電子工程師常犯的20個(gè)錯誤，你搞錯哪些？

電子工程師指從事各類(lèi)電子設備和信息系統研究、教學(xué)、產(chǎn)品設計、科技開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和管理等工作的高級工程技術(shù)人才。一般分為硬件工程師和軟件工程師。

硬件工程師：主要負責電路分析、設計；并以電腦軟件為工具進(jìn)行PCB設計，待工廠(chǎng)PCB制作完畢并且焊接好電子元件之后進(jìn)行測試、調試；

軟件工程師：主要負責單片機、DSP、ARM、FPGA等嵌入式程序的編寫(xiě)及調試。FPGA程序有時(shí)屬硬件工程師工作范疇。

錯誤一：

這些拉高/拉低的電阻用多大的阻值關(guān)系不大，就選個(gè)整數5K吧

點(diǎn)評：市場(chǎng)上不存在5K的阻值，最接近的是 4.99K（精度1%），其次是5.1K（精度5%），其成本分別比精度為20%的4.7K高4倍和2倍。20%精度的電阻阻值只有1、1.5、2.2、 3.3、4.7、6.8幾個(gè)類(lèi)別（含10的整數倍）；類(lèi)似地，20%精度的電容也只有以上幾種值，如果選了其它的值就必須使用更高的精度，成本就翻了幾 倍，卻不能帶來(lái)任何好處。

錯誤二：

這部分電路只要要求軟件這樣設計就不會(huì )有問(wèn)題

點(diǎn)評：硬件上很多電氣特性直接受軟件控制，但軟件是經(jīng)常發(fā)生意外的，程序跑飛了之后無(wú)法預料會(huì )有什么操作。設計者應確保不論軟件做什么樣的操作硬件都不應在短時(shí)間內發(fā)生永久性損壞。

錯誤三：

這點(diǎn)邏輯用74XX的門(mén)電路搭也行，但太土，還是用CPLD吧，顯得高檔多了

點(diǎn)評：74XX的門(mén)電路只幾毛錢(qián)，而CPLD至少也得幾十塊。成本提高了N倍不說(shuō)，還給生產(chǎn)、文檔等工作增添數倍的工作。

錯誤四：

這板子的PCB設計要求不高，就用細一點(diǎn)的線(xiàn)，自動(dòng)布吧

點(diǎn)評：自動(dòng)布線(xiàn)必然要占用更大的PCB面積，同時(shí)產(chǎn)生比手動(dòng)布線(xiàn)多好多倍的過(guò)孔，在批量很大的產(chǎn)品中，PCB廠(chǎng)家降價(jià)所考慮的因素除了商務(wù)因素外，就是線(xiàn)寬和過(guò)孔數量，它們分別影響到PCB的成品率和鉆頭的消耗數量，節約了供應商的成本，也就給降價(jià)找到了理由。

錯誤五：

我們這系統是220V供電，就不用在乎功耗問(wèn)題了

點(diǎn)評：低功耗設計并不僅僅是為了省電，更多的好處在于降低了電源模塊及散熱系統的成本、由于電流的減小也減少了電磁輻射和熱噪聲的干擾。隨著(zhù)設備溫度的降低，器件壽命則相應延長(cháng)（半導體器件的工作溫度每提高10度，壽命則縮短一半）。

錯誤六：

這些總線(xiàn)信號都用電阻拉一下，感覺(jué)放心些

點(diǎn)評：信號需要上下拉的原因很多，但也不是個(gè)個(gè)都要拉。上下拉電阻拉一個(gè)單純的輸入信號，電流也就幾十微安以下，但拉一個(gè)被驅動(dòng)了的信號，其電流將達毫安 級，現在的系統常常是地址數據各32位，可能還有244/245隔離后的總線(xiàn)及其它信號，都上拉的話(huà)，幾瓦的功耗就耗在這些電阻上了（不要用8毛錢(qián)一度電 的觀(guān)念來(lái)對待這幾瓦的功耗）。

錯誤七：

CPU和FPGA的這些不用的I/O口怎么處理呢？先讓它空著(zhù)吧，以后再說(shuō)

點(diǎn)評：不用的I/O口如果懸空的話(huà)，受外界的一點(diǎn)點(diǎn)干擾就可能成為反復振蕩的輸入信號了，而MOS器件的功耗基本取決于門(mén)電路的翻轉次數。如果把它上拉的話(huà)，每個(gè)引腳也會(huì )有微安級的電流，所以最好的辦法是設成輸出（當然外面不能接其它有驅動(dòng)的信號）。

錯誤八：

這款FPGA還剩這么多門(mén)用不完，可盡情發(fā)揮吧

點(diǎn)評：FGPA的功耗與被使用的觸發(fā)器數量及其翻轉次數成正比，所以同一型號的FPGA在不同電路不同時(shí)刻的功耗可能相差100倍。盡量減少高速翻轉的觸發(fā)器數量是降低FPGA功耗的根本方法。

錯誤九：

這些小芯片的功耗都很低，不用考慮

點(diǎn)評：對于內部不太復雜的芯片功耗是很難確定的，它主要由引腳上的電流確定，一個(gè)ABT16244，沒(méi)有負載的話(huà)耗電大概不到1毫安，但它的指標是每個(gè)腳可 驅動(dòng)60毫安的負載（如匹配幾十歐姆的電阻），即滿(mǎn)負荷的功耗最大可達60*16=960mA，當然只是電源電流這么大，熱量都落到負載身上了。

錯誤十：

存儲器有這么多控制信號，我這塊板子只需要用OE和WE信號就可以了，片選就接地吧，這樣讀操作時(shí)數據出來(lái)得快多了

點(diǎn)評：大部分存儲器的功耗在片選有效時(shí)（不論OE和WE如何）將比片選無(wú)效時(shí)大100倍以上，所以應盡可能使用CS來(lái)控制芯片，并且在滿(mǎn)足其它要求的情況下盡可能縮短片選脈沖的寬度。

錯誤十一：

這些信號怎么都有過(guò)沖??？只要匹配得好，就可消除了

點(diǎn)評：除了少數特定信號外（如100BASE-T、CML），都是有過(guò)沖的，只要不是很大，并不一定都需要匹配，即使匹配也并非要匹配得最好。象TTL的輸 出阻抗不到50歐姆，有的甚至20歐姆，如果也用這么大的匹配電阻的話(huà)，那電流就非常大了，功耗是無(wú)法接受的，另外信號幅度也將小得不能用，再說(shuō)一般信號 在輸出高電平和輸出低電平時(shí)的輸出阻抗并不相同，也辦法做到完全匹配。所以，TTL、LVDS、422等信號的匹配只要做到過(guò)沖可以接受即可。

錯誤十二：

降低功耗都是硬件人員的事，與軟件沒(méi)關(guān)系

點(diǎn)評：硬件只是搭個(gè)舞臺，唱戲的卻是軟件，總線(xiàn)上幾乎每一個(gè)芯片的訪(fǎng)問(wèn)、每一個(gè)信號的翻轉差不多都由軟件控制的，如果軟件能減少外存的訪(fǎng)問(wèn)次數（多使用寄存 器變量、多使用內部CACHE等）、及時(shí)響應中斷（中斷往往是低電平有效并帶有上拉電阻）及其它爭對具體單板的特定措施都將對降低功耗作出很大的貢獻。

錯誤十三：

這主頻100M的CPU只能處理70%，換200M主頻的就沒(méi)事了

點(diǎn)評：系統的處理能力牽涉到多種多樣的因素，在通信業(yè)務(wù)中其瓶頸一般都在存儲器上，CPU再快，外部訪(fǎng)問(wèn)快不起來(lái)也是徒勞。

錯誤十四：

CPU用大一點(diǎn)的CACHE，就應該快了

點(diǎn)評：CACHE的增大，并不一定就導致系統性能的提高，在某些情況下關(guān)閉CACHE反而比使用CACHE還快。原因是搬到CACHE中的數據必須得到多次 重復使用才會(huì )提高系統效率。所以在通信系統中一般只打開(kāi)指令CACHE，數據CACHE即使打開(kāi)也只局限在部分存儲空間，如堆棧部分。同時(shí)也要求程序設計 要兼顧CACHE的容量及塊大小，這涉及到關(guān)鍵代碼循環(huán)體的長(cháng)度及跳轉范圍，如果一個(gè)循環(huán)剛好比CACHE大那么一點(diǎn)點(diǎn)，又在反復循環(huán)的話(huà)，那就慘了。

錯誤十五：

一個(gè)CPU處理不過(guò)來(lái)，就用兩個(gè)分布處理，處理能力可提高一倍

點(diǎn)評：對于搬磚頭來(lái)說(shuō)，兩個(gè)人應該比一個(gè)人的效率高一倍；對于作畫(huà)來(lái)說(shuō)，多一個(gè)人只能幫倒忙。使用幾個(gè)CPU需對業(yè)務(wù)有較多的了解后才能確定，盡量減少兩個(gè)CPU間協(xié)調的代價(jià)，使1+1盡可能接近2，千萬(wàn)別小于1。

錯誤十六：

這個(gè)CPU帶有DMA模塊，用它來(lái)搬數據肯定快

點(diǎn)評：真正的DMA是由硬件搶占總線(xiàn)后同時(shí)啟動(dòng)兩端設備，在一個(gè)周期內這邊讀，那邊些。但很多嵌入CPU內的DMA只是模擬而已，啟動(dòng)每一次DMA之前要做 不少準備工作（設起始地址和長(cháng)度等），在傳輸時(shí)往往是先讀到芯片內暫存，然后再寫(xiě)出去，即搬一次數據需兩個(gè)時(shí)鐘周期，比軟件來(lái)搬要快一些（不需要取指令， 沒(méi)有循環(huán)跳轉等額外工作），但如果一次只搬幾個(gè)字節，還要做一堆準備工作，一般還涉及函數調用，效率并不高。所以這種DMA只對大數據塊才適用。

錯誤十七：

為保證干凈的電源，去偶電容是多多益善

點(diǎn)評：總的來(lái)說(shuō)去偶電容越多電源當然會(huì )更平穩，但太多了也有不利因素：浪費成本、布線(xiàn)困難、上電沖擊電流太大等。去偶電容的設計關(guān)鍵是要選對容量并且放對地方，一般的芯片手冊都有爭對去偶電容的設計參考，最好按手冊去做。

錯誤十八：

用戶(hù)操作錯誤發(fā)生問(wèn)題就不能怪我了

點(diǎn)評：要求用戶(hù)嚴格按手冊操作是沒(méi)錯的，但用戶(hù)是人，就有犯錯的時(shí)候，不能說(shuō)碰錯一個(gè)鍵就死機，插錯一個(gè)插頭就燒板子。所以對用戶(hù)可能犯的各種錯誤必須加以保護。

錯誤十九：

這板子壞的原因是對端的板子出問(wèn)題了，也不是我的責任

點(diǎn)評：對于各種對外的硬件接口應有足夠的兼容性，不能因為對方信號不正常，你就歇著(zhù)了。它不正常只應影響到與其有關(guān)的那部分功能，而其它功能應能正常工作，不應徹底罷工，甚至永久損壞，而且一旦接口恢復，你也應立即恢復正常。。

錯誤二十：

我們的系統要求這么高，包括MEM、CPU、FPGA等所有的芯片都要選最快的

點(diǎn)評：在一個(gè)高速系統中并不是每一部分都工作在高速狀態(tài)，而器件速度每提高一個(gè)等級，價(jià)格差不多要翻倍，另外還給信號完整性問(wèn)題帶來(lái)極大的負面影響