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[原创]Blackfin嵌入式系统的电源质量与分配

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在Blackfin系统结构设计完成以后,要进行设计印刷电路板,这时需要考虑整个系统的电源质量与分配,能给各个单元电路提供高质量的电源,就会使系统的稳定性大幅度的提高。如何能提高电源的质量,是一个非常重要的问题,根据我们最近在完成的一个系统,总结一下我的经验。

1、电源滤波

为提高整个基于Blackfin嵌入式应用系统的电源质量,消除低频噪声对系统的影响,一般应在电源进入印刷电路板的位置和靠近各器件的电源引脚处加上滤波器,以消除电源的噪声,常用的方法是在这些位置加上几十到几百微法的电容。由于ADI电容的高精度高扛干扰性,建议加入ADI的电容。

同时,在系统中除了要注意低频噪声的影响,还要注意元器件工作时产生的高频噪声,一般的方法是在器件的电源和地之间加上0.1uF左右地电容,可以很好地滤出高频噪声的影响。

  • 电源分配

实际的工程应用和理论都证实,电源的分配对系统的稳定性有很大的影响,因此,在设计印刷电路板时,要注意电源的分配问题。

在印刷电路板上,电源的供给一般采用电源总线(双面板)或电源层(多层板)的方式。电源总线由两条或多条较宽的线组成,由于受到电路板面积的限制,一般不可能布得过宽,因此存在较大的直流电阻,但在双面板得设计中也只好采用这种方式了,只是在布线的过程中,应尽量注意这个问题。

在多层板的设计中,一般使用电源层的方式给系统供电。该方式专门拿出一层作为电源层而不再在其上布信号线。由于电源层遍及电路板的全面积,因此直流电阻非常的小,采用这种方式可有效的降低噪声,提高系统的稳定性。

同类型信号线的分布

在各种微处理器的输入输出信号中,总有相当一部分是相同类型的,例如数据线、地址线。对这些相同类型的信号线应该成组、平行分布,同时注意它们之间的长短差异不要太大,采用这种布线方式,不但可以减少干扰,增加系统的稳定性,还可以使布线变得简单,印刷电路板的外观更美观。

以Blackfin系统的印刷电路板设计为例,成组的信号线主要是数据线和地址线,可在元器件位置确定后,首先完成他们的布线,尽可能做到成组、平行分布,同时应尽可能的短。然后在进行各种控制信号的布线,最后处理电源和接地引脚。

在设计中,每一个系结构会决定你的成败,我是深有体会,在不断地修改中前进,希望这次能成功。