標著是5V，2A）轉(zhuǎn)USB口的手機充電口，使用了智能識別IC（可以識別不同手機型號，以其最大電流充電），但是嘗試了幾個手機，紅米NOTE3充電只有（4.9V，0.9A

我有一個220V-24V火牛,想制作一個DC24V-50W的電源還需要什麼材料?.

4節(jié)鎳氫電池串聯(lián)（充滿后電壓有4.8V）, 想兼容USB口500mA充電和2A大電流充電，選500mA時用電腦USB口做充電電源，選2A充電時就用5V/2A輸出的火牛做充電電源，選哪個IC好？

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本帖最后由 msh1456 于 2012-1-21 10:41 編輯 何為軟開關(guān)？軟開關(guān)是相對于硬開關(guān)而言。硬開關(guān)顧名思義，電源的開斷完全取決于硬件，是物理層上的開合；而軟開關(guān)，則是必須借助于軟件，準確地說是借助軟件來進行關(guān)閉。兩者各有優(yōu)劣。前者因為是物理層的操作，可以講電源和系統(tǒng)部分完全阻隔，所以關(guān)閉時漏電流非常小，但缺陷是關(guān)閉時無法給予軟件任何通知信息；而后者的關(guān)閉只是電平的操作，關(guān)閉后無法將電源部分與系統(tǒng)部分隔離，因此相對而言，漏電流會比較大，但優(yōu)點在于，關(guān)閉是由軟件進行控制，所以能在關(guān)閉前做好相應的準備工作。正是因為此特性，故電子設(shè)備來說采用硬開關(guān)的設(shè)計非常少，更多的是軟開關(guān)。舉個簡單的例子，我們常用的家用電腦就是軟開關(guān)設(shè)計。試想加入電腦采用的是硬開關(guān)的設(shè)計，會是什么結(jié)果？結(jié)果估計就如同我們在正常使用電腦時，突然將插頭給拔掉一樣。這樣，對于電腦的設(shè)備，特別是硬盤而言，所造成的損害是不可估量的。 對于軟開關(guān)而言，在我們按下那一瞬間，因為還沒有給CPU上電，不存在任何程序執(zhí)行的可能，所以注定“打開”這一個操作只能用硬件完成。當系統(tǒng)跑起來以后，此時軟件已經(jīng)開始運作，我們就能通過對GPIO進行操作來關(guān)閉設(shè)備。因此電子元件技術(shù) 網(wǎng)（www.cntroni cs.com）小編jack認為：如果要實現(xiàn)軟開關(guān)，我們必須具備兩個GPIO口。一個為 DETECT_KEY，作為輸入，用來檢測按鍵是否按下；另一個為GPIO_SHDW，作為輸出，用來控制電源的閉合。 現(xiàn)在，我們來看一個典型的軟開關(guān)電路（圖一，以下講解都以電路圖的標號為指代）： 我愛方案網(wǎng)（52 so lution）供圖 該電路很簡單，對外的節(jié)點有四處，分別如下： PWR_ON：用來控制系統(tǒng)的電源。當其為high時，系統(tǒng)正常供電。 VDD33D：直接接3.3V電壓 GPIO_SHDW：當其為low時關(guān)閉系統(tǒng)電源 DETECT_KEY：檢測按鍵S1的狀態(tài)。 我們現(xiàn)在根據(jù)開機到關(guān)機的過程來一步一步來分析該電路： 1.未開機，S1未按下。此時GPIO_SHDN為low，直接控制了Q1和Q2的控制腳(PIN1)，令VDD33D的電壓無法輸出到POW_ON端。而D1因為S1未按下，該二極管也處于阻隔狀態(tài)，S1端的VDD33D也無法輸送到POW_ON端。故整個系統(tǒng)還處于關(guān)閉狀態(tài)。 2.S1按下，開機。 S1按下，二極管D1導通，S1端的VDD33D電壓輸送到PWR_ON端，系統(tǒng)開始啟動。系統(tǒng)啟動時，將GPIO_SHDN置high。此時 PWR_ON已經(jīng)輸入了R2,R3端的VDD33D電壓，D1兩邊電壓基本上處于平衡狀態(tài)，D1相當于斷開，S1端的電壓無法加載到PWR_ON。 3.S1放開，系統(tǒng)正常運行。S1放開，D1不可能再導通，而此時電壓已經(jīng)主要是從R2，R3端的VDD3D輸入，令PWR_ON一直保持high狀態(tài)，故系統(tǒng)一直處于正常運行狀態(tài)。 4.S1按下，系統(tǒng)正常運行。 因為S1按下，導致Q3導通，拉低R6端下方的電壓，此時DETECT_KEY這個GPIO口檢測到電平為low，軟件開始進入計時狀態(tài)。 5.S1放開。因為S1已經(jīng)放開，Q3不再導通，R6下端電壓恢復，DETECT_KEY檢測到電平為high。此時軟件和閾值做比較，如果超過預定的閾值，則關(guān)閉系統(tǒng)；否則，將本次操作忽略。在這里之所以和閾值進行比較，是出自于防抖的需要。因為在實際使用中，可能R6端會有微小的極為短暫的電壓降，如果軟件不設(shè)置閾值，檢測到該電壓降就會關(guān)閉，這對于產(chǎn)品而言是不允許的。 比較可靠的產(chǎn)品還是去像中國電子展（aidzz）這樣的大型正規(guī)展會上購買！

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最近，在各大微信群里和朋友圈里都有看到火牛的身影，可以說是相當火爆。網(wǎng)上不少流傳關(guān)于火牛崩盤跑路的消息，說火牛這個披著區(qū)塊鏈外衣做短視頻的，打著區(qū)塊鏈的旗號，實際上是資金盤，在短短幾日之內(nèi)，坑了全國人民幾百億人民幣；最后搞得有用戶家破人亡跳樓維權(quán)。

?本次漫談會王子冬先生主要分享三個內(nèi)容：動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢；什么是動力電池安全性；動力電池安全性問題。

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勒索病毒（Ransomware），又稱勒索軟件，是一種特殊的惡意軟件，又被人歸類為“阻斷訪問式攻擊”（denial-of-access attack）。 2022年，隨著俄烏戰(zhàn)爭的爆發(fā)，全球網(wǎng)絡戰(zhàn)持續(xù)攀升。加之政府主管官員和黑客組織的政治立場分化對立，導致全球網(wǎng)絡安全態(tài)勢不容樂觀。與之同時，安全漏洞、勒索病毒、數(shù)據(jù)泄露等傳統(tǒng)網(wǎng)絡安全問題也每況愈下，尤其在俄烏沖突的特定環(huán)境下呈現(xiàn)惡化趨勢。 2022年，勒索病毒活躍程度再度飆升，攻擊事件數(shù)量同比增長13%，超過以

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射頻識別技術(shù)漫談(32)——曼側(cè)斯特碼與FM0編碼的防沖突原理

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