PCB布局，模块化设计的技巧

我注意到世界上有两种人：那些装满轻便鞋的大衣橱可供选择的人他们的日常活动，以及那些有一些（太）旧鞋的人，他们吱吱作响，直到脚趾孔变得无法忍受。我是后者之一，不幸的是我现在的一双运动鞋 - 它有时间来替换它们。但总有一个黄金时期可以取代旧鞋：找到当前对的疲惫程度比刚刚破坏的新鞋的刚度更加笨重的时间点。

不幸的是，知道何时更换鞋子似乎更像是一个直观的过程，而不像电子产品那样可以跟踪和管理。尽管如此，报废组件过时管理仍然是电子设计中的一个挑战。当单个组件在产品达到其生命周期结束之前变得过时时，存在明显的过渡问题。例如，微控制器经常被更新的版本所取代，因为它们的寿命短（EOL）周期为五年或更短。由于寿命有限，工业数据采集器和车辆停放支付机等长寿命产品面临着超越微控制器并需要定期更换的持续挑战。

如果您没有准备，请迁移到新的微控制器可能是一个痛苦的过程，涉及硬件和固件开发人员之间的密切协调（以及潜在的错误传达）。但是，遵循这三个重要的模块化设计技巧可以帮助您开发更平滑的微控制器转换过程：

1。模块化原理图设计以最大限度地减少更改

如果MCU迁移需要硬件重新设计，模块化原理图可以节省大量时间。将所有原理图保存在单个设计文件中的便利性并不总是值得的！如果两者不是引脚兼容的话，用新的微控制器替换过时的微控制器可能会有问题。在这种情况下，微控制器无法更换，直到手动移动其他组件并重新连接每个连接。

模块化原理图设计是一个更好的选择，可以灵活地组织微控制器单个原理图表并使用网络或端口连接到其他模块。使用这种方法，您只需要更改微控制器原理图模块。这比非模块化原理图更加整洁和高效。

如果在电子表格中创建表格以确保引脚正确映射到新的微控制器，它也会有所帮助。这可以减少修改新PCB时出错的可能性。但是，如果组件的使用寿命影响到您的任何产品，您可能需要考虑使用AltiumVault®的项目生命周期管理功能来更好地跟踪和同步您的设计。

按模块隔离原理图，以最大限度地减少新MCU迁移的变化。

2。开发易于迁移的可移植代码

创建优秀代码不仅仅是在编程指令页面上处理页面并使硬件正常工作。良好的固件编程涉及建立系统层次结构以规划编码模块，并在迁移到新的微控制器时最小化对源代码的更改。代码越便携和结构化越好。

系统的源代码可以分为硬件级别，如输入，通用异步接收器 - 发送器（UART）和定时器。这些硬件级模块配置微控制器的寄存器并与之交互。专用于系统算法的源代码放在单独的部分中。例如，数据库，Modbus和数据记录模块不依赖于硬件，可以单独放置。

最重要的是，当转换到新的微控制器时，只需要修改与微控制器内部相关的源代码。这种方法最大限度地缩短了修改固件以适应新微控制器所需的时间。使用正确的结构，移植过程可以在硬件团队同时修改设计时开始。

3。选择引脚兼容的微控制器以节省时间

确保高效的PCB布局是迁移到新微控制器时节省时间和精力的最有效方法。迁移到新微控制器的最繁琐部分是将每个信号重新映射到电路中的其他组件的过程。当微控制器有数百个引脚时，轻微的错误会使转换过程复杂化。因此，最好与制造商核实过时的微控制器是否需要更换引脚到引脚。

当我的一个设计包含基于恩智浦ARM7的LPC2368微控制器时，我直接遇到了EOL问题。不过，运气在我身边，因为较新的微控制器与我现有的设计引脚兼容，为我节省了修改PCB本身的巨大麻烦。话虽如此，在某些情况下，引脚兼容版本不可用，在这种情况下需要修改硬件设计。

引脚兼容的微控制器可能意味着无需修改硬件。

使用过时管理软件准备设计

< p>如果没有简化的工作流程，访问设计历史记录和组件可定制性，高效的PCB设计难以实现。理想情况下，需要能够监控所有组件的独立和模块化更改，同时确保整体同步。通过优化的模块化和每次转换的重复性较少的工作提供报废管理，过时管理软件可以最大限度地减少意外和额外的工作。 PCB设计软件CircuitStudio®提供了全面，先进的解决方案。