嵌入式硬件定义，嵌入式的硬件构架及设计

很多朋友对嵌入式硬件定义，嵌入式的硬件构架及设计不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

嵌入式设计是一项庞大的工程。今天我就来说说硬件电路设计的几个注意事项。首先，我们来了解一下嵌入式硬件架构。我们知道，CPU是这个系统的灵魂，所有的外设配置都与之相关，这也凸显了嵌入式设计的一个特点，硬件可以量身定制。在嵌入式硬件设计中，需要注意以下几点。1电源确定

嵌入式系统中电源的作用可以看作是空气对人体的作用，甚至更重要：人呼吸的空气中含有氧气、二氧化碳和氮气，但含量是稳定的，相当于电源系统中的各种杂物。我们希望得到符合要求的纯净稳定的电源，但由于各种因素，这只是我们的梦想。这要注意两个方面：a .电压：

嵌入式系统需要各种电源，如常见的5v、3.3v、1.8v等。为了最小化电源的纹波，嵌入式系统中使用了LDO器件。如果采用DCDC，不仅大，而且它的涟漪也令人头疼。

b、目前嵌入式系统的正常运行不仅需要足够稳定的电源，还需要足够大的电流，所以在选择电源器件时需要考虑它的负载，我在设计时一般会留有30%的余量。如果是多层板，布局时需要划分电源部分。这时候就要注意划分路径，尽量把一定量的电源放在一起。如果是双面板，布线宽度要注意，在板允许的情况下尽量加宽。合适的去耦电容应尽可能靠近电源引脚。

2晶体振荡器决定了晶体振荡器相当于嵌入式系统的心脏，其稳定性直接关系到其运行状态和通信性能。常见的振荡器有无源晶体振荡器和有源晶体振荡器。首先要确定振荡频率，其次要确定晶振类型。一、无源晶体振荡器

匹配电容和匹配电阻的选择一般根据参考手册。在单片机设计中，插入式晶振经常与陶瓷电容一起使用。在ARM中，为了减少空间，方便布线，四角无源晶振经常和贴片电容一起使用。虽然我们对固定晶振的匹配电路比较熟悉，但是为了做到万无一失，还是需要参考参考手册来确定电容大小，是否需要匹配电阻等细节。b .有源晶体振荡器

它有更好更准确的时钟信号，但相比之下，它比晶振更贵，所以这也是硬件电路设计中需要注意的成本。设计电路板时，需要注意晶振走线尽量靠近芯片，关键信号远离时钟走线。有条件时加接地保护环。如果是多层板的话，也要讲远离晶振的关键信号。

3预留测试IO口在嵌入式调试阶段，在引脚资源丰富的情况下，我一般会预留一个IO口，用来连接led或者扬声器，为接下来的软件编写做铺垫。在嵌入式系统运行时，要对IO接口进行适当的控制，以判断系统运行是否正常。4外部存储设备如果一个嵌入式系统有电源、晶振、CPU，那么这就是我们所熟悉的最小的系统。

如果嵌入式系统需要运行更大的操作系统，那么不仅CPU需要MMU，CPU还需要外接SDRAM和NANDFLASH。如果cpu有SDRAM和NANDFLASH控制器，在硬件设计上就不需要过多考虑地址线的使用。如果没有相关的控制器，就需要注意地址线的使用。

这部分是布局中的一个重点，原因是要使相关信号线长度相等，以保证信号延迟相等，时钟和DQS的差分信号线走线。布线时需要综合运用各种布线技术，如与cpu对称分布、菊花链布线、T型布线等，需要根据内存数量进行选择。一般来说，数量越多，布线越复杂，但知道了它的关键点，一切就迎刃而解了。

5功能接口一个嵌入式系统最重要的是通过各种接口控制外围模块，从而达到设计者预设的目的。常用的接口有串口(可以用来连接蓝牙、wifi、3G模块)、USB接口、网络接口、JTAG接口、音视频接口、HDMI接口等等。因为这些接口都是与外部模块相连的，所以做好电磁兼容设计很重要。另外，布局时注意使用差分线。6个屏幕

这个功能是单独列出来的，因为可有可无。如果一个嵌入式系统只是作为连接外围模块的连接器，通过相关接口连接到电脑主机或者直接挂在网络上，那么屏幕就没有必要了。但你做一个消费产品，和用户频繁互动，就不得不说几句。电容屏是嵌入式屏幕的首选，所以在电路设计中要注意触摸屏连接线和显示屏连接线的布局。

走线过程中，尽量短距离靠近主控cpu，同时注意配对信号的差分线和RGB控制信号的等长。各种信号的走线间距遵循3W规则，以避免相互干扰。在屏幕的设计上，一定要保证电量，防止干扰，才能防止屏幕闪屏和画屏的现象。

审计彭静

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