嵌入式系統開發8: 使用 Datasheet 評估選擇元件

評估元件時使用數據表的步驟

評估元件是一項進階技能，通常是你在實現系統的驅動程序之後才會培養的能力。它是快速篩選出不適合的元件，並避免在不符合基本需求的元件上浪費時間。以下是評估元件時使用數據表的步驟：

1. 建立需求清單：
2. • 列出系統中必須具備的功能以及期望的功能。
   • 基於這些需求，生成一個潛在元件的候選池，這些元件需要進一步調查。
2. 理解數據表中的缺失：
3. • 數據表通常不包含價格或供貨時間，這些資訊取決於訂購數量和供應商的庫存。
   • 與供應商聯絡，詢問有無初始化程式碼、應用說明、白皮書或論壇資源。這些都可能是有價值的賣點。
3. 初步篩選元件：
4. • 首先查看數據表的絕對最大額定值和電氣特性，確保它們符合你的基本要求。如果不符，記錄元件失敗的原因並跳過該元件。保持記錄以避免重複評估。
   • 優先處理那些接近需求但有一些微小偏差的元件，以便後續可能有進一步的檢查。
4. 考慮典型特性：
5. • 當一個元件滿足基本的電氣和機械需求後，接下來要檢查它的典型特性。
   • 問題包括：元件是否足夠快速？輸出的電平是否符合系統需求？感測器的噪音是否可接受？
5. 深入分析候選元件：
6. • 從候選池中選擇兩到三個元件，深入閱讀數據表。從應用章節開始，看看是否有與你的應用類似的例子。
   • 如果有，繼續深入了解；如果沒有，那可能需要進一步評估該元件是否真的適合你的應用。
6. 檢查效能特性：
7. • 查看元件的效能特性，並判斷它們是否滿足你的需求。在這個過程中，可能會發現新的要求，例如你可能會希望元件具有某種溫度響應、電壓響應或抗噪能力。
7. 篩選元件：
8. • 在此階段，你應該剩下兩到四份數據表。如果超過四個，詢問供應商的聲譽、供貨時間或價格差異，以進一步篩選。保留幾個潛在的選項。
8. 原型化與模擬實施：
9. • 對每個剩下的元件進行深入實施模擬。如果有硬體可用，進行實際原型測試；如果沒有硬體，則進行心智原型化（mental prototype），想像實現過程並估計潛在的結果。
   • 即使這些元件中的大部分不會被最終選用，但這種深入的分析可以幫助你迅速跳入實際的程式碼開發過程。
9. 檢查元件家族的擴展性：
10. • 檢查元件家族中的其他產品。當你遇到空間、引腳或範圍的限制時，是否有引腳兼容且使用相同軟體介面的其他元件？保留擴展的空間可以為將來的需求提供便利。
10. 總結與比較：
11. • 最終選定元件後，再次查看數據表的摘要部分。經過這一過程，你會發現對這類元件的理解大幅加深。你已經有了對同類元件的比較經驗，能夠快速感知不同元件之間的差異，並將其與你的系統需求對比。

總結

選擇和評估元件是一個反覆篩選和深入分析的過程。從篩選出不適合的元件開始，逐步篩選符合基本電氣和效能需求的候選元件，最後進行深入的實現模擬和測試。這不僅能減少元件不工作的風險，還能在選定元件後為驅動程式的開發打下良好的基礎。