技术

对于高电压输入 / 输出应用，无电感型开关电容器转换器 (充电泵)相比基于电感器的传统降压或升压拓扑可显著地改善效率和缩减解决方案尺寸。通过采用充电泵取代电感器，一个“跨接电容器”可用于存储能量和把能量从输入传递至输出。电容器的能量密度远高于电感器，因而采用充电泵可使功率密度提高 10 倍。

但是，由于在启动、保护、栅极驱动和稳压方面面临挑战，所以充电泵传统上一直局限于低功率应用。

布线在设计中占有举足轻重的地位，设计成功的关键就是要保证系统有充足的时序裕量。要保证系统的时序，线长匹配又是一个重要的环节。我们来回顾一下，布线，线长匹配的基本原则是：地址，控制/命令信号与时钟做等长。数据信号与DQS做等长。为啥要做等长?大家会说是要让同组信号同时到达接收端，好让接收芯片能够同时处理这些信号。那么，时钟信号和地址同时到达接收端，波形的对应关系是什么样的呢?我们通过仿真来看一下具体波形。

建立如下通道，分别模拟3的地址信号与时钟信号。

Rob Reeder，ADI（美国北卡罗来纳州格林斯博罗）工业与仪器仪表部门高级系统应用工程师，负责防务和航空航天应用，发表了大量有关各种应用的转换器接口、转换器测试和模拟信号链设计的论文。

Rob曾在高速转换器产品线上担任应用工程师8年之久，他撰写的《浅谈转换器的噪声》从两个方面来谈转换器的噪声。分享在这里，共坛子里的侠士们参考、学习~

<strong>从模数转换器的角度来看，噪声系数是不是很重要？</strong>

从转换器的角度来看，噪声指数（NF）和信噪比（SNR）是可以互换的。噪声指数让您对噪声密度有很好的理解, 而信噪比是衡量有关频带内总噪声的大小。 下面 ，让我们详细的讨论下噪声指数，一些折衷做法可能会导致人们的误解，而且 低噪声指数并不总是意味着转换器有较低的前端噪声。

在物联网的推动下，业界对各种电池供电设备产生了巨大需求。这反过来又使业界对微控制器和其他系统级器件的能源效率要求不断提高。因此，超低功耗(ULP)已成为一个过度使用的营销术语，特别是用于描述微控制器时。作为理解ULP背后真正意义的第一步，应考虑其各种含义。

本文我们将考察ADI公司的两款微控制器，以帮助大家了解如何在此背景下解读超低功耗的真正意义。我们还会讨论 EEMBC联盟的认证机制，因为它确保了得分的准确性，可帮助系统开发人员为其解决方案选择最合适的微控制器。

<strong>测量和优化超低功耗</strong>

作为了解ULP的出发点，我们首先解释如何测量它。开发人员通常会查看数据手册，在其中可以找到每MHz的电流值，以及不同睡眠模式下的电流值。

追求更高的数据吞吐量、更短的响应时间和更低的安装成本，是推动工业网络设计持续改进的驱动力。因此，在点对点连接中，为了允许即时和连续地交换二进制数据，全双工总线已经成为首选接口。与一次仅在一个方向上发送或接收数据的半双工接口不同，全双工接口同时在两个方向上发送或接收数据。然而，全双工接口带来迅捷性的代价是需要更多的电缆，安装成本也更高（参见图1）

单片机主要作用是控制外围的器件，并实现一定的通信和数据处理。但在某些特定场合，不可避免地要用到数学运算，尽管单片机并不擅长实现算法和进行复杂的运算。下面主要是介绍如何用单片机实现数字滤波。

在单片机进行数据采集时，会遇到数据的随机误差，随机误差是由随机干扰引起的，其特点是在相同条件下测量同一量时，其大小和符号会现无规则的变化而无法预测，但多次测量的结果符合统计规律。为克服随机干扰引起的误差，硬件上可采用滤波技术，软件上可采用软件算法实现数字滤波。滤波算法往往是系统测控算法的一个重要组成部分，实时性很强。

<strong>采用数字滤波算法克服随机干扰的误差具有以下优点：</strong>

<strong><font color="#FF0000">作者：JPaul Carpenter</font> </strong>

最近，我在做一个项目，该项目要求我这个MCU迷，转向FPGA开发。在这个系列博客中，我将介绍如何将现有的MCU知识和经验运用到FPGA的开发中。在第一部分中，我介绍了FPGA的优缺点，以及Terasic DE10 nano开发套件，并且探讨了影响FPGA设计的关键因素。现在，在第2部分，我将分析示例代码并发现更多的有用的资源。

<strong>规则一：AGND和DGND接地层应当分离吗？</strong>

简单回答是：视情况而定。

详细回答则是：通常不分离。因为在大多数情况下，分离接地层只会增加返回电流的电感，它所带来的坏处大于好处。从公式V = L(di/dt)可以看出，随着电感增加，电压噪声会提高。而随着开关电流增大（因为转换器采样速率提高），电压噪声同样会提高。因此，接地层应当连在一起。

在脉冲雷达应用中，从发射到接收操作的过渡期间需要快速开启/关闭高功率放大器 (HPA)。典型的转换时间目标可能小于1 s。传统上，这是通过漏极控制来实现的。漏极控制需要在28 V至50 V的电压下切换大电流。已知开关功率技术可以胜任这一任务，但会涉及额外的物理尺寸和电路问题。在现代相控阵天线开发中，虽然要求尽可能低的SWaP（尺寸重量和功耗），但希望消除与HPA漏极开关相关的复杂问题。

本文提出了一种独特但简单的栅极脉冲驱动电路，为快速开关HPA提供了另一种方法，同时消除了与漏极开关有关的电路。实测切换时间小于200 ns，相对于1 s的目标还有一些裕量。其他特性包括：解决器件间差异的偏置编程能力，保护HPA免受栅极电压增加影响的栅极箝位，以及用于优化脉冲上升时间的过冲补偿。

<strong>摘要</strong>

虽然混合动力和电动车比传统内燃汽车更节能，但由于电子系统的显著增加需要新的电路保护概念。高可靠性（如电池管理或传输逆变器的恶劣的环境）需要采用特定的技术。

<strong>技术论文</strong>

伴随着每一代新汽车的问世，电子系统的数量也在不断增加。不仅是因为对高级辅助驾驶系统（ADAS）或互联信息娱乐系统的需求不断增长，如今即使是入门级汽车也整合了高端汽车中的先进电子系统，包括安全、远程信息处理和互联。

对于这些电子系统，在设计阶段的早期就将保护考虑进来是非常重要的。不幸的是，在系统的设计阶段，电路保护往往被低估，甚至被忽略了。

<strong>电路保护为何如此重要呢？</strong>

机器人要想完成特定任务，就一定要有所动作，这个时候，必须掌握如何控制机器人走直线、曲线，从而使机器人移动到我们想做任务的地方。

机器人走直线，难吗？

（ps.本文原载于公众号RoboMaster，本公众号获授权转发）
我们看到一些先进的机器人，走在路上非常稳，不仅在平地上行动不会摔跤，走在坑洼里也可以极好地保持平衡。

这里利用一个实际发生的例子，针对初级工程师经常犯的一个小错误，或者经常要走的一个弯路，做了针对性的纠正。希望可以帮到大家，文笔不好，文章中有叙述不清的地方大家多多指教。

这篇文章我不是想说编程的规范性的东西，如果你想让自己的程序文件最起码直观的看起来美观、可读性强，推荐找华为的“C语言编程规范”。我只想说一说当我们的单片机遇到多个模块的数据需要处理，类似于“多任务”时我们应该怎么办？

背景是这样的，9月份开始安排一个工程师开始做电动汽车交流充电桩，机械设计部分由公司机械结构部门负责。充电桩的电子部分总体上分为X个部分（用到的资源），电阻触摸屏（RS232），M1卡读写（RS232），电能计量表（RS485），语音提示（SPI），电力开关（继电器IO），通讯接口（RS485、CAN）。

在很多应用中，模拟前端接收单端或差分信号，并执行所需的增益或衰减、抗混叠滤波及电平转换，之后在满量程电平下驱动 ADC 输入端。

今天，我们就深入探讨下精密数据采集信号链的噪声分析，并研究这种信号链的总噪声贡献。

如图1所示，低功耗、低噪声、全差分放大器 ADA4940-1 驱动差分输入、18位、1 MSPS PulSAR® ADC AD7982，同时低噪声精密5 V基准电压源 ADR435 用来提供 ADC 所需的5 V电源。此信号链无需额外驱动器级和基准电压缓冲器，简化了模拟信号调理，可节省电路板空间和成本。一个单极点截止频率 2.7 MHz RC (22 Ω，2.7 nF) 低通滤波器放在 ADC 驱动器输出和 ADC 输入之间，有助于限制 ADC 输入端噪声，并减少来自逐次逼近型(SAR) ADC 输入端容性 DAC 的反冲。

随着技术的演进和人们对充电功率和数据传输速率的需求不断提高，USB Type-C 应运而生。USB Type-C 是下一代 USB 连接器、端口和电缆的标准，支持双向电源和正反逆插，提供更高的充电功率和更高的数据传输速率，为用户带来更高的性能和更多的便利，也为设计人员和制造商提供简洁性，将越来越广泛地用于智能手机、平板电脑、扩展坞、适配器等终端设备。IHS 预计2019年基于 USB Type-C 的设备出货量将超过20亿，为40%的 USB 总市场容量(TAM)。据 ABI Research，到2020年约一半的智能手机和93%的笔记本电脑将含 USB Type C 互联。

以LED限流电阻的设计为例进行说明，有详细的计算步骤和注意细节，相信看过你会有不同的心得。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-02/wen_zhang_/100010141-34872-t1.j…; alt=“LED发光二极管，来源于网络” ></center><center><i>LED发光二极管，来源于网络</i></center>

在工业控制、智能仪表中都普遍采用了单片机，单片机抗干扰措施提到重要议事日程上来。单片机抗干扰措施不解决，其它工作也是白费劲。要解决单片机干扰问题，必须先找出干扰源，然后采用单片机软硬件技术来解决。

干扰源：主要来自外部电源、内部电源，印制板排版走线互相干扰，周围电磁场干扰，外部干扰一般通过IO口输入等。为叙述方便，我们分硬件、软件抗干扰措施来讲：

（一）硬件抗干扰措施

1．交流电源尽量采用电压稳定的电网

2．交流端用电感电容滤波，去掉高频低频干扰脉冲

3．变压器双隔离措施，变压器初级输入端串接电容，初、次级线圈间屏蔽层与初级间电容中心接点接大地，次级外屏蔽层接印板地，这是硬件抗干扰的关键手段

4．次级加低通滤波器，吸收变压器产生的浪涌电压

目前，在许多需要在本地进行数据分析的“永远在线”的物联网边缘设备中，神经网络正在变得越来越普及，主要是因为可以有效地同时减少数据传输导致的延时和功耗。 而谈到针对物联网边缘设备上的神经网络，我们自然会想到Arm Cortex-M系列处理器内核，那么如果您想要强化它的性能并且减少内存消耗，CMSIS-NN就是您最好的选择。基于CMSIS-NN内核的神经网络推理运算，对于运行时间/吞吐量将会有4.6X的提升，而对于能效将有4.9X的提升。

<strong><font color="#FF0000">作者：Scott Jones，Maxim Integrated嵌入式安全部门执行总监</font></strong>

2016年的网络犯罪损失上升24%，超过13.3亿美元，并且这仅仅是美国联邦调查局(FBI)网络犯罪投诉中心跟踪的网络犯罪。关于黑客和其他安全漏洞的新闻头条也屡见不鲜。然而，许多产品制造商仍然将设计安全作为亡羊补牢之举。其中一部分原因可能是误认为实施安全性在时间和资源方面都代价昂贵。本文纠正这些误解并介绍最新的整体式、高成效嵌入式安全，后者为防止入侵提供强有力的保护。

<strong>设计安全为什么仍然被忽视？</strong>

反激开关MOSFET 源极流出的电流（Is）波形的转折点的分析。

<center><img src="http://mouser.eetrend.com/files/2018-02/wen_zhang_/100010129-34800-d1.p…; alt=“” width="600"></center>

很多工程师在电源开发调试过程中，测的的波形的一些关键点不是很清楚，下面针对反激电源实测波形来分析一下。

汽车系统的设计变得越来越复杂，因为要不断的加入新的功能，如高级驾驶辅助，图形仪表，车身控制和车辆信息娱乐系统。为了确保可靠、安全的操作，每个子系统均需要使用特定的非易失性存储器，以便在复位操作和电源切换期间存储信息。非易失性存储器用于存储可执行代码或常量数据、校准数据、安全性能和防护安全相关信息等重要数据，以作将来检索用途。

目前市场上主要包含这几种不同类型的非易失性存储器，如NOR 闪存、NAND 闪存、EEPROM（可擦除的可编程只读存储器）、FRAM（铁电存储器），MRAM（磁性 RAM）和 NVSRAM（非易失性静态存储器）等。每种类型存储器在不同性能指标下具有各自的优势和劣势：存储器密度、读写带宽、接口频率、耐久性、数据保存、不同电源模式下的电流消耗（开机、待机/睡眠、休眠）、预备时间、对外部电磁干扰的敏感度等。