PCBA常见概念

PCBAKnowledgeTrainingOct-Nov2008©2006JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION2CPLDCPLD复杂可编程逻辑装置（ComplexProgrammableLogicDevice，缩写：CPLD），CPLD适合用来实现各种运算和组合逻辑（combinationallogic）。一颗CPLD内等于包含了数颗的PAL，各PAL（逻辑区块）间的互接连线也可以进行程式性的规划、烧录，CPLD运用这种多合一（All-In-One）的整合作法，使其一颗就能实现数千个逻辑门，甚至数十万个逻辑门才能构成的电路。©2006JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION3FPGAFPGAFieldProgrammableGateArray现场可编程逻辑门阵列可以经过简单的综合与布局，快速的烧录至FPGA上进行测试，是现代IC设计验证的技术主流。这些可编辑元件可以被用来实现一些基本的逻辑门电路（比如AND、OR、XOR、NOT）或者更复杂一些的组合功能比如解码器或数学方程式。©2006JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION4CPLD和FPGA的比较CPLD逻辑门的密度在几千到几万个逻辑单元之间，而FPGA通常是在几万到几百万。CPLD可以预计的延迟时间，布线能力占优FPGA却是有很多的连接单元，这样虽然让它可以更加灵活的编辑，但是结构却复杂的多。©2006JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION5EEPROMEEPROM,或称E2PROM,全称“电可擦除可编程唯读记忆体(Electrically-ErasableProgrammableRead-OnlyMemory)”。相比EPROM，EEPROM不需要用紫外线照射，也不需取下，就可以用特定的电压,来擦除芯片上的信息,以便写入新的数据。EEPROM有四种工作模式:读取模式、写入模式、擦除模式、校验模式。读取时，芯片只需要Vcc低电压（一般+5V）供电。编程写入时，芯片通过Vpp（一般+25V）获得编程电压，并通过PGM编程脉冲（一般50ms）写入数据。擦除时，只需使用Vpp高电压，不需要紫外线，便可以擦除指定地址的内容。为保证编程写入正确，在每写入一块数据后，都需要进行类似于读取的校验步骤，若错误就重新写入。©2006JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION6I²CI²C系统是在1980年代所建立的一种简单的内部总线系统，当时主要的用途在于控制由飞利浦所生产的芯片。常见的I²C总线依传输速率的不同而有不同的模式：标准模式（100Kbit/s）、低速模式（10Kbit/s），但时脉频率可被允许下降至零，这代表可以暂停通讯。1998年释出了2.0版，新增了传输速率为3.4Mbit/s的高速模式并为了节省能源而减少了电压及电流的需求©2006JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION7I²CTwobidirectionalopen-drainlinesSerialData(SDA)SerialClock(SCL)©2006JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION8SPI序列周边接口（SerialPeripheralInterfaceBus，SPI），类似I2C，是一种4线同步序列资料协定，适用于可携式装置平台系统，但使用率较I2S少。序列周边接口一般是4线，有时亦可为3线，有别于I2C的2线，©2006JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION9SPISPI总线定义四组logicsignals.SCLK—SerialClock（自master输出）MOSI/SIMO—MasterOutput,SlaveInput（自master输出）MISO/SOMI—MasterInput,SlaveOutput（自slave输出）SS（SEL）—SlaveSelect(activelow;自master输出)©2006JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION10Ethernet以太网（Ethernet）是一种计算机局域网组网技术。IEEE制定的IEEE802.3标准给出了以太网的技术标准。它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问层协议的内容。以太网是当前应用最普遍的局域网技术。它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环网（tokenring）、FDDI和ARCNET。带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)©2006JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION11JTAG边界扫描JTAG：JointTestActionGroup，联合测试专家工作组，前身是JETAG，后被IEEE承认，现在通常泛指----边界扫描测试技术BST：BoundaryScanTest，边界扫描测试JTAG核心技术IEEE1149.1：IEEEStandardTestAccessPortandBoundary-ScanArchitectureIEEE1149.1标准全称:标准测试接口和边界扫描结构©2006JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION12JTAG边界扫描边界扫描是一种具有扫描结构的电路，由一组D触发器构成。通过边界扫描电路，工程师可直接访问和控制数字芯片的输入输出引脚。CPU,PLD,FPGA,DSP,通信/控制接口芯片等，内部都具有边界扫描电路和接口----边界扫描芯片。测试系统通过JTAG接口对被测电路进行测试。各芯片边界扫描链级联成菊花连----构成JTAG测试链路©2006JDSU.Allrightsreserved.JDSUCONFIDENTIAL&PROPRIETARYINFORMATION13JTAGJTAG的接口是一种特殊的4/5个接脚接口连到芯片上，所以在电路版上的很多芯片可以将他们的JTAG接脚通过DaisyChain的方式连在一起，并且Probe只需连接到一个“JTAG端口”就可以访问一块电路板上的所有IC。这些连接引脚是：TDI（测试数据输入）TDO（测试数据输出）TCK（测试时钟）TMS（测试模式选择）TRST（测试复位）可选。