Jak wybrać układ scalony do wykorzystania w projekcie?

To może być nieco wymyślone, ale zamierzam użyć ilustracji. Załóżmy, że budujesz komputer stacjonarny dla siebie. Teraz jednym ze sposobów na zrobienie tego jest po prostu odwiedzić witrynę, która dystrybuuje komponenty (np. Newegg) i przeglądać procesory, aż znajdziesz taki, który chcesz. Następnie znajdź płytę główną zgodną z procesorem, który ci się podoba. Następnie zbuduj to. Zanim się zorientujesz, wybierzesz wszystkie swoje części.

Wracając do elektrotechniki: często będę wiedział „jakiej części” szukam i mam niejasne wyobrażenie o tym, jakie specyfikacje powinien mieć. Ale samo wyszukiwanie w witrynie komponentów (np. Digikey) często daje dziesiątki, setki, a może nawet tysiące wyników. Jest to oszałamiające dla kogoś takiego jak ja, który ma niewielkie doświadczenie, ponieważ trudno byłoby wyodrębnić odpowiedni komponent ogólnego zastosowania, którego mógłbym użyć.

Jak ktoś z małym doświadczeniem wybrałby centralny układ scalony, wokół którego będzie opracowywany projekt (zakładając, że taki projekt jest odpowiedni)? Czy są jakieś zasoby, które zawierają listy takich użytecznych lub prostych lub powszechnie używanych układów scalonych (tranzystory, wzmacniacze operacyjne, mikrokontrolery itp.)?

Myślę, że każdy prawdopodobnie ma kiedyś takie myśli.

Istnieją książki / witryny, które zalecają dostępność szeregu „przydatnych komponentów”. Jedyny problem polega na tym, że te rzeczy bardzo szybko przestają być aktualne. Na przykład 741 i PIC16F84 są nadal zalecane w niektórych miejscach, mimo że oba mają już długi (długi długi) czas od przekroczenia.

Jeśli wiesz, co jest potrzebne dla twojego projektu (tak jak powinieneś to zrobić), możesz wybrać komponenty na podstawie specyfikacji. Na przykład, jeśli potrzebujesz pasma analogowego 10 MHz i używasz zasilania 5 V, możesz odpowiednio filtrować wyniki opamp. Jakiej prędkości potrzebuje Twój komputer do pracy przy 10MIPS? 40MIPS? jakich urządzeń peryferyjnych potrzebuje? USB? SPI? MOGĄ? Filtruj odpowiednio. Wyszukiwania parametryczne są tutaj Twoim przyjacielem (wszystkie przyzwoite strony, takie jak Mouser, Farnell, Digikey itp. Mają je)
Dotyczy to prawie wszystkiego, więc nie ma szybkiego sposobu na obejrzenie kart danych i podjęcie świadomej decyzji (chyba że już użyłeś tej części oczywiście)

Powiedziałbym więc, że odpowiedzią jest prawdopodobnie, aby najpierw rzucić się w oczy i zacząć uczyć, jak prawidłowo korzystać z narzędzi wyszukiwania (spójrz na każdą dostępną pomoc), wybierając drogę między komponentami, czytając arkusze danych, dowiedz się, jakie są specyfikacje / wykresy / itp. oznaczać.

Z pewnością pamiętam, że przytłoczono mnie różnymi opcjami i długimi kartami danych, ale po pewnym czasie twój mózg całkiem dobrze potrafi szybko odfiltrować potrzebne informacje. Nadal wymaga czasu i nie jest to najprzyjemniejsze zadanie.
Oczywiście, jeśli jesteś pewien specyfikacji i możesz poprosić kogoś innego, aby zrobił to za Ciebie, to zawsze jest dobra opcja ;-)
Przydatne jest również śledzenie nowych układów, zapisuję się na wszystkie powiadomienia o nowych produktach do różnych miejsc.

Odpowiem na to pytanie z bardzo konkretnego punktu widzenia: inżynier elektryk projektujący coś do produkcji seryjnej. I definiuję „produkcję masową” jako od 1000 do 10 000 sztuk rocznie, a w produkcji przez okres do 10 lat. Wiem, że nie dotyczy to wielu ludzi tutaj, ale myślę, że powinno to być jednak interesujące i pouczające.

Składają się na to dwie części: znalezienie wyboru części, które będą działać i wybranie odpowiedniej części z tej grupy.

W celu znalezienia właściwej części korzystam z różnych źródeł (w kolejności malejącego znaczenia): moja własna wiedza o producentach i częściach, informacje od przedstawicieli producentów / dystrybutorów / FAE / Etc, wyszukiwania stron internetowych producentów oraz losowe rzeczy czytane z handlu czasopisma.

Aby wybrać odpowiednią część, muszę rozważyć wiele czynników, w tym (w określonej kolejności): koszt, dostępność, drugie źródła, co wykorzystujemy w innych projektach, jak długo sądzimy, że chip zostanie wyprodukowany, jak przydatny jest przedstawiciel / dystrybutor / FAE to oczywiście wydajność / funkcje samego układu.

Powiedzmy, że muszę zaprojektować odtwarzacz MP3. Potrzebuję do tego procesora, Flasha, interfejsu USB i wyjścia audio (ignoruję moc).

Procesor powinien być 32-bitowym procesorem z interfejsami dla NAND Flash, przetwornikiem cyfrowo-analogowym i interfejsem USB. Najpierw zawęzię to do architektury procesora i kilku producentów. W przypadku ARM chciałbym głównie spojrzeć na TI. Freescale tworzy ARM, ale nienawidzę ich narzędzi programistycznych, więc nie ma ich. Analog Devices ma procesor DSP ze zintegrowanym przetwornikiem cyfrowo-analogowym, który również może być wart obejrzenia. Ale chodźmy z TI. Strona internetowa TI ma ładny przewodnik wyboru procesora, który zawęziłby go do może 4 lub 6 układów. Korzystając z tego, i rozmawiając z FAE i dystrybutorem TI wybrałbym jedną z 4 lub 6.

Znalezienie pamięci flash NAND jest dość łatwe. Jest tylko około 4 producentów, z którymi warto porozmawiać, a 2 z 4 nie działa dobrze z tymi „niskimi wielkościami produkcji”. Po prostu wyślę e-maila do lokalnego przedstawiciela / FAE / Disty z moimi specyfikacjami, a następnie polecę części. Z tego wybrałbym część do użycia.

Prawie wszystkie obwody interfejsu USB powinny znajdować się w samym CPU. Wszelkie obwody zewnętrzne zostaną udokumentowane w karcie danych procesora i uwagach dotyczących aplikacji. Po prostu to skopiuję. Wszelkie krytyczne komponenty zostałyby dla mnie wybrane.

Rozsądne przetworniki cyfrowo-analogowe audio są wytwarzane tylko przez 4 firmy: Cirrus Logic, TI, AKM i Wolfson. Ponieważ ta aplikacja nie jest krytyczna, każdy producent jest tak samo dobry jak każdy inny. Ponieważ już używam przetwornika Cirrus Logic w innym projekcie, użyłbym tej samej części do tego. Ale gdybym miał wybrać, przeszukałbym strony internetowe MFG, aby je zawęzić. Następnie otrzymanie cytatów i opinii od różnych dystrybutorów dałoby mi ostateczne informacje.

Wyjście audio wymaga również niektórych części analogowych (głównie wzmacniaczy operacyjnych). Doświadczenie podpowiada mi, które z nich wziąć pod uwagę, ale na stronach internetowych różnych producentów jest wiele rzeczy, które mogą w tym pomóc. Również FAE mogą być tutaj ogromną pomocą. Szczerze mówiąc, wybór wzmacniacza operacyjnego może potrwać dłużej niż wybór procesora! Warto wybrać kilka wzmacniaczy operacyjnych z różnych plików MFG, które mają ten sam pakiet i pinouty - abyśmy mogli wypróbować różne układy w prototypach i wybrać najlepszy.

Od początku do końca proces wyboru części dla tego pliku MP3 może potrwać 2 tygodnie kalendarzowe. 3 tygodnie, jeśli dodasz zasilacze i ładowarkę. Przez większość czasu gra się w e-maile z różnymi osobami, więc w tym czasie dzieje się inna cenna praca. Brzmi to jak długi czas, ale błąd w tym momencie może kosztować dziesiątki tysięcy dolarów. Warto poświęcić czas.

Jak powiedzieli inni, w przypadku projektów jednorazowych naprawdę nie warto poświęcać dużo czasu, aby całkowicie zminimalizować koszty projektu. A jeśli na przykład znasz już konkretną rodzinę z Wielkiej Brytanii, to często dobrze jest po prostu trzymać się tej rodziny, jeśli wykona ona zadanie.

Ale jeśli naprawdę masz do czynienia z dziesiątkami lub więcej części, które spełniają twoje potrzeby, rozsądne jest posortowanie według ceny i wybranie jednej z najtańszych. Przynajmniej zaznajomisz się ze stosunkowo tanią częścią, którą możesz wykorzystać w przyszłym projekcie, w którym koszty są ważne.

Jak powiedział Oli, wszyscy przechodzą przez tę fazę, niektórzy zostają w (i cieszą się!).

Po pierwsze, jeśli nie planujesz dużego cyklu produkcyjnego, nie ma znaczenia, jak efektywny jest twój projekt. Jeśli znasz żetony, które potrafią to zrobić, często nie warto poświęcać godzin i godzin, aby zmniejszyć swój projekt z 10 do 8 żetonów i od 20 do 16 USD. To (częściowo) wyjaśnia obfitość projektów 741, 555 i 16f84 oraz dlaczego użytkownicy PIC prawie nigdy nie rozważają zastosowania AVR i vice versa.

Jeśli projektujesz na dużą skalę lub wykonujesz mniej więcej ten sam typ projektu (powiedzmy, interfejs uC + USB + mostek H), powinieneś zwrócić uwagę na innych, którzy zaprojektowali podobne obwody, na ogłoszenia o nowych produktach itp. W moim doświadczeniu dzieje się to prawie automatycznie, ale wymaga czasu.

Odkryłem, że szukanie rodzaju części bez określonego numeru części w miejscach takich jak digikey jest prawie całkowicie bezużyteczne.

Jeśli jednak przejdziesz na niektóre strony producenta, prawie wszystkie z nich mają filtry, które pomogą ci zawęzić zakres części, których szukasz.

Na przykład STMicro ma swój parametryczny selektor produktów na stronie http://www.st.com/stonline/stappl/productcatalog/app?page=productSelector - wybierasz typ urządzenia, którego szukasz, a następnie filtrujesz według napięcia, pakiet i inne potrzebne specyfikacje.

Pomaga wiedzieć, które firmy faktycznie produkują typ układu scalonego, którego szukasz. W większości przypadków przyjrzę się STMicro, Texas Instruments, Maxim i National Semiconductor. Jako dodatkowy bonus wszystkie cztery firmy wyślą Ci bezpłatne próbki większości swoich produktów. Płacą nawet za wysyłkę. Więc nawet jeśli nie masz pewności, że IC zadziała dla twoich celów, przynajmniej nie będzie cię to kosztować!

I jak powiedzieli inni, nie martw się o uzyskanie absolutnie najlepszej części, jeśli chodzi o jednorazowy projekt lub prototyp. Po prostu nie warto spędzać godziny na zadręczaniu się różnicą między dwiema prawie identycznymi częściami.

To, czego nie wiesz, zabija cię. Nie zakładaj, że części są zgodne ze specyfikacjami i wolne od błędów.

Dla procesora trzymaj się tego, co wiesz. Na przykład wybitny dostawca ARM ma paskudny błąd w niektórych swoich rodzinach ARM, że wewnętrzna pamięć flash nie przechowuje dobrze danych. (Tutaj powiedzmy informacje z zaufanego źródła, więc nawet nie oceniliśmy, przenieśliśmy się do bardziej sprawdzonej części). Więc trzymaj się sprawdzonych części do czegoś takiego jak procesor, ponieważ zmiana byłaby nieuporządkowana. Wybierz najpierw. (Najpierw mózg)

Zdobądź zestaw ewaluacyjny na wszystko. Lubię TI dla dowolnego analogu i mocy oraz ST dla procesorów. Poproś ich, aby dali ci zestawy ewaluacyjne i spróbuj zbudować całość za pomocą zestawów ewaluacyjnych, zwykle jest to możliwe.

Trzymanie się mniejszej liczby dostawców, łatwiejsze w obsłudze, zwiększa całkowitą wartość $ dla dostawcy, a tym samym lepszą cenę.