硬件系统工程师宝典（32）-----如何着手嵌入式开发中的CPU部分电路设计？

各位同学大家好，欢迎继续做客电子工程学习圈，今天我们继续来讲这本书，硬件系统工程师宝典。上篇我们分析了升压式Boost电路以及从理论上计算了保证Boost电路工作在电感电流连续模式下的临界电感值以及增大滤波电容、提高半导体工作频率可以有效降低输出电压纹波。今天我们讲讲如何着手嵌入式开发中的CPU部分电路设计。

处理器

常用的嵌入式处理器种类繁多，根据不同的应用领域、处理能力及架构可分为：

1.嵌入式微处理器微处理器还可以分为ARM架构、PowerPC架构、MIPS架构、X86架构

2.嵌入式微控制器微控制器就是我们常说的单片机，常用的有8051系列、PIC系列和Cortex系列

3.数字信号处理器数字信号处理器对嵌入式系统结构和指令做了特殊设计，适合于执行DSP算法，常应用于数字滤波、FET和谱分析等。

CPU部分电路的设计是整个电路设计中最复杂也是最核心的，从需求分析出发，选定设计所采用的硬件架构。对于任何工程项目的设计，都不可能是从零开始，我们要学会“站在巨人的肩膀上”去开发，学会在前人的基础上进行设计，前人的基础包含开发平台，包括各类库、开发规范等、DEMO板、原理图指南、PCB layout指南等。

S3C2416芯片开发

那么，当拿到一个新的设计需求时，CPU部分的电路设计该如何下手呢？作者这里以S3C2416开发为例说明：

1.首先需要收集需要用到的资料，如芯片手册、设计指导、板级支持包及CPU外围电路的说明。

2.在查看datasheet时不用“全文通读”，只需要通过查看目录来获取设计时涉及的模块资料。如下图所示为S3C2416芯片目录。

S3C2461目录

通过阅读Overview部分的Introducation和Features，可以总体把控芯片的功能特性；根据Block Diagram明确芯片的架构；查阅引脚分布及引脚功能

3.在明确了芯片各个部分的功能和引脚后，才能进行正确的电路连接，若没有可参考的原理图时，需要根据Datasheet进行建模，需将各引脚按功能模块分类划分，如下图所示：

​原理图封装库按模块划分建模

4.然后就可参考Circuit Design CheckList电路设计检查表和Demo板的原理图来理解各个部分的电路。

5.进行电路设计，需要设计的电路包括：电源/地网络、程序启动位置配置、时钟信号的出入电路、CPU的复位、上电时序控制、外部存储电路设计、各类对外接口（RJ45、UART、USB等）、各类总线和A/D、D/A等。

---

另外，整理了一些电子工程类的资料，分享给大家，目前有模拟电路、单片机、C语言、PCB设计、电源相关、FPGA、EMC、物联网、Linux相关学习资料，还有针对大学生的资料包，后续还会有更多资料分享给大家，助力大家学习，成就梦想~

关注同名公众号领取资料~

链接也可在往期文章中找（在文章的最后有链接）~

模拟电路设计的九个级别，你是模电几段？