嵌入式設(shè)計(jì)是個(gè)龐大的工程,，今天就說說硬件電路設(shè)計(jì)方面的幾個(gè)注意事項(xiàng),，首先,，咱們了解下嵌入式的硬件構(gòu)架。我們知道,，CPU是這個(gè)系統(tǒng)的靈魂,，所有的外圍配置都與其相關(guān)聯(lián)，這也突出了嵌入式設(shè)計(jì)的一個(gè)特點(diǎn)硬件可剪裁,。在做嵌入式硬件設(shè)計(jì)中,，以下幾點(diǎn)需要關(guān)注。
第一,、電源確定
電源對于嵌入式系統(tǒng)中的作用可以看做是空氣對人體的作用,，甚至更重要：人呼吸的空氣中有氧氣、二氧化碳和氮?dú)獾鹊呛糠€(wěn)定,，這就相當(dāng)于電源系統(tǒng)中各種雜波,，我們希望得到純凈和穩(wěn)定符合要求的電源，但由于各種因素制約,，只是我們的夢想,。這個(gè)要關(guān)注兩個(gè)方面：
a、電壓
嵌入式系統(tǒng)需要各種量級(jí)的電源比如常見的5v,、3.3v,、1.8v等，為盡量減小電源的紋波,，在嵌入式系統(tǒng)中使用LDO器件,。如果采用DCDC不僅個(gè)頭大，其紋波也是一個(gè)很頭疼的問題,。
b、電流
嵌入式系統(tǒng)的正常運(yùn)行不但需要穩(wěn)定足夠的電源,，還要有足夠的電流,，因此在選擇電源器件的時(shí)候需要考慮其負(fù)載，我設(shè)計(jì)時(shí)一般留有30%的余量。
如果是多層板,，電源部分在layout的時(shí)候需電源分割,，這時(shí)需要注意分割路徑，盡量將一定量的電源放置在一起,。如果是雙面板,，則走線寬度需要注意，在板子允許的情況下盡量加寬,。合適的退耦電容盡量靠近電源管腳,。
第二、晶振確定
晶振相當(dāng)于嵌入式系統(tǒng)的心臟,，其穩(wěn)定與否直接關(guān)系其運(yùn)行狀態(tài)和通訊性能,。常見的振有無源晶振，有源晶振,，首先要確定其振蕩頻率,，其次要確定晶振類型。
a,、無源晶振
其匹配電容和匹配電阻的選擇,，這部分一般依據(jù)參考手冊。在單片機(jī)設(shè)計(jì)中,，經(jīng)常使用插件晶振配合瓷片電容,。在ARM中，為了減少空間和便于布線,，經(jīng)常使用四角無源晶振配合貼片電容,。雖然我們對于固定晶振的匹配電路比較熟悉，但是為了達(dá)到萬無一失,，還是要看參考手冊確定電容大小,，是否需要匹配電阻等細(xì)節(jié)。
b,、有源晶振
具有更好的更準(zhǔn)確的時(shí)鐘信號(hào),，但是相比之下，比無緣晶振價(jià)格高,，因此這也是在硬件電路設(shè)計(jì)中需要關(guān)注的成本,。
在做電路板設(shè)計(jì)時(shí)需要注意晶振走線盡量靠近芯片，關(guān)鍵信號(hào)遠(yuǎn)離時(shí)鐘走線,。在條件允許的情況下增加接地保護(hù)環(huán),。如果是多層板，也要講關(guān)鍵信號(hào)遠(yuǎn)離晶振的走線,。
第三,、預(yù)留測試IO口
在嵌入式調(diào)試階段,，在管腳資源豐富的情況下，我通常預(yù)留一個(gè)IO口連接led或者喇叭,，為下一步軟件的編寫做鋪墊,。在嵌入式系統(tǒng)運(yùn)行過程中適當(dāng)控制該IO接口，從而判斷系統(tǒng)是否正常運(yùn)行,。
第四,、外擴(kuò)存儲(chǔ)設(shè)備
一個(gè)嵌入式系統(tǒng)如果有電源、晶振和CPU,，那么這就是我們熟悉的最小系統(tǒng),。如果該嵌入式系統(tǒng)需要運(yùn)行大點(diǎn)的操作系統(tǒng)，那么不但需要CPU具有MMU,，CPU還需要外接SDRAM和NANDFLASH,。如果該cpu具有SDRAM和NANDFLASH控制器，那么在硬件設(shè)計(jì)上不用過多的考慮地址線的使用,。如果沒有相關(guān)的控制器,，那么需要注意地址線的使用。
這部分在LAYOUT的時(shí)候是一個(gè)重點(diǎn),，究其原因就是要使相關(guān)信號(hào)線等長以確保信號(hào)的延時(shí)相等,，時(shí)鐘和DQS的差分信號(hào)線走線。在布線的時(shí)候各種布線技巧需要綜合使用,，例如與cpu對稱分布,，菊花鏈布線、T型布線,，這都需要依據(jù)內(nèi)存的個(gè)數(shù)多少來進(jìn)行選擇,，一般來說個(gè)數(shù)越多，布線越復(fù)雜,，但是知道其關(guān)鍵點(diǎn),，一切迎刃而解。
第五,、功能接口
一個(gè)嵌入式系統(tǒng)最重要的就是通過各種接口來控制外圍模塊,，達(dá)到設(shè)計(jì)者預(yù)設(shè)的目的。常用的接口有串口（可用來連接藍(lán)牙,，wifi和3G等模塊）,，USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口,、JTAG接口,、音視頻接口、HDMI接口等等,。由于這些接口與外部模塊連接,，做好電磁兼容設(shè)計(jì)是重要的一項(xiàng)工作,。除此之外,，在LAYOUT的時(shí)候注意差分線的使用,。
第六、屏幕
這個(gè)功能之所以單獨(dú)列出來,，是由于其可有可無,。如果一個(gè)嵌入式系統(tǒng)只是作為一個(gè)連接器連接外圍設(shè)備模塊，通過相關(guān)接口連接到電腦主機(jī)或者直接掛在網(wǎng)絡(luò)上,，那么屏幕就不需要了,。但是如果做出來的是一個(gè)消費(fèi)類產(chǎn)品，與用戶交互頻繁,，這就不得不嘮叨幾句,。
電容屏幕是嵌入式屏幕的首選，在電路設(shè)計(jì)中需要注意觸屏連接線和顯示屏連接線的布局,。在走線的過程中盡量短的靠近主控cpu,，同時(shí)注意配對信號(hào)走差分線，RGB控制信號(hào)走等長,。各種信號(hào)走線間距遵循3W規(guī)則,，避免相互干擾。在屏幕的設(shè)計(jì)中,，一定要確保功率和防止干擾,，以防屏幕閃屏和花屏現(xiàn)象的出現(xiàn)。