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【技巧】达人教你如何读懂芯片数据手册

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candytang 2017-08-10

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其实,阅读英文芯片手册,并没有想象的那么难。不管什么芯片手册,它再怎么写得天花乱坠,本质也只是芯片的使用说明书而已。而说明书一个最显著的特点就是必须尽可能地使用通俗易懂的语句,向使用者交代清楚该产品的特点、功能以及使用方法。从这个角度看,无论什么芯片手册,都不会存在特别偏僻的语法、生僻的单词(当然专业词汇除外),运用在大学里所学到的那些英文知识去分析这些手册,足矣。



个人觉得,这些数据手册的阅读难点主要有如下三点:


语言风格 —— 跟平常我们所阅读的新闻、报导都不一样,好多数据手册在表达意思上的连贯性做得不是很好,并且从一个意思到另外一个意思的过渡,有时候也作得不好,套句老话,就是乘得不好,转得过硬。比如说没有太大联系的两句话,就很有可能就被放在了一起,按照我们的习惯思维,挨这么近的两句话,肯定会有联系,可这数据手册的描述却偏偏不然,它就没联系,它就放一起,没办法,只得接受(莫非这也是中外思维的差异?)。


长句太多 —— 为保证严谨,不至于让读者产生误解,数据手册通常喜欢采用一些长句对问题进行描述,并且这些长句所描述问题的通常都比较关键。这很让人头疼,要连贯地理解这些长句,需要我们有比较好的记忆力。当然,我们也有笨办法:按照古老的主谓宾状补结构,把整个长句拆开,然后对每一个小短句进行分析,最后联系上下文,揣摩出整句的意思。


专业词汇太多,甚至会出现一些字典上都找不到的单词, —— 这没办法,一得靠平时的积累,二得善于借助网络资源,比如一些翻译助手。强调一下:我们没有必要把每一个单词的意思都完完全全地、准确无误地翻译出来,只要理解它所表达的意思就足够了,古人云:不可言传、只可意会,放到这,也合适。


我们可以这么去阅读一个芯片的数据手册


先看看芯片的特性(Features)、应用场合(Applications)以及内部框图。这有助于我们对芯片有一个宏观的了解,此时需要弄清楚该芯片的一些比较特殊的功能,充分利用芯片的特殊功能,对整体电路的设计,将会有极大的好处。比如AD9945可以实现相关双采样(CDS),这可以简化后续信号调理电路,并且抵抗噪声的效果还好。


重点关注芯片的参数,同时可以参考手册给出的一些参数图(如AD9945的TPC 1,TPC2等),这是我们是否采用该芯片的重要依据。像AD9945,就可以关注采样率(maximum clock rate)、数据位数(AD converter)、功耗(Power consumption)、可调增益范围(gain range)等。


选定器件后,研究芯片管脚定义、推荐的PCB layout,这些都是在硬件设计过程中必须掌握的。所有管脚中,要特别留意控制信号引脚或者特殊信号引脚,这是将来用好该芯片的前提。比如AD9945的SHP、SHD、PBLK、CLPOB等。


认真研读芯片内部寄存器,对寄存器的理解程度,直接决定了你对该芯片的掌握程度。比如AD9945就有4个寄存器:Operation、Control、Clamp Level和VGA gain,对于这些寄存器,必须清楚它们上电后的初始值、所能实现的功能、每个bit所代表的含义这些基本情况。


仔细研究手册给出的时序图,这是对芯片进行正确操作的关键。单个信号的周期、上升时间、下降时间、建立时间、保持时间,以及信号之间的相位关系,所有这些都必须研究透彻。像AD9945的Figure 8 和 Figure 9 就很值得花费时间去仔细研究。


提醒

凡是芯片数据手册中的“note”,都必须仔细阅读,一般这都是能否正确使用、或能否把芯片用好的关键之所在。


练习

先找个有中文版本手册的芯片,把中英文对照着看,熟悉英文手册的描述风格。


第一:仔细看看芯片的原理框图,弄明白他的内部结构,都哪些功能电路,该芯片能实现哪些功能;

第二:重点关注芯片的参数,这是你是否选用该芯片的重要参考;

第三:选定器件后,看看管脚定义、推荐的PCB layout,这是在作硬件电路设计时必须掌握的;

第四:认真研读芯片内部寄存器,对寄存器的理解程度,直接决定了你对该芯片的掌握程度。

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