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PCB設(shè)計(jì)原型測試–簡化調(diào)試的主要技巧
設(shè)計(jì)新的印刷電路板（PCB）時，我們可以做一些事情來制作有用的首次原型并簡化調(diào)試。典型的方法通常如下所示：
設(shè)計(jì)計(jì)算
模擬
與組件制造商的剝離板和參考板進(jìn)行動手工作
原理圖設(shè)計(jì)
第一板的PCB設(shè)計(jì)
第一個原型可能是工程師在項(xiàng)目中要做的最昂貴的，而且可以說是最重要的板。原型的目的是證明已滿足要求，檢查未知數(shù)的可行性，并為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提供他們的第一個工作硬件，以便獲得與最終產(chǎn)品類似的性能。
設(shè)計(jì)PCB的第一個原型也是最困難的部分。花了大量的精力來創(chuàng)建原理圖，仿真，檢查，計(jì)算。避免昂貴的PCB杯墊以及避免重新旋轉(zhuǎn)所花費(fèi)的時間非常重要。否則，這些可能會使您的客戶失去啟動窗口的機(jī)會，或者使您失去那些至關(guān)重要的首次客戶。
以下是一些實(shí)用的技巧，可通過設(shè)計(jì)原型測試來幫助您限制在第一個原型上創(chuàng)建不可恢復(fù)問題的風(fēng)險：
缺少調(diào)試頭對于原型中的可編程零件特別有用，這給軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)帶來了很多麻煩。在串行總線上具有一些簡單的2.54mm或1.27mm間距接頭連接器，對于調(diào)試串行連接設(shè)備的軟件工程師有很大的幫助。
僅將一些2針接頭連接器專用于GND也是有益的。這樣可以方便地使用鱷魚夾進(jìn)行探測。將一些備用I / O綁定到FPGA的接頭連接器，可以輕松連接邏輯分析儀-從而提供了另一個有用的調(diào)試工具，而無需接觸烙鐵。
原型中始終要有一些測試點(diǎn)，以便輕松測量所有電源電壓和參考電壓?？梢詫⑻结槉A在上面的東西很有幫助，以便可以進(jìn)行動態(tài)測量。騰出手來進(jìn)行范圍控制或程序。
在micros或FPGA的備用I / O上也有測試點(diǎn)。如果缺少某些東西，而您只需要另一個輸出或輸入，這些額外的I / O將派上用場。例如，最近，一個錯誤導(dǎo)致關(guān)鍵中斷線被錯過了。釋放I / O，尤其是使用BGA，可以通過簡單的Mod線解決此問題。
始終考慮測試點(diǎn)的大小及其位置。如果您要探測的是高速軌道或關(guān)鍵時鐘，則將到測試點(diǎn)的存根軌道最小化。這樣，您就不會影響您要測量的信號的完整性。
對于多塊板的組裝，通過在組裝的不同階段使用可訪問總線的TP /接頭，減少通過多塊板的時間追趕問題。這將有助于以后的調(diào)試和開發(fā)。
在原型中擁有足夠多的信號測試點(diǎn)是一件好事，但必須考慮到探頭的返回路徑。在沒有緊密的GND探針點(diǎn)來補(bǔ)充測試點(diǎn)的情況下，您會看到接地阻抗和接地環(huán)路尺寸增加，因?yàn)槟仨殞⑻筋^的接地端連接到相對于測試點(diǎn)較遠(yuǎn)的地方。較大的GND環(huán)路充當(dāng)天線，會吸收來自環(huán)境的大量噪聲，從而損害敏感的小信號測量結(jié)果。確保為GND放置方便的夾子測試點(diǎn)-特別是在需要仔細(xì)測量過沖和下沖的區(qū)域附近，例如電源和高速電路。
備用I / O引腳上帶有一些調(diào)試LED肯定可以幫助調(diào)試問題-例如，引導(dǎo)加載程序在您設(shè)法打開串行端口之前就卡住了。他們可以為您快速檢查內(nèi)部FPGA信號和寄存器。連接到電源軌的LED可以快速指示所有電源電路是否都在運(yùn)行；如果在開發(fā)過程中損壞了導(dǎo)軌，可以節(jié)省寶貴的時間來尋找問題。LED是原型中的強(qiáng)大視覺調(diào)試輔助工具，無需任何設(shè)備即可進(jìn)行快速檢查。