Datasheet(數(shù)據(jù)手冊):電子元器件或者芯片的數(shù)據(jù)手冊規(guī)格書,一般由廠家編寫,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(要畫原理圖)、內(nèi)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(xiàng)目角度來看datasheet?
1.首先是器件選型。在項(xiàng)目前期的準(zhǔn)備階段,器件選型是一個(gè)重要的工作內(nèi)容。相應(yīng)的每款芯片的datasheet開始最醒目的位置都會(huì)有一個(gè)簡介和feature list,包括器件的供電電壓,電流,功耗,資源,封裝信息等等基本內(nèi)容,通過這些內(nèi)容我們就可以快速的明確芯片功能和使用領(lǐng)域,確定芯片是否能滿足項(xiàng)目需求。以此來進(jìn)行快速的篩選,完成選型工作。
2.確定了器件型號以后,我們就要開始后面的硬件設(shè)計(jì)工作。對硬件工程師來說,器件的封裝,管腳分配、引腳圖及功能、參考設(shè)計(jì)這幾部分是首要關(guān)注的重點(diǎn)。有了這幾部分,硬件工程師就可以馬上的開展工作了。
3.在完成了前期的PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并確認(rèn)原理圖正確后,我們開始PCB的布局布線。有些datasheet會(huì)體貼的把參考板的PCB layout也放進(jìn)來,有些會(huì)把這部分內(nèi)容單獨(dú)形成一個(gè)demo文檔。在通用的部分,如供電,復(fù)位,調(diào)試電路等等,我們可以盡量的參考這些有用的文檔,詳細(xì)閱讀layout設(shè)計(jì)指南,在PCB布局布線上降低風(fēng)險(xiǎn),提高一次成功的概率。
由于每個(gè)項(xiàng)目的需求不一樣,在器件的使用上也會(huì)有所區(qū)別,那么這些和參考設(shè)計(jì)不一樣的地方就是我們要重點(diǎn)關(guān)注的點(diǎn)。我們可以一邊設(shè)計(jì)一邊查找。比如在具體管腳上拉下拉或者懸空的時(shí)候都要格外小心,經(jīng)常會(huì)有一些小陷阱在這些管腳的處理上。一般datasheet里都會(huì)有明確的說明,需要我們仔細(xì)閱讀。
Datasheet里面經(jīng)常會(huì)包含很多圖表,我們在前期硬件設(shè)計(jì)的時(shí)候可以有重點(diǎn)的關(guān)注。如器件的推薦使用參數(shù),高低電平判別電壓等等,這些在設(shè)計(jì)前期一定要明確。一些器件的非線性參數(shù)會(huì)通過圖形的方式來說明。比如二極管的導(dǎo)通電阻,在不同的使用電壓條件下,是不一樣的。這個(gè)就需要我們根據(jù)不同的項(xiàng)目使用要求去確定?;蛘哂行┵Y料里面會(huì)用圖表的形式說明器件性能,這些也需要在設(shè)計(jì)階段關(guān)注一下。還有些圖表表示了器件的測試方法等等,這些在設(shè)計(jì)前期可以暫時(shí)忽略,等用到的時(shí)候再詳細(xì)了解就可以了。
除了硬件內(nèi)容外,datasheet里面還會(huì)包含軟件部分。不同的器件軟件部分工作差別很大,很難一概而論。掌握一個(gè)基本原則就是先主后次。主就是關(guān)注器件的boot,reset,地址空間,調(diào)試信息,等等。也就是和器件正常工作相關(guān)的主要部分,先要保證器件能工作起來。次就是器件的外設(shè)接口等等。器件能正常工作了,我們再去根據(jù)datasheet的介紹分別調(diào)試各個(gè)不同的模塊。
基本上通過以上內(nèi)容我們就可以完成設(shè)計(jì)了。但是很多大廠的datasheet其實(shí)并不僅僅包含這些內(nèi)容,比如ADI公司的一些ADC/DAC器件資料里面,還會(huì)包含AD/DA轉(zhuǎn)換的原理性講解內(nèi)容,這些和芯片相關(guān)的第一手資料有時(shí)候講的比教科書里還清楚,如果能在有時(shí)間的時(shí)候仔細(xì)研讀,對我們的設(shè)計(jì)無疑是會(huì)有很大幫助的。Datasheet既可以是我們設(shè)計(jì)上的好幫手,也是學(xué)習(xí)的好資料。
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)。聽說要寫個(gè)datasheet簡單的三四個(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,也就是滿足項(xiàng)目或者產(chǎn)品需求,需要芯片來作為某一環(huán)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)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(wǎng)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(gè)公司的官網(wǎng)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,如:采芯網(wǎng) FindIC,在采芯網(wǎng)你可以搜索到超過5000萬原廠的產(chǎn)品DataSheet,并且可以免費(fèi)下載;采芯網(wǎng)最近還上線了翻譯版DataSheet中文資料,可以在原版PDF預(yù)覽頁點(diǎn)擊查看中文手冊,兩者進(jìn)行對照查看,可以幫助我們更快理解DataSheet內(nèi)容。在器件的PDF預(yù)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(chǎn)品封裝文件等。
網(wǎng)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(guān),按鍵,連接器等;同時(shí)還可以了解到器件的價(jià)格庫存。
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,甚至比教科書寫得還好。設(shè)計(jì)新手可以從典型芯片入手,觸類旁通。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。