塑封打印什么意思,pcb设计的一些原则及protel dxp的一些操作总结 -爱游戏平台

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主板知识

电脑主板就可以称为电脑的神经系统。主板是一种高科技、高工艺融为一体的集成产品,大家在攒机的时候难免有认知上的迷惑。所以先了解一些主板的基本知识对大家攒机是大有裨益的。下面, 我就把主板常用的一些术语简单的给大家解释一下。 大家喜欢将cpu比作电脑的大脑或心脏,那么电脑主板就可称为电脑的神经系统。主板是一种高科技、高工艺融为一体的集成产品,大家在攒机的时候难免有认知上的迷惑。所以先了解一些主板的基本知识对大家攒机是大有裨益的。下面,我就把主板常用的一些术语简单的给大家解释一下。

主板:英文“mainboard”,它是电脑中最大的一块电路板,是电脑系统中的核心部件,它的上面布满了各种插槽(可连接声卡/显卡/modem/等)、接口(可连接鼠标/键盘等)、电子元件,它们都有自己的职责,并把各种周边设备紧紧连接在一起。它的性能好坏对电脑的总体指标将产生举足轻重的影响。

cpu(central processing unit:中央处理器):通常也称为微处理器。它被人们称为电脑的心脏。它实际上是一个电子元件,它的内部由几百万个晶体管组成的,可分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分。其工作原理为:控制单元把输入的指令调动分配后,送到逻辑单元进行处理再形成数据,然后存储到储存器里,最后等着交给应用程序使用。

bios(basic-input-&-output-system基本输入/输出系统):直译过来后中文名称就是“基本输入输出系统”。它的全称应该是rom-bios,意思是只读存储器基本输入输出系统。其实,它是一组固化到计算机内主板上一个rom芯片上的程序,它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机上电自检程序和系统启动自举程序。

cmos:cmos是电脑主板上的一块可读写的ram芯片,用它来保护当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。现在的厂商们把cmos程序做到了bios芯片中,当开机时就可按特定键进入cmos设置程序对系统进行设置。所以又被人们叫做bios设置。芯片组(chipset):是构成主板电路的核心。一定意义上讲,它决定了主板的级别和档次。它就是“南桥”和“北桥”的统称,就是把以前复杂的电路和元件最大限度地集成在几颗芯片内的芯片组。

北桥:就是主板上离cpu最近的一块芯片,负责与cpu的联系并控制内存、agp、pci数据在北桥内部传输。

南桥:主板上的一块芯片,主要负责i/o接口以及ide设备的控制等。

mch(memory controller hub):内存控制器中心,负责连接cpu,agp总线和内存。

ich(i/o controller hub):输入/输出控制器中心,负责连接pci总线,ide设备,i/o设备等。

fwh(firmware controller):固件控制器,主要作用是存放bios。

i/o芯片:在486以上档次的主板,板上都有i/o控制电路。它负责提供串行、并行接口及软盘驱动器控制接口。

pcb:也就是主板线路板它由几层树脂材料粘合在一起的,内部采用铜箔走线。一般的pcb线路板分有四层,最上和最下的两层是信号层,中间两层是接地层和电源层,将接地和电源层放在中间,这样便可容易地对信号线做出修正。而好的主板的线路板可达到六层,这是由于信号线必须相距足够远的距离,以防止电磁干扰,六层板可能有三个或四个信号层、一个接地层、以及一个或两个电源层,以提供足够的电力供应。

at板型: 也就是“竖”型板设计,即短边位于机箱后面板。它最初应用于ibm pc/at机上。at主板大小为13×12英寸。

baby-at板型: 随着电子元件和控制芯片组集成度的大幅提高,也相应的推出了尺寸相对较小的baby at主板结构。baby at大小为13.5×8.5英寸。

atx(at external)板型:是intel公司提出的新型主板结构。它的布局是“横”板设计,就象把baby-at板型放倒了过来,这样做增加了主板引出端口的空间,使主板可以集成更多的扩展功能。

micro-atx板型:是intel公司在97年提出的主板结构,主要是通过减少pci和isa插槽的数量来缩小主板尺寸的。

at电源:是由p8和p9两组接口组成,每个接口分别有六个针脚,支持 5.0v, 12v,-5v,-12v电压,它不支持 3.3v电压。

atx电源:atx电源是atx主板配套的电源,为此对它增加了一些新作用;一是增加了在关机状态下能提供一组微电流(5v/100ma)供电。二是增加有3.3v低电压输出。

slot 1:intel专为奔腾ii而设计的一种cpu插座,它是一狭长的242针脚的插槽,提供更大的内部传输带宽和cpu性能。

socker 370:inetl为赛扬系列而设计的cpu插座,成本降低。支持vrm8.1规格,核心电压2.0v左右。

socker 370 ii:inetl为pentium iii coppermine和celeron ii设计的,支持vrm8.4规格,核心电压1.6v左右。

slot a:amd公司为k7系列cpu定做的,外形与slot 1差不多。

socket a:amd专用cpu插座,462针脚。

socker 423:intel专用在第一代奔腾iv处理器的插座。

socket 478:willamette内核奔腾iv专用的cpu插座。

simm(single-in-line-menory-modules):一种内存插槽,72线结构。

dimm(dual-inline-menory-modules):一种内存插槽。168线结构。

sdram(synchronous burst ram):同步突发内存。是168线、3.3v电压、带宽64bit、速度可达6ns。是双存储体结构,也就是有两个储存阵列,一个被cpu读取数据的时候,另一个已经做好被读取数据的准备,两者相互自动切换,使得存取效率成倍提高。并且将ram与cpu以相同时钟频率控制,使ram与cpu外频同步,取消等待时间,所以其传输速率比edo dram快了13%。sdram采用了多体(bank)存储器结构和突发模式,能传输一整数据而不是一段数据。

ddr ram(double data rate):二倍数据速度。它的速度比sdram提高一倍,其核心建立在sdram的基础上,但在速度和容量上有了提高。对比sdram,它使用了更多、更先进的同步电路。而且采用了dll(delay locked loop:延时锁定回路)提供一个数据滤波信号(datastrobe signal)。当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据,每16次输出一次。ddr本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高sdram的速度,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据,因此,它的速度是标准sdram的两倍。

rdram(rambus dram):是美国rambus公司在rambuschannel技术基础上研制的一种存储器。用于数据存储的字长为16位,传输率极速指标为600mhz。以管道存储结构支持交叉存取同时执行四条指令。

direct rdram:是rdram的扩展,它使用了同样的rsl,但接口宽度达到16位,频率达到800mhz,效率更高。单个传输率可达到1.6gb/s,两个的传输率可达到3.2gb/s。

ecc(error checking and correcting):就是检查出错误的地方并予以纠正。

pc133:因为intel p iii支持133mhz外频,需要有与其相适应的内存带宽,所以就出现了pc133,它的时钟频率达到133mhz,数据传输率为1.066gb/s。

cache:就是缓存,它分为一级缓存和二级缓存。它是为内存和cpu交换数据提供缓冲区的。只所以大部分主板上都有cache芯片或插槽,是因其与cpu之间的数据交换要比内存和cpu之间的数据交换快的多。

ide(integrated device electronics):一种磁盘驱动器的接口类型,也称为ata接口。是由compag和conner共同开发并由western digital公司生产的控制器接口,现已作为一种接口标准被广泛的应用。它最多可连接两个ide接口设备,允许最大硬盘容量528兆,控制线和数据线合用一根40芯的扁平电缆与硬盘接口卡连接。数据传输率为3.3mbps-8.33mbps。

eide(enhanced ide增强性ide):是pentium以上主板必备的标准接口。主板上通常可提供两个eide接口。在pentium以上主板中,edie都集成在主板中。

raid:一般称为磁盘阵列,其最主要的用途有二个,一个就是资料备份(mirroring),或称资料保全,另一个用途就是加速存取(stripping)。 一般常听到raid 1就是指备份这个功能,而raid 0就是加速功能,raid 0 1就是两者兼具,用白话一点来说,指的就是备份与加速功能。

ultra dma/66:是一种硬盘接口规范,它的突发数据传输率为66mb/s,而且它可以减少cpu工作负担,有利于提高整体系统效率。

ata100接口:就是拥有100mb/秒的接口传输率,使用80针接口电缆,其中有40根地线,可以避免数据收发时的电磁干扰的一种接口标准。ata 100完全向下兼容传统的ide,包括pio、ata/33、ata/66等。

pci总线(peripheral component interconnect:外部设备互连):属于局部总线是由pci集团推出的总线结构。它具有133mb/s的数据传输率及很强的带负载能力,可支持10台外设,同时兼容isa、eisa总线。

agp插槽(accelerated-graphics-port:加速图形端口):它是为提高视频带宽而设计的总线结构。它将显示卡与主板的芯片组直接相连,进行点对点传输。但是它并不是正规总线,因它只能和agp显卡相连,故不具通用和扩展性。其工作的频率为66mhz,是pci总线的一倍,并且可为视频设备提供528mb/s的数据传输率。所以实际上就是pci的超集。

agp 1x/2x/4x:agp 1x的总线传输率为266mb/s,工作频率为66mhz,agp 2x的总线传输率为532mb/s,工作频率为133mhz,电压为3.3v,agp 4x的总线传输率为1.06gb/s,工作频率为266mhz,电压为1.5v。

amr(audio/modem riser声音/调制解调器插卡):是一套开放的工业标准,它定义的扩展卡可同时支持声音及modem的功能。采用这样的设计,可有效降低成本,同时解决声音与modem子系统目前在功能上的一些限制。

cnr(commu-nicationnotwork riser通讯网络插卡):是amr的升级产品,从外观上看,它比amr稍长一些,而且两着的针脚也不相同,所以两者不兼容。cnr能连接专用的cnr-modem还能使用专用的家庭电话网络(home pna),具有pc 2000即插即用功能,比amr增加了对10/100mb局域网功能的支持。

acr(advanced communication riser高级通讯插卡):是cnr的升级产品,它可以提供局域网,宽带网,无线网络和多声道音效处理功能,而且与amr兼容。

scsi(small computer system interface):的意义是小型计算机系统接口,它是由美国国家标准协会(ansi)公布的接口标准。scsi最初的定义是通用并行的scsi总线。scsi总线自己并不直接和硬盘之类的设备通讯,而是通过控制器来和设备建立联系。一个独立的scsi总线最多可以支持16个设备,通过scsii d来进行控制。

usb(universal serial bus通用串行总线):它不是一种新的总线标准,而是电脑系统接驳外围设备(如键盘、鼠标、打印机等)的输入/输出接口标准。是由ibm、intel、nec等著名厂商联合制定的一种新型串行接口。它采用daisy chain方式进行连接。由两根数据线,一根5v电源线及一根地线组成。数据传输率为12mb/s。

fdd:比ide插槽稍短一点,专门用来插软驱。

并口:就是平常所说的打印口,其实它并不是只能接打印机和鼠标,它还可以接modem,扫描仪等设备。

com端口:一块主板一般带有两个com串行端口。通常用于连接鼠标及通讯设备(如连接外置式modem进行数据通讯)等。

ps/2口:是一种鼠标/键盘接口,一般说的圆口鼠标就接在ps/2口上。

irq(interruptrequest):中断请求。外设用来向计算机发出中断请求信号。

acpi电源接口:是pentium以上主板特有的一种新功能。作用是在管理电脑内部各种部件时尽量做到节省能源。

ac'97规范:由于声卡越来越贵,cpu的处理能力越来越强大,所以intel于1996年发布了ac97标准,它把声卡中成本最高的dsp(数字信号处理器)给去掉了,而通过特别编写驱动程序让cpu来负责信号处理,它工作时需要占用一部分cpu资源。

温度检测:cpu温度过高会导致系统工作不稳定甚至死机,所以对cpu的检测是很重要的,它会在cpu温度超出安全范围时发出警告检测。温度的探头有两种:一种集成在处理器之中,依靠bios的支持;另一种是外置的,在主板上面可以见到,通常是一颗热敏电阻。它们都是通过温度的改变来改变自身的电阻值,让温度检测电路探测到电阻的改变,从而改变温度示数。

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cpu

cpu是“central processing unit”的英语缩写,中文意思是“中央处理器”,有时我们也简称它为“处理器”或是“微处理器”。

cpu的工作原理:cpu的内部结构可分为控制、逻辑、存储三大部分。如果将cpu比作一台机器的话,其工作原理大致是这样的:首先是cpu将“原料”(程序发出的指令)经过“物质分配单位”(控制单元)进行初步调节,然后送到“加工车床”(逻辑运算单元)进行加工,最后将加工出来的“产品”(处理后的数据)存储到“仓库”(存储器)中,以后“销售部门”(应用程序)就可到“仓库”中按需提货了。

1.体现cpu工作能力的主频、外频、倍频

  (1)cpu的整体工作速度——主频

   主频就是cpu的时钟频率,也就是cpu运算时的工作频率。我们平常经常挂在嘴边的“奔腾4 xxx mhz”讲的就是cpu的主频。

  (2)生产线与生产线的条数——外频与倍频

   与主频相关的还有“外频”与“倍频”这两个概念,“外频”是系统总线的工作频率,而“倍频”则是外频与主频相差的倍数,主频=外频×倍频。我们可以把外频看做cpu这台“机器”内部的一条生产线,而倍频则是生产线的条数,一台机器生产速度的快慢(主频)自然就是生产线的速度(外频)乘以生产线的条数(倍频)了。

  2.cpu的进出口速度——前端总线频率

前端总线是cpu与主板北桥芯片之间连接的通道,而“前端总线频率”(fsb)就是该通道“运输数据的速度”。如果将cpu看做一台安装在房间中的大型机器的话,“前端总线”就是这个房间的“大门”。机器的生产能力再强,如果“大门”很窄或者物体流通速度比较慢的话,cpu就不得不处于一种“吃不饱”的状态(图5)。

图5 “前端总线”图释

  早期cpu的前端总线频率是与cpu的外频同步的。随着cpu工作能力的加强(主频越来越高),原来的那种低频率前端总线已经满足不了cpu的需要,于是人们开始在“前端总线频率”上做起了文章——在不提高系统总线基准频率的前体下,将前端总线单个时钟周期能够传输的数据个数以“倍数”增加。以当前的pentium 4系列cpu为例,intel为它设计了一个名为“quad-pumped”的前端总线,其实质就是该前端总线在一个时钟周期内,可以传输4倍的数据。早期的pentium 4的外频都是100mhz,而由于采用了“quad-pumped”技术,这类cpu的前端总线频率便成了“100mhz×4=400mhz”。如今,pentium 4的前端总线已经达到了800mhz,但其实际的外频是200mhz。

   在认识了这几个参数之后,你应该明白“外频≠前端总线频率(fsb)”了吧。

3.cpu对电源的要求——工作电压

   工作电压是指cpu核心正常工作所需的电压。早期cpu的工作电压一般为5v,目前pentium 4 cpu的核心工作电压仅为1.5v左右。提高cpu的工作电压可以提高cpu工作频率,但是过高的工作电压会带来cpu发热、甚至cpu烧坏的问题。而降低cpu电压不会对cpu造成物理损坏,但是会影响cpu工作的稳定性。因为降低工作电压会使cpu信号变弱,造成运算混乱。为了降低cpu电压、减小cpu发热,适应更高的工作频率,cpu工作电压有逐步下降的趋势。

  4.cpu的内部高速周转仓库——缓存

  随着cpu主频的不断提高,它的处理速度也越来越快,其它设备根本赶不上cpu的速度,没办法及时将需要处理的数据交给cpu。于是,高速缓存便出现在cpu上,当cpu在处理数据时,高速缓存就用来存储一些常用或即将用到的数据或指令,当cpu需要这些数据或指令的时候直接从高速缓存中读取,而不用再到内存甚至硬盘中去读取,如此一来可以大幅度提升cpu的处理速度。缓存又分为几个级别:

  l1 cache(一级缓存): 它采用与cpu相同的半导体工艺,制作在cpu内部,容量不是很大,与cpu同频运行,无需通过外部总线来交换数据,所以大大节省了存取时间。

  l2 cache(二级缓存):cpu在读取数据时,寻找顺序依次是l1→l2→内存→外存储器。l2 cache的容量十分灵活,容量越大,cpu档次越高。

   l3 cache(三级缓存):还可以在主板上或者cpu上再外置的大容量缓存,被称为三级缓存。

高速缓冲存储器cache是位于cpu与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在cache中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内cpu即将访问的,当cpu调用大量数据时,就可避开内存直接从cache中调用,从而加快读取速度。由此可见,在cpu中加入cache是一种高效的爱游戏平台的解决方案,这样整个内存储器(cache 内存)就变成了既有cache的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。cache对cpu的性能影响很大,主要是因为cpu的数据交换顺序和cpu与cache间的带宽引起的。

高速缓存的工作原理  1. 读取顺序  cpu要读取一个数据时,首先从cache中查找,如果找到就立即读取并送给cpu处理;如果没有找到,就用相对慢的速度从内存中读取并送给cpu处理,同时把这个数据所在的数据块调入cache中,可以使得以后对整块数据的读取都从cache中进行,不必再调用内存。

  正是这样的读取机制使cpu读取cache的命中率非常高(大多数cpu可达90%左右),也就是说cpu下一次要读取的数据90%都在cache中,只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了cpu直接读取内存的时间,也使cpu读取数据时基本无需等待。总的来说,cpu读取数据的顺序是先cache后内存。  2. 缓存分类  前面是把cache作为一个整体来考虑的,现在要分类分析了。intel从pentium开始将cache分开,通常分为一级高速缓存l1和二级高速缓存l2。  在以往的观念中,l1 cache是集成在cpu中的,被称为片内cache。在l1中还分数据cache(i-cache)和指令cache(d-cache)。它们分别用来存放数据和执行这些数据的指令,而且两个cache可以同时被cpu访问,减少了争用cache所造成的冲突,提高了处理器效能。  在p4处理器中使用了一种先进的一级指令cache——动态跟踪缓存。它直接和执行单元及动态跟踪引擎相连,通过动态跟踪引擎可以很快地找到所执行的指令,并且将指令的顺序存储在追踪缓存里,这样就减少了主执行循环的解码周期,提高了处理器的运算效率。  以前的l2 cache没集成在cpu中,而在主板上或与cpu集成在同一块电路板上,因此也被称为片外cache。但从pⅲ开始,由于工艺的提高l2 cache被集成在cpu内核中,以相同于主频的速度工作,结束了l2 cache与cpu大差距分频的历史,使l2 cache与l1 cache在性能上平等,得到更高的传输速度。l2cache只存储数据,因此不分数据cache和指令cache。在cpu核心不变化的情况下,增加l2 cache的容量能使性能提升,同一核心的cpu高低端之分往往也是在l2 cache上做手脚,可见l2 cache的重要性。现在cpu的l1 cache与l2 cache惟一区别在于读取顺序。

3. 读取命中率

cpu在cache中找到有用的数据被称为命中,当cache中没有cpu所需的数据时(这时称为未命中),cpu才访问内存。从理论上讲,在一颗拥有2级cache的cpu中,读取l1 cache的命中率为80%。也就是说cpu从l1 cache中找到的有用数据占数据总量的80%,剩下的20%从l2 cache读取。由于不能准确预测将要执行的数据,读取l2的命中率也在80%左右(从l2读到有用的数据占总数据的16%)。那么还有的数据就不得不从内存调用,但这已经是一个相当小的比例了。在一些高端领域的cpu(像intel的itanium)中,我们常听到l3 cache,它是为读取l2 cache后未命中的数据设计的—种cache,在拥有l3 cache的cpu中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了cpu的效率。  

为了保证cpu访问时有较高的命中率,cache中的内容应该按一定的算法替换。一种较常用的算法是“最近最少使用算法”(lru算法),它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。因此需要为每行设置一个计数器,lru算法是把命中行的计数器清零,其他各行计数器加1。当需要替换时淘汰行计数器计数值最大的数据行出局。这是一种高效、科学的算法,其计数器清零过程可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出cache,提高cache的利用率。

  5.cpu的制造工艺、封装方式

  制造工艺,也称为“制程宽度”。是在制作cpu核心时,核心上最基本的功能单元cmos电路的宽度。在cpu的制造工艺中,一般都是用微米来衡量加工精度。从上世纪70年代早期的10微米线宽一直到目前采用的0.13微米线宽,cpu的制造工艺都在不断地进步。制作工艺的提高,意味着cpu的体积将更小,集成度更高,耗电更少。

图6 cpu封装技术的变迁

  封装是指安装cpu集成电路芯片用的外壳。封装不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强散热功能的作用,而且还是沟通芯片内部与外部电路的桥梁。芯片的封装技术已经历了好几代的变迁,从dip、pqfp、pga、bga到fc-pga,技术指标一代比一代先进(图6、7)。目前封装技术适用的芯片频率越来越高,散热性能越来越好,引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,可靠性也越来越高。

图7 fc-pga(反转针栅阵列)封装形式)

  6.cpu的思想灵魂——指令集

  cpu的性能可以用工作频率来表现,而cpu的强大功能则依赖于指令系统。新一代cpu产品中,或多或少都需要增加新指令,以增强cpu系统功能。指令系统决定了一个cpu能够运行什么样的程序,因此,一般来说,指令越多,cpu功能越强大。目前主流的cpu指令集有intel的mmx、sse、sse2及amd的3d now扩展指令集。

memory

当然在了解了一些内存的基本情况后,我们来看看一些我们常见的同内存有关的术语:   时钟周期   时钟周期是一个时间的量,一般规定10纳秒(ns)为一个时钟周期。时钟周期表示了sdram所能运行的最高频率。更小的时钟周期就意味着更高的工作频率。对于pc100规格的内存来说,它的运行时钟周期应该不高于10纳秒。纳秒与工作频率之间的转换关系为:1000/时钟周期=工作频率。例如,标称10纳秒的pc100内存芯片,其工作频率的表达式就应该是1000/100 = 100mhz,这说明此内存芯片的额定工作频率为100mhz。目前市场上一些质量优秀的内存通常可以工作在比额定频率高的频率下,这为一些喜欢超频的朋友带来了极大的方便。例如kingmax的pc133内存,此类内存多采用8纳秒的芯片,相对于其100mhz的频率来说,频率提高的余地还很大,许多用户都可以让它们工作在133mhz甚至更高的频率下。能不能超频使用很大程度上反应了内存芯片以及pcb板的质量。不过,仅仅凭借时钟周期来判断内存的速度还是不够的,内存cas的存取时间和延迟时间也在一定程度上决定了内存的性能。   存取时间   现在让我们来看内存的存取时间。首先应澄清一个事实:目前大多数的sdram芯片的存取时间多为5、6、7、8或10纳秒,这个“纳秒”与上面所说的时钟周期中的“纳秒”不是一回事,它们分别表示了不同的意义。比如以前红极一时的hy pc100内存的芯片,其颗粒一般都标注“-7j”或“-7k”的字样。有些人误将它理解为内存的时钟周期。其实,这里的-7j或-7k代表的是内存的存取时间为7纳秒而并不是时钟周期为7纳秒。当内存的存取时间为7纳秒时,它的时钟周期仍然是10纳秒,工作频率也为100mhz。因此,在购买的时候请不要将芯片上的存取时间和时钟周期相混淆。对于hy的pc100规格的条子来说,-7j或-7k才是合格的产品。而对于hy的pc133规格的内存条来讲,-75和-t-h才是合乎规范的。   cas的延迟时间   内存的cas延迟时间和存取时间之间有着密切的联系。首先解释一下什么是内存的cas延迟时间。所谓cas延迟时间,就是指内存纵向地址脉冲的反应时间。cas延迟时间是在一定频率下衡量支持不同规范内存的重要标志之一。在intel公司的pc100内存技术白皮书中指出:“符合pc100标准的内存芯片应该以cas latency(以下简称cl)=2的情况稳定工作在100mhz的频率下。”cl=2所表示的意义是此时内存读取数据的延迟时间是两个时钟周期当cl=3时。内存读取数据的延迟时间就应该是三个时钟周期,因此,这“2”与“3”之间的差别就不仅仅局限于“1”了,而是1个时钟周期。工作在相同频率下的同种内存,将cl设置为2会得到比3更优秀的性能(当然你的内存必须支持cl=2的模式)。为了使主板正确地为内存设定cas延迟时间,内存生产厂商都将其内存在不同工作频率下所推荐的cas延迟时间记录在了内存pcb板上的一块eeprom上,这块芯片就是我们所说的spd。当系统开机时,主板bios会自动检测spd中的信息并最终确定是以cl=2还是cl=3来运行。为了准确地评价内存的综合性能,我们要将上面所说的三个概念结合起来。对于pc133的内存而言,当cl=3的时候,tck(system clock cycle time即内存时钟周期,由外频所决定。一般地,可认为tck=1/f.f为工作时的外频。例如,系统在100mhz外频下工作时,tck=1/100mhz=10ns)的数值要小于10纳秒、tac(access time from clk)要小于6纳秒。这样才符合pc100标准。而当cl=2的时候,tck的数值只要为10纳秒就可以符合标准。这是为什么呢?其原因就在于同一条内存,当cl的设置不同时,内存的tck值并不是唯一的,同样,tac的值也是不太可能相同的。所以,对于内存的总延迟时间,我们可以用这样一个式子来表示:总延迟时间=时钟周期x cl值 存取时间。我们以hy的内存做例子。hy的pc100内存,其时钟周期为10纳秒,当工作在100mhz时,内存的cl值为2,它的存取时间为7纳秒,因此,总延迟时间就是10x2 7=27纳秒。对于内存而言。总延迟时间是反应内存速度最直接的指标。   封装形式   封装形式也就是内存芯片的引脚形式,目前主流的封装形式主要有以下几种:   blp:英文全称为bottom leaded plastic(底部引出塑封技术)是新一代封装技术中的佼佼者,其芯片面积与填充装面积之比大于1:1.1,符合csp(chip size package)填封装规范。不仅高度和面积极小,而且电气特性得到了进一步的提高,制造成本也不高,广泛用于sdramrdramddr等新一代内存制造上。   tinybga:英文全称为tiny ball grid array(小型球栅阵列封装),其芯片面积与封装面积之比不小于1:1.14,是kingmax的专利,属于bga封装技术的一个分支。   tsop ii:英文全称为thin small outline package(薄型小尺寸封装),目前广泛应用于sdram内存的制造上,但是随着时间的推移和技术的进步,tsop ii已越来越不适用于高频、高速的新一代内存。   dram封装技术从最早的dip、soj提高到tsop的形式。从现在主流sdram的模组来看,除了胜创科技(kingmax)首创的tinybga技术和樵风科技首创的blp封装模式外,绝大多数还是采用tsop的封装技术。采用tinybga封装的内存大小是tsop封装内存的三分之一,也就是说,同等空间下tinybga封装可以将存储容量提高三倍。此外,tinybga封装内存不但体积小,同时也更薄,其金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0.36mm,大大提高了内存芯片在长时间运行后的可靠性,同时其线路阻抗大大减小,芯片速度也随之得到大幅度的提高。   随着ddr、rdram的陆续推出,内存频率提高到了一个更高的水平,tsop封装技术渐渐有些力不从心了,难以满足dram设计上的要求。从intel力推的rambus来看,采用了新一代的μbga封装形式,相信未来ddr等其他高速dram的封装也会采取相同或不同的bga封装方式。而sdram架构(pc133、ddr)的低成本优势及广泛的应用领域会使其继续占据一定的市场份额。相信未来的dram市场将会是多种结构并存的局面。   数据带宽   所谓数据带宽就是内存的数据传输速度,它是衡量内存性能的重要标准。通常情况下,pc133的sdram在额定频率(100mhz)下工作时,其峰值传输速度可以达到800mb/秒。工作在133mhz下的pc133内存,其峰值传输速度已经达到了1.06gb/秒,这一速度比pc100内存提高了200mb/s,在实际使用中,其性能的提高是很明显的。对于ddr内存而言,由于在同一个时钟的上升和下降沿都能传输数据,所以工作在133mhz时,它的实际传输速度可以达到2.1 gb/s的水准,也就是普通sdram内存工作在266mhz下所拥有的带宽。此外,双通道的pc800的rambus dram内存其数据传输带宽也达到了3.2gb/s速度。

ddr2与ddr的区别  与ddr相比,ddr2最主要的改进是在内存模块速度相同的情况下,可以提供相当于ddr内存两倍的带宽。这主要是通过在每个设备上高效率使用两个dram核心来实现的。作为对比,在每个设备上ddr内存只能够使用一个dram核心。技术上讲,ddr2内存上仍然只有一个dram核心,但是它可以并行存取,在每次存取中处理4个数据而不是两个数据。ddr2与ddr的区别示意图  与双倍速运行的数据缓冲相结合,ddr2内存实现了在每个时钟周期处理多达4bit的数据,比传统ddr内存可以处理的2bit数据高了一倍。ddr2内存另一个改进之处在于,它采用fbga封装方式替代了传统的tsop方式。  然而,尽管ddr2内存采用的dram核心速度和ddr的一样,但是我们仍然要使用新主板才能搭配ddr2内存,因为ddr2的物理规格和ddr是不兼容的。首先是接口不一样,ddr2的针脚数量为240针,而ddr内存为184针;其次,ddr2内存的vdimm电压为1.8v,也和ddr内存的2.5v不同。ddr2的定义:????ddr2(double?data?rate?2)?sdram是由jedec(电子设备工程联合委员会)进行开发的新生代内存技术标准,它与上一代ddr内存技术标准最大的不同就是,虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据传输的基本方式,但ddr2内存却拥有两倍于上一代ddr内存预读取能力(即:4bit数据读预取)。换句话说,ddr2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据,并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。????此外,由于ddr2标准规定所有ddr2内存均采用fbga封装形式,而不同于目前广泛应用的tsop/tsop-ii封装形式,fbga封装可以提供了更为良好的电气性能与散热性,为ddr2内存的稳定工作与未来频率的发展提供了坚实的基础。回想起ddr的发展历程,从第一代应用到个人电脑的ddr200经过ddr266、ddr333到今天的双通道ddr400技术,第一代ddr的发展也走到了技术的极限,已经很难通过常规办法提高内存的工作速度;随着intel最新处理器技术的发展,前端总线对内存带宽的要求是越来越高,拥有更高更稳定运行频率的ddr2内存将是大势所趋。?ddr2与ddr的区别:????在了解ddr2内存诸多新技术前,先让我们看一组ddr和ddr2技术对比的数据。?1、延迟问题:????从上表可以看出,在同等核心频率下,ddr2的实际工作频率是ddr的两倍。这得益于ddr2内存拥有两倍于标准ddr内存的4bit预读取能力。换句话说,虽然ddr2和ddr一样,都采用了在时钟的上升延和下降延同时进行数据传输的基本方式,但ddr2拥有两倍于ddr的预读取系统命令数据的能力。也就是说,在同样100mhz的工作频率下,ddr的实际频率为200mhz,而ddr2则可以达到400mhz。????这样也就出现了另一个问题:在同等工作频率的ddr和ddr2内存中,后者的内存延时要慢于前者。举例来说,ddr?200和ddr2-400具有相同的延迟,而后者具有高一倍的带宽。实际上,ddr2-400和ddr?400具有相同的带宽,它们都是3.2gb/s,但是ddr400的核心工作频率是200mhz,而ddr2-400的核心工作频率是100mhz,也就是说ddr2-400的延迟要高于ddr400。2、封装和发热量:????ddr2内存技术最大的突破点其实不在于用户们所认为的两倍于ddr的传输能力,而是在采用更低发热量、更低功耗的情况下,ddr2可以获得更快的频率提升,突破标准ddr的400mhz限制。????ddr内存通常采用tsop芯片封装形式,这种封装形式可以很好的工作在200mhz上,当频率更高时,它过长的管脚就会产生很高的阻抗和寄生电容,这会影响它的稳定性和频率提升的难度。这也就是ddr的核心频率很难突破275mhz的原因。而ddr2内存均采用fbga封装形式。不同于目前广泛应用的tsop封装形式,fbga封装提供了更好的电气性能与散热性,为ddr2内存的稳定工作与未来频率的发展提供了良好的保障。????ddr2内存采用1.8v电压,相对于ddr标准的2.5v,降低了不少,从而提供了明显的更小的功耗与更小的发热量,这一点的变化是意义重大的。ddr2采用的新技术:????除了以上所说的区别外,ddr2还引入了三项新的技术,它们是ocd、odt和post?cas。????ocd(off-chip?driver):也就是所谓的离线驱动调整,ddr?ii通过ocd可以提高信号的完整性。ddr?ii通过调整上拉(pull-up)/下拉(pull-down)的电阻值使两者电压相等。使用ocd通过减少dq-dqs的倾斜来提高信号的完整性;通过控制电压来提高信号品质。????odt:odt是内建核心的终结电阻器。我们知道使用ddr?sdram的主板上面为了防止数据线终端反射信号需要大量的终结电阻。它大大增加了主板的制造成本。实际上,不同的内存模组对终结电路的要求是不一样的,终结电阻的大小决定了数据线的信号比和反射率,终结电阻小则数据线信号反射低但是信噪比也较低;终结电阻高,则数据线的信噪比高,但是信号反射也会增加。因此主板上的终结电阻并不能非常好的匹配内存模组,还会在一定程度上影响信号品质。ddr2可以根据自已的特点内建合适的终结电阻,这样可以保证最佳的信号波形。使用ddr2不但可以降低主板成本,还得到了最佳的信号品质,这是ddr不能比拟的。????post?cas:它是为了提高ddr?ii内存的利用效率而设定的。在post?cas操作中,cas信号(读写/命令)能够被插到ras信号后面的一个时钟周期,cas命令可以在附加延迟(additive?latency)后面保持有效。原来的trcd(ras到cas和延迟)被al(additive?latency)所取代,al可以在0,1,2,3,4中进行设置。由于cas信号放在了ras信号后面一个时钟周期,因此act和cas信号永远也不会产生碰撞冲突。????总的来说,ddr2采用了诸多的新技术,改善了ddr的诸多不足,虽然它目前有成本高、延迟慢能诸多不足,但相信随着技术的不断提高和完善,这些问题终将得到解决。

bios

? 一  bios的基本概念

  说到bios大家关注过它吗?其实每当你按下机箱上的power键时,它就认认真真的为你工作了。那么什么是bios呐?书本上给了我们一个定义:"bios是basic input-output system(基本输入输出系统)的缩写,它负责开机时对系统的各项硬件进行初始化设置和测试,以确保系统能够正常工作。若硬件不正常则立即停止工作,并把出错的设备信息反馈给用户。bios包含了系统加电自检(post)程序模块、系统启动自举程序模块,这些程序模块主要负责主板与其它计算机硬设备通讯的作用。"   简单的说bios就是被"固化"在计算机硬件中的一组程序,它为你的计算机提供最低级的、最直接的硬件控制。bios实际上相当于计算机硬件与软件程序之间的一座桥梁,它本身其实就是一个程序也可以说是一个软件。我们对它最直观的认识就是post(power on system test)功能,当计算机接通电源后,bios将进行检验其内部所有设备的自检,包括对cpu、内存、只读存储器、系统主板、cmos内存、并行和串行通信子系统、软盘和硬盘子系统以及键盘进行测试。自检测试完成后,系统将在指定的驱动器中寻找操作系统,并向内存中装入操作系统。   二  cmos是什么?   bios被存放在cmos内存中,cmos是complementary metal-oxide semiconductor的首写字母缩写,中文就是互补金属氧化物半导体,它是一种半导体技术,可以将成对的金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)集成在一块硅片上。该技术通常用于生产ram和交换应用系统,用它生产出来的产品速度很快功耗极低,而且对供电电源的干扰有较高的容限。具体到我们这是指计算机主机板上一块特殊的ram芯片,这一小块ram通常为128字节或256字节。cmos ram的作用是保存系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。   因为cmos ram的功耗极低,所以当系统电源关闭后cmos ram靠主板的后备电池供电就可以了,因此保存在cmos内的用户设置参数不会丢失。cmos ram本身只是一块存储芯片,只有资料保存功能,而对cmos中各项参数的设定要使用专门的程序。早期计算机的cmos设置程序是保存在一张软盘上的,每次设置都要用那张软盘,很不方便。现在绝大多数厂家已将cmos设置程序--即bios固化到了flash eprom芯片中,flash eprom芯片的容量一般为1mb、2mb ,现在有许多815e的板子到了4mb(4mb哈哈,可以放mm的照片了,一开机就显示mm的照片想想就觉得很cool,不过开机logo只有256色还是有点不爽)。为了便于察看bios的容量我们可以利用bios芯片上的型号来识别:像27c010、27c512等以"27"打头的芯片均是eprom(486以及486以下的计算机采用的芯片),而28c010、29c010、29c020、29c040等,均为eeprom,29c010是128k*8,即1m比特并行eeprom,29c010是128k*8(1m比特),29c020是256k*8(2m比特)、29c040是512k*8(4m比特)的flash rom(586以及pii,piii文件次的bios芯片)。串行eeprom在计算机主板上较少见,而提供这些芯片的厂家多为mx、winbond、atmel等厂家。 

  目前使用广泛的主板bios主要来自三个公司:american megatrends公司的ami bios、award公司的award bios和phoenix公司的phoenix bios,早期486机上还有一些如eurosoft公司的euro bios和microid research公司的mr bios等。现在主板使用最普遍的是award bios。另外还有少数主板使用ami 的窗口化winbios,winbios在系统启动后会自动识别鼠标,当计算机上插有鼠标时,可以直接使用鼠标进行bios设置操作。三种bios的进入方法也略有不同,award bios和ami bios是开机时按住键;phoenix bios则是按键,还有一些bios视厂商不同进入方法也不一样,一般开机加电后屏幕左下角都会出现press (具体主板具体分析) to enter setup。

  cmos与bios的区别

cmos是互补金属氧化物半导化的缩写。本意是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片。其实,在这里是指主板上一块可读写的存储芯片。它存储了微机系统的时钟信息和硬件配置信息等,共计128个字节。系统加电引导时,要读取cmos信息,用来初始化机器各个部件的状态。它靠系统电源或后备电池来供电,关闭电源信息不会丢失。   bios是基本输入输出系统的缩写。指集成在主板上的一个rom芯片,其中保存了微机系统最重要的基本输入输出程序、系统开机自检程序等。它负责开机时,对系统各项石硬件进行初始化设置和测试,以保证系统能正常工作。   由于cmos与bios都跟微机系统设置密切相关,所以才有cmos设置与bios设置的说法,cmos是系统存放参数的地方,而bios中的系统设置程序是完成参数设置的手段。因此,准确的说法是通过bios设置程序对cmos参数进行设置。而我们平常所说的cmos设置与bios设置是其简化说法,也就在一定程度上造成两个概念的混淆

audio

·?????????????????????????? 声卡简介

  声卡是多媒体电脑的主要部件之一,它包含记录和播放声音所需的硬件。声卡的种类很多,功能也不完全相同,但它们有一些共同的基本功能:能录制话音(声音)和音乐,能选择以单声道或双声道录音,并且能控制采样速率。声卡上有数模转换芯片(dac),用来把数字化的声音信号转换成模拟信号,同时还有模数转换芯片(adc),用来把模拟声音信号转换成数字信号。  声卡上有音乐数字接口(midi),能使用midi乐器,诸如钢琴键、合成器和其它midi设备。声卡有声音混合功能,允许控制声源和音频信号的大小。好的声卡能对低音部分和高音部分进行控制。  声卡上还有一个或几个cd 音频输入接口,用以接收cd-rom的声音采集信号。

·?????????????????????????? 影响声卡效果的因素

  声卡真正的质量取决于它的采样和回放能力。模拟声音信号是一系列连续的电压值,获取这些值的过程称为采样,这是由模数转换芯片来完成的。影响音质的两个因素是采样精度和采样频率。

一、采样精度

  采样精度决定了记录声音的动态范围,它以位(bit)为单位,比如8位、16位。8位可以把声波分成256级,16位可以把同样的波分成65,536级的信号。可以想象,位数越高,声音的保真度越高。

二、采样频率

  采样频率指每秒钟采集信号的次数,声卡一般采用11k、22k和44khz的采样频率,频率越高,失真越小。在录音时,文件大小与采样精度、采样频率和单双声道都是成正比的,如双声道是单声道的两倍,16位是8位的两倍,22k是11k的两倍。  cd碟采用16位的采样精度,44.1khz的采样频率,为双声道,它每秒所需要的数据量为16×44,100×2÷8=176,400字节。(在cd碟里,每个扇区有2,352字节,每秒75扇区,2352×75=176,400字节)。  最早的声卡生产厂家有adlib公司和创新公司(creative labs),这两种声卡实际上已成为声卡的标准,大部分的声卡都与它们兼容。  现在市场上已经开始流行pci的声卡,需要注意的是:许多的pci声卡标称的32位/64位并不是指它们的声音采样的位数是32/64位,而是指它们的最大复音数是32/64个,也就是在利用波表合成器播放midi时,最大可同时发音数是32或者64个,这只在播放midi时有效,而声卡采样精度仍然是16位的,专业的高档专业的数字录音器采样精度也只能达到20位。

·?????????????????????????? 声卡的外接插口

   这是创新公司的sound blaster 16声卡,卡上有一个ide接口和cd音频接口,外部接口有麦克风插口(mic)、立体声输出插口(speaker) 连接音箱或耳机;线性输入(line in) 可连接cd播放机、单放机合成器等;输出插口 (line out) 可连接功放等;游戏杆和midi设备。

  在连接光驱的cd音频时,使用一根3芯或4芯的音频线,其中有两根代表左右声道,一般用红色和白色的线表示,还有一根或两根地线,用黑色表示。  有时在连接这条线时会遇到麻烦,比如只有一个声道或干脆就没声音,此时你要认真研究一下声卡和光驱的cd音频接口,使它们的左右声道和地线正确连接。

audio的interface

i2s·enhanced 数码介面

现在有一种新的数码音响接口规格,称为i2s接口。这是为连接消费者及专业化数码音响产品而设计,具有非常优异的时差时钟恢复特性达成精确的d/a转换。???? 今日最常见的数码音响接口是s/pdif(索尼/飞利浦数码接口)。s/pdif利用双相标记编码技术将导线的数目减至一条,为内部连接两个数码产品提供十分有效的方式。但当通过一条频带受限制的线和线路传输时,双相标记编码讯号便容易从数据部分至时钟感染串音,所以由接收的数码音响讯号恢复的时钟便会处理与音响数据讯号有关的时差。由于这个时钟是用来表现相继的d/a转换,故此在转换中会产生时差,结果在恢复的模拟讯号中形成电压误差,因为它与音响讯号本身有关,所以产生时差诱发的失真。??? i2s接口采用沿独立的导线传输时钟与数据讯号的设计将此问题解决。这种设计与飞利浦为音响数据及时钟用的i2s bus线非常相似可将完整的声道状况与使用的比特分开传输。此外,i2s可让总时钟在接收产品中产生,传输的产品作为一个奴隶式工作。i2s完全配合各种消费者及专业化产品。例如以384×fs和256×fs为基本的cd(或dvd)机,并可适应今日32k,44.1k,48k取样频率产品以及将来的88.1k和96k取样率。这种传输线称为13w3 0它包含三条同轴导线及五对扭合的导线。特别指定采用motorola pecl高速驱动器/接收器技术去达成1 nanosecond的时钟计时高速。??? i2s有两级执行方式:level1和level2。适合level1的产品会获得最佳的时差性能,level 2提供较简单的执行方式,在 level1为d/a转换的总时钟是在接收器中运作由接收器产生,然后传输至发射器。在level 2中总时钟是在发射器中产生然后传输至接收器,这两级均较目前广泛使用的s/pdif体制在时差性能方面显着改善,亦优于aes3, ansi s4.40,iec 958及eiaj cp340,这些均采用双相标记编码将时钟与音响数据合并成为一连串式讯号。所有遵守这种规格的产品必须执行level 2的要求,至于level 1的需求可任选。当level 1发射器与level 2接收器连接(或反之),发射器与接收器会自动以level 2方式工作,当level1发射器与level 1接收器连接,系统会自动以level 1方式工作。因此,器材可感应和工作于最高性能无需用家转换或调整,任何两件i2s产品工作均可获得最佳性能。??? i2s接口可使声道状况与所用的比特达成完整的传输,今日的器材通常利用s/pdif, aes/ebu及有关的标准。i2s enhanced的规格包括一个双相标记讯号携带全部声道状况及今日消费者与专业化接口所用的比特。因此,i2s不单止传输预先强调的状况并将其它重要讯息例如防翻录比特等一并传输进一步扩展i2s能力包括专业化产品及多种取样率。虽然理论上加入双相标记讯号需要编码和解码此讯号令线路复杂,但这种线路已在今日的产品中存在去配合多种非i2s 产品。所以这种双相标记声道状况及用家讯息可用已存在但未动用的线路传输和接收。?

至今,level 2产品包括cd机和dac已生产,在d/a转换器时钟部分测量时差性能较标准式6:1的s/pdif有明显改善,与典型的s/pdif比较时差改善至10:1,希望level 1的结合能产生更有吸引力的数字。??? i2s enhanced接口需要在最佳性能的产品中执行工作,尤其是包括d/a转换器的音响回放器材,这种线路至少需要能执行level 2产品,令恢复的时钟时差性能显着改善。

s/pdif (sony/philips digital interface) connector

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杜比、dts、pcm、ac-3、thx、sdds音效全接触

在一般人的印象中, 总觉得dolby digital(杜比数码音效)应该就是多声道, 或者说, 应该是包含主声道、中央声道、后声道与超低音声道的5.1声道环绕音效, 但事实却非如此.录制在dvd影片中的dolby digital音效, 存在许多可能. 它可以是最简化的单声道, 也可以是众所周知的5.1声道, 当然也有介于两者之间的dolby digital stereo、dolby digital 4.0、dolby digital 5.0……等方式. 在此必须补充一提的, 是dvd中的声音储存方式, 除了dolby digital外, 也可以是dts数码环绕音效、欧洲的mpeg-2、sony发展的sdds, 或以高音质立体声为诉求的pcm数码格式等, 但目前dvd主要还是利用dolby digital来记录声音, 营造丰富的环绕效果.下面就是几种可能在dvd上出现的dolby digital格式, 让我们一一解说: 

1??? dolby digital mono: 杜比数码单声道音效只有单声道的效果, 并不足以构成立体声, 多半出现在较为古老的影片中. 在影片制作时, 会将单声道的声音储存为ac-3格式, 因此当以杜比数码系统译码播放时, 只有中间声道发声. 这样的音质表现, 无疑是比较单调乏味的, 因为连基本的立体感都十分欠缺, 更遑论环绕效果.  

2??? dolby digital stereo : 杜比数码双声道音效将双声道的立体讯号储存为ac-3格式, 因此当以杜比数码系统译码播放时, 可以从主声道的左右声道喇叭发声. 这其实与我们常见的两声道系统(一般音响都是如此)有相当程度的趋近, 可以建构立体的音场感, 只不过dolby digital的声音是经过压缩处理的, 多少对音质有些影响, 而cd唱片则未经过压缩, 拥有高音质的潜力.  

3??? dobly digital surround : 杜比数码环绕音效利用矩阵编码的技术, 将主声道、中央声道与后方的环绕声道挤压到两个声道中, 并以ac-3格式储存. 当以杜比数码系统译码播放时, 可以聆听到完整的五声道, 不过环绕声道为单声音效, 而非立体声. 不是只有四个喇叭, 怎幺会是五个声道发声呢?那是因为一般家庭剧院系统后方的环绕声道都是双声道, 这里就是以双声道来呈现单声到, 也就是让两个喇叭发出一模一样的声音.  

4??? dolby digital 4.0 : 杜比数码环绕音效4.0把独立的四个声道, 包括主声道、中央声道与环绕声道编码成ac-3格式储存至dvd影片中, 因此透过杜比数码系统译码播放时, 可以听到完整的五声道. 此时环绕声道为独立的单声道录音. 乍看之下, dolby digital surround与dolby digital 4.0似乎是一样的, 其实不然. 严格说来, dolby digital surround是利用两个声道来储存数据, 中间声道与环绕声道都是从这两个声道推演、计算出来的﹔不过dolby digital 4.0却是扎扎实实的使用四个声道来储存主声道、中央声道与环绕声道, 还是有些不同.  

5??? dolby digital 5.0 : 杜比数码环绕音效5.0把独立的五个声道, 包括主声道、中央声道与后声道编码成ac-3格式储存到dvd影片中, 当透过杜比数码系统译码播放时, 可以还原完整的五声道. 此时后方的环绕声道开始走独立双声道路线, 提供更精确的定位感与音场包围感.  

6??? dolby digital 5.1 : 杜比数码环绕音效5.1除了主声道、中央声道与后声道外, 另外加上一个超低音声道, 然后将这个六个声道编码成ac-3格式储存. 因此以杜比数码系统译码播放时, 可以聆听到五个声道再加上一个超低音声道. 由于这个低音声道只涵盖低频范围, 并不是完整的频率范围, 所以以0.1视之. 提醒读者一点, 并不是所有的dvd影片都提供低音声道音效, 因此, 如果您的主声道喇叭的低频够沉, 其实也可以发挥延伸低频的效果, 不见得非要加上这个超低音不可. 虽然dolby digital有多种可能性, 也包含多寡不同的输出声道, 但一般而言, 我们都简单的以dolby digital来表示dolby digital 5.1, 也就是5.1声道的dolby digital或ac-3. 至于两声道的dolby digital 2.0, 多半会以2 channel dolby digital来称呼.  

7?? pcm 高音质数码音效: 相较于前述几种利用ac-3编码技术来压缩数据量的作法, dvd也可以利用pcm格式储存未经压缩的双声道讯号, 由于没有经过任何压缩损失的处理程序, 因此可以获得最佳的音质表现. 其实这种pcm录音格式跟cd唱片是一样的, 但由于dvd具有庞大的空间与速度优势, 可以大胆使用更高的取样率与分辨率, 因此可以提供远高于传统cd的表现.

8?? dts 数码环绕音效 : 同样属于5.1声道的环绕效果, dts采用与ac-3不同的压缩技术将环绕音效储存至dvd. 播放时必须采用具有dts译码能力的系统, 才能将隐藏在dvd中的5.1声道释放出来. 同样是5.1声道, dts跟dolby digital 5.1有何差异?最大的差别, 在于两者使用不同的‘算法’, 也就是使用不同的方式来压缩5.1个声道的声音. dolby digital 5.1可以将相同的数据压得更少, 占用最小的空间. 反过来讲, 由于dts不刻意追求最强悍的压缩能力, 因此也有机会保存更多的信息, 如果处理得当, 确实可以提供很优越的表现. 

编码方式   ??? dolby digital (dolby ac-3)?         dolby pro logic dts

处理方式   ? 各声道独立数码编码,模拟矩阵运算   ? 各声道独立数码编码

录制声道数?????? * 5.1 声道   ???????????????????????? 2 声道 5.1 声

播放声道数??????? 5.1 声道   ????????????????????? ?????4 声道 5.1 声道

环绕声道是否立体??????? 立体?????????????????????????????????? 单音 立体

环绕声道频宽?????? 20hz~20khz 100hz~7khz???????????????? 20hz~20khz

独立的超低音声道?????? 有 无?????????????????????????????????? 有

传输率     ??????? 448kbps** n/a?????????????????????????? 1536kbps

注:*表示录制时, 需要占用的声道数(channel). 譬如说, dolby prologic虽然属于四声道的环绕系统, 但实际上却可以利用矩阵演算(matrix)的方式将中央声道与环绕声道隐藏在两个声道中, 所以只占用两个声道来储存. **这是一般dvd上的平均值, 但实际的传输率是可能变动的.

9? 当今的霸主ac-3  ac-3发展当初是为了应用在电影院上的,ac-3音效因为胶卷的空间实在有限,所以ac-3音效的数据是存放在胶卷上,齿孔与齿孔的中间,这部分的空间实在太小了,所以杜比的工程师只好将他们认为人耳听不到的地方加以删除,藉以节省空间,这种破坏性的压缩还是会造成失真的,但是为了迁就原有器材上的限制,这也是逼不得已的做法.ac-3采用6只喇叭模式,除了超重低音部分外,其余皆是全频段stereo声道,48khz,16bit,且现场拍摄时每个声道皆是独立麦克风来录制,所以ac-3的后环绕声道拥有完整的定位能力.ac-3数据的流量,两声道是192kbps,大约是未压缩数据的1/8大小,5.1声道的流量是384kbps~448kbps,最高可提升到640kbps,越大的数据流量代表越小的压缩比例,音质相对的会更好,可听到的细节也会多,但dolby ac-3将s/n比控制的很好,所以影响的重点就是可听到的细节多寡与否了.

10???? 后起之秀的dts  话说dolby digital是将音效数据储存在胶卷上齿孔的中间,因为空间的限制而必须采用大量压缩的模式,所以也牺牲了部分的音质, 但是这种限制却被原本默默无名的小公司dts用简单的方法解决了,方法就是将这些音效数据放到另一台cd-rom上面,再使它与影像同步就好了,这样一来不但空间增加,数据流量也可以相对的变大,更可以将放音效数据的cd片换掉,即可拨放其它的语言版本,对电影院来说真是相当的方便,也因为这样dts在专业剧院上胜过了dolby ac-3. 到了ld时代,因为ld先天上规格的限制,无法兼容5.1声道的dolby ac-3及dts,正可谓鱼与熊掌无法兼得,这也造成dts在家庭剧院市场的失败,到了现在的dvd时代,因为dvd的超大容量可以兼容ac-3与dts于一张影碟上,但是因为某些非技术层面上的问题,dts必须采用与以往pcm格式不兼容的pes格式,虽然数字输出的接头是一样的,但是旧有的dvdplayer无法辨识pes格式,所以逼的想采用dts音效的使用者必须更换新一代的机种才能使用dts,这无疑的又阻碍了dts的路线。 dts跟ac-3的差异处在于数据流量的大小,dts在dvd上拥有1536kbps的数据流量,以384kbps~448kbps来比较,足足多了3倍多的数据流量,即使将ac-3拉到极限的640kbps,dts还是强过2倍有余,这使得dts能较ac-3听到更多的细节,整个空间感及移动感降会更加优良,更加清楚.   

11??? 代价高昂的thx  thx是由奥斯卡音效奖得主的乔治卢卡斯所发明的,跟dolby digital及dts是不同理念的产品,虽说它也是5.1声道,喇叭的摆法也可以说是一样的,但是它具有准确定位的只有前方三个声道,后环绕只是两个mono声道而已.  thx的精神在于改善原有电影院及家庭剧院的音效品质,将原本电影想表达的音效正确的呈现给在电影院或是家里观赏影片的使用者,所以thx对于每个环节,例如影碟,扩大器,喇叭,甚至是视听空间的规格都有严格的要求,差一步都不行,也因为每个器材都需要经过认证,所以加起来的认证费用相当高,要享受完整且正确的thx音效,的确所费甚巨.  thx还有个相当考虑周延的地方,因为电影院的中置声道位于屏幕的后方,这样势必会造成高频部分的衰减,所以在影片录制时会刻意的增益高音部分效果,以弥补穿透过屏幕时的衰减,这样如果直接套用在家庭剧院里的中置声道上是不太妥当的,因为家庭剧院的中置声道并不需要穿透屏幕,所以会造成高频部分的表现过于突兀,丧失了影片原本要表达的效果.  thx也是5.1声道的规格,喇叭的摆位大致上也是相同的,不过其真正的定位效果只限于前方的三个声道,后环绕声道是只有mono音效的.  注 :新版的thx规格,后环绕已具有完整定位,可与ac-3/dts搭配   

hx与前两者的比较?  既然thx与ac-3及dts的理念不一样,特色也不一样,定位效果更不如前两者的后环绕立体音独立定位,所以立足点不一, 何来的比较? thx基本上来说是对于器材及环境的一个要求,也算是一个后级处理而已,得到thx的认证, 代表着其音效表现有一定的水准, 当然thx是可与ac-3及dts相辅相成的,有了ac-3或dts系统,再加上thx的认证更是如虎添翼,当然ac-3及dts的器材只要够水准,符合thx对于"音质表现"的标准,当然可以拿去thx做认证.   

12????? sdds 音效  sdds的全名是sony dynamic digital sound, 当然是由sony所发展出来的, 它使用与md同出一源的感觉编码压缩技术, 由于美国八大影业的哥伦比亚/三星(columbia/tri star)公司隶属sony公司旗下, 理所当然会推出此种音效的拷贝, 只不过在dolby digital与dts占有率较高的阴影下, sdds目前的影响力比较低. 与dolby digital及dts的5.1 声道不同的是, sdds属于7.1声道的系统, 多出来的两个声道是中左声道与中右声道, 也就是说sdds在前方 共有五个声道. dts跟随着dolby digital的脚步正式进入家用环绕系统的市场, sdds是否有机会也参一脚进入家用的市场呢?目前sony还没有这方面的动作, 短期之内应该是没有可能在家里尝试sdds音效的.   

13????? dts es discrete 6.1  大部分av迷都还未拥有6.1或7.1声道系统时, dts又在今年2000年6月15日正式宣布推出新的6.1声道系统, 这个新系统称为dts es discrete 6.1. discrete是什幺意思呢?就是分离、独立的意思. 这也就是说, dts es discrete 6.1 就是把后环绕录在一个独立音轨里(其实是在母带的5.1声道核心区域之外再附加一个独立的延伸区域), 不需要先经过矩阵编码混入左右环绕声道的程序. 既然没有矩阵编码, 当然也就不需要再从左右环绕声道中译码分离出来. 其实, 我们目前在使用的5.1声道每声道都是独立的, 并没有相互混和. 只不过为了「权宜」后环绕声道, 才又用了以前矩阵混合的老方法来处理后环绕声道. 根据dts的lorr kramer(director of spacial technical projects)说, 他们本来就认为用矩阵方式把后环绕声道安插在左右环绕声道里的作法并不妥当, 所以早就想把后环绕声道以独立声道来处理, 而这在技术上并不困难.? 加上以后电影院播放的的电子电影e-cinema(或称数字电影digital cinema)已经确定要用独立的后环绕声道, dts系统在电影院里的占有率并不亚于杜比系统, 所以一定会在电影院里使用独立的后环绕系统. 既然如此, dts干脆决定也在家用市场里推出独立的后环绕声道系统, 这也就是dts es discrete 6.1系统.

声卡的主要职责

  要想了解音效芯片的作用,就要弄清楚声卡的主要职责。因为在当今的声卡中,某些主要的工作并不需要音效芯片去完成。

  按照用户要求进行数字与模拟音频信号转换。比如玩游戏时就是将游戏中的数字音频信号(das:digital audio signals)转换成模拟音频信号(aas:analog audio signals)再传给播放设备,即通常所说的d/a转换。而将cd音乐(cd audio)录制成wav文件时,就要将aas转换成das(即a/d转换),这可以说是声卡的主要功能之一。从理论上讲,声卡的采样频率(目前大多能达到48khz)与采样精度(现在几乎全是16bit)越高越能取得好的转换效果。

  通过混音器(mixer)对不同音源按用户要求进行管理和操作。如控制cd、microphone、midi和line-in等音源的回放音量与左右声道平衡、控制录音音量、进行混合录音或放音等。

  尽量真实地模拟所需的声音。为更好地回放需要表现的声音,声卡要不断努力,这其中包括增加复音数,增加音响模型并将模型做得更为精确。这是衡量一个声卡品质的基本要素。

  对某些特殊音响效果予以硬件支持。随着pc环绕声(如最新流行的eax与a3d)的出现及人们对其它特殊效果(如回声)等要求,声卡要有相应的音频芯片来进行硬件加速处理,否则将大大增加cpu的负担,对系统整体速度造成不利影响。这主要是数字音效芯片的任务,原理就是采用数字信号处理技术(dsp:digital signal process)来得到不同的音响效果。

  对于音效芯片来说,主要工作是后两项。但这有一个前提,那就是声卡必须符合ac 97’标准。ac(audio codec)97’是intel公司在97年推出的专门针对声卡的业界标准与设计规范。其中就规定声卡的a/d、d/a转换与mix混音操作要由一枚单独芯片完成,这枚芯片相对于音效芯片是外接的,它的名字就叫codec(coder-decoder:编码/解码器)。要求采用codec设计的目的在于提高声卡信噪比(snr:signal to noise ratio)。intel认为单独进行上述工作会减少芯片内部相互干扰,由于这不是本文的重点就不在此深讲了。

  现在市面上所售声卡,只要是较新的,都是按照ac 97’标准进行设计,也就是说它们所采用的音效芯片已不再包含codec电路。但符合ac 97’标准并不意味着必须是pci声卡,许多isa声卡也符合ac 97’标准,因为在97年pci声卡还很少见,只不过后者发展很快,到现在已经成为家用领域的主流了。

?

声音输出方式

  数字输出----------数字输出方式大概可分为同轴电缆线及光纤输出两种,这是将dvd上的数字声音资料直接输出,必须外接声音译码器方能听到影片音效。

  5.1声道输出-----------部分dvd放影机包含了dolby digital和dts译码装置,可以将数字音效资料译码成5.1声道模拟输出。使用者只要能拥有具备5.1声道模拟输入的扩大机,就可以拥有5.1声道的音效,如此可以节省购买音效译码机的成本。

  两声道输出-------------一般的dvd播放机都拥有两声道的立体声输出,这是为了配合一般电视只拥有两声道输入装置而产生的规格。如果使用两声道输出,就不能享受到高品质的剧场音效。

.video

display modes

recently, new specifications have arisen. these include super extended graphics array (sxga) and ultra extended graphics array (uxga). the sxga specification is generally used in reference to screens with 1280 x 1024 resolution; uxga refers to a resolution of 1600 by 1200. nowadays, the older specifications (vga and svga) are often used simply in reference to their typical resolution capabilities. the table shows display modes and the resolution levels (in pixels horizontally by pixels vertically) most commonly associated with each.

typeresolution(horizontally*vertically, pixels)colortimeassociationmga(monochrome graphics array)monochrome1970sibmcga(color)320*2001981ibmega(enhanced)640*350, 16 colors1984ibmvga(video)16 colors at 640x480256 colors at 320x2001987ibmxga (extended)xga-2 offers:800x600 in true color (16 million colors, 2的24次方) 1024x768 in 65,536 colors(2的16次方)1990ibmsvga (super)16 million colors, 2的24次方??(vesa)sxga(super extended)1280x1024??uxga(ultra extended)1600×1200??

?

亮度专业词语

在计算机图形学方面有许多的表示亮度的专业词语。正确理解这些词语而不是简单地视为亮度能使你在处理图象时获得更好的效果。

1、什幺是intensity?  这个词可以解释为强度,表示的是每单位面积传播的(光)辐射能量。intensity也可以称为线形光测量,可以以诸如每平方米多少瓦此类的单位来衡量。提供给显示器阴极射线管(简称crt)的电压直接控制了颜色构成的intensity,但是却是以非线性方式的。所以crt的电压与intensity并不是成正比的。

2、什幺是brightness?  这个词解释为亮度(下面好几个词的解释都是亮度)。这是由commission internationale de l’eclairage (cie)根据一个区域发出的光的多少来定义的可视属性。brightness是知觉数值,没有固定的客观量度。

3、什幺是luminance?  这个词解释为光照度,由cie定义,以y为表示符号,以视觉属性--光谱敏感性与辐射强度加权得出。luminance的光度与物理强度成比例。luminance容易使人觉得与intensity差不多。但luminance的频谱组成是与人类视觉的光敏感性相关的。?luminance可以以线性光的主要组成:红绿蓝三分量的适当加权和来计算。以目前的摄像设备为例,各系数为:

在视频方面的标准是以非线性r’g’b’组成的加权和来计算luma组成y’的。虽然这个数值经常被看作luminance,但它不是。

4、什幺是lightness?  这个词也是亮度。人类视觉对光的知觉是非线性的。一个luminance只有另外一个光源的18%的光源,在人看来却是50%。对luminance的知觉反应称为lightness,并且被cie定义为luminance的修正立方根:

yn是参考白色的luminance。如果你把luminance(y)常态化为参考白色那就不需要计算这个商。在另一方面,也可以说lightness知觉是粗略对数的,你可以对intensity相差只是百分之一多一点的两点发觉不同。

5、什幺是gamma?  gamma也是用于表示亮度。一个物理设备发出的光的intensity通常都不是输入信号的线性输出。传统的crt具有对电压的功率反应:在显示表面产生的intensity大约是输入电压的2.5次方。这个数值通俗地称为gamma。为能产生正确的intensity必须对这一非线性进行补偿。

6、什幺是gamma校正?  在视频系统,线性光intensity通过gamma校正转换为非线性的视频信号,通常在摄像过程内完成。如下函数把把线性光亮度(intensity),r,转换为非线性组成r’:

  然后,一个理想的显示器把该转换反转输出:

7、什幺是contrast ratio?  contrast ratio是对比度的意思,也就是对某一设备或环境而言的最亮的白色和最暗的黑色之间的intensity的比例。电影院的对比度可以达到80:1,电视在设计时认为你的居室环境是30:1,典型的办公条件下一个crt显示器的对比度大约是5:1。

8、如何调节显示器的黑度和图象控制?  一般的显示器上的标识都是错的。picture control,通常被标识为contrast,控制整体亮度(intensity),black level黑度控制,通常被标识为birghtness,调整黑色偏重。显示一幅从纯白到纯黑过渡的图象,先调整黑度控制使得显示器显示完全是黑色,然后慢慢调节黑度,直到感觉上纯黑的部位开始变亮为止。这是因为图象是基于黑色显示的。当达到这一点后,标记下黑度控制的位置,然后显示一幅彩色图象(一般选取自然景观),调节图象控制到你喜欢的亮度。

tv

mpeg  mpeg-------------mpeg(moving picture experts group)隶属于国际标准组织(international organization for standardization;iso),其成立目的在于发展一套国际标准,用于动态影像及声音的压缩、解压、放映及编码。这个组织已经发展出几套标准:mpeg-1:主要用于影像光盘(vcd)和mp3音乐。mpeg-2:是dvd和数字电视发展的基础。mpeg-4:这是针对网络多媒体制订之标准。mpeg-7:声音及影像资料的描述及搜寻。mpeg-21:多媒体框架标准。

  mp3-----------------mp3并不是mpeg-3,而是利用mpeg-1 audio layer 3的技术,将pcm格式的声音用1:10甚至1:12的压缩率,变成容量较小的档案。

  mpeg-2-------------mpeg-2标准共分为十部分,系统(system):说明影像和声音资料流的合并及传输。影像(video):影像的编码方式。声音(audio):声音的编码方式。兼容性测试(conformance testing)。参考软件(reference software):声音和影像的编码、译码范例。数字储存媒体的控制及命令(digital storage media command and control;dsm-cc):mpeg-2数据网络传输协议。高级声音编码(advance audio coding):与mpeg-1不同的声音编码方式。影像编码:这部分已经取消。及时播放接口(real time interface):提供mpeg2资料和译码器之间的沟通接口。dsm-cc的兼容性测试。

  mpeg-4------------mpeg-4规格的主要目的有四点,包括将声音及影像对象化,这些对象称之为「媒体对象(media objects)」,而媒体对象可经由自然形成(录音、录像)或人工合成(计算机合成音效)。这些媒体对象可以任意合成所需要的影音。由于影片是由媒体对象组合而成,所以适合于网络中传递资料且同时播放。影片以媒体对象的方式传输至接收者,接着在接收者这一端还原组合成原始的影片。由于使用更先进的压缩方式,mpeg4比mpeg2拥有更高的压缩效率,相对地也要牺牲掉一些画面品质。

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电视制式

ntsc:全国电视系统委员会 (ntsc) 为美国、加拿大、日本以及中美和南美部份地区的商业电视广播制定标准时,规定每秒30个画面,显示525行。 pal:大多数欧洲国家、澳洲以及中美和南美部份地区,采用的是逐行倒相制式(pal)标准,每秒25个画面,625行.

这两种标准互不兼容,dvd视频具有与前一代录像带和激光影碟同样的ntsc和pal制式的问题。dvd光盘上的mpeg视频可以存储为数字格式,但必须格式化成两个互不兼容的系统中的一种。

在两种系统中播放的光盘之间有三点不同之处:影像大小和纵横比、显示画面速率和环绕音效。电影的视频通常以每秒24帧存储,但转换为dvd后,通常会预先格式化成上述两种标准之一。格式化成pal制式显示的电影速度通常提高4%,因此编码之前必须对音频进行相应的调整。

有些播放器仅播放ntsc格式的光盘,有些仅播放pal格式光盘,而有些则两种光盘都可以播放。由于dvd光盘的可用存储量巨大,许多主题制作者会添加附加的视频和音轨,以便所有的格式都可以使用。

影像输出

  色差端子输出-------------(component signal)明确地分离dvd光驱输出的色彩,产生更饱满、逼真的画面输出。利用这项新技术,可以忠实呈现dvd应有的画质。但是使用者必须拥有能够接收色差讯号的电视或其它接收系统。dvd的mpeg讯号格式是由y.cr.cb所组成y就是亮度讯息cr.cb是将r-y.b-y色差讯号分开,使各别传输讯号不会互相干扰所以能够得到较佳的讯号,未来的高级电视与显示器都将以色差端子为标准配备。

端子-----------s端子y/c(s-video)是将影像中的亮度与颜色讯号分离输送,所以在一条s端子线中实际上有二条独立的传输线。

  复合式影像讯号输出----------复合式影像讯号输出(composite video outputs)将同步(sync)与视讯(video)讯号合并在一起传输,所用的接头,一般习称av端子。

  ntsc与pal------------------ntsc电视画面播放标准系统是美国联邦通讯委员会(federal communications commission;fcc)于1941年核定实施,为美日等国和台湾地区的电视系统所使用,每幅画面525条扫描线,每秒三十个画面,简称525×30,包含了影像和声音的信息。pal(phase alternation by line;相位交错扫描线式)电视画面播放标准是英、德、瑞士等西欧国家于1949年制定的,为大陆地区、西欧、东南亚等地所使用,每幅画面有625条扫描线,每秒二十五个画面,简称625×25,包含了影像和声音的信息。

pci express

  pci express之所以能迅速得到业界的承认,并且被大家公认为下一代10年总线标准,它具有鲜明的技术优势,它可以全面解决pci总线技术所面临的种种问题。有专家预计,pci express的设计不只要取代pci及agp的插槽,同时也会是一些电脑内部系统连接接口,如处理器、绘图、网络及磁盘的i/o子系统芯片间的连接。下面就来具体介绍这个新总线技术有哪些关键技术优势:  ·在两个设备之间点对点串行互联(两个芯片之间使用接口连线;设备之间使用数据电缆;而pci express接口的扩展卡之间使用连接插槽进行连接);  与pci所有设备共享同一条总线资源不同,pci express总线采用点对点技术,能够为每一块设备分配独享通道带宽,不需要在设备之间共享资源,这样充分保障了各设备的宽带资源,提高数据传输速率;

  ·双通道,高带宽,传输速度快,  在数据传输模式上,pci express总线采用独特的双通道传输模式,类似于全双工模式,大大提高了数据传输速度。在传输速度上,1.0版本的pci express将从每个信道单方向2.5gbps的传输速率起步,而它在物理层上提供的1~32速可选信道带宽特性更使其可以轻松实现近乎"无限"的扩展传输能力。

  ·灵活扩展性、  与pci不同,pci express总线能够延伸到系统之外,采用专用线缆可将各种外设直接与系统内的pci express总线连接在一起。这样可以允许开发商生产出能够与主系统脱离的高性能的存储控制器,不必再担心由于改用firewire或usb等其它接口技术而使存储系统的性能受到影响。

  ·低电源消耗,并有电源管理功能  这主得益于pci express总线采用比pci总线少得多的物理结构,如单x1带宽模式只需4线即可实现调整数据传输,实际上是每个通道只需4根线,发送和接收数据的信号线各一根,另外各一根独立的地线。当然实际上在单通道pci express总线接口插槽中并不是4针引脚,而是18针,这其余的14针都是通过4根芯线相互组合得到的。由于减少了数据传输芯线数量,所以它的电源消耗也就大降低了。

  ·支持设备热拨插和热交换  pci express总线接口插槽中含有"热拨插检测信号",所以可以像usb、ieee 1394总线那样进行热拨插和热交换。

  ·支持qos链接配置和公证策略

  ·支持同步数据传输  pci express总线设备可以通过主机桥接器芯片进行基于主机的传输,也可以通过交换器进行点对点传输;

·具有数据包和层协议架构  它采用类似于网络通信中的osi分层模式,各层使用专门的协议架构,所以可以很方便地在其它领域得到广泛应用。

  ·每个物理链接含有多点虚拟通道  类似于infiniband,pci express总线技术在每一个物理通道中也支持多点虚拟通道,理论上来讲每一个单物理通道中可以允许有8条虚拟通道通道进行独立通信控制,而且每个通信的数据包都定义不同的qos。正因如此,它与外设之间的连接就可以得到非常的数据传输速率。

  ·可保持端对端和链接级数据完整性  这是得益于pci express总线的分层架构,具体将在下篇介绍。

  ·具有错误处理和先进的错误报告功能  这也是得益于pci express总线的分层架构,它具有软件层,软件层的主要功能就是进行错误处理和提供错误报告,具体将在下篇介绍。

  ·使用小型连接,节约空间,减少串拢  pci express技术不需要像pci总线那样在主板上布大量的数据线(pci使用32或64条平行线传输数据),与pci相比,pci express总线的导线数量减少了将近75%(pci express总线也会有好几种版本的),速度会加快而且数据不需要同步。同时因为主板上走线少了,从而可以使通过增加走线数量提升总线宽度的方法就更容易实现,同时各走线之间的间隔就可以更宽,减少了相互之间的串扰。

·在软件层保持与pci兼容  跨平台兼容是pci express总线非常重要的一个特点。目前被广泛采用的pci 2.2设备可以在这一新标准提供的低带宽模式下运行,不会出现类似pci插卡无法在isa或者vlb插槽上使用的问题,从而为广大用户提供了一个平滑的升级平台。同时由ibm创导的pci-x接口标准在pci express标准中也得到了兼容,但要注意的是它不兼容目前的agp接口。

鉴于如此众多的优势,大家都认为pci express将成为今后10年内的主要内部总线连接标准,它不但将被用在台式机、笔记本电脑以及服务器平台上,甚至会继续延伸到网络设备的内部连接设计中。

pci express之—系统架构篇

在上一篇我们了解了pci express总线的产生和技术优势,但要真正理解pci express总线技术的优越性还得从其结构本身说起,所以本篇就要全面介绍pci express总线的结构。  一、总体系统架构  在正式了解pci express串行链接物理和逻辑结构前,先来看一下pci express系统架构的方框图。你可以看到pci express连接器已被移植到系统中的各个不同部分,为将来的高速设备提供连接点。  pci express的基本结构包括根组件(root complex)、交换器(switch)和各种终端设备(endpoint)。根组件可以集成在北桥芯片中,用于处理器和内存子系统与i/o设备之间的连接,而交换器的功能通常是以软件形式提供的,它包括两个或更多的逻辑pci到pci的连接桥(pci-pci bridge),以保持与现有pci兼容。当然,像pci express-pci的桥设备也可能存在。在pci express架构中的新设备是交换器(switch),它取代了现有架构中的i/o桥接器,用来为i/o总线提供输出端。交换器支持在不同终端设备间进行对等通信。下图1就是pci express 1.0的拓扑结构图。

?图1

为了便于与现行的pci总线结构进行有效对比,现把两种总线的桌面系统架构并列于下图2中。

图2

  在图中现有的pci架构中,用于显卡的接口为agp,而新的pci express架构中以pci express取代了,现有pci架构i/o桥接器中的pci/pci-x桥接器在pci express架构中全部以switch交换器取代,增加了一些pci express总线接口用于与终端设备连接,当然为了保持与现有pci兼容,在第一版pci express架构中仍保留pci接口。   pci express总线技术将全面应用于桌面/移动和服务器系统中,但各自的体系结构不完全相同,如图3左图所示的是桌面机和移动笔记本电脑中使用pci express总线的系统架构,而图3右图所示的是服务器和工作站中使用pci express总线的系统架构。除此之外,在网络中同样可以以使用pci express总线技术进行通信,结构图如图4所示。

为了便于与现行的pci总线结构进行有效对比,现把两种总线的桌面系统架构并列于下图2中。

图2

  在图中现有的pci架构中,用于显卡的接口为agp,而新的pci express架构中以pci express取代了,现有cpi架构i/o桥接器中的pci/pci-x桥接器在pci express架构中全部以switch交换器取代,增加了一些pci express总线接口用于与终端设备连接,当然为了保持与现有pci兼容,在第一版pci express架构中仍保留pci接口。   pci express总线技术将全面应用于桌面/移动和服务器系统中,但各自的体系结构不完全相同,如图3左图所示的是桌面机和移动笔记本电脑中使用pci express总线的系统架构,而图3右图所示的是服务器和工作站中使用pci express总线的系统架构。除此之外,在网络中同样可以以使用pci express总线技术进行通信,结构图如图4所示。

图3

  从图3中的两个应用架构比较可以看出,pci express总线技术在服务器和工作站中的应用更为彻底,在服务器/工作站中除了内存子系统与芯片组之间的通信外,其它都是采用pci express总线来与芯片连接的,而在桌面机中在目前来说还主要是取代显卡中的agp总线和其它pci板卡,如网卡,至于硬盘和外设接口都仍是采用相应的总线接口直接与芯片组连接。

 图4

  从图中可以看出,pci express总线在网络中的应用也是非常彻底的,除了内存子系统外,几乎所有的外设及内置板卡都是直接或者间接通过pci express总线与芯片组连接的。  综上所述,目前来说pci express总线主要还是先从服务器、工作站和网络设备得到彻底应用,在桌面机中主要以先取代agp和部分pci接口开始。

usb

  usb是“universal serial bus”的缩写,意思是“通用串行总线”。但请注意,这不是一种新的总线标准,而是电脑系统接驳外围设备(如键盘、鼠标、打印机等)的输入/输出接口标准。现在电脑系统接驳外围设备的接口并无统一的标准,如键盘的插口是圆的、连接打印机要用9针或25针的并行接口、鼠标则要用9针或25针的串行接口。usb把这些不同的接口统一起来,使用一个4针插头作为标准插头。通过这个标准插头,采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来,并且不会损失带宽。也就是说,usb将取代当前pc上的串口和并口。

  在没有usb接口的pc上增加一个新的外设需要做以下工作:  1.打开机箱,安装新外设的接口插卡;  2.为了避免资源占用冲突,你必须设置跳线为新的外设插卡选择合适的irq、dma和i/o口地址;  3.安装新外设的驱动程序。  上述工作的问题是:pc机有限的i/o插槽无法满足日益增加的外设需要;不具备专业知识的普通用户难于选择合适的资源和完成复杂的安装工作。因此,简化外设扩充方法,使之方便易行便成为各个pc 机厂家面临的重大研究课题。在这个背景下,microsoft公司于1994年提出了即插即用(plug & play)方案,这种技术解决了用户选择资源的困难,由系统自动设置,但新外设的安装仍然相当麻烦,而且外设扩充数量的问题也没有解决。因此,在1996年召开的面向pc机硬件技术工作者会议上,compaq、intel和microsoft三家厂商提出了设备插架(device bay)概念。usb就是设备插架的一种规范。在usb方式下,所有的外设都在机箱外连接,连接外设不必再打开机箱;允许外设热插拔,而不必关闭主机电源。usb采用“级联”方式,即每个usb设备用一个usb插头连接到一个外设的usb插座上,而其本身又提供一个usb插座供下一个usb外设连接用。通过这种类似菊花链式的连接,一个usb控制器可以连接多达127个外设,而每个外设间距离(线缆长度)可达5米。usb能智能识别usb链上外围设备的插入或拆卸,usb为pc的外设扩充提供了一个很好的爱游戏平台的解决方案。

 问:usb的传输速度如何? 答:usb依据规格文件所言,区分成低速、中速、高速等三种传输等级。而目前产品按照速度划分为:低速(10~100kbps)、中速(500k~10mbps)、高速(25~500mbps)。目前v1.0、v1.1版的usb,是针对中速与低速产品应用所制订,最高传输上限为12mbps,最低速信道则为1.5mbps。高速数据传输部分目前由usb2.0来负担,每高速信道为60mbps,上限480mbps。

 问:每台电脑最多可以接多少个usb设备? 答:usb标准允许最多连接127个外部设备。

 问:usb线缆的传输方式是什幺? 答:usb线缆的传输方式有等时传输方式、中断传输方式(interrupt)、控制传输方式(control)和批(bulk)传输方式,这些传输方式各有特点,分别用于不同的场所。

 问:usb接口占用哪些系统资源? 答:usb接口不再使用irq的中断控制以及输入输出的地址位资源(i/o address),而是依靠开机后操作系统分配给设备一个逻辑位置来做数据传输,所以可以作大幅度的扩充。

 问:usb 接口提供的电力有多少? 答:电压定额3.3v~5v(500ma),usb外部设备也被设计为3.3v~5v之间的低耗电(高耗电设备都设计为带外接电源)。设备过多的情况下,会因为负载问题而不能驱动设备,所以只有外接电源。

 问:usb设备的最大连接长度是多少? 答:usb规定连接线缆的最大长度为5米,即外部设备最长可以连接到5米。usb是树状拓扑结构,可以分五层,第一层是我们的电脑,第二层可以连接外设或hub,还可以串联hub,但向下串联不能超过三层。所以usb设备最大连接长度不能超过20米。

 问:usb设备能休眠吗? 答:信道之间动态地分配带宽是usb总线的特征之一,这大大地提高了usb带宽的利用率。当一台usb外设长时间(3ms以上)不使用时,就处于挂起状态,这时只消耗0.5ma电流,并且不占用带宽。

 问:dos下可以使用usb设备吗? 答:usb设备驱动是包含在操作系统中的,由于dos在开发的时候还没有usb接口,也就不可能有usb设备驱动,所以无法在dos下使用usb设备。

 问:usb 2.0是否兼容usb1.1及相应软件? 答:是的,usb2.0产品可以在usb1.1接口上使用,但是不能拥有usb2.0高速特性。在软件方面,只要操作系统是完整的支持usb 1.x。对于usb 2.0,系统可以认出,就能够正常工作,但是usb 2.0并不能充分发挥其性能优势,系统检测到usb 2.0的设备后,会提示说你的usb设备需要优化。现在微软已经推出了让windows xp支持usb 2.0设备的升级补丁,当有更多的主板支持usb 2.0的时候,微软可能会推出windows 2000、windows nt等操作系统的usb 2.0升级补丁。

 问:usb可引导操作系统启动吗? 答:通常情况下,usb设备是无法对系统进行引导的,因为usb设备是在操作系统的支持下才开始运作的,在引导的时候无法完成usb设备的驱动。如果主板的bios中集成有usb驱动时就可以用来引导了

谈usb, ieee1394, device bay新传输埠

什幺是usb?

????? 如果您常用计算机,那幺,您对于传统接口或连接头(例如串行埠、ps/2、键盘端口、并列端口,声卡上的line in, line out ,mic, speaker out, game、scsi卡端口、传真卡上的rj-11、网络卡上的rj-45或bnc等)应相当熟悉。不过,也许您现在计算机主机或外围设备上已有usb埠,或者监视器已备有usb hubs,只是您从不知道他们的作用而已。usb(universal serial bus),中文译为「通用性串列总线」,是经由ibm、intel、microsoft、nec、compaq、dec、digital、northern telecom等数个国际个人计算机大厂共同制订出来的规格,用意在于简化个人计算机的外围连接端口,外部不同的外围设备之输出/输入埠提供一个单一规格的接口,统一了各种外围设备的连接头,简化外部外围设备与主机之间的联机,利用一条传输线上并列串接各类外围设备,包含通讯接口、打印机接口、显示器输出、音效输出入装置、储存设备等,都可采用相同的usb规格,好象「万用插头」一般容易。

????? usb接口具有随插即用(plug-and-play)功能,并能自动侦测device,并自动回报系统加载驱动程序,系统资源自动配置及「热插拔」(hot attach & detach)等特性,装置的插拔不用重新开机或设定。usb传输速率为1.5mbs至12mbs(mega bits per second),比现有并行传输埠快上十倍;比现有序列传输埠快上百倍;可双向传输资料,处理视讯会议所需的压缩影像讯号比其它传统i/o接口快速,每个端口(port)可用bus网络方式利用集线器(hub)连接,最多可同时串接127个装置,且不需额外irq,i/o 地址或dma资源,并支持随插即用与可以在不关闭电源情况下作热hot- plugging)(注1)。usbcable有四蕊,各为(1.vcc 5 vdc、2.d-data -、3.d data 、4.gnd ground),usb接线一端为a type插头,连接usb外围产品;另一端为b type插头,与计算机或另一个usb hub相连接。使用usb外围设备的电源可由计算机主机或集线器,如用电量不大,可不需要另外加装电源供电器,目前intel已将usb功能纳入pentium系统芯片组中,微软之最新平台操作系统windows98 &windows nt 5.0即有内建之驱动程序,新一代主机板也大都配置有二个usb端口。苹果计算机新近推出的麦金塔imac即配备两个usb连接外围设备,是一部相当容易安装使用的多媒体计算机,在美、日等国深受欢迎。usb已俨然现代pc用周边设备的标准连接接口,让个人计算机更具人性化。

????? 读者看完上面的介绍可别过早乐观,欲享用usb的方便也必须付出相当地代价,首先,您的计算机要有一片bios及芯片组中支持usb功能的主机板,如果没有,就还要增购具有usb连接埠的usb扩充卡。另外,操作系统也必须支持usb。至于传统接口的外围设备,更必须选用合适的转接器或转接线,以及转换驱动程序,来连接二种不同规格的连接埠。另外,如果设备过多,还需考虑加设usb hub(集线器,可另含打印机端口、串行端口等多种模块)作连结的工作,如此一来,在功能、经济上将大幅减低效益。因此短期内是否值得汰换具有usb功能的产品或加装转换器,尚需再三评估。

?什幺是ieee 1394(又称firewire, 火线)

????? ieee 1394(注2)如同usb,也是一个万用接口,皆拥有便利安装使用的特性,支持随插即用及热插拔功能,但ieee 1394技术较usb专业且价格较昂贵,适合高速传输并可外接高达63个周边节点,例如摄录像机(dv、d8)或硬盘机;usb则适合低速传输并可外接高达127个外围节点,例如打印机、扫描仪、键盘、鼠标、数字相机、数据机等。

???? ieee 1394原是苹果计算机(apple)所研发的传输规格,后由ieee所制订的高效能串行总线,传输率高达100-400mbps,比usb速度快33倍多,应用点对点通讯结构,支持异步及同步数据传输,且支持isochronous,可保证在一定的时间内传输完毕影像和声音的资料,具数码归一之应用能力,提供简单且全新的多媒体数据接驳方式,足以胜任高画质的影像装置和大量储存装置,并具直接联系结合影音家电产品的能力。

???? 微软新一代操作系统windows 2000已支持ieee 1394规格,目前国 内厂商已有生产内建ieee 1394高速连接端口的主机板,相关外围设备也陆续上市,他是整合信息与家电之重要关键技术之一,具建立家电、计算机及通讯等三大领域的共通接口之能力,将成为新一代之pc内部储存装置使用之共同标准,及下一代数位家电的主流界面,意谓着未来我们将可能用计算机去控制家电产品。

什幺是device bay

????? device bay系由康柏(compaq)、英特尔(intel)与微软(microsoft)所共同制订的新扩充槽标准规格,device bay重新定义了扩充槽的标准与外围设备硬件的机械规范,意即,未来所有外围设备制造厂商,可以据此规格来发展“标准化”的外围设备,让外围设备全部能被安置在相同的标准插槽中,包括扩充硬式磁盘驱动器、软式磁盘驱动器、数字激光视盘、调制解调器、网络卡等装置,以及所有usb及ieee 1394兼容的装置,都能随插即用地被安装在相同的接口槽(抽取匣)中。

????? 计算机主机内与外接扩充盒上的device bay标准中皆内含四种电路,ieee 1394连结层电路(link layer)、实体层(physical layer)、usb控制电路以及device bay控制电路,外围设备本身则只需要两个ieee 1394或usb控制电路。目前多家系统芯片组厂商已把usb控制电路整合进系统芯片组中,未来系统芯片组整合ieee 1394(link layer)的接口集成电路时,外围设备不需再透过pci来完成与主系统接口沟通(host system),而改透过device bay控制器来支持与系统芯片组之间的连接,再者,因ieee 1394的实体层传输电路为模拟技术,而系统芯片组为数字电路,两者是否整合?则需考虑系统芯片研发的成本效益与外围设备的兼容性。但无论如何,未来此类技术将日臻成熟,造福更多使用者。

????? 由于device bay控制回路被置放在接口槽内,因此需透过ieee1394(firewire)或usb接口与设备连接,使用者可选用外接扩充盒来安装更多的外围设备,像使用pcmcia(注3)装置一样能够简易地抽换设备。device bay能在新设备加入时自动辨认并设定所需驱动程式,因此使用者不需要打开计算机机壳、也不必关闭电源,更不必拔插pci与isa总线上之各种适配卡,就能随时轻松地增减任何外围设备,就如同插入软盘片一样。

????? device bay连接器备有端子(leads)供应电源给外围设备(包括电路与驱动马达),一般外围设备无需另设置插头或连接器取得额外电源。若device bay搭配ieee 1394或usb连接埠来使用,新一代的pc机壳内将可能只有电源供应器、主机板及cpu,所有驱动程序及装置均是外接式。甚至可由计算机操控一般消费性家电用品,实现家庭多媒体网络之梦。

??? 五、结语

????? 由于新传输技术之出现,未来的个人计算机的外围连接方式可能完全采用usb及ieee 1394接口,安装使用精简快速,让计算机很容易连接,免除使用服务器的困扰,更由于外围设备易于更换,使用者将更乐于与他人共享设备资源,可增加设备使用效率与节约空间。而且个人电脑与家电之结合,将促使人类生活迈入新的家庭多媒体网络计算机时代。

??? 注释:

????? 注1:hot plugging指能在计算机开机状态下抽换,且能通知操作系统(os)装置变化的设备,支持hot plugging的规格有ieee 1394、pcmcia与usb。

????? 注2:ieee, institute of electrical and electronics engineers电子电机工程师协会,由相关产业的工程技术人员所组成的机构。

????? 注3:pcmcia, personal computer memory card international association为一个由数百家公司所组成的内存(memory)扩充卡规格定义组织,定义的内存扩充卡规格称为pc card,通常直接称为pcmcia卡。

hdd

二、常见硬盘接口及标准术语

  为了全面了解如此众多的硬盘接口技术,我们有必要对其主要关键术语进行详细介绍,特别是与前两种常见的硬盘接口标准有关的。在这些关键术语是:ide、ata、ultra ata、ultra dma、scsi、ultra scsi。下面根据这些关键术语对以上两种主要的硬盘接口类型进行具体介绍。1. ide

  ide的英文全称为“integrated drive electronics”,即“电子集成驱动器”,它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强,硬盘制造起来变得更容易,因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容。对用户而言,硬盘安装起来也更为方便。

  在这里要先要明白一点的就是,这里所说的ide,既是宏观意义上的硬盘接口类型,也是微观意义上的硬盘接口标准。之所以说它是宏观意义上的一种硬盘接口类型,是因为时至今日这一接口技术仍在不断地发展,并且仍是pc机中硬盘接口中的绝对主流,原因当然是其性能也在得到不断发展,其性能也相当不错,此类接口的硬盘价格也相对其它接口的要便宜许多。后面要介绍的各类ata、ultra ata、dma、ultra dma硬盘都属于ide接口类型。说它是微观意义上的硬盘接口标准,是指如果细分,它仅代表第一代的ide标准,因为随后其接口技术得到了飞速成发展,引入了许多新技术,使这一ide接口标准得到了质的飞跃,通常不再以ide标称,而是以诸如ata、ultra ata、dma、ultra dma等标注。2. ata

  ata的英文全称为“advanced technology attachment”,中文名称“高级技术附加装置”。ata接口标准最初是在1986年由cdc、康柏和西部数据3家公司共同开发的。第一代的ata标准称之为“ata-1”。ata-1只支持pio-0和pio-1、pio-2模式,其数据传输速度只有可怜的3.3mb/s,使用40芯电缆,硬盘大小也为5英寸(而不是现在普遍的3.5英寸),容量为40mb(根据其技术标准,其硬盘容量限制在504mb之内)。ata接口是从80年代末期开始逐渐取代了其它老式接口,随着它自身的发展,“ata”也就成了“ide”的代名词。目前最新的ata 133标准中硬盘数据传输速率可达到133.7mb/s。

在ata接口标准的整个发展过程中,到目前为止可以划分为7个不同的版本,也就是从ata-1(ide)、ata-2(eide ?enhanced ide/fast ata)、ata-3(fastata-2)、…,一直到现在ata-7(ata 133)。第一代的ata标准,即ata-1,也就是前面介绍过的ide标准,在此就不再另外介绍了。

(1). ata-2:也就是我们常说的eide(enhanced ide)或fast ata,它在ata的基础上增加了2种pio和2种dma模式(pio-3),不仅将硬盘的最高传输率提高到16.6mb/s,还同时引进lba地址转换方式,突破了固有的504mb的限制,可以支持最高达8.4gb的硬盘。在支持ata-2的电脑的bios设置中,一般可以见到lba(logical block address),和chs(cylinder,head,sector)的设置,同时在eide接口的主板一般有两个eide插口,它们也可以分别连接一个主设备和一个从设备,这样一块主板就可以支持四个eide设备,这两个edie接口一般称为ide1和ide2。

(2). ata-3:ata-3并没有提高ide接口的工作速度,最高传输速度仍为16.6mb/s(支持pio-3),但引入了密码保护机制,对电源管理方案进行了修改,引入了s.m.a.r.t(self-monitoring analysis and reporting technology,硬盘自监测、自分析和报告技术),这是一个划时代的重大改进。这一技术也在许多主板的bios中有所体现。

(3). ata-4:这就是现在市面上仍比较常见的ultra? ata/33,自这一版本开始,硬盘开始支持dma(direct memory access,直接内存存取)技术,所以又称之为“ultra dma/33”。dma是i/o设备与主存储器之间由硬件组成的直接数据通道,用于高速i/o设备与主存储器之间的成组数据传送。硬盘控制器采用总线主控方式进行数据传输,它将pio下的最大数据传输率提高了一倍,达到33mb/s,称之为pio-4。微软的windows98系统正式支持这一接口技术,不过有一些太老的主板可能不支持这一接口,所以并不一定安装了windows 98以后的系统都支持dma技术。注意,windows95则不支持这一技术。

(4). ata-5:这一版本就是市面上标注为“ultra ata/66”的硬盘。因为同样采用了dma技术,所以通常在市面上又可看到名为“ultra dma66”的标注,其实都是一个意思。ultra ata/66不仅将接口通道的数据交换速度提高了一倍,同时也继承了上一代ultra ata/33的核心技术-冗余校验技术(crc),该技术的设计方针是系统与硬盘在进行传输的过程中,随数据发送循环的冗余校验码,对方在收取的时候也对该校难码进行检验,只有在完全核对正确的情况下才接收并处理得到的数据,这对于高速传输数据的安全性有着极有力的保障。除此之外,ultra dma66还有一个核心的技术就是将普通的40芯排线改成80芯排线(自这以后的所有并行ata标准都采用这一芯线标准),但该线仍然使用40针的接口,但传输线却增加了一倍。

不过要注意,windows98并不支持ultra ata/66这一新技术,所以当你在使用这种新型硬盘时,除使用dma66专用数据线连接硬盘与主板外,还必须正确安装主板驱动程序,才能够识别出你的ultra ata/66硬盘,否则只能当作ultra ata/33硬盘来用,有点大材小用了。

(5). ata-6:这就是市面上标注为ultra ata/100的硬盘接口标准,也是目前较新的一种硬盘接口标准。这一新标准主要是提高了硬盘数据的传输速率,从原来ata-5标准中的66mb/s提高到新的100mb/s。

(6). ata-7:这就是ata系列中的最新版本ultra ata/133了,它的传输速率达到了133mmb/s。但目前这一最新标准只有ata 133标准的提出者迈拓公司(maxtor)一家支持,并没有得到广大厂商的支持,因为有一种新的硬盘接口标准——serial ata。它一改ata标准长达十几年以来的并行数据传输方式,采用串行方式。主要原因是并行接口的电缆属性、连接器和信号协议都已经到达一个顶点,在技术和设计上都有许多问题。随着工作频率的提高,原来在低频率下的ata接口标准越来越受到交叉干扰、地线增多、信号混乱等因素的制约,特别是在新的ultra? ata/133标准中。而新的serial ata标准不仅可以全面解决以上问题,而且其数据传输速率有相当大的发展空间,目前其最低的serial ata 1.0标准中数据传输速率就可达到150mb/s,高于ata 133标准中的133mmb/s。据规划其后续版本数据传输速率可按150mb/s的倍数递增,这样就为彻底解决硬盘接口这一最终瓶颈打下了坚实的理论基础。

综合所有ata标准的接口类型(其实就是ide接口类型)硬盘可以看出它具有以下主要特点:  

ata接口具有:价格低廉、兼容性非常好、性价比高等优点。但同时ata接口也具有:数据传输速度慢、只能内置使用、对接口电缆的长度有很严格的限制等缺点。

3. dma

  人们在谈论硬盘时经常讲到pio模式和dma模式,这两种模式就是目前硬盘与主机进行数据交换的方式。pio模式是一种通过cpu执行i/o端口指令来进行数据的读写的数据交换模式;而dma则是不经过cpu而直接从内存了存取数据的数据交换模式。

  pio的英文全称为“programming input/output model”,即“程序输入/输出”模式。这种模式使用pc i/o端口指令来传送所有的命令、状态和数据。由于驱动器中有多个缓冲区,对硬盘的读写一般采用i/o串操作指令,这种指令只需一次取指令就可以重复多次地完成i/o操作,因此,达到高的数据传输率是可能的。

  dma的英文全称为“direct memory access”,即“内存直接存取”模式。它表示数据不经过cpu,而直接在硬盘和内存之间传送。在多任务操作系统内,如os/2、linux、windows nt等,当磁盘传输数据时,cpu可腾出时间来做其它事情,使服务器的数据性能大大提高。而在dos/windows3.x环境里,cpu不得不等待数据传输完毕,所以在这种情况下,dma方式的意义并不大。  dma方式有两种类型:第三方dma(third-party dma)和第一方dma(first-party dma)(或称总线主控dma,busmastering dma)。第三方dma通过系统主板上的dma控制器的仲裁来获得总线和传输数据。而第一方dma,则完全由接口卡上的逻辑电路来完成,当然这样就增加了总线主控接口的复杂性和成本。现在,所有较新的芯片组均支持总线主控dma。与快取内存结合在一起,不但增加数据的存取及传输性能,更因减少对磁盘的存取而增加磁盘的寿命。

4. scsi

  scsi的英文全称为“small computer system interface”(小型计算机系统接口)。它是一种与ide(ata)完全不同的接口,它不是专门为硬盘设计的,而是一种总线型的系统接口。每个scsi总线上可以连接包括scsi控制卡在内的8个scsi设备。scsi的优势在于它支持多种设备,独立的总线使得它对cpu的占用率很低,传输速率比ata接口快得多,但同时价格也很高,所以也决定了其普及程度远不如ide,只能在高档的电脑设备中出现。

最早的scsi是于1979年由美国的shugart公司(seagate希捷公司的前身)制订的,原是为小型机的研制出的一种接口技术,但随着电脑技术的发展,现在它被完全移植到了普通微机上。与pc机常用的ide接口技术一样,scsi接口技术也得到了不断发展。

在90年代初,推出了scsi-2标准,类似于scsi-1,但是可以支持同时连接7个装置,传输速率也达到了 10-20mb/s。

1995年推出了scsi-3标准版本,俗称“ultra scsi”,它采用8位的通道宽度,传输速率为20mb/s,其允许接口电缆的最大长度为1.5米。

1997年推出了ultra2 scsi(fast-40)标准版本,其数据通道宽度仍为8位,但其采用了lvd(low voltage differential,低电平微分)传输模式,传输速率为40mb/s,允许接口电缆的最长为12米,大大增加了设备的灵活性,支持同时挂接15个装置。随后其推出了wide ultra 2 scsi接口标准,它采用16位数据通道带宽,最高传输速率可达80mb/s,允许接口电缆的最长为12米,同样支持同时挂接15个装置,大大增加了设备的灵活性。

  1998年,更高数据传输率的ultra 160/m scsi(wide下的fast-80)规格正式公布,其最高数据传输率为160mb/s,昆腾推出的atlas10k和atlas四代等产品支持ultra3 scsi的ultra160/m传输模式。

  目前最新的ultra320 scsi版本标准也已推出,这一scsi接口标准支持最高数据传输达到了320mb/s。

  目前scsi接口标准广泛应用于如:硬盘、光驱、zip、mo、扫描仪、磁带机、jaz、打印机、光盘刻录机等设备上,同时由于较其他标准接口的传输速率快,所以在一些高端电脑、工作站,特别是服务器上常用来作为硬盘及其他储存装置的接口。

  scsi接口技术与其它技术一样,也是向前兼容得,也就是说新的scsi接口可以兼容老接口,而且如果一个scsi系统中的两种scsi设备不是位于同一规格,那么scsi系统将取较低级规格作为工作标准。例如你有的scsi控制卡是ultra160/m scsi(160mb/s)卡,而硬盘只支持wide ultra2 scsi(80mb/s),那么你的scsi系统将工作于wide ultra2 scsi。同样如果你的控制卡是wide ultra2 scsi卡,而硬盘却支持ultra160 scsi,那么scsi系统也只能工作于wide ultra2 scsi。所以在选购scsi系统时应该注意这个问题,scsi控制卡和scsi硬盘要选择支持相同规格标准的。

  scsi接口具有:配置扩展灵活(在一块scsi控制卡上就可以同时挂接15个设备)、高性能(具有很多任务、宽带宽及少cpu占用率等特点)、应用广泛(具有外置和内置两种)等优点。其缺点主要体现为:价格昂贵、安装复杂。

5. srial ata

  srial ata,即串行ata,是英特尔公司在2000年idf(intel developer forum,英特尔开发者论坛)上发布的将于下一代外设产品中采用的接口类型。从其名称上就可知,它一改以往ata标准的并行数据传输方式,而是以连续串行的方式传送资料。这样在同一时间点内只会有1位数据传输,此做法能减小接口的针脚数目,用四个针就完成了所有的工作(第1针发出、2针接收、3针供电、4针地线),相比ata接口标准的80芯数据线来说,其数据线显得更加趋于标准化。如图3所示的就是一根srial ata数据线。主板上的srial ata数据线接口如图4所示。

图3,4

从图3和图4中可以看出,serial ata接口数据线相比原来并行ata的80芯数据来说具有许多优势。首先,它的“l”型接头是单向性的,可以有效地防止插反,当然也就不可能插错了;其次,serial ata采用类似usb连接头一样的无针连接器,盲插(blind-mate)式的连接方式更易咬接到位,安装起来非常简易;第三,serial ata使用特殊的针错列设计,连接头的7根接触针中有两种不同的长度:最长的三根为接地线,较短的两对为数据传输线,这样在连接的时候,首先接触的是三根地线、其次才是两对数据线,这种“预先接地”处理可以妥善解决热插拔时致命的放电现象,从而使得serial ata能够实现硬盘热插拔。

srial ata接口的硬盘同样需要另外的电源,但serial ata硬盘新增加了3.3v电压输入,加上原有的12v和5v,每种电压需要正极、负极及接地线三条线路,这样就有9条;而要实现设备热插拔还需要额外的6条线、这样总和起来就有15条之多。显然,现有的主板和电源都要作适应性改动才能支持,不能直接采用传统的电源接口,通常需要采用srial ata电源转达接线来与传统电源线转换,如图5所示的就是一条电源转接线。不要看它实际只有普通的4条线,通过这条转接线srial ata插子中的电路转换后可以满足以上15路输出。

图5

另由于其针脚数目大减少,也就全面解决了在ata标准中存在的数据串扰问题。同时由于数据芯线减少,就更能降低电力消耗,减小发热量,这样也有利于数据的正常准确传输、增加系统的稳定性。  其次,serial ata的起点更高、发展潜力更大,serial ata 1.0定义的数据传输率可达150mb/s,这比目前最新的并行ata(即ata/133)所能达到133mb/s的最高数据传输率还高,而在serial ata 2.0的数据传输率将达到300mb/s,预计在2007内推出serial ata 3.0标准,到那时将实现600mb/s的最高数据传输率。最后,serial ata的拓展性更强,由于serial ata采用点对点的传输协议,所以不存在主从问题,这样每个驱动器不仅能独享带宽,而且使拓展sata设备更加便利。  不过,由于诸多因素,虽然serial ata标准的推出离现在已有好几年时间,但至今仍不能得到广泛的应用。对于大多数用户最担心的兼容性问题,在各方的努力下,当前已得到比较完整的爱游戏平台的解决方案,如今的serial ata接口已经可以完全兼容现有的并行ata设备。从软件角度看,由于serial ata采用流行的分层式设计,因此在硬件接口层上与现有的各种操作系统都能无缝兼容,目前的各种驱动程序和操作系统代码都无需作任何修改;而从硬件角度考虑,serial ata也只要利用一个简单的串/并转换器,就能够实现串/并行ata设备的随意连接。比如说允许并行ata的主板可以同serial ata硬盘相连,即在旧有主板上升级使用新硬盘;也允许serial ata主板与并行ata硬盘连接使用,有效保护用户投资;更有甚者,你也可以让并行ata主板与并行ata硬盘都以串行的方式连接起来运作,只是这样做已经没有什么意义了。还有一点,只有纯粹的serial ata系统才能够实现150mb/s的高性能,若采用转接方式、本质上还是ata 100或ata 133,serial ata总线的威力也难以得到充分发挥。  目前像intel的最新i865和i875p等p4芯片组已纷纷提供了对srial ata接口标准的支持,可以看出,srial ata的发展前景越来越明朗化。但是微软表示现有的windows 2000/xp系统都无法支持serial ata所定义的热插功能,只有在即将推出的windows 2003系统中,该特性才能够得以完全实现。

我们知道,随着pc技术日新月异的发展,磁盘性能越来越成为整个系统的瓶颈,相对于cpu和ddr内存来说,传统的parallel ata硬盘已经在很大程度上限制了整机性能的充分发挥。随着采用串行serial ata技术的新一代硬盘的上市,这种情况得到了改善。

??? 与传统的并行硬盘相比,serial ata硬盘在传输速度上有了质的变化,而且具有许多让人心动的优点。目前随着各主要硬盘厂家serial ata硬盘的推出,serial ata已经不再是空中楼阁,我们在市场上已可以见到许多serial ata硬盘,硬盘市场的串行时代已经开始,今年的硬盘年度称号似乎该是“sata年”。

??? 尽管pata曾经造就了存储设备接口的辉煌,但是其自身的局限还是把它自己逼上了“绝路”。

??? a)?首先是码间干扰,在传统的pata接口上,pata排线不可避免地总是被折叠或者弯曲,这都使得各个线路的特性趋于不一致,如果再考虑到pata?排线所连接的pata设备的多样性,负载设备带来的阻抗变化会十分复杂,目前还没有有效的方法来解决这个码间的干扰问题,以致通讯频率无法继续提高,速度受到限制。???? b)?其次是串音干扰,与信号偏移一样,这种干扰也是并行通讯固有的严重问题。各信号线之间通过电磁耦合进行干扰,并且信号频率越高,干扰愈加严重,直至无法工作,同时串音干扰也大大限制了线路的长度。

??? c)?再次是直流偏置。我们知道数字信号总是带有直流分量的,在并行通讯中通常各线路上的信号没有经过编码处理,所以“0”、“1”信号数量不平衡。这样的信号序列中的存在不可预测的直流分量,使得信号发送器与接收器产生直流耦合,最终带来电压偏置。同时,由于线路两端设备的供电状况并不完全相同,所以信号发送器和接收器的参考电压也存在微小差异。这两个因素叠加起来,会在一定程度上降低信号采样时的错误容限,使得误码率升高。而在并行通讯中,采用编码处理直流偏移极其困难,因为各个信号线路上的数据都是相关的。要协调所有线路上的“0”/“1”信号数量,其算法的复杂程度和对计算电路的要求大大超过了现在能够提供的io处理水平。即使能够实现,过高的成本也使它变得没有意义。

??? 由于线路复杂程度的差异,串行通讯在双工处理和设备拓扑扩展方面也有很大的障碍。

sata解决之道

??? 看起来所有在pata发展中遇到的重大问题,sata已经提供了解决之道,并且解决的很是彻底。

??? 1.?在sata技术中,由于采用了点对点的拓扑结构,所以不存在这种多接口/设备带来的码间干扰。同时,由于连接设备类型单一,在线路中对干扰和信号衰减进行补偿也变得更容易和更有效,从而传输质量得以进一步提高。因为sata信号携带时钟信息,接收器是根据串行信号本身来确定采样时间,而不是时钟控制线,也就不存在偏移的概念。因此在sata技术中线路的工作频率可以提升至非常高的水平。这就是为何sata采用串行通讯模式,传输速度却比并行的pata还要高的原因之一。

??? 2.?对比而言,sata不仅没有多余的线路相互干扰,而且本身就采用了差分模式,可以最大程度减少其他外界因素带来的串音干扰。这个优势不仅使得sata可以达到更高的传输频率(目前sata的传输频率是1.5ghz,这已经是微波传输了),也使得线路连接长度可以大幅增加。sata最大连接长度1m对于任何内部设备来说都绰绰有余。

??? 3.?在串行通讯中,解决直流偏移的原理很简单:通过编码使得“0”、“1”信号数量相等,这样就消除了信号序列中的直流分量。没有直流分量,发送器和接收器就只进行交流耦合,也就不必再考虑两端参考电压差异所带来的影响,从而提高错误容限。在sata中,采用了8b/10b编码,也就是将8bit(1byte)的数据通过底层硬件处理转换为10bit,算法上可以保证10bit数据中“0”/“1”信号的数量相等,然后再由发送器发出。我们根据8bit/10bit(多出了2个bit的校验码)编码可以得出sata的传输效率是80%,因此1.5gb/s×80%÷8bit=150mb/s,这就是sata最大理论传输速度的来源。

三、非常见硬盘接口  在非常见硬盘接口中,主要有“fiber channel”(光纤通道)、“ieee 1394”、“usb”(通用串行接口),在前面提到的“firewire”和“ilink”其实就是“ieee 1394”接口标准确定前,apple公司和sony公司的两种不同称呼。所以在此只需介绍“fiber channel”、“ieee 1394”、“usb”3种非常见硬盘接口。要注意的是这3种非常见硬盘接口主要应用于外置型的硬盘中,特别是ieee 1394和usb接口类型的硬盘。1. fiber channel

  fiber channel的中文名为“光纤通道”,它是一种跟scsi或ide有很大不同的接口。以前它是专为网络设计得,常见于高档交换机、或者网卡中,但后来随着存储器对高带宽的需求,慢慢移植到现在的存储系统上来了。光纤通道通常用于连接一个scsi raid(或其它一些比较常用的raid类型),以满足高端工作或服务器对高数据传输率的要求。

  光纤现在能提供高达100mbps的实际带宽,而它的理论极限值更可达1.06gbps。现在也有一些公司推出了支持下一代光纤通道(即fiber channel ii)技术,带宽高达2.12gbps的产品。不过为了能得到更高的数据传输率,市面的光纤产品有时是使用多光纤通道来达到更高的带宽。

  不像scsi,光纤通道的配线非常柔韧。如果带有光纤光学电缆(fiber optic cabling),它支持最长的长度超过了10公里,所以可以说scsi在接口电缆长度的限制上跟光纤是没法比得,因为scsi最长接口电缆不得超过12米。但是我们知道,这种光纤材料非常贵,所以在实际应用中暂时还不可能很普及。

  综合起来,光纤通道具有:极高带宽(通常具有1.06gbps以上的理论带宽)、良好的升级性能、连接距离长(光纤长度可以超过10公里)。当然光纤通道也有其缺点,那就是价格非常昂贵,并且组建复杂。

2.? ieee 1394(firewire、ilink、lynx)

  ieee1394的前身称之为“firewire”(火线),在1986年由michael teener (apple公司的一名工程师)所草拟。firewire是apple电脑的商标,apple公司把这样一项接口技术称为“firewire”,而sony 公司则称为“i.link”,texas instruments公司称之为“lynx”。

  firewire技术标准于1987年由apple公司完成,ieee电工委员会在1995年确认其为ieee1394-1995接口标准。因为在ieee1394-1995中存在一些模糊的定义,所以采用ieee 1394接口的设备在前几年并不普遍。后来又有一份补充文件(1394a草案)来澄清疑点,更正错误及添加了一些功能。这就是为什么1995年就已完成的ieee1394规范,一直到1998年才有相关的pc产品问市的原因。目前人们愈来愈认识到数字影像的品质比模拟影像更好后,配有1394接口的数字摄像机已慢慢变成一种趋势。不少pc制造商也将ieee1394加到其产品中,最近可以看到许多中高档主板都配有1394接口,特别是在笔记本电脑中。

  ieee 1394 是为了增强外部多媒体设备与电脑连接性能而设计的高速串行总线,传输速率可以达到400 mbps,利用iee1394技术我们可以轻易地把电脑和如摄像机,高速硬盘,音响设备等多种多媒体设备连接。这个技术有很多大的厂商共同联合发展,既有电脑界的也有家电业的,包括 apple、sony、德州仪器和via。在一个400mbps的火线通道上支持多于63个设备。

  新版的ieee 1394b标准更是规定它的单信通带宽为800mbps,是原来的ieee 1394a标准的两倍。ieee 1394接口标准具有:即时数据传输(real-time data transfer)、支持热插拔,驱动程序安装简易、数据传输速度快(1394a标准都可提供400mbps的传输速率),并且具备通用i/o连接头,点对点的通讯架构。同时ieee 1394也具有技术使用费贵的致命缺点,并且支持ieee 1394的硬盘适配器价格目前来说也比较少见。

3. usb

  usb,英文全称为“universal serial bus”,即“通用串行总线”,它是在1994年年底由compaq、ibm、microsoft等多家公司联合提出的。目前是一种应用最为普遍的设备接口,不仅应用于硬盘驱动器,更像moodem/打印机、扫描仪、数码相机等数码设备现在几乎都普遍采用usb接口。

  从1994年11月11日发表了usb v0.7版本以后,usb版本经历了近10年的发展,到现在已经发展到了最新的2.0版本。    早期的usb版本,在推出时普遍不遭到重视。其实最大的原因是:当时的主板结构以以baby-at板型为主,usb功能接口在许多主板上都是一种选择的功能,有些主板制造商在主板上提供了4x2或5x2的usb针脚接口,而更多的则为了节省成本,连usb针脚接口在主板上都省掉了。另外,在bios固件方面也缺乏支持:当时很多主板都是只提供有usb连接针脚接口,而主板的bios没有真正支持usb。这样,很多玩家为了使用usb,只有通过升级主板bios的方法,将主板bios刷新成有支持usb功能的bios才行。

  这种情形一直延续到atx主板结构的诞生。不过一开始的atx主板在支持usb的方面还不是特别的好。因为一般atx的设备连接口都设计成一层的高度,其所能使用的接口空间都给传统的串行通讯接口和lpt打印机占用了,根本没有余地留给usb接口,所以当时如果要想使用usb接口的话,还得使用usb转接卡,通过连线与主板上的usb接口相连才能得以实现。不过后来atx主板的back panel设计成了二层,使usb接口终于在主板上有了安身立足之处,无须再通过外接usb转接卡来实现了。

  一个usb接口理论上可以连接127个usb设备,其连接的方式也十分灵活,既可以使用串行连接,也可以使用hub,把多个设备连接在一起,再同pc的usb口相接。  另外,usb不需要单独的供电系统,而且还支持热插拔,不再需要麻烦地开、关机,设备的人工切换因此变得省时省力。软件方面,针对usb设计的驱动程序和应用软件支持自启动,无需用户做更多的设置。同时,usb设备也不会涉及原先那令人心烦的irq冲突问题。usb接口有自己的保留中断,不会争夺其它周边的有限资源。速度方面,现在usb接口的最高传输率可达每秒12mb/s,是串口的100多倍,而已经正式发布的usb 2.0标准将usb带宽拓宽到了 480mbps,这使得usb 2.0在外置设备的连接中具有很强的竞争性。

综上所述,usb 接口具有:价格低廉、连接简单快捷、兼容性强、具有很好的扩展性、支持即特即用、支持热拨插、高传输速率等诸多明显优点。是目前应用最为普遍的一种接口技术。

  通过以上对各种硬盘接口标准的介绍,相信各位菜鸟在选购硬盘时,对这众多的接口术语再也不会陌生了吧,到电脑城选购硬盘时就再也不会犯迷糊了。

scsi

串行连接的scsi (sas)serial attached scsi (sas)类似于其它存储接口技术如光纤管道和串行ata ,scsi正在成为领导潮流的串行技术。串行连接scsi (sas)这种新标准是scsi接口从16比特并行总线方式(ultra320)向速率为3.0千兆级每秒的差分串行链路的演进。sas目前引入的速率是3.0千兆级每秒,计划在今后若干年内增长到12 千兆级每秒。 对于企业和存储应用而言,从并行向串行接口的演进并不是全新的观念。实际上,目前已经存在若干个串行标准,如图1所示。由于并行的实现已经成为性能的瓶颈,所以这些存储接口技术转而采用串行的方式。并行总线会受到模拟效应所产生的一些不良影响,例如串话、地面反弹、铃声/反射和时钟偏差。推动并行技术向越来越高的速度发展更加剧了这些模拟故障现象,对必须保证向后兼容过去并行技术的设计产生了较大的约束。为了缓解与高速并行总线相关的大量设计问题,串行连接scsi (sas)使用低电平差分信号。低电平差分信号要求每个信号通过两条电线传输。如图2所示,第一条线路传送信号本身(正),而第二条线路传送信号的反向值(负)。接收设备根据两条线路之间的差分电压进行解码,忽略了两条线路之间的普通直流电压。任何进入串行链路的噪声对两条线路而言都是一样的,都将被看作普通模式电压被过滤。而且,两条线路上任何直流电平的转换都不会影响接收机对信号解码的能力。与高速并行总线相比,差分信号方式对噪声具有良好的屏蔽能力。 从高速并行总线向高速差分串行链路实现方式的转变对两个设备之间互联所需要的物理线路数量有极大的影响。ultra320的16比特宽总线被两条线路所取代。于是路由得到简化,连接器变小,从而产生了新一代密集式设备,如图3所示的外形小巧的(2.5")硬盘驱动器。图4 (a)在scsi共享总线带宽,(b)用于sas的点对点专用串行总线(略)sas无需同ultra320一样采用专用于时钟的单独信号线。在串行接口中,时钟嵌入到数据流当中。接收机电路具有从传输数据中析取时钟并连续追踪时钟的内置功能。因此,串行链路不会受到在高速并行总线方式中突出的时钟偏移问题的影响。 高速串行接口最重要的优势之一在于点到点的连接拓扑。每一个主机或源点都与目标或目的地直接相连。每条链路独立操作,不会共享带宽。而且,链路的点到点特性保证了链路上只有一个接收机,并且该接收机位于传输线路的终点。在此项配置下,有可能实现接近完美的结果,不必要的反射也被清除。如图4所示,在scsi并行总线方式下,可以将两个目标设备连接到并行总线上。该配置降低了随着总线速度提高时,数据路径导致的较大的反射。串行互联技术与并行互联相比,能提供更多的性能优势,包括用于完整的带宽操作的点到点互联,需要的引脚数量较少,从而实现较小的体积和更密集的系统。必须强调的是,设计师必须仔细检查制板材料,对高速面板布局采用经过证明的技术,以获得高速串行链路的最佳性能。

raid

磁盘阵列系raid介绍raid,为redundant arrays of independent disks的简称,中文为廉价冗余磁盘阵列。 磁盘阵列其实也分为软阵列 (software raid)和硬阵列 (hardware raid) 两种. 软阵列即通过软件程序并由计算机的 cpu提供运行能力所成. 由于软件程式不是一个完整系统故只能提供最基本的 raid容错功能. 其他如热备用硬盘的设置, 远程管理等功能均一一欠奉. 硬阵列是由独立操作的硬件提供整个磁盘阵列的控制和计算功能. 不依靠系统的cpu资源. 由于硬阵列是一个完整的系统, 所有需要的功能均可以做进去. 所以硬阵列所提供的功能和性能均比软阵列好. 而且, 如果你想把系统也做到磁盘阵列中, 硬阵列是唯一的选择. 故我们可以看市场上 raid 5 级的磁盘阵列均为硬阵列. 软阵列只适用于 raid 0 和 raid 1. 对于我们做镜像用的镜像塔, 肯定不会用 raid 0或 raid 1。 作为高性能的存储系统,巳经得到了越来越广泛的应用。raid的级别从raid概念的提出到现在,巳经发展了六个级别, 其级别分别是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四个级别。下面就介绍这四个级别。 raid 0:将多个较小的磁盘合并成一个大的磁盘,不具有冗余,并行i/o,速度最快。raid 0亦称为带区集。它是将多个 磁盘并列起来,成为一个大硬盘。在存放数据时,其将数据按磁盘的个数来进行分段,然后同时将这些数据写进这些盘中。 所以,在所有的级别中,raid 0的速度是最快的。但是raid 0没有冗余功能的,如果一个磁盘(物理)损坏,则所有的数 据都无法使用。 raid 1:两组相同的磁盘系统互作镜像,速度没有提高,但是允许单个磁盘错,可靠性最高。raid 1就是镜像。其原理为 在主硬盘上存放数据的同时也在镜像硬盘上写一样的数据。当主硬盘(物理)损坏时,镜像硬盘则代替主硬盘的工作。因为有镜像硬盘做数据备份,所以raid 1的数据安全性在所有的raid级别上来说是最好的。但是其磁盘的利用率却只有50%,是所有raid上磁盘利用率最低的一个级别。 raid level 3 raid 3存放数据的原理和raid0、raid1不同。raid 3是以一个硬盘来存放数据的奇偶校验位,数据则分段存储于其余硬盘中。它象raid 0一样以并行的方式来存放数,但速度没有raid 0快。如果数据盘(物理)损坏,只要将坏硬盘换掉,raid控制系统则会根据校验盘的数据校验位在新盘中重建坏盘上的数据。不过,如果校验盘(物理)损坏的话,则全部数据都无法使用。利用单独的校验盘来保护数据虽然没有镜像的安全性高,但是硬盘利用率得到了很大的提高,为n-1。 raid 5:向阵列中的磁盘写数据,奇偶校验数据存放在阵列中的各个盘上,允许单个磁盘出错。raid 5也是以数据的校验位来保证数据的安全,但它不是以单独硬盘来存放数据的校验位,而是将数据段的校验位交互存放于各个硬盘上。这样,任何一个硬盘损坏,都可以根据其它硬盘上的校验位来重建损坏的数据。硬盘的利用率为n-1。 raid 0-1:同时具有raid 0和raid 1的优点。 冗余:采用多个设备同时工作,当其中一个设备失效时,其它设备能够接替失效设备继续工作的体系。在pc服务器上,通常在磁盘子系统、电源子系统采用冗余技术。

?

1,q:怎样清除忘记的 cmos 口令?

a:

(1)快速短接主版上 cmos 供电电池附近的“clear cmos”跳线;

(2)如果机器能启动进入 dos 或 windows,可以试按照以下步骤清除 cmos:

c:/>debug

-o 70 11

-o 71 ff

-q

然后,启动机器。

2,q:“老鼠”为什么“罢工”? a:机械式鼠标是依靠其内部的机械电子装置产生的光栅信号判断鼠标的方向和速度的,所以,当外界的光源对鼠标内部的光信号产生影响时,鼠标就会变得“扭扭捏捏、迟滞凝涩”。所以鼠标不要在强光(如台灯、阳光)下使用。 另外,机械式鼠标使用日久,滚球沾染上灰尘污垢后,也会表现出使用不灵活的现象,这种情况更常见一些。这时需要对鼠标的滚轴和滚球进行清洗。

3,q:ide 硬盘和光驱的合理安装: a:现在一般的主版都有两个 ide 接口,第一硬盘(引导机器启动)应安装在 ide1 口上,并将主/辅(master/slave)跳线跳在“master”上。光驱尽量不与硬盘接在同一个 ide 口上,故一般在 ide2 口上安装光驱。如果ide2口上只接有光驱,那么其主/辅(master/slave) 跳线可任意设置;如果还有硬盘或光驱,则它们的跳线设置必须不同。

4,q:usb 接口应用指南: a:universal serial bus(通用串行总线)接口可以轻松地为 pc 添加设备,同时不占用电脑的并口和串口。从理论上说,只要将设备一插,就可以工作了。尽管 usb 是目前电脑与各种外设相连的最佳途径,但它并非完美无缺。 (1)、让电脑支持 usb:现在的大部分电脑带有 usb 端口。一些老式主板和机箱中也有 usb 连接器,但可能不起作用。所以一定要检查主板或电脑操作手册,以便查出怎样使 usb 工作。在老式电脑上,可以在启动时查看电脑的 bios,以确定它是否支持 usb。为了使 usb 键盘或鼠标在 dos 状态下工作,应该选择 usb legacy 支持选项(如果有该选项的话)。如果该主板不能接入 usb 设备,你就应该买一块 pci 卡,以便将 usb 插槽添加到老式电脑中。 (2)、让 windows 系统支持 usb:并非所有的 windows 版本都支持 usb。windows98 对很多外设都提供了全面的 usb 支持。windows95 的零售版则不支持 usb,只有后来与 pc 捆绑销售的 windows95 版本才支持 usb。你可以看看你的 windows95 版本信息(可右击“我的电脑”图标并选择“属性”),如果版本号是以 b 或者 c 结尾,则你的这个 windows 95 只对有限范围的设备提供 usb 支持。如想查看你的电脑中是否安装了 usb 控制器,可进入“控制面板”,双击其中的“系统”图标,然后选择“设备管理器”选项卡。在该选项卡设备列表的底部,你会找到 universal serial bus controller(通用串口总线控制器)。点击该控制器,你会看到两个项目:universal host controller 和 universal root hub。如果还没安装相应的驱动程序,则可以从你的windows 95 光盘的 /other/usb 文件夹中找到这些项目。双击 usbsupp.exe 即可安装 usb 驱动程序。windows 3.x 及更早版本的 windows 及 windows nt 都不支持 usb。若想获得最佳的 usb 支持,则应将系统升级到 windows 98 或 windows 2000。 (3)、让电脑连接更多的 usb 设备:电脑一般只有两个 usb 端口,而且大多数(老式的) usb 插槽还都设置在电脑的后面板,用起来不太方便。2000 年新推出的一些电脑则把 usb 插槽放在了电脑的前面板。如果一个 usb 插槽能接受另一个兼容设备,那你就能连入更多的 usb 外设,一个可行的爱游戏平台的解决方案是利用 usb 集线器,该集线器可以提供多个 usb 端口,你只要将该集线器直接插入到你的电脑中即可。目前,一些显示器已经提供了一个 usb 集线器,这样,你就可以轻松地添加 usb 鼠标和 usb 游戏杆了。你还可以从 belkin components(网址:http://www.belkin.com)这类公司购买一个 usb 集线器。有了足够的 usb 端口,就有可能在一台电脑中最多连入 127 个 usb 设备。 (4)、usb音箱问题:usb 音箱能提供清晰的数字声音,但如果你喜欢播放音频 cd,就应该注意,许多电脑中的 cd-rom 播放器并不支持将 cd 盘中的数字音频直接用音箱播放。因此,在购买 usb 音箱前,一定要看清cd-rom 驱动器的兼容性。按要求装好了 usb 音箱后,即可进入到“控制面板”中,再进入多媒体属性(multimedia properties) 窗口,并选择新安装的 usb 音箱作为首选的音频回放设备。此外,应该选择 enable digital cd audio for this cd-rom device(该 cd-rom 设备可播放数字 cd 音频)选项。如果该选项没有出现或者变灰,那就说明你的 cd-rom 驱动器不支持数字音频。

5,q:什么是 usb(universal serial bus 通用串行总线)接口? a:usb 接口是微机主板上的一个四针接口,其中中间两个针传输数据,两边两个针给外设供电。现在采用 tx 芯片组的主板都支持 usb 接口。usb 接口速度快、连接简单、不需要外接电源,同时对外设有良好的兼容性。 usb 接口可以连接音箱、调制解调器(modem)、数码相机、显示器、游戏杆、扫描仪、鼠标、键盘等外围设备。这些外设可以进行热插拔。 usb 接口可以像 hub 一样通过 usb hub 的 级联进行数量扩充,但级联数不能超过 3 个,否则会严重影响外设的供电电压,使外设不能工作,还有可能烧坏主板。 现在能够直接支持 usb 接口的操作系统有 windows98、windows me、windows2000 等。windowsnt4.0 不支持 usb 接口。windows95/97(windows97即windows95 osr2)可以通过安装 usb 接口驱动程序来支持 usb 设备。安装 usb 设备时,某些主板需要将 bios 设置中的 usb 选项进行“enable”设置。

6,q: usb 设备安装后,为什么不能使用? a:首先看看 cmos 设置中,usb 端口是否打开(enable);再就是要看你的操作系统是否支持 usb 设备,而且要安装 usb 的设备驱动程序。某些主板还要安装 usb 驱动程序。

7,q:windows98/98/nt/2000 对等网中网络共享打印机阻塞后怎么办? a:有时连续向共享打印机发出打印命令,打印机毫无反应。这有可能是打印机发生了阻塞。处理办法是:(1)关掉打印机电源,数秒后再接通;(2)重新启动与共享打印机直接连接的计算机,机器会检测到有打印队列中有未完成的打印任务,问:“确定? 执行? 取消?” 这时我们应当取消所有的打印任务,将打印机的缓冲池清零,即可消除阻塞,恢复正常。

8,q:如何使机器硬盘的传输实现 dma66? a:实现 dma66 有四个前提条件: (1)主板支持 dma66 传输模式。在主板支持的情况下,你仍需要在 bios 的integrated peripherals子菜单中将 ide primary master udma 设定为 auto 模式。如果你的电脑在启动时显示 udma2,证明主板的支持功能已经开启了。 (2)硬盘支持 dma66 模式。你可以查阅硬盘资料,确认它是否支持 dma66。 (3)必须使用专用的 dma66 数据线。dma66 数据线是 80 芯,而普通的 ide 硬盘数据线为 40 芯。 (4)安装 dma66 驱动程序。一般可以在主板驱动程序盘中找到。

9,q:为什么 modem 上网的速度很低? a:有时主机机箱外壳带电会使 modem 的连接速度很低。请将机器外壳良好接地后试试。

10,q:怎样正确使用 ups? a: (1)选购时要留有充足的功率余量,不要让 ups 长期满负荷工作; (2)正确连接 ups 输入的交流极性; (3)不要频繁开、关电源; (4)在 ups 的输出端不宜带可控硅负载、可控硅桥式整流或半波整流式负载; (5)长期不停电的地区,ups 2 至 3 个月人为放电一次; (6)不要让蓄电池深度放电(ups 深度放电的次数只有 200 至 250 次左右); (7)不要让 ups 带打印机等感性负载; (8)新购的 ups 要将蓄电池并联起来均横充电 12 至 24 小时; (9)长期不用的 ups(停机 10 天以上)在重新启用时应浮充 10 至 12 小时使用; (10)若要使用交流稳压器,应接在 ups 的前级; (11)开、关 ups 的间断时间应大于 1 分钟; (12)ups 不宜由柴油发电机供电,因为其频率经常突变不稳。

11,q:不同规格的内存条能否混用:内存条的 cl=3 或 cl=3,有的支持 ecc,有的不支持 ecc,它们能否混用? a:可以。但它们必须执行相同的参数。因为有的内存条支持 ecc,有的不支持ecc,所以 bios 内的 ecc 功能是不能打开的。有因为它们的速度不同,所以 cl=2 的内存条就要将速度降下来与 cl=2 的内存条进行匹配,故而在 bios 内 cl 就要设定为 3。只要进行这样的设定就一般不会有问题了。

12,q:什么是 agp? a:agp(accelerated graphics port) 是由 intel 公司所制定的显示界面规格,速度由最初的 agp1x(264mbytes/sec) 到现在的 agp4x(1gbytes/sec)。因为 agp 拥有高速频宽,受到众多显示芯片厂家的支持,他们推出支持 agp4x 的不同产品,以满足用户对图像运算、高画质的要求。intel 公司已经宣布了其最新的 agp8x 规格,它依旧使用 32-bit 的构架,而速度则提升至 533mhz,支持 2gbytes/s,是 agp4x 的两倍。agp 显卡现在使用已经相当普遍,agp 插槽在主板上为灰褐色。

13,q:电脑为什么“黑屏”? a:电脑黑屏的原因很多,常见的有: (1)显示器断电,或显示器数据线接触不良; (2)主板没有供电; (3)显卡接触不良或损坏; (4)cpu 接触不良; (5)内存条接触不良; (6)机器感染 cih 病毒,bios 被破坏性刷新。

14,q:pci 显卡和 isa 显卡有什么区别? a:它们在外观上最明显的区别是,pci 显卡比 isa 显卡的插脚要少,在主板上,pci 总线插槽也比 isa 总线插槽要短(pci 总线插槽是白颜色的,而 isa 总线插槽是黑色的)。由于使用主板上不同的总线,所以 pci 显卡占用 cpu 资源少一些,它的数据传输速度可以达到每秒 10m、100m,甚至 1000m。而 isa 显卡一般是 10m 显卡。现在的许多 pci 显卡做成 10m/100m 自适应网卡(如 d-link 530tx),以提高其通用性。

15,q:为什么我删除虚拟光驱后,原光驱不能用了? a:原因是删除虚拟光驱时将注册表中的 hkey_local_machine/enum/scsi 主键下的所有子键也删除了,从而删除了物理光驱和虚拟光驱的信息。但是由于光驱是 pnp 设备,在 windows 重新启动后,这种问题会自动解决。

16,q:k6-ii 芯片是否有和 win95 不兼容的现象? a:根据 amd 在其爱游戏官网登录入口主页上的告示称,在基于 amdk6-2 芯片的系统上启动 windows95 osr2、osr2.1、osr2.5时,当运行频率在 350m 以上时有可能出现下列三种错误之一:“设备ios不能初始化,windows保护错误”“必须重新启动计算机”“windows保护错误,必须重新启动计算机”。当运行频率为 350m 时,以上问题只是偶尔出现。在更高的频率上运行时,出错的可能性加大。amd 称这只是一个兼容性问题,而不是处理器出错。解决此问题的办法是到 amd 的爱游戏官网登录入口主页下载并安装相关的补丁程序。

17,q:内存条对主板电压有什么要求? a:simm 内存条的电压是 5v,dimm 内存条的电压是有两种:3.3v 和 2.5v。主板提供的电压应当与内存条要求的电压一致,如果主板设置的电压为 2.5v,却安装了 5v 的内存条,则是不行的。主板上一般都提供跳线用来调整内存条的电压。

18,q:怎样升级主板上的 bios? a:要升级主板上的 bios,必须要有 bios 对应的烧写程序和新版本的 bios 数据文件。award 和 ami bios 芯片对应的烧写程序分别为 awdflash 和 amiflash,不要混用。新版本 bios 数据文件的数据文件一般以 bin 为扩展名。必须注意的是,bios 文件一定要与主板的型号严格一致,也就是说即使是同一牌号的主板,只要型号不一致,其 bios 数据也不能通用,混用的后果是不堪设想的。烧写程序和新版 bios 数据文件可从 bios 的生产厂家的网站上去下载。升级步骤如下: (1)准备工作:将 bios 的擦写开关置为 enable(在主板上或 cmos 中设置);将机器设置为从软盘引导;升级用的数据软盘质量一定要好,不能在升级过程中出现读盘错误!最好给升级的机器配接 ups,否则在升级过程中出现断电会损坏 bios,使机器瘫痪。 (2)启动机器进入 dos 状态。升级 bios 必须在 dos 模式下进行。最好是软盘启动进入纯 dos 环境。 (3)升级。命令格式是:<烧写程序> ,如 a:/>awdflash odi32.bin。升级前一定要选择保存旧版本 bios 的数据。升级一般需要十几秒钟。 (4)升级后如果机器能正常启动,说明升级正确。如果机器黑屏,不能启动,说明升级失败。

19,q:为什么要升级主板上的 bios? a:目前 bios 的生产厂家有 award、ami、phoenix、mr 等。还有一些硬件 oem 厂家为自有品牌生产的 bios,如 compaq 等。目前市面上的 586 档次以上的主板的 bios 决大多数采用的是 flash eprom(闪速可擦可编程只读存储器),可直接用软件改写升级。升级主板 bios 可以修正以前版本中的 bug 并对新的硬件或技术规范提供支持,还可以解决 2000 年问题。

20,q:如何判断主板上的 bios 是否可以升级? a:最好是查看主板说明书,还可以咨询销售商。也可以察看主板上的 bios 芯片,如果它是一个 28 针或 32 针的双列直插式的集成电路,而且上面印有 bios 字样的话,该芯片大多为 award 或 ami 的产品。然后揭掉 bios 芯片上的纸质或金属标签,仔细观察一下芯片,你会发现上面有一串号码,如果号码中有 28 或 29 的数字,那么就可以证明该 bios 芯片是可以升级的。

21,q:主板 bios 升级失败后怎么办? a: (1)用写入设备重写 bios。请商家进行。 (2)热拔插法。找一台与你的主板型号完全一致的主机,软盘引导至 dos 状态后,拔下主板上的 bios 芯片,插入损坏的 bios 芯片,然后按照升级 bios 的方法进行,成功后即可恢复损坏的 bios 中的数据。 (3)更换 bios 芯片。但一般对应的 bios 芯片很难找到。

22,q:局域网一般有几种传输介质,怎么分类? a:一般有双绞线、同轴电缆和光缆。 双绞线分为屏蔽双绞线(stp)和非屏蔽双绞线(utp):stp 有 3 类、5 类和超 5 类几种,utp 有 3 类、4 类、5 类和超 5 类等几种。3 类线用于语音传输及 10mbps 的数据传输;4 类线语音传输和 16mbps 的数据传输;5 类线用于语音传输及 100mbps 的数据传输。双绞线每网段 100 米,接 4 个中继器后最长可达到 500 米。每干线最大节点数无限制。 同轴电缆一般分粗缆和细缆俩种。粗缆造价高、安装难度大、标准距离长、可靠性高,可用于大型局域网的主干部分。粗缆每段 500 米,最长网络范围可达 2500 米,收发器间最小 2.5 米,收发器电缆最长 50 米,每干线最大节点数 100 个。细缆造价低、安装方便、可靠性差、抗干扰能力强,用于局域网的主干连接,每段最长 185 米,最长网络范围可达 925 米,两 t 形头间最小 0.5 米,每干线最大节点数 30 个。 光缆分传输点模数类(又分单模光纤和多模光纤两类)和折射率分布类(又分跳变式光纤和渐变式光纤两类)。光缆的主要特点是,传输频带宽,通信容量大,传输距离远,抗干扰能力强,抗化学腐蚀能力强。光缆主要用于长距离传输信号,局域网主干部分,传输宽带信号。光缆的网络距离为 2000 米,每干线最大节点数无限制。

23,q:什么是“硬猫”“软猫”? a:解答1:外置式的 modem 是没有“软硬”之分的,所谓“硬猫”“软猫”是针对内置卡式猫来说的。modem 在核心结构上主要由处理器和“数据泵”组成。处理器负责指令控制,“数据泵”负责底层算法。如果处理器和“数据泵”全部在卡上实现,这种 modem 卡就是通常意义上的“硬猫”,“硬猫”不占用计算机主机的资源,在 dos 下也可以使用。如果 modem 卡上没有处理器和“数据泵”,这种 modem 卡就是“软猫”,它的指令控制和底层算法借用计算机的 cpu 来完成。“软猫”大量占用计算机的资源,在安装使用上也不太方便。一般“软猫”都是 pci 接口的,主要是考虑 pci 总线速度较快。“软猫”的使用要用到 windows 操作系统的一些特性,所以它在 dos 下不能使用。 解答2:modem 除了要完成数模转换外,还具有译码功能。为了降低成本,一些猫只提供了数模转换功能,控制及译码的功能则通过软件由 cpu 来完成,这样的猫就是软猫。所以软猫最大缺点就是占用 cpu 的时间及资源,但在传输的速度上,软猫与硬猫并无本质区别。对于外置的猫来说,如果是串口的,那么将全部是硬猫,如果是 usb 口,将会有九成以上是软猫。对于猫卡,软猫的比率相当大,如果要区别硬与软,就要看看卡上是否有 bios 和 cache 芯片,如果有则证明是硬猫,如果没有则是软猫。    选择硬猫和软猫要看个人的喜好和预算,有许多人对软猫存在着偏见,但实际上软猫的表现也各不相同,就好像外置猫同样也并非个个优秀一样。如果选择 pci 猫卡,推荐你看一下全向的 hcf/hsf 猫,速度很好,一般在 49333bps~50667bps 之间,它的抗干扰能力、兼容性都十分理想。当然,许多品质不佳的软猫也常具有抗干扰能力差,以及速度过低、易掉线等问题。

24,q:bios 设置中,硬盘的“normal”“lba”“large”模式各是什么意思? a:normal 普通模式是最早的 ide 方式,在硬盘访问时,bios 和 ide 控制器对参数不做任何转换。该模式支持的最大柱面数为 1024,最大磁头数为 16,最大扇区数为 63,每扇区字节数为 512,因此支持最大硬盘的容量为:512x63x16x1024=528mb。在此模式下,硬盘的实际物理容量再大,也只能用到其中的 528m。 lba(logical block addressing)逻辑块寻址模式。管理的硬盘空间可达 8.4gb。在 lba 模式下,设置的柱面、磁头、扇区等参数并不是实际硬盘的物理参数。在访问硬盘时,由 ide 控制器把由柱面、磁头、扇区等参数确定的逻辑地址转换为实际硬盘的物理地址。在 lba 模式下,可设置的最大磁头数为 255,其余参数与普通模式相同,由此可以计算出可访问的硬盘容量为:512x63x255x1025=8.4gb。不过现在新主板的 bios 对 int13 进行了扩展,使得 lba 能支持 100gb 以上的硬盘。 large 大硬盘模式,在硬盘的柱面超过 1024 而又不为 lba 支持时采用。large 模式采用的方法是把柱面数除以 2,把磁头数乘以 2,其结果总容量不变。 在这三种硬盘模式中,现在 lba 模式使用最多。

25,q:bios 设置中,并口的三种类型“normal”“epp”“ecp”各是什么意思? a:目前主要有三种类型的并口:“normal”、“epp”和“ecp”。其中 normal 又分为 4bit、8bit、半8bit 等几类。normal 是一种低速的并口模式,适合打印输出。epp口(enhanced paralle port),即增强并行口,是由 intel、xircom、zenith 等一些公司开发的,目的是在外部设备间进行双向通讯,自 1991 年开始笔记本电脑率先配备有 epp口。ecp口(extended capabilities port)即扩展并行口,由 microsoft 和 hp 开发,它具有和 epp 一样的速率和双向通讯能力,但在多任务环境下,它能使用 dma(直接存储器访问) 方式,所需缓冲区也不大。 目前的主板大都支持以上三种并口模式,为尽量增强并口的性能一般都将并口设定为 ecp epp,但如果当连接并口的外设出现兼容性错误时,应该将并口设置为 normal 模式。

26,q:外置调制解调器拨号时在有拨号音的情况下,总是发生错误,显示“错误 678”,意思好像是说“拨入对方的计算机没有响应”。机器的协议安装没有问题。请问这是什么原因? a:678 错误是由于 isp 方的服务器拥挤或超时响应造成的,一般不是 modem 的问题,请在其它时段再拨号试试。也可以试拨一下其它的 isp 看是否正常,以确定 modem 是无问题的。另外某些 isp 当遇到用户名或口令错误的时候会以“不响应信号”返回,所以也不要忘了检查一下登录口令和密码是否正确。

27,q:一只全向 hcf 内置“猫”在用201卡上网时速度仅 14kbps,用家中电话上网速度为 49.333kbps,为什么? a:因为使用 201 电话卡拨号上网是采用纯模拟信号交换接入的,就好像我们打电话或发传真一样,并不是数模转换接入式的,因为纯模拟信号传输率最高只支持到 14000bps,所以就会发生这种情况。

28,q:如何测试猫的实际速度,有人说,自己给自己发一份 1mb 的信,然后记录收信时间,然后用 1024×1000/n×60(n为收信分钟数);另有人说,收信软件不同,收同一封信 n 值就不同,到底怎么测? a:通过发信收信来判断猫的性能是不可取的,因为收信发信与 isp、pop3、smtp 服务器的关系都很大,这个时间往往是不固定的。如果想测 modem 的实际传输率,可以安装一些 modem 的监控软件,这样可以实时记载 modem 的工作状况(例如神探 medic 软件)。

29,q:中凌雷公的 yamaha 724 声卡,以前它就和 kill98 有冲突。现在安装了联想的内猫。问题是:不上网时,听音乐、玩有音乐的游戏都很好,但上网后就容易死机。在硬件配置文件里将声卡禁用再上网就没事了。是声卡和 modem 有冲突吗? a:yamaha 724 的兼容性实际上是不错的,只是在极少数的主板上才可能发生一些类似兼容性不良的问题。对于声卡不兼容的情况比较难解决,仅仅更新驱动程序效果不是很明显,如果主板与声卡存在不兼容的问题,最好的解决办法就是更换其中之一。另外,应注意的是,pci 猫卡的兼容性不是特别理想,相对声卡来说发生不兼容的情况较多,所以也可以考虑更换其它品牌的猫卡以及猫卡的驱动程序。

30,q:linux 中 ne2000 兼容网卡的安装? a:目前市场上 ne2000 兼容网卡比较多,如 d-link de220p 等。如果 linux 不能检测到这些网卡,则可以用手动的方法安装。以 d-link de220p 网卡为例,在 red hat linux6.0 和 turbo linux 下可以这样安装:首先检测出网卡的 io 端口号和 irp 号,然后启动进入 linux,在 /etc/rc.d/rc.sysinit 文件中加入语句(假设网卡的 io=0x240,irp=0x5): modprobe ne.o io=0x240 irq=5 然后启动linux即可。 对于 slackware linux,可以编辑 /etc/rc.d/rc.modules 文件,将 ne2000 网卡驱动前的注释符号“#”去掉,设置网卡 io 号即可,即: /sbin/modprobe ne io=0x240

31,q:调整 coms 设置,加快机器启动速度:a:计算机在启动的时候会对电脑做一系列的检测,而这些检测并不总是必须的,你可以在 cmos 中进行优化设置,加快电脑启动速度。方法如下:开机后按 del 键进入 cmos 设置,将“quick boot”设为 enable,这样可使机器启动时不检测 1mb 以上的内存。再将硬盘的参数用 cmos 测出,不要使用 auto,其他没有接硬盘的 ide 通道都设置成 none,这样启动的时候就不会去检测每个端口的设备了。如果你不经常用软盘启动,还可以将启动顺序改成 c only,这样就可以直接从硬盘启动,而不用先去读软驱或者其他设备然后再到转到硬盘启动了。如果你不用 usb 设备等硬件,把它们也给关上。

32,q:电脑启动时报告“waring:spd not found at dimme”是怎么回事?a:一般符合 pc100 的内存条都带有 spd,它是内存条上的一块 eeprom,包含了内存条的一些技术参数(如内存的类别、容量、工作频率、速度和电压等)。电脑在启动时,如果你作了设定,cmos 会自动去读取内存条 spd 中的参数,如果内存条没有 spd 就会发生前述错误,这时就应当手动设置内存参数并关掉 spd 自动设定开关。

33,q:windows 下 epson lq1600k 打印机只能单向打印的解决办法:a:可以使用 star 3240 打印机的驱动程序代替 1600k 的驱动程序来试试,基本可以满足要求,使打印机进行双向打印。如果打印表格时竖线有扭曲现象,可以按打印机上的“单向打印”按纽暂时进行单向打印。

34,q:电脑的 cpu 降温风扇经常发出“怒吼”声,搅得人心神不安,怎么办?a:给它的转轴加注润滑油。方法:揭开转轴一端的纸片,会看到转轴,加适量的缝纫机油(甚至是食用油)进行润滑,会大大降低 cpu 风扇的噪音。

35,q:解决飞利浦显示器与 photoshop 5.0 的冲突:a:将显示器设置为即插即用或用其他品牌的显示器。也可以将显示属性中加载的 icc 文件更改为其他 icc 配置文件试试看。

36,q:如何关闭 modem 的声音?a:双击“控制面板”中的“调制解调器”图标,在“常规”选项卡单击“属性”按钮,将扬声器音量设置为“关闭”。对于已经建立好的连接,打开其“属性”设置窗口,点击其连接方式下“设置”按钮,将扬声器音量设置为“关”。

37,q:主板电池电量不足导致的问题:a:有一台机器,故障现象:不能维持 cmos 时钟时间;每次关机后 cmos 数据丢失;开机时必须连续迅速按电源开关 2 次才能启动(只按一次机器黑屏,不能启动)。这是典型的主板电池电量不足导致的问题。更换电池后故障消失。

38,q:听声音,判故障:a:电脑出现启动故障时都会发出不同的鸣叫声提示故障的部位,下面列举出 ami bios 和 award bios 鸣叫声的含义:ami bios:1 短 内存刷新失败2 短 内存 ecc 校验错误3 短 系统基本内存(第一个 64k)自检失败4 短 系统时钟出错5 短 cpu 出错6 短 键盘控制器错误7 短 系统实模式错误,不能进入保护模式8 短 显示内存错误9 短 主板 flash rom 或 eprom 检验错误1长3短 内存错误(如内存芯片损坏)1长8短 显示系统测试错误(如显示器数据线或显卡接触不良)award bios:1 短 系统正常启动2 短 常规错误。应进入 cmos setup,重新设置不正确的选项1长1短 内存或主板出错1长2短 显示器或显卡错误1长3短 键盘控制器出错1长9短 主板 flashram 或 eprom 错误(如 bios 被 cih 破坏)不间断长鸣 内存未插好或芯片损坏不停响声 显示器未与显卡连接重复短鸣 电源故障

39,q:电脑启动时为什么等待...?a:站长的机器从 1999 年买回来到今天,每次启动时在启动到 wait... 时总是停在那里,非要按一下键盘才能继续。一直以为是主板的故障,但机器使用一切正常。后来给 cmos 放了一次电,还是没有解决问题。最近修理一台主机时,插上了我的外围设备,该主机启动时也是在 wait... 处无限等待,我才猛然意识到有可能是键盘故障,果然,换上另外的键盘后,故障消失。

40,q:删除 windows 重复安装的设备:a:某机器的声卡驱动程序在“系统/设备管理器”中显示了两次,一个前边由黄色惊叹号,但实际只有一个声卡,也没有发生设备硬件冲突,也不影响使用。解决办法:将两个重复的硬件全部删除,重新启动机器,自动安装完毕,恢复正常。

41,q:将主板的外频超高时,主板上的集成声卡 ac'97 就没有声音输出了,为什么?a:由于声卡集成在主板上,所以与主板的外频关系密切。如果外频调的太高,声卡就有可能不发声了。

42,q:hp-lj6l 激光打印机在连续打印时,常会出现卡纸现象(除非打出一张,取出一张),且有时是卡在滚动轴下,只能看见,手却碰不到,只能将此机全拆下来,非常麻烦。不知哪位有简便的方法可不拆机就能将纸取出来?a:对不起,目前似乎没有更好的解决办法,只有开盖取硒鼓。不过经常卡纸并非正常现象,应该送去维修部检查一下。另外,经常强行撕拉硬拽夹在打印机里的纸张,很可能会导致硒鼓损坏。

43,q:epson 彩色喷墨打印机打不出红色的字体,打印出来的字是黄色的a:故障原因很可能是墨盒用尽或者堵塞,像偏色、缺色等等故障现象一般都是这个原因。现在 epson 的假冒墨盒很多,哪怕是新购的打印机,也会有些 js 偷换原装墨盒。epson 的打印机的出墨孔很细,所以墨水稍微有些问题就会堵塞了,你可以用画笔之类的图像处理软件画一个纯红图片,打几十几张即可让驱动“用完”红墨水,就可以换一个墨盒再试一试了。

44,q:解决 windows 下 epson 1600k 针式打印机不能双向打印的问题:a:用 star-3240 打印机的驱动程序代替 1600k 的驱动程序,可以实现双向打印。但是如果出现异常,就只能使用 1600k 自己的驱动程序(当然就不能双向打印了)。1600k 打印机在 dos 下使用正常,可能是其 windows 驱动程序不完善导致了这个问题。

45,q:主板最后一条 pci 槽导致的问题:a:根据许多专家、准专家的经验:主板的最后一条 pci 插槽经常与内猫、网卡、显卡等硬件发生莫名其妙的兼容性故障,所以如果遇到这种情况,请在排除板卡本身故障的情况下,把板卡插在别的 pci 插槽上试试,没准儿能排除故障。

46,q:问:欲烧录一张光盘,想让它自动运行盘上根目录下的 index.htm 文件,在 autorun.inf 文件中填上open=index.htm,它却不吃这一套,怎么办?a: autorun.inf 文件中只能指定可执行文件,要自动运行 html 文件可以这样做: open=iexplore.exe index.htm

47,q:在 windows 桌面上仔细看显示器上有红色的小点,但肯定不是显示器的问题,请问是 windows98 出了问题还是别的原因?a:可能是显示卡上显存的问题,在 dos 行文本方式下看不出来,到 windows 的 256 色以上显示模式中就能看出。

48,q:一台笔记本电脑忘记了开机密码,内有重要文件,怎么办?a:1、到产品的爱游戏平台的售后服务中心得到服务(记得带上有效证件);2、将硬盘拆下,拿到别人的机器上去读取重要数据;3、去除键盘的挡板然后撬开键盘,取出蓝色的电池过一会儿就行了,不过这个办法不是对所有的笔记本都有用的,有些笔记本的密码没有依靠电池记忆。

49,q:显示器上有一到二条白线从下往上运动,时间越长就越多越明显,不知为何?a:显示器电源有问题(纹波干扰),必须维修。

50,q:windows 下显示器不定期的发出刺耳声响(声音不是很大),ms-dos 下声响消失,这是为什么? 怎么解决?a:降低显示器刷新频率试试。显示器存在一个带宽问题(带宽等于分辨率*刷新率),如果它大于或接近于显示器出厂时指定的值,就会因为行输出过大而出现过载现象,发出刺耳的声音,在这种状态下显示器极易损坏。

51,q:关机前调好屏幕尺寸的显示器,在开机后屏幕的宽、高都变小了,怎么办?a:如果一直都是这样,那很可能是显示器里的存储电路失效了,要送去维修的。也可以换一个刷新频率试试,不要用“优化”,可能用“72hz”、“75hz”就好了。

52,q:显示器有时突然彩色失真,但过了一段时间又恢复正常,请问这是怎么回事啊?a:很可能是被磁化了。每次开机显示器都会自动消磁,因此用用就正常了,基本不需修理。但要找找磁化的原因,不要把音箱、磁化杯等靠近显示器。但是如果磁化很严重且在包换期内,最好去换一台,因为被严重磁化的显管很难恢复原来的正常色彩。

53,q:某机,打开显示器后如果五秒种之内不开主机,那么显示器进入无信号状态,再开主机无效,是怎么回事啊?a:将 bios 中的 acpi 功能关掉试试。可能是主板内建的电源管理的问题。

54,q:有什么办法让一个电脑连两个游戏杆?a:接多手柄的方法有好几种,装双声卡(最好是isa pci,冲突的可能性小)是一种,如果能买到专用双打线或者双打卡也不错,现在多为并口的多手柄连接器,一般柜台都有售。

55,q:win98 可播放硬盘上的音频、视频文件,可正常播放 vcd。但用光盘放 cd 无声,不知是何原因?a:没有插接 cdrom --> 声卡的音频线,或插接错误。

56,q:避免双硬盘的盘符交错现象a1)、升级操作系统到 windows2000。windows2000 已经解决了硬盘盘符交错的现象;(2)、在 cmos 中将第二块硬盘设为“none”。这样处理后,在 windows98 图形界面下就不会看到盘符交错了。缺陷是在 windows98 的 dos 方式下看不到第二硬盘,而且对 windows95 不适用。(3)、在把第二硬盘挂接到你的机器后,对它进行重新分区:先删掉第二硬盘上的所有分区,再把它的所有空间建立成一个扩展 dos 分区(不能建立主 dos 分区 - primary dos partition),再根据需要划分逻辑分区。这样处理后,两个硬盘的分区就会按顺序正确排列了。

57,q:在华硕 cubx 主板上安装 windows2000a:在配备华硕 cubx 主板的机器上直接安装 windows2000 会出现蓝屏,提示此电脑硬件不适宜安装 windows2000。这是因为没有使用该主板针对 win2000 的一些驱动程序。正确安装方法是:按 f1 进入安装,等出现 winsetup 安装的蓝色界面时,按 f6,插入预先做好的软盘,按 s 回车。以后一路回车,就可以进入正常安装状态。预先做好的软盘里包含文件:atapi.sys、cmdide.inf、oemsetup.inf、cmdide.sys、disk1、pciidex.sy_、readme.txt、txtsetup.oem、cmdcfgnt.exe、csa64xx.sys。 这些文件可以在华硕主板驱动光盘里找到。

58,q:电脑散热的注意事项a:随着电子技术的不断发展,电脑更新换代的速度越来越快,自去年 amd 跨越 1ghz 的 cpu 之后,不到半年的时间,我们使用的电脑已经具有高达 1.4g 甚至 2g 的速度了。但由于 cpu 本身的集成度很高,随着其主频提升,相应的就会产生较高的功耗,这样发热量也会随之提升。所以在炎热的夏天,那些使用高主频高性能电脑的朋友就应该注意其电脑的散热了。 其实,cpu 生产厂商也为用户考虑到这个问题,所以大家在自己攒电脑购买 cpu 时,经销商们都善意的提醒大家购买与 cpu 相应的风扇。目前市面上凡高于 1ghz 的 cpu 如 pentium iii、pentium 4、athlon 都对散热有着严格的要求。我们可以看到,1ghz 以上的 pentium iii 几乎没有散装的产品,这就是因为盒装中配合的散热风扇是专门设计,能够更好的解决散热问题。同样,pentium 4 的功率更是目前 cpu 之最,其散热系统需要专门的加强,否则会影响系统的稳定甚至威胁到 cpu 的寿命。相比之下,amd athlon 的 cpu 由于价格便宜,使我们能够更多的接触到 1ghz 以上的产品,但散热问题仍需重视,只要配上经由 amd 确认过的风扇就能够让 athlon 清凉度夏。回顾 cpu 发展的历史,可以看到散热问题逐步被重视的过程。在 286、386 时代,cpu 功率较低,因此不需要考虑散热问题,早期的产品不过是一个陶瓷封装;到了 486 时期,cpu 功率有所提升,“散热片”逐渐出现在 cpu 的表面,而且已经有了带有散热风扇的产品,不过这还属于一个“可有可无”的部分;在k6以及pentium mmx时代,风扇成为了cpu的标准配置,离开了风扇,cpu的寿命就会受到影响;在采用散热片 风力加强的设计之后,一直没有得到新的方式从外界对 cpu 进行散热的加强,因此开始从内部入手:从 cpu 的设计上,放弃了陶瓷封装,而在上面采用了金属外壳导热的设计,令 cpu 内核能够更好的把热量传导到外壳,再通过散热片和风扇进行散热;然后现在的 cpu 又舍弃了金属外壳,让其内核直接与散热系统相连,对散热进一步加强。 夏天到了,在炎热的环境中,对 cpu 的散热问题要进行更加全面的考虑,下面我来给大家讲讲 cpu 散热应该注意的几个问题。 选择一款合适的风扇。对于 cpu 散热来说,首先要做好风扇的选择,盒装的 cpu 一般都配有比较适合的风扇,而且一般情况下性能十分优秀,因此选购盒装的cpu就不用自己麻烦风扇的问题了。如果选择了散装的cpu,那么就一定要选一个性能优越的风扇,目前市场上的风扇选择比较繁多,但是良莠不齐,练就一副“火眼金睛”可不容易,我们先了解一下应该怎样选择风扇:首先,选择风扇要注意散热片的设计,毫无疑问,散热片的表面积越大散热效果越好,这应该是一个很直观的效果,很容易观察出来。其次,散热片的导热性要好。导热性应该是物理上很专业的性能指标,不过我们也可以通过简单的方法判断。直接在室温下用手摸散热片的表面,感觉比较凉的导热性较好,感觉比较热的导热性较差。另外,一般情况下导热性好的散热片都是采用铜制的,重量较重。而导热性较差的风扇散热片为铝制,重量较轻。 风扇之间的价格差异很大,最便宜的仅仅十几元,最贵的可能达到数百元,考虑到直接影响着 cpu 寿命的问题,这里多花一点钱也是值得的。但是,并不是价格越贵就一定越好,选择 cpu 厂商推荐的产品才是最重要的。 适当安装风扇。在解决散热问题的时候,风扇的安装也是很重要的,要保证散热片与 cpu 之间充分的接触,一般情况下适量的涂抹硅胶会给散热效果带来很明显的提升。 机箱选择亦重要,自己动手来散热。机箱的选择对散热也有很大的影响,一般应该尽量选择比较“大”的机箱,保证机箱内足够的散热空间十分重要。最好能够在机箱的后测上部加装风扇,同时保证机箱的前下部有进风口,两个风扇总价格不过 20元,但是给机箱内的散热环境带来了很大的好处。安装机箱风扇的时候也要注意,从设计上来看,比较合理的方式是机箱前面的风扇向机箱内吹风,后面的向外,保证空气的流动。 空调房,电脑好去处。在有空调的房间内使用电脑也是保持电脑寿命的一大法宝,室温降低之后,对于电脑及其内部配件的散热来说条件更有利,更何况人也舒适……面对越来越热的夏季,为了保证你的电脑更长久的使用寿命,一定要注意散热问题啊!

59,q:可不可以用 usb 口连接两台 win98 电脑?a:usb 双机互连要用专用的 usb link-100 电缆配上它的专用驱动和软件。此电缆售价昂贵,且有效距离大约只在 5m 之内。如果用普通 usb 电缆连接两台计算机,当然是不可能的了。

60,q:cpu 的插座和插槽 slot、socket、slocket 介绍a:slots、sockets 和 slocket 都是用来把 cpu 安装在主板上的。在 1981 年 ibm 的 pc 机刚出炉时,cpu 8086 是直接焊在主板上的,接着的 286、386 也都是焊在主板上,很不好拆卸,对普通用户来说一旦买了一台计算机就基本上没有什么升级的余地了。到了 486 以后,处理器厂商开始采用插座或插槽来安装 cpu。目前市场上的各种 cpu 种类繁多,所用的插座和插槽也很多,本文就给大家介绍一下各种 cpu 的插座和插槽。socket 1:intel 开发的最古老的 cpu 插座,用于 486 芯片。有 169 个脚,电压为 5v。最多只能支持 dx4 的倍频。socket 2:intel 在 socket 1 的基础上作了小小的改进得到 socket 2。socket 2有 238 个脚,电压仍为 5v。虽然它还是 486 的插座,但只要稍作修改就可以支持 pentium 了。socket 3:socket 3 是在 socket 2 的基础上发展起来的。它有 237 个脚,电压为 5v,但可以通过主板上的跳线设为 3.3v。它支持 socket 2 的所有 cpu,还支持 5x86。它是最后一种 486 插座。socket 4:pentium 时代的 cpu 插座从 socket 4 开始。它有 273 个脚,工作电压为 5v。正是因为它的工作电压太高,所以它并没有怎么流行就被 socket 5 取代了。socket 4 只能支持 60-66mhz 的 pentium。socket 5:socket 5 有 320 个脚,工作电压为 3.3v。它支持从 75mhz 到 133mhz 的 pentium。socket 5 插座在早期的 pentium 中非常流行。socket 6:看名字你也许会认为这是一个 pentium 插座,但实际上 socket 6 是一个 486 插座。它有 235 个脚,工作电压为 3.3v,比 socket 3 稍微先进一点。不过随着 pentium 的流行,486 很快就不再是市场的主流,socket 6 也很快就被人遗忘了。socket 7:socket 7是到目前为止最流行和应用最广泛的cpu插座。它 有321个脚,工作电压范围为2.5-3.3v。它支持从75mhz开始的所有pentium处理器,包括pentium mmx,k5, k6, k6-2, k6-3, 6x86, m2和m3。socket 7是由intel发布的,事实上已成为当时的工业标准,可以支持idt、 amd和cyrix的第六代cpu。但intel在开发自己的第六代cpu-pentium ii是,却决定舍弃socket 7,另外开创一个局面。socket 8:socket 8 是 pentium pro 专用的插座。它有 387 个脚,工作电压为 3.1/3.3v。它还为双处理器的主板做了特殊的设计。但随着市场主流从 pentium mmx 转向 pentium ii,socket 8 很快就被遗忘了。slot 1:slot 1 的出现彻底改变了 intel 的 cpu 插座一贯的形状。intel 原来的 cpu 都是四方的,管脚在芯片的底部,安装时 cpu 插在主板的插座上。而 pentium ii 不再是四方的了,处理器芯片焊在一块电路板上,然后这块电路板再插到主板的插槽中,这个插槽就是 slot 1。采用这种设计处理器内核和 l2 缓存之间的通信速度更快。slot 1 有 242 个脚,工作电压为 2.8-3.3v。slot 1 主要用于 p2,p3 和 celeron(赛扬),另外还有 socket 8 的转接卡用来安装 pentium pro。slot 2:slot 2 是 slot 1 的改进,主要用于 xeon 系列处理器。slot 2 有 330 个脚,它和 slot 1 之间最大的区别就在于 slot 1 的 cpu 和 l2 缓存只能以 cpu 工作频率的一半进行通信,而 slot 2 允许 cpu 和 l2 缓存以 cpu 工作频率进行通信。socket 370:从名字就可以看出 socket 370 插座有 370 个管脚。在 intel 找到了把处理器内核和 l2 缓存很便宜的做在一起的方法之后,它的 cpu 插座从 slot 回到了 socket。socket 370 是基于 socket 7 的,它不过只是在插座的四边每一边加了一排管脚。首先采用 socket 370 的是 ppga 封装的 celeron,接着是 fc-pga 封装的 pentium iii 和 celeron ii。同样也有 socket 370 到 slot 1 的转接卡。目前 intel 的主流 cpu 都是 socket 370 类型的。slot a:由于 intel 给 slot 1 申请了很全面的专利,amd 不能象从前那样照搬 intel 的插座,所以 amd 独立开发了 slot a,slot a 是 amd 拥有独立知识产权的 cpu 插座,主要用于 athlon 系列处理器。它的设计和 slot 1 类似,但采用的协议不一样,它用的是 ev6 总线协议。采用 ev6 总线协议,cpu 和内存之间的工作频率可以达到 200mhz。目前随着 athlon 处理器越来越流行,slot a 的主板也越来越多。socket a:当 intel 从 slot 转回 socket 时,amd 也亦步亦趋,从 slot a 转回了 socket a。0.18 微米的 athlon 和 duron 都采用 socket a 插座,它也支持 200mhz 以及 266mhz 的 ev6 总线。与 socket 370 不同的是,socket 370 cpu 可以直接用 socket 7 的散热器,而 socket a 的散热器要稍作修改。另外 amd 没有提供 socket a 到 slot a 的转接卡。socket a 有 462 个脚,它与 socket 370 不兼容。目前 amd 的主流 cpu 都是 socket a 类型的。slockets:所谓的 slocket 是 slot 和 socket 的结合体,从它的拼法上就可以看出。它实质上是一个slot 1 到 socket 370 的转接卡,在不同的电平和接口之间进行转换。有的 slocket 可以插两个 cpu,还有的 slocket 可以去除 cpu 的锁频,使超频更容易。以上给大家介绍了一下已有的各种 cpu 插座和插槽,希望用户在升级的时候,注意要买自己的主板能支持的 cpu。

61,q:cpu 的制做过程和工艺a:cpu 发展至今已经有二十多年的历史,其中制造 cpu 的工艺技术也经过了长足的发展,以前的制造工艺比较粗糙,而且对于读者了解最新的技术也没有多大帮助,所以我们舍之不谈,用今天比较新的制造工艺来向大家阐述。许多对电脑知识略知一二的朋友大多会知道 cpu 里面最重要的东西就是晶体管了,提高 cpu 的速度,最重要的一点说白了就是如何在相同的cpu面积里面放进去更加多的晶体管。由于 cpu 实在太小,太精密,里面组成了数目相当多的晶体管,所以人手是绝对不可能完成的(笑),只能够通过光刻工艺来进行加工的。这就是为什么一块 cpu 里面为什么可以数量如此之多的晶体管。晶体管其实就是一个双位的开关:即开和关。如果您回忆起基本计算的时代,那就是一台计算机需要进行工作的全部。两种选择,开和关,对于机器来说即0和1。那么如何制作一个cpu 呢? 以下我们用英特尔为例子告诉大家。首先:取出一张利用激光器刚刚从类似干香肠一样的硅柱上切割下来的硅片,它的直径约为 20cm。除了 cpu 之外,英特尔还可以在每一硅片上制作数百个微处理器。每一个微处理器都不足一平方厘米。接着就是硅片镀膜了。相信学过化学的朋友都知道硅(si)这个绝佳的半导体材料,它可以电脑里面最最重要的元素啊!在硅片表面增加一层由我们的老朋友二氧化硅(sio2)构成的绝缘层。这是通过 cpu 能够导电的基础。其次就轮到光刻胶了,在硅片上面增加了二氧化硅之后,随后在其上镀上一种称为“光刻胶”的材料。这种材料在经过紫外线照射后会变软、变粘。然后就是光刻掩膜,在我们考虑制造工艺前很久,就早有一非常聪明的美国人在脑子里面设计出了 cpu,并且想尽方法使其按他们的设计意图工作。cpu 电路设计的照相掩膜贴放在光刻胶的上方。照相字后自然要曝光“冲晒”了,我们将于是将掩膜和硅片曝光于紫外线。这就象是放大机中的一张底片。该掩膜允许光线照射到硅片上的某区域而不能照射到另一区域,这就形成了该设计的潜在映像。一切都办妥了之后,就要到相当重要的刻蚀工艺出场了。我们采用一种溶液将光线照射后完全变软变粘的光刻胶“块”除去,这就露出了其下的二氧化硅。本工艺的最后部分是除去曝露的二氧化硅以及残余的光刻胶。对每层电路都要重复该光刻掩膜和刻蚀工艺,这得由所生产的 cpu 的复杂程度来确定。尽管所有这些听起来象来自“星球大战”的高科技,但刻蚀实际上是一种非常古老的工艺。几个世纪以前,该工艺最初是被艺术家们用来在纸上、纺织品上甚至在树木上创作精彩绘画的。在微处理器的生产过程中,该照相刻蚀工艺可以依照电路图形刻蚀成导电细条,其厚度比人的一根头发丝还细许多倍。接下来就是掺杂工艺。现在我们从硅片上已曝露的区域开始,首先倒入一化学离子混合液中。这一工艺改变掺杂区的导电方式,使得每个晶体管可以通、断、或携带数据。将此工艺一次又一次地重复,以制成该 cpu 的许多层。不同层可通过开启窗口联接起来。电子以高达 400mhz 或更高的速度在不同的层面间流上流下,窗口是通过使用掩膜重复掩膜、刻蚀步骤开启的。窗口开启后就可以填充他们了。窗口中填充的是种最普通的金属-铝。终于接近尾声了,我们把完工的晶体管接入自动测试设备中,这个设备每秒可作一万次检测,以确保它能正常工作。在通过所有的测试后必须将其封入一个陶瓷的或塑料的封壳中,这样它就可以很容易地装在一块电路板上了。目前,单单 intel 具有 14 家芯片制造厂。尽管微处理器的基本原料是沙子(提炼硅),但工厂内空气中的一粒灰尘就可能毁掉成千上万的芯片。因此生产 cpu 的环境需非常干净。事实上,工厂中生产芯片的超净化室比医院内的手术室还要洁净1万倍。“一级”的超净化室最为洁净,每平方英尺只有一粒灰尘。为达到如此一个无菌的环境而采用的技术多令人难以置信。在每一个超净化室里,空气每分钟要彻底更换一次。空气从天花板压入,从地板吸出。净化室内部的气压稍高于外部气压。这样,如果净化室中出现裂缝,那么内部的洁净空气也会通过裂缝溜走-防止受污染的空气流入。 但这只是事情一半。在芯片制造厂里,intel 有上千名员工。他们都穿着特殊的称为“兔装”的工作服。兔装是由一种特殊的非棉绒、抗静电纤维制成的,它可以防止灰尘、脏物和其它污染损坏生产中的计算机芯片。这兔装有适合每一个人的各种尺寸以及一系列颜色,甚至于白色。员工可以将兔装穿在在普通衣服的外面,但必须经过含有 54 个单独步骤的严格着装程序。而且每一次进入和离开超净化室都必须重复这个程序。因此,进入净化室之后就会停留一阵。在制造车间里,英特尔的技术专家们切割硅片,并准备印刻电路模板等一系列复杂程序。这个步骤将硅片变成了一个半导体,它可以象晶体管一样有打开和关闭两种状态。这些打开和关闭的状态对应于数字电码。把成千上万个晶体管集成在英特尔的微处理器上,能表示成千上万个电码,这样您的电脑就能处理一些非常复杂的软件公式了。

62,q:什么样的 cpu 适合你?a:如今的 cpu 市场已经进入了又一个群雄逐鹿的战国时代,老牌劲旅 intel 和 amd、via(主要是amd)斗得不可开交,不停地推出更高主频的 cpu,价格却一降再降。目前 oem 市场主要还是 intel 的天下,一个个打着 intel inside 和采用 intel pentiumⅲ 处理器的电脑卖的如火如荼,可组装机市场 intel 就没有那么幸运了,自从 amd 推出了 k6-2 以来,intel 的日子一天比一天那么难过,到了今天,这两家已经是半斤八两,各有千秋了。现在,供我们可选的 cpu 大体可分为高端和低端,坐阵 intel 高端的有最新的 pentium4,coppermine 和 pⅲe 系列,amd 那边主要是新速龙。低端市场 intel 的有 celeronii,amd 则有 duron。除了这几种 cpu还有许多 cpu 由于其性能介于其间,故不在此一一介绍。先说说 pentium4,这是 intel 刚刚推出的新一代 cpu,仍为 32 位架构,搭配最新的 i850 芯片组和昂贵的 rambus 内存,性能并未有质的变化,只因其全新的系统总线(400mhz)和极高的主频(目前有 1.4ghz 和 1.5ghz 两种)使其有了一个很好的卖点。coppermine,133mhz 系统总线,0.18μm 工艺,优秀的整数和符点运算,良好的兼容性,使其在不管是在 oem 市场还是在组装机市场都是用户的首选,pⅲe 系列,它虽然只有 100mhz 的系统总线,但同样经过优化的 l2 cache,0.18μ 的工艺,但它的低外频为超频爱好者提供了一个很好的发挥舞台。新速龙是 amd 继老 athlon 的成功后推出的 0.18μm,铝连接(以后要改为铜连接),100mhz 的 ev6 总线(一种类于 ddr 的总线,性能等效于 intel 200mhz 的 p6 总线)使其具有比 intel 更高的外频,新速龙不但保留了 amd cpu 一贯良好的整数运算和从 athlon 开始超过 intel 的符点运算和其优良的性价比在市场中赢得了不少赞誉,但偏高的发热量成为其超频的弊端。在低端市场 celeronii 是 intel 继 celeron a 系列推出的新一代 celeron cpu,它采用的是 coppermine 内核,128k 的全速 l2 cache,不高的价格,良好的兼容性在市场中卖的还不错。我们再来说说 amd 的 duron,duron 其实是新速龙的一个简化版,略微的缩水使其在性能上依然超过 intel 的 celeronii(包括目前刚刚发布的 100mhz 外频 celeronii),它极高的性价比成为低价入门电脑的首选,但过高的发热量如不及时排掉,就会造成系统的不稳定,和不能超频。以上说法仅工参考。

63,q:小心购买封装 cpua:你买的是盒装 cpu 吗?小心你买的是后封装的!什么是后封装?后封装就是有人先收购盒装 cpu 的包装盒和里面的说明书,再将散装的 cpu 装进去,最后塑封。譬如将英特尔的 866、933、1g 的 cpu 后封装。还有部分“赛扬”也成为了谋取暴利的 js(奸商)的宝贝。他们的成本是多少呢?首先他们在市场里面收购说明书或外包装,通常是 2 元一本说明书。最终他们卖掉的价钱是要比原来的散装价格贵出 50元~100 元不等。可是成本才 2 元钱,最多加上他们的“包装费”。最令人可气的是由于这些奸商的所作所为,影响到正规的经销商不敢进盒装的 cpu。因为在价格上拼不过他们,干脆就不作赔钱买卖。结果市场上就有了这些无人与之竞争的后封装 cpu。 其实辨别这些后封装的 cpu 很简单,因为既然是人为操作,cpu 上的序列号和外包装上的当然不同,在你购买时要注意这个细节

电路板设计的一般原则包括:电路板的选用、电路板尺寸、元件布局、布线、焊盘、填充、跨接线等。

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电路板一般用敷铜层压板制成,板层选用时要从电气性能、可靠性、加工工艺要求和经济指标等方面考虑。常用的敷铜层压板是敷铜酚醛纸质层压板、敷铜环氧纸质层压板、敷铜环氧玻璃布层压板、敷铜环氧酚醛玻璃布层压板、敷铜聚四氟乙烯玻璃布层压板和多层印刷电路板用环氧玻璃布等。不同材料的层压板有不同的特点。 环氧树脂与铜箔有极好的粘合力,因此铜箔的附着强度和工作温度较高,可以在 260℃的熔锡中不起泡。环氧树脂浸过的玻璃布层压板受潮气的影响较小。 超高频电路板最好是敷铜聚四氟乙烯玻璃布层压板。

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在要求阻燃的电子设备上,还需要阻燃的电路板,这些电路板都是浸入了阻燃树脂的层压板。 电路板的厚度应该根据电路板的功能、所装元件的重量、电路板插座的规格、电路板的外形尺寸和承受的机械负荷等来决定。

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主要是应该保证足够的刚度和强度。

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常见的电路板的厚度有 0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm

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从成本、铜膜线长度、抗噪声能力考虑,电路板尺寸越小越好,但是板尺寸太小,则散热不良,且相邻的导线容易引起干扰。 电路板的制作费用是和电路板的面积相关的,面积越大,造价越高。 在设计具有机壳的电路板时,电路板的尺寸还受机箱外壳大小的限制,一定要在确定电路板尺寸前确定机壳大小,否则就无法确定电路板的尺寸。 一般情况下,在禁止布线层中指定的布线范围就是电路板尺寸的大小。电路板的最佳形状是矩形,长宽比为 3:2 或 4:3,当电路板的尺寸大于 200mm×150mm 时,应该考虑电路板的机械强度。 总之,应该综合考虑利弊来确定电路板的尺寸。

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虽然 protel dxp 能够自动布局,但是实际上电路板的布局几乎都是手工完成的。要进行布局时,一般遵循如下规则:

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1.特殊元件的布局 特殊元件的布局从以下几个方面考虑:

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1)高频元件:高频元件之间的连线越短越好,设法减小连线的分布参数和相互之间的电磁干扰,易受干扰的元件不能离得太近。隶属于输入和隶属于输出的元件之间的距离应该尽可能大一些。

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2)具有高电位差的元件:应该加大具有高电位差元件和连线之间的距离,以免出现意外短路时损坏元件。为了避免爬电现象的发生,一般要求 2000v 电位差之间的铜膜线距离应该大于 2mm,若对于更高的电位差,距离还应该加大。带有高电压的器件,应该尽量布置在调试时手不易触及的地方。

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3)重量太大的元件:此类元件应该有支架固定,而对于又大又重、发热量多的元件,不宜安装在电路板上。

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4)发热与热敏元件:注意发热元件应该远离热敏元件。

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5)可以调节的元件:对于电位器、可调电感线圈、可变电容、微动开关等可调元件的布局应该考虑整机的结构要求,若是机内调节,应该放在电路板上容易调节的地方,若是机外调节,其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相对应。

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6)电路板安装孔和支架孔:应该预留出电路板的安装孔和支架的安装孔,因为这些孔和孔附近是不能布线的。

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2.按照电路功能布局 如果没有特殊要求,尽可能按照原理图的元件安排对元件进行布局,信号从左边进入、从右边输出,从上边输入、从下边输出。 按照电路流程,安排各个功能电路单元的位置,使信号流通更加顺畅和保持方向一致。 以每个功能电路为核心,围绕这个核心电路进行布局,元件安排应该均匀、整齐、紧凑,原则是减少和缩短各个元件之间的引线和连接。 数字电路部分应该与模拟电路部分分开布局。

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3.元件离电路板边缘的距离 所有元件均应该放置在离板边缘 3mm 以内的位置,或者至少距电路板边缘的距离等于板厚,这是由于在大批量生产中进行流水线插件和进行波峰焊时,要提供给导轨槽使用,同时也是防止由于外形加工引起电路板边缘破损,引起铜膜线断裂导致废品。如果电路板上元件过多,不得已要超出 3mm 时,可以在电路板边缘上加上 3mm 辅边,在辅边上开 v 形槽,在生产时用手掰开。

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4.元件放置的顺序 首先放置与结构紧密配合的固定位置的元件,如电源插座、指示灯、开关和连接插件等。 再放置特殊元件,例如发热元件、变压器、集成电路等。 最后放置小元件,例如电阻、电容、二极管等。

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布线的规则如下:

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1)线长:铜膜线应尽可能短,在高频电路中更应该如此。铜膜线的不拐弯处应为圆角或斜角,而直角或尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能。当双面板布线时,两面的导线应该相互垂直、斜交或弯曲走线,避免相互平行,以减少寄生电容。

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2)线宽:铜膜线的宽度应以能满足电气特性要求而又便于生产为准则,它的最小值取决于流过它的电流,但是一般不宜小于 0.2mm。只要板面积足够大,铜膜线宽度和间距最好选择 0.3mm。一般情况下,1~1.5mm 的线宽,允许流过 2a 的电流。例如地线和电源线最好选用大于 1mm 的线宽。在集成电路座焊盘之间走两根线时,焊盘直径为 50mil,线宽和线间距都是 10mil,当焊盘之间走一根线时,焊盘直径为 64mil,线宽和线间距都为 12mil。注意公制和英制之间的转换,100mil=2.54mm。

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3)线间距:相邻铜膜线之间的间距应该满足电气安全要求,同时为了便于生产,间距应该越宽越好。最小间距至少能够承受所加电压的峰值。在布线密度低的情况下,间距应该尽可能的大。

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4)屏蔽与接地:铜膜线的公共地线应该尽可能放在电路板的边缘部分。在电路板上应该尽可能多地保留铜箔做地线,这样可以使屏蔽能力增强。另外地线的形状最好作成环路或网格状。多层电路板由于采用内层做电源和地线专用层,因而可以起到更好的屏蔽作用效果。

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焊盘

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焊盘尺寸 焊盘的内孔尺寸必须从元件引线直径和公差尺寸以及镀锡层厚度、孔径公差、孔金属化电镀层厚度等方面考虑,通常情况下以金属引脚直径加上 0.2mm 作为焊盘的内孔直径。例如,电阻的金属引脚直径为 0.5mm,则焊盘孔直径为 0.7mm,而焊盘外径应该为焊盘孔径加1.2mm,最小应该为焊盘孔径加 1.0mm。 当焊盘直径为 1.5mm 时,为了增加焊盘的抗剥离强度,可采用方形焊盘。 对于孔直径小于 0.4mm 的焊盘,焊盘外径/焊盘孔直径=0.5~3。 对于孔直径大于 2mm 的焊盘,焊盘外径/焊盘孔直径=1.5~2。

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常用的焊盘尺寸如表 1-1 所示表 16-1

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常用的焊盘尺寸

焊盘孔直径/mm 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0

焊盘外径/mm 1.5 1.5 2.0?

设计焊盘时的注意事项如下:

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1)焊盘孔边缘到电路板边缘的距离要大于 1mm,这样可以避免加工时导致焊盘缺损。

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2)焊盘补泪滴,当与焊盘连接的铜膜线较细时,要将焊盘与铜膜线之间的连接设计成泪滴状,这样可以使焊盘不容易被剥离,而铜膜线与焊盘之间的连线不易断开。

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3)相邻的焊盘要避免有锐角。

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大面积填充

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电路板上的大面积填充的目的有两个,一个是散热,另一个是用屏蔽减少干扰,为避免焊接时产生的热使电路板产生的气体无处排放而使铜膜脱落,应该在大面积填充上开窗,后者使填充为网格状。 使用敷铜也可以达到抗干扰的目的,而且敷铜可以自动绕过焊盘并可连接地线。

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跨接线

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在单面电路板的设计中,当有些铜膜无法连接时,通常的做法是使用跨接线,跨接线的长度应该选择如下几种:6mm、8mm 和 10mm。

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接地

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1地线的共阻抗干扰 电路图上的地线表示电路中的零电位,并用作电路中其它各点的公共参考点,在实际电路中由于地线(铜膜线)阻抗的存在,必然会带来共阻抗干扰,因此在布线时,不能将具有地线符号的点随便连接在一起,这可能引起有害的耦合而影响电路的正常工作。

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2.如何连接地线 通常在一个电子系统中,地线分为系统地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和模拟地等几种,在连接地线时应该注意以下几点:

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1)正确选择单点接地与多点接地。在低频电路中,信号频率小于 1mhz,布线和元件之间的电感可以忽略,而地线电路电阻上产生的压降对电路影响较大,所以应该采用单点接地法。 当信号的频率大于 10mhz 时,地线电感的影响较大,所以宜采用就近接地的多点接地法。 当信号频率在 1~10mhz 之间时,如果采用单点接地法,地线长度不应该超过波长的 1/20,否则应该采用多点接地。

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2)数字地和模拟地分开。电路板上既有数字电路,又有模拟电路,应该使它们尽量分开,而且地线不能混接,应分别与电源的地线端连接(最好电源端也分别连接)。要尽量加大线性电路的面积。一般数字电路的抗干扰能力强,ttl 电路的噪声容限为 0.4~0.6v,cmos 数字电路的噪声容限为电源电压的 0.3~0.45 倍,而模拟电路部分只要有微伏级的噪声,就足以使其工作不正常。所以两类电路应该分开布局和布线。

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3)尽量加粗地线。若地线很细,接地电位会随电流的变化而变化,导致电子系统的信号受到干扰,特别是模拟电路部分,因此地线应该尽量宽,一般以大于 3mm 为宜。

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4)将接地线构成闭环。当电路板上只有数字电路时,应该使地线形成环路,这样可以明显提高抗干扰能力,这是因为当电路板上有很多集成电路时,若地线很细,会引起较大的接地电位差,而环形地线可以减少接地电阻,从而减小接地电位差。

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5)同一级电路的接地点应该尽可能靠近,并且本级电路的电源滤波电容也应该接在本级的接地点上。

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6)总地线的接法。总地线必须严格按照高频、中频、低频的顺序一级级地从弱电到强电连接。高频部分最好采用大面积包围式地线,以保证有好的屏蔽效果。

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抗干扰

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具有微处理器的电子系统,抗干扰和电磁兼容性是设计过程中必须考虑的问题,特别是对于时钟频率高、总线周期快的系统;含有大功率、大电流驱动电路的系统;含微弱模拟信号以及高精度 a/d 变换电路的系统。为增加系统抗电磁干扰能力应考虑采取以下措施:

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1)选用时钟频率低的微处理器。只要控制器性能能够满足要求,时钟频率越低越好,低的时钟可以有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。由于方波中包含各种频率成分,其高频成分很容易成为噪声源,一般情况下,时钟频率 3 倍的高频噪声是最具危险性的。

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2)减小信号传输中的畸变。当高速信号(信号频率高=上升沿和下降沿快的信号)在铜膜线上传输时,由于铜膜线电感和电容的影响,会使信号发生畸变,当畸变过大时,就会使系统工作不可靠。一般要求,信号在电路板上传输的铜膜线越短越好,过孔数目越少越好。典型值:长度不超过 25cm,过孔数不超过 2 个。

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3)减小信号间的交叉干扰。当一条信号线具有脉冲信号时,会对另一条具有高输入阻抗的弱信号线产生干扰,这时需要对弱信号线进行隔离,方法是加一个接地的轮廓线将弱信号包围起来,或者是增加线间距离,对于不同层面之间的干扰可以采用增加电源和地线层面的方法解决。

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4)减小来自电源的噪声。电源在向系统提供能源的同时,也将其噪声加到所供电的系统中,系统中的复位、中断以及其它一些控制信号最易受外界噪声的干扰,所以,应该适当增加电容来滤掉这些来自电源的噪声。

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5)注意电路板与元器件的高频特性。在高频情况下,电路板上的铜膜线、焊盘、过孔、电阻、电容、接插件的分布电感和电容不容忽略。由于这些分布电感和电容的影响,当铜膜线的长度为信号或噪声波长的 1/20 时,就会产生天线效应,对内部产生电磁干扰,对外发射电磁波。 一般情况下,过孔和焊盘会产生 0.6pf 的电容,一个集成电路的封装会产生 2~6pf 的电容,一个电路板的接插件会产生 520mh 的电感,而一个 dip-24 插座有 18nh 的电感,这些电容和电感对低时钟频率的电路没有任何影响,而对于高时钟频率的电路必须给予注意。

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6)元件布置要合理分区。元件在电路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题。原则之一就是各个元件之间的铜膜线要尽量的短,在布局上,要把模拟电路、数字电路和产生大噪声的电路(继电器、大电流开关等)合理分开,使它们相互之间的信号耦合最小。

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7)处理好地线。按照前面提到的单点接地或多点接地方式处理地线。将模拟地、数字地、大功率器件地分开连接,再汇聚到电源的接地点。 电路板以外的引线要用屏蔽线,对于高频和数字信号,屏蔽电缆两端都要接地,低频模拟信号用的屏蔽线,一般采用单端接地。对噪声和干扰非常敏感的电路或高频噪声特别严重的电路应该用金属屏蔽罩屏蔽。

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8)去耦电容。去耦电容以瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。设计电路板时,每个集成电路的电源和地线之间都要加一个去耦电容。去耦电容有两个作用,一方面是本集成电路的储能电容,提供和吸收该集成电路开门和关门瞬间的充放电电能,另一方面,旁路掉该器件产生的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容为 0.1μf,这样的电容有 5nh 的分布电感,可以对 10mhz 以下的噪声有较好的去耦作用。一般情况下,选择 0.01~0.1μf 的电容都可以。

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一般要求没 10 片左右的集成电路增加一个 10μf 的充放电电容。 另外,在电源端、电路板的四角等位置应该跨接一个 10~100μf 的电容。

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高频布线

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为了使高频电路板的设计更合理,抗干扰性能更好,在进行1)合理选择层数。利用中间内层平面作为电源和地线层,可以起到屏蔽的作用,有效降低寄生电感、缩短信号线长度、降低信号间的交叉干扰,一般情况下,四层板比两层板的噪声低 20db。

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2)走线方式。走线必须按照 45°角拐弯,这样可以减小高频信号的发射和相互之间的耦合。

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3)走线长度。走线长度越短越好,两根线并行距离越短越好。

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4)过孔数量。过孔数量越少越好。

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5)层间布线方向。层间布线方向应该取垂直方向,就是顶层为水平方向,底层为垂直方向,这样可以减小信号间的干扰。

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6)敷铜。增加接地的敷铜可以减小信号间的干扰。

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7)包地。对重要的信号线进行包地处理,可以显著提高该信号的抗干扰能力,当然还可以对干扰源进行包地处理,使其不能干扰其它信号。

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8)信号线。信号走线不能环路,需要按照菊花链方式布线。

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9)去耦电容。在集成电路的电源端跨接去耦电容。

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10)高频扼流。数字地、模拟地等连接公共地线时要接高频扼流器件,一般是中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠。

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上一页??[1] [2] [3]

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pcb设计步骤:

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1、 设置软件工作环境,其中包括如下几个方面:

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(1)、软件规则设置,进入design\rules,按照设计的要求对选项中的各项进行设置:

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①?????安全间距设置:protel99se软件中routing的clearance constraint项规定了板上不同网络的走线、焊盘、过孔等之间必须保持的距离。在单面板和双面板的设计中,首选值为10-12mil;四层及以上的pcb首选值为6-8mil;最大安全间距一般没有限制。

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②?????布线层面和方向设置:routing的routing layers,设置使用的走线层面和每层的走线方向(贴片单面板只用顶层,直插单面板只用底层)。一般情况下,使用默认值。

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③?????过孔选项设置:protel99se软件中routing的routing via style项规定了过孔的内、外径的最小、最大和首选值。单面板和双面板过孔外径应设置在40mil——60mil之间;内径应设置在20mil——30mil。四层及以上的pcb外径最小值为20mil,最大值为40mil;内径最小值为10mil,最大值为20mil。

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④?????线宽选项设置:protel99se软件中routing的width constraint项规定了布线的宽度。单面板和双面板的布线宽度应设置在10——30mil之间,特殊情况下最大值不应超过60mil,最小值不应低于8 mil;四层及以上pcb最小值不应低于5mil,其余设置参照双面板设置。另可以添加一些网络的线宽设置,如地线、 5伏电源线、时钟线、 12伏电源线、-12伏电源线、交流电源输入线、功率输出线等。地线、时钟线和 5伏电源线首选值一般为60mil(最大值不限,最小值为8 mil,在能走通的情况下线尽量宽)宽度,各种电源线首选值一般为40mil(最大值不限,最小值为8 mil,在能走通的情况下线尽量宽)宽度。按照pcb线宽和电流的关系(大约是每毫米线宽允许通过500毫安的电流)确定最大线宽。

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⑤?????敷铜连接选项设置:protel99se软件中manufacturing的polygon connect style项规定了敷铜连接的方式。连接方式(rule attributes)设置成relief connect方式,导线宽度(conductor width)设置成25mil,连接数量(conductors)设置成4,角度(angle)设置成90度。

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⑥?????物理孔径设置:protel软件中manufacturing的hole size constraint项规定了物理孔的大小。最小值设置为20mil,最大值没有限制 (备注:物理孔一般是指定位孔和安装孔等等)。其余各项一般可用它的缺省值。

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(2)、软件参数设置,进入design\options和tools\preferences,按照设计的要求对选项

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中的各项进行设置:

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①?????可视栅格选项设置:protel软件中design\options\layer中选中:masks中的top solder;silkscreen中top overlay;other中keepout和multi layer;system下面各项全部选中。visible grid项规定了可视栅格的大小,分别设置成10mil(上)和100mil(下)。

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②?????捕捉和器件移动栅格选项设置:protel软件中design\options\options项规定了捕捉和器件移动栅格的大小,捕捉和器件移动栅格均设置为10mil。选中electrical grid并把range中设为8mil,visible kind设为lines,measurement uint设为imperial。

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(3)、drc校验设置:进入tools\design rules check,按照设计的要求对选项中的各项进

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行设置:report\routing rules的clearance constraints,max/min width

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constraints,short circuit constraints和un-routed net constraints均选中;

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report\manufacturing rules的max/min hole size选中;report\options的选项全

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部选中;on-line\routing rules的clearance constraints选中;on-line\

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manufacturing rules的layer pairs选中;on-line\placement rules的component

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clearance选中。

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2、 添加器件库

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3、 导入网络表。在导入网络表的过程中,必须保证没有任何错误,严禁在网络表导入有错误的情况下进行设计。

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4、 确定pcb尺寸及定位孔位置和尺寸,并把相关器件进行锁定

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5、 元器件布局。

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原则:pcb布局的原则是美观大方,疏密得当,符合电气特性,利于布线,尽量分成模块。在可能的情况下将元器件摆放整齐,并尽量保证各主要元器件之间和模块之间的对称性。

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要求:整个pcb布局要显得大气,疏密得当,不要有的地方过紧,有的地方过松。丝印框要尽量减少,并突出各模块。模块的汉字或英文标示尽量放在对称和平行一致的位置上,并能体现模块的名称和美感。

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布局完成后应对pcb布局进行检查,一般检查有如下几个方面:

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(1)印制板尺寸应与加工图纸尺寸相符,有定位标记,设置参考点;

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(2)元器件应保证在二维、三维空间上无冲突;

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(3)元器件布局应疏密有序,排列整齐;

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(4)需经常更换的元器件应保证能方便的进行更换;

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(5)热敏元件与发热元件之间是保持适当的距离,在需要散热的地方,应加装散热器,同时保证空气流动的通畅;

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(6)可调元器件应保证能方便进行调整;

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(7)信号流程应保持顺畅且互连最短;

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(8)尽可能保证过孔数量最少;

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(9)禁止使用ctrl+x或ctrl+y对器件进行翻转;

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(10)一块pcb上孔的内径尺寸不能超过9种。

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(11) 影响外观的元器件如to-220封装的三端稳压器、贴片的电解电容等要尽可能的焊接在反面;不需要调节的电位器、中周和可调电容等要尽可能的焊接在反面,不能透过pcb焊接,并且要在产品规格书中要特别说明;其它特别影响整体外观的元器件如大的电解电容、继电器等设法焊接在反面。

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6、pcb布线。一般推荐使用自动布线 手动调整的方法,自动布线要求依次按照地线——电源线——时钟线——其它的顺序进行布线,在布线规则中设置布线优先级,0为最低级,100为最高级,共101种情况。在比较复杂的电路板中,考虑到电气特性的要求、干扰等因素,我们全部采用手动布线。禁止把过孔放在元器件的管脚上,在自动布线之前应该锁定已经布好的线。走线要兼顾美观和电气特性,特别影响外观得走线要设法走在反面,原则上在产品名称、型号和众友标识的地方正面不要走线(特殊情况除外),在丝印框与keepout框之间不允许正面走线(特殊情况除外)。

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7、丝印和汉字的放置

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(1)产品名称、型号及众友标识的放置

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(2)元器件工程号丝印的放置?????

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(3)模块标示汉字的放置

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(4)测试钩和测试孔标识的放置

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(5)字体放置的要求

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8、大面积铺地。进入place\polygon plane,net options选项将connect to net设置为connect to gnd,同时将pour over same和remove dead topper选中,在plane setting选项中将grid size设置为18mil,track width设置为20mil,layer选中相对应的层;hatching style中选中vertical hatch;其它使用缺省值。大面积铺地之前,还应将安全间距值设置为25mil,大面积铺地之后,再将安全间距值还原。在不希望有走线的区域内放置fill填充层(如散热器和卧放的两脚晶振,hc49s的晶振,多圈电位器的正面,to220封装的三端稳压器等,如有其它网络的线从此处穿过则很容易造成短路),要上锡的在top solder 或bottom solder 层的相应处放fill。

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9、对所有过孔和焊盘泪滴:泪滴可增加它们的牢度但会使板上的线变得较难看,对于贴片和单面板一定要加,其它可根据实际情况选择泪滴。

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10、重复drc检查。进入tools\design rules check,按照设计要求对选项中的各项进行设置,参考前面设置,drc检查完成后修正检查中发现的错误,修改完后不允许有错误存在。

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pcb制板与存档规则:

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为防止公司技术泄密,在制板或存档时应将元器件的封装及名称内容全部删除。同时必须附一个制板说明。譬如:厚度:做一般pcb时厚度为1.6mm, 大pcb可用2mm ,射频用pcb等一般在0.8-1mm 左右;材料与颜色等。

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电路封装形式选择?

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1.电阻电容的封装形式如何选择,有没有什么原则?比如,同样是104的电容有0603、0805的封装,同样是10uf电容有3216,0805,3528等封装形式,选择哪种封装形式比较合适呢?

我看到的电路里常用电阻电容封装:

电容:

  0.01uf可能的封装有0603、0805

  10uf的封装有3216、3528、0805

  100uf的有7343

  320pf封装:0603或0805

电阻:

  4.7k、10k、330、33既有0603又有0805封装

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请问怎么选择这些封装?

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2.有时候两个芯片的引脚(如芯片a的引脚1,芯片b的引脚2)可以直接相连,有时候引脚之间(如a-1和b-2)之间却要加上一片电阻,如22欧,请问这是为什么?这个电阻有什么作用?电阻阻值如何选择?

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3.藕合电容如何布置?有什么原则?是不是每个电源引脚布置一片0.1uf?有时候看到0.1uf和10uf联合起来使用,为什么?

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4.所谓5v ttl器件、5v cmos器件是指什么意思?是不是说该器件电源接上5v,其引脚输出或输入电平就是5v ttl或者5v cmos?

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5.板子上要做两个串口,可不可以只用一块max232芯片?如果可以,用哪个型号的芯片?max3232c、max3232e还是max3232cse?或者说这几个芯片哪个都可以

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6.看pdiusbd12芯片手册,见到两个概念,不清楚:单地址/数据总线配置、多路地址/数据总线配置,请问这两者有什么区别

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7.protel99中,电源和地的网络标号是不是肯定是全局的(即使我使用层次电路原理图绘图模式3:电路端口全局,网络标号局部)

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8.晶振起振电路电容好像一般为22pf,这是不是经验值,像上下拉电阻取值一般为4.7k~10k

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9.usb插座电路,有一个电容:0.01uf/2kv,有这么高的耐压电压电容吗?为什么在这里需要使用这么高的耐压电容

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10.db9插座究竟是2发送,3接收还是3接收2发送,或者是由自己定义,无所谓

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12.何谓扇入、扇出、扇入系数及扇出系数

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13."高速的差分信号线具有速率高,好布线,信号完整性好等特点",请问何谓高速差分信号线?

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14.protel 99se中,布线时,信号线、地线、电源线线宽一般是多少?有什么原则需要注意?

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15.ttl电路和cmos电路有什么区别?什么时候使用ttl系列?什么时候使用cmos器件?

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一些回答:

1.电阻电容的封装形式如何选择,有没有什么原则?比如,同样是104的电容有0603、0805的封装,同样是10uf电容有3216,0805,3528等封装形式,选择哪种封装形式比较合适呢?

我看到的电路里常用电阻电容封装:

电容:

  0.01uf可能的封装有0603、0805

  10uf的封装有3216、3528、0805

  100uf的有7343

  320pf封装:0603或0805

电阻:

  4.7k、10k、330、33既有0603又有0805封装

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请问怎么选择这些封装?

答:选择合适的封装第一要看你的pcb空间,是不是可以放下这个器件。一般来说,封装大的器件会比较便宜,小封装的器件因为加工进度要高一点,有可能会贵一点,然后封装大的电容耐压值会比封装小的同容量电容耐压值高,这些都是要根据你实际的需要来选择的,另外,小封装的元器件对贴装要求会高一点,比如smt机器的精度。如手机里面的电路板,因为空间有限,工作电压低,就可以选用0402的电阻和电容,而大容量的钽电容就多为3216等等大的封装

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2.有时候两个芯片的引脚(如芯片a的引脚1,芯片b的引脚2)可以直接相连,有时候引脚之间(如a-1和b-2)之间却要加上一片电阻,如22欧,请问这是为什么?这个电阻有什么作用?电阻阻值如何选择?

答: 这个电阻一般是串电阻,拿来做阻抗匹配的,当然也可以做降压用,用于3.3v i/o 连接2.5v i/o类似的应用上面。阻值的选择要认真看datasheet,来计算

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3.藕合电容如何布置?有什么原则?是不是每个电源引脚布置一片0.1uf?有时候看到0.1uf和10uf联合起来使用,为什么?

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答:电容靠近电源脚,这个问题可以参见

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补充一点看法:

在两个芯片的引脚之间串连一个电阻,一般都是在高速数字电路中,为了避免信号产生振铃(即信号的上升或下降沿附近的跳动)。原理是该电阻消耗了振铃功率,也可以认为它降低了传输线路的q值。

通常在数字电路设计中要真正做到阻抗匹配是比较困难的,原因有二:1、实际的印制板上连线的阻抗受到面积等设计方面的限制;2、数字电路的输入阻抗和输出阻抗不象模拟电路那样基本固定,而是一个非线性的东西。

实际设计时,我们常用22到33欧姆的电阻,实践证明,在此范围内的电阻能够较好地抑制振铃。但是事物总是两面的,该电阻在抑制振铃的同时,也使得信号延时增加,所以通常只用在频率几兆到几十兆赫兹的场合。频率过低无此必要,而频率过高则此法的延时会严重影响信号传输。另外,该电阻也往往只用在对信号完整性要求比较高的信号线上,例如读写线等,而对于一般的地址线和数据线,由于芯片设计总有一个稳定时间和保持时间,所以即使有点振铃,只要真正发生读写的时刻已经在振铃以后,就无甚大影响。

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前面已经补充了一点,再补充一点:关于接地问题。

接地是一个极其重要的问题,有时关系到设计的成败。

首先要明确的是,所有的接地都不是理想的,在任何时候都具有分布电阻与分布电感,前者在信号频率较低时起作用,后者则在信号频率高时成为主要影响因素。由于上述分布参数的存在,信号在经过地线的时候,会产生压降以及磁场。若这些压降或磁场(以及由该磁场引起的感应电压)耦合到其它电路的输入,就可能会被放大(模拟电路中)或影响信号完整性(数字电路中)。所以,一般要求在设计时就考虑这些影响,有一个大致的原则如下:

1、在频率较低的电路中(尤其是模拟电路或模数混合电路中的模拟部分),采用单点接地,即各级放大器的地线(包括电源线)分别接到电源输出端,成为星形连接,并且在这个星的节点上接一个大电容。这样做的目的是避免信号在地线上的压降耦合到其他放大器中。

2、在模拟电路中(尤其是小信号电路)要避免出现地线环,因为环状的地线会产生感应电流,此电流造成的感应电势是许多干扰信号的来源。

3、如果是单纯的数字电路(包括模数混合电路中的数字部分)且信号频率不高(一般不超过10兆),可以共用一组电源与地线,但是必须注意每个芯片的退耦电容必须靠近芯片的电源与地引脚。

4、在高速的数字电路(例如几十兆的信号频率)中,必须采取大面积接地,即采用4层以上的印制板,其中有一个单独的接地层。这样做的目的是给信号提供一个最短的返回路径。由于高速数字信号具有很高的谐波分量,所以此时地线与信号线之间构成的回路电感成为主要影响因素,信号的实际返回路径是紧贴在信号线下面的,这样构成的回路面积最小(从而电感最小)。大面积接地提供了这样的返回路径的可能性,而采用其他的接地方式均无法提供此返回路径。需要注意的是,要避免由于过孔或其他器件在接地平面上造成的绝缘区将信号的返回路径割断(地槽),若出现这种情况,情况会变得十分糟糕。

5、高频模拟电路,也要采取大面积接地。但是由于此时的信号线要考虑阻抗匹配问题,所以情况更复杂一些,在这里就不展开了。

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protel元件封装库总结

关键词: protel  元件封装??????????????????????????????????????????

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电阻 axial

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无极性电容 rad

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电解电容 rb-

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电位器 vr

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二极管 diode

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三极管 to

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电源稳压块78和79系列 to-126h和to-126v

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场效应管 和三极管一样

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整流桥 d-44 d-37 d-46

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单排多针插座 con sip

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双列直插元件 dip

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晶振 xtal1

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电阻:res1,res2,res3,res4;封装属性为axial系列

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无极性电容:cap;封装属性为rad-0.1到rad-0.4

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电解电容:electroi;封装属性为rb.2/.4到rb.5/1.0

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电位器:pot1,pot2;封装属性为vr-1到vr-5

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二极管:封装属性为diode-0.4(小功率)diode-0.7(大功率)

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三极管:常见的封装属性为to-18(普通三极管)to-22(大功率三极管)to-3(大功率达林

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顿管)

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电源稳压块有78和79系列;78系列如7805,7812,7820等

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79系列有7905,7912,7920等

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常见的封装属性有to126h和to126v

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整流桥:bridge1,bridge2: 封装属性为d系列(d-44,d-37,d-46)

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电阻: axial0.3-axial0.7  其中0.4-0.7指电阻的长度,一般用axial0.4

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瓷片电容:rad0.1-rad0.3。  其中0.1-0.3指电容大小,一般用rad0.1

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电解电容:rb.1/.2-rb.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指电容大小。一般<100uf用

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rb.1/.2,100uf-470uf用rb.2/.4,>470uf用rb.3/.6

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二极管: diode0.4-diode0.7 其中0.4-0.7指二极管长短,一般用diode0.4

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发光二极管:rb.1/.2

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集成块: dip8-dip40, 其中8-40指有多少脚,8脚的就是dip8

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贴片电阻

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0603表示的是封装尺寸 与具体阻值没有关系

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但封装尺寸与功率有关 通常来说

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0201 1/20w

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0402 1/16w

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0603 1/10w

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0805 1/8w

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1206 1/4w

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电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是:

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0402=1.0x0.5

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0603=1.6x0.8

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0805=2.0x1.2

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1206=3.2x1.6

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1210=3.2x2.5

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1812=4.5x3.2

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2225=5.6x6.5

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??关于零件封装我们在前面说过,除了device。lib库中的元件外,其它库的元件都已经有了

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固定的元件封装,这是因为这个库中的元件都有多种形式:以晶体管为例说明一下:

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晶体管是我们常用的的元件之一,在device。lib库中,简简单单的只有npn与pnp之分,但

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实际上,如果它是npn的2n3055那它有可能是铁壳子的to—3,如果它是npn的2n3054,则有

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可能是铁壳的to-66或to-5,而学用的cs9013,有to-92a,to-92b,还有to-5,to-46,to-5

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2等等,千变万化。

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还有一个就是电阻,在device库中,它也是简单地把它们称为res1和res2,不管它是100ω

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还是470kω都一样,对电路板而言,它与欧姆数根本不相关,完全是按该电阻的功率数来决

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定的我们选用的1/4w和甚至1/2w的电阻,都可以用axial0.3元件封装,而功率数大一点的话

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,可用axial0.4,axial0.5等等。现将常用的元件封装整理如下:

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电阻类及无极性双端元件 axial0.3-axial1.0

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无极性电容 rad0.1-rad0.4

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有极性电容 rb.2/.4-rb.5/1.0

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二极管 diode0.4及 diode0.7

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石英晶体振荡器 xtal1

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晶体管、fet、ujt to-xxx(to-3,to-5)

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可变电阻(pot1、pot2) vr1-vr5

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当然,我们也可以打开c:\client98\pcb98\library\advpcb.lib库来查找所用零件的对应封

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装。

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这些常用的元件封装,大家最好能把它背下来,这些元件封装,大家可以把它拆分成两部分

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来记如电阻axial0.3可拆成axial和0.3,axial翻译成中文就是轴状的,0.3则是该电阻在印

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刷电路板上的焊盘间的距离也就是300mil(因为在电机领域里,是以英制单位为主的。同样

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的,对于无极性的电容,rad0.1-rad0.4也是一样;对有极性的电容如电解电容,其封装为r

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b.2/.4,rb.3/.6等,其中“.2”为焊盘间距,“.4”为电容圆筒的外径。

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对于晶体管,那就直接看它的外形及功率,大功率的晶体管,就用to—3,中功率的晶体管

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,如果是扁平的,就用to-220,如果是金属壳的,就用to-66,小功率的晶体管,就用to-5

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,to-46,to-92a等都可以,反正它的管脚也长,弯一下也可以。

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对于常用的集成ic电路,有dipxx,就是双列直插的元件封装,dip8就是双排,每排有4个引

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脚,两排间距离是300mil,焊盘间的距离是100mil。sipxx就是单排的封装。等等。

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值得我们注意的是晶体管与可变电阻,它们的包装才是最令人头痛的,同样的包装,其管脚

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可不一定一样。例如,对于to-92b之类的包装,通常是1脚为e(发射极),而2脚有可能是

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b极(基极),也可能是c(集电极);同样的,3脚有可能是c,也有可能是b,具体是那个

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,只有拿到了元件才能确定。因此,电路软件不敢硬性定义焊盘名称(管脚名称),同样的

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,场效应管,mos管也可以用跟晶体管一样的封装,它可以通用于三个引脚的元件。

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q1-b,在pcb里,加载这种网络表的时候,就会找不到节点(对不上)。

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在可变电阻上也同样会出现类似的问题;在原理图中,可变电阻的管脚分别为1、w、及2,

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所产生的网络表,就是1、2和w,在pcb电路板中,焊盘就是1,2,3。当电路中有这两种元

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件时,就要修改pcb与sch之间的差异最快的方法是在产生网络表后,直接在网络表中,将晶

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体管管脚改为1,2,3;将可变电阻的改成与电路板元件外形一样的1,2,3即可。

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数字电路pcb设计的抗干扰考虑

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  在电子系统设计中,为了少走弯路和节省时间,应充分考虑并满足抗干扰性 的要求,避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。形成干扰的基本要素有三个:

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(1)干扰源,指产生干扰的元件、设备或信号,用数学语言描述如下:du/dt, di/dt大的地方就是干扰源。如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可 能成为干扰源。

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(2)传播路径,指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传 播路径是通过导线的传导和空间的辐射。

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(3)敏感器件,指容易被干扰的对象。如:a/d、d/a变换器,单片机,数字ic, 弱信号放大器等。

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  抗干扰设计的基本原则是:抑制干扰源,切断干扰传播路径,提高敏感器件的 抗干扰性能。(类似于传染病的预防)

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1 抑制干扰源

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  抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。这是抗干扰设计中最优 先考虑和最重要的原则,常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的 di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。

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  抑制干扰源的常用措施如下:

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(1)继电器线圈增加续流二极管,消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加 续流二极管会使继电器的断开时间滞后,增加稳压二极管后继电器在单位时间内可 动作更多的次数。

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(2)在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是rc串联电路,电阻一般选几k 到几十k,电容选0.01uf),减小电火花影响。

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(3)给电机加滤波电路,注意电容、电感引线要尽量短。

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(4)电路板上每个ic要并接一个0.01μf~0.1μf高频电容,以减小ic对电源的 影响。注意高频电容的布线,连线应靠近电源端并尽量粗短,否则,等于增大了电 容的等效串联电阻,会影响滤波效果。

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(5)布线时避免90度折线,减少高频噪声发射。

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(6)可控硅两端并接rc抑制电路,减小可控硅产生的噪声(这个噪声严重时可能 会把可控硅击穿的)。

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  按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。

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  所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和 有用信号的频带不同,可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰噪声的传播,有时也可加隔离光耦来解决。电源噪声的危害最大,要特别 注意处理。所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。一般的解决方法是增加干扰源与敏感器件的距离,用地线把它们隔离和在敏感 器件上加蔽罩。

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  切断干扰传播路径的常用措施如下:

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(1)充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好,整个电路的抗干扰就 解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感,要给单片机电源加滤波电路或稳压器,以减小电源噪声对单片机的干扰。比如,可以利用磁珠和电容 组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100ω电阻代替磁珠。

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(2)如果单片机的i/o口用来控制电机等噪声器件,在i/o口与噪声源之 间应加隔离(增加π形滤波电路)。 控制电机等噪声器件,在i/o口与噪声源之 间应加隔离(增加π形滤波电路)。

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(3)注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近,用地线把时钟区隔离 起来,晶振外壳接地并固定。此措施可解决许多疑难问题。

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(4)电路板合理分区,如强、弱信号,数字、模拟信号。尽可能把干扰源(如电机,继电器)与敏感元件(如单片机)远离。

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(5)用地线把数字区与模拟区隔离,数字地与模拟地要分离,最后在一 点接于电源地。a/d、d/a芯片布线也以此为原则,厂家分配a/d、d/a芯片 引脚排列时已考虑此要求。

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(6)单片机和大功率器件的地线要单独接地,以减小相互干扰。 大功率 器件尽可能放在电路板边缘。

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(7)在单片机i/o口,电源线,电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件 如磁珠、磁环、电源滤波器,屏蔽罩,可显著提高电路的抗干扰性能。

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2 提高敏感器件的抗干扰性能

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  提高敏感器件的抗干扰性能是指从敏感器件这边考虑尽量减少对干扰噪声 的拾取,以及从不正常状态尽快恢复的方法。

提高敏感器件抗干扰性能的常用措施如下:

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(1)布线时尽量减少回路环的面积,以降低感应噪声。

(2)布线时,电源线和地线要尽量粗。除减小压降外,更重要的是降低耦 合噪声。

(3)对于单片机闲置的i/o口,不要悬空,要接地或接电源。其它ic的闲置 端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源。

(4)对单片机使用电源监控及看门狗电路,如:imp809,imp706,imp813, x25043,x25045等,可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。

(5)在速度能满足要求的前提下,尽量降低单片机的晶振和选用低速数字 电路。

(6)ic器件尽量直接焊在电路板上,少用ic座。

电路设计中的ic代换技巧分析

 一、直接代换

  直接代换是指用其他ic不经任何改动而直接取代原来的ic,代换后不影响机器的主要性能与指标。

  其代换原则是:代换ic的功能、性能指标、封装形式、引脚用途、引脚序号和间隔等几方面均相同。其中ic的功能相同不仅指功能相同;还应注意逻辑极性相同,即输出输入电平极性、电压、电流幅度必须相同。性能指标是指ic的主要电参数(或主要特性曲线)、最大耗散功率、最高工作电压、频率范围及各信号输入、输出阻抗等参数要与原ic相近。功率小的代用件要加大散热片。其中

  1.同一型号ic的代换

  同一型号ic的代换一般是可靠的,安装集成电路时,要注意方向不要搞错,否则,通电时集成电路很可能被烧毁。有的单列直插式功放ic,虽型号、功能、特性相同,但引脚排列顺序的方向是有所不同的。例如,双声道功放ic la4507,引脚有“正”、“反”之分,其起始脚标注(色点或凹坑)方向不同:没有后 缀与后缀为"r",的ic等,例如m5115p与m5115rp.

  2.不同型号ic的代换

  .型号前缀字母相同、数字不同ic的代换。这种代换只要相互间的引脚功能完全相同,其内部电路和电参数稍有差异,也可相互直接代换。如:伴音中放ic la1363和la1365,后者比前者在ic第⑤脚内部增加了一个稳压二极管,其它完全一样。

  .型号前缀字母不同、数字相同ic的代换。一般情况下,前缀字母是表示生产厂家及电路的类别,前缀字母后面的数字相同,大多数可以直接代换。但也数,虽数字相同,但功能却完全不同。例如,ha1364是伴音ic,而upc1364是色解码ic;4558,8脚的是运算放大器njm4558,14脚的是cd4558数字电路;故二者完全不能代换。

  .型号前缀字母和数字都不同ic的代换。有的厂家引进未封装的ic芯片,然后加工成按本厂命名的产品。还有如为了提高某些参数指标而改进产品。这些产品常用不同型号进行命名或用型号后缀加以区别。例如,an380与upc1380可以直接代换;an5620、tea5620、dg5620等可以直接代换。

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  二、非直接代换

  非直接代换是指不能进行直接代换的ic稍加修改外围电路,改变原引脚的排列或增减个别元件等,使之成为可代换的ic的方法。

  代换原则:代换所用的ic可与原来的ic引脚功能不同、外形不同,但功能要相同,特性要相近:代换后不应影响原机性能。

  1.不同封装

  ic的代换

  相同类型的ic芯片,但封装外形不同,代换时只要将新器件的引脚按原器件引脚的形状和排列进行整形。例如,aft电路ca3064和ca3064e,前者为圆形封装,辐射状引脚:后者为双列直插塑料封装,两者内部特性完全一样,按引脚功能进行连接即可。双列??ic an7114、an7115与la4100、??la4102封装形式基本相同,引脚和散??热片正好都相差,180度。前面提到的an5620带散热片双列直插16脚封装、tea5620双列直插18脚封装,9、10脚位于集成电路的右边,相当于an5620的散热片,二者其它脚排列一样,将9、10脚连起来接地即可使用。

  2.电路功能相同但个别引脚功能不同lc的代换

  代换时可根据各个型号ic的具体参数及说明进行。如电视机中的agc、视频信号输出有正、负极性的区别,只要在输出端加接倒相器后即可代换。

  3.类塑相同但引脚功能不同ic的代换

  这种代换需要改变外围电路及引脚排列,因而需要一定的理论知识、完整的资料和丰富的实践经验与技巧。

  4、有些空脚不应擅自接地

  内部等效电路和应用电路中有的引出脚没有标明,遇到空的引出脚时,不应擅自接地,这些引出脚为更替或备用脚,有时也作为内部连接。

  5. 组合代换

  组合代换就是把同一型号的多块ic内部未受损的电路部分,重新组合成一块完整的ic,用以代替功能不良的ic的方法。对买不到原配ic的情况下是十分适用的。但要求所利用ic内部完好的电路一定要有接口引出脚。

  非直接代换关键是要查清楚互相代换的两种ic的基本电参数、内部等效电路、各引脚的功能、ic部元件之间连接关系的资料。实际操作时予以注意

  ~ 集成电路引脚的编号顺序,切勿接错;

  ~为适应代换后的ic的特点,与其相连的外围电路的元件要作相应的改变;

  ~电源电压要与代换后的工c相符,如果原电路中电源电压高,应设法降压;电压低,要看代换ic能否工作。

  &n

  bsp;??~代换以后要测量ic的静态工作电流,如电流远大于正常值,则说明电路可能产生自激,这时须进行去耦、调整。若增益与原来有所差别,可调整反馈电阻阻值:

  ~代换后ic的输入、输出阻抗要与原电路相匹配;检查其驱动能力。

  ~在改动时要充分利用原电路板上的脚孔和引

  线,外接引线要求整齐,避免前后交叉,以便检查和防止电路自激,特别是防止高频自激;

  ~在通电前电源vcc回路里最好再串接一直流电流表,降压电阻阻值由大到小观察集成电路总电流的变化是否正常。

  6. 川分犷不元件代换ic

  有时可用分立元件代换工c中被损坏的部分,使其恢复功能。代换前应了解该工c的内部功能原理、每个引出脚的正常电压、波形图及与外围元件组成电路的工作原理。同时还应考虑:

  (1)信号能否从工c中取出接至外围电路的输入端:

  (2)经外围电路处理后的信号,能否连接到集成电路内部的下一级去进行再处理(连接时的信号匹配应不影响其主要参数和性能)。如中放ic损坏,从典型应用电路和内部电路看,由伴音中放、鉴频以及晋频放大级成,可用情号汪入法找出损坏部分,若是音频放大部分损坏,则可用分立元件代替。

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pcb布线

??pcb">pcb布线

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  在pcb">pcb设计中,布线是完成产品设计的重要步骤,可以说前面的准备工作都是为它而做的, 在整个pcb">pcb中,以布线的设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。pcb">pcb布线有单面布线、 双面布线及多层布线。布线的方式也有两种:自动布线及交互式布线,在自动布线之前, 可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行, 以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。

  自动布线的布通率,依赖于良好的布局,布线规则可以预先设定, 包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线,快速地把短线连通, 然后进行迷宫式布线,先把要布的连线进行全局的布线路径优化,它可以根据需要断开已布的线。 并试着重新再布线,以改进总体效果。

  对目前高密度的pcb">pcb设计已感觉到贯通孔不太适应了, 它浪费了许多宝贵的布线通道,为解决这一矛盾,出现了盲孔和埋孔技术,它不仅完成了导通孔的作用, 还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便,更加流畅,更为完善,pcb">pcb 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程,要想很好地掌握它,还需广大电子工程设计人员去自已体会, 才能得到其中的真谛。

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1 电源、地线的处理

???

  既使在整个pcb">pcb板中的布线完成得都很好,但由于电源、 地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、 地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。

?

???? 对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因, 现只对降低式抑制噪音作以表述:

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(1)、众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。

?

(2)、尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5 mm 对数字电路的pcb">pcb可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)

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(3)、用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板,电源,地线各占用一层。

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2 数字电路与模拟电路的共地处理

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???? 现在有许多pcb">pcb不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。

?

???? 数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人pcb">pcb对外界只有一个结点,所以必须在pcb">pcb内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,只是在pcb">pcb与外界连接的接口处(如插头等)。数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有一个连接点。也有在pcb">pcb上不共地的,这由系统设计来决定。

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3 信号线布在电(地)层上

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???? 在多层印制板布线时,由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多,再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定的工作量,成本也相应增加了,为解决这个矛盾,可以考虑在电(地)层上进行布线。首先应考虑用电源层,其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。

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4 大面积导体中连接腿的处理

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???? 在大面积的接地(电)中,常用元器件的腿与其连接,对连接腿的处理需要进行综合的考虑,就电气性能而言,元件腿的焊盘与铜面满接为好,但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如:①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点。所以兼顾电气性能与工艺需要,做成十字花焊盘,称之为热隔离(heat shield)俗称热焊盘(thermal),这样,可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。多层板的接电(地)层腿的处理相同。

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5 布线中网络系统的作用

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???? 在许多cad系统中,布线是依据网络系统决定的。网格过密,通路虽然有所增加,但步进太小,图场的数据量过大,这必然对设备的存贮空间有更高的要求,同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响。而有些通路是无效的,如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等。网格过疏,通路太少对布通率的影响极大。所以要有一个疏密合理的网格系统来支持布线的进行。

???  标准元器件两腿之间的距离为0.1英寸(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍数,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。{{分页}}

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6 设计规则检查(drc)

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???? 布线设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,一般检查有如下几个方面:

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(1)、线与线,线与元件焊盘,线与贯通孔,元件焊盘与贯通孔,贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。

(2)、电源线和地线的宽度是否合适,电源与地线之间是否紧耦合(低的波阻抗)?在pcb">pcb中是否还有能让地线加宽的地方。

(3)、对于关键的信号线是否采取了最佳措施,如长度最短,加保护线,输入线及输出线被明显地分开。

(4)、模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线。

(5)后加在pcb">pcb中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短路。

(6)对一些不理想的线形进行修改。

(7)、在pcb">pcb上是否加有工艺线?阻焊是否符合生产工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上,以免影响电装质量。

(8)、多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小,如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路。

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  下面的问题,属于网友经常提问的。现在把问题和解答整理出来。

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a.常用软件的下载问题??

b.protel常见操作问题

c.protel中常用元件的封装

d.由sch生成pcb">pcb时提示出错(protel)

e.电容,二极管,三极管,有源晶振等器件的极性

f.不同逻辑电平的接口???????????????????????????????????????????????????g.电阻,电容值的识别????????????????????????????????????????????????????????

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a.常用软件的下载问题:

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b.protel常见操作问题:

★如何将原理图中的电路粘贴到word中

????tools->preferences->graphical editing,取消add template to clipboard,然后

复制

?

★如何切换mil和mm单位

????菜单view->toggle unit,或者按q键

?

★取消备份及ddb文件减肥:

????"file"菜单左边一个向下的灰色箭头

????preference-->create backup files

????design utilities-->perform compact after closing

?

★如何把sch,pcb">pcb输出到pdf格式

????安装acrobat distiller打印机,在acrobat 5.0以上版本中带的。然后在protel里

的打印选项里,

????选择打印机acrobat distiller即可。

?

★如何设置和更改protel的drc(design rules check)

????菜单design->rules。只针对常用的规则进行讲解:

????* clearance constraint:不同两个网络的间距,一般设置>12 mil,加工都不会出

问题

????* routing via style:设置过孔参数,具体含义在属性里有图。一般hole size比导

线宽8mil以上,diameter

??????比hole size大10mil 以上

????* width constraint:导线宽度设置,建议>10mil

?

??????????????????????????????????

c.protel中常用元件的封装

?

???以下元件在protel dos schematic libraries.ddb,miscellaneous devices.ddb(以

是schlib)advpcb.ddb,transistors.ddb,general ic.ddb(以上是pcb">pcblib)等库文件中,

以使用通配符“*”进行查找。另外,希望大家把自己做的封装传到ftp上共享,这样可

以节省时间。{{分页}}

?

????????????????????????????????直插????????????????????表贴

电阻,小电感????????????????????axial0.3/axial0.4???????0805/0603等

小电容??????????????????????????rad0.1/ rad0.2?????????0805/0603等

电解电容????????????????????????(rb.2/.4)??????????????1210/1812/2220等

小功率三极管????????????????????to-92a/b???????????????

sot-23???????????????

大功率三极管(三端稳压)??????????t0-220?????????????????

小功率二极管????????????????????diode-0.4???????????????自己做

双列ic??????????????????????????dipxx???????????????????so-xx?????xx代表引脚

?

有源晶振????????????????????????dip14(保留四个顶点,去掉中间10个焊盘)

四方型ic????????????????????????大部分需要自己用向导画,尺寸参照datasheet

接插件??????????????????????????sipxx/idcxx,db9/db25(注意male/female的区别)等

电位器,开关,继电器等??????????买好了元件,量好尺寸自己画

提醒:*使用封装时最好少用水平/垂直翻转功能

?????*自己建好的元件库或者pcb">pcb,一定要1:1的打印出来,和实际比较,以确保无误

?????*有条件的话,尽量先买好器件,再定封装,可以节省很多眼泪

?

?????????????????????????????

?

d.由sch生成pcb">pcb时提示出错(protel)

?

??sch编辑界面中选择design-->updatepcb,在出现的对话框中按“preview change”按

,选中 only show errors会列出所有错误

?

??????错误类型????????????????????????????????解决办法

1.footprint not found???????????确保所有的器件都指定了封装

????????????????????????????????确保指定的封装名与pcb">pcb中的封装名一致

????????????????????????????????确保你的库已经打开或者被添加

2.node not found????????????????确认没有“footprint not found” 类型的错误

????????????????????????????????编辑pcb">pcblib,将对应引脚名改成没有找到的那个node

3.duplicate sheet number????????degisn-options-organization,给每张子电路图编

?

?

e.电容,二极管,三极管等器件的极性问题:

?

直插铝电解:负极附近有黑色的“-”标记,如果没有剪腿的话,长腿为正

贴片钽电解:有横杠的一头为正

二极管:????有圈的一头为负

小功率三极管????????????????????????????????____________________________

贴片(sot-23):?????????直插(to-92)美国标准???|????有源晶振????????????????|

???c??????????????????????/^^/|?????????????|???(以dip14的引脚位置作参考)|

??_[]_ (俯视图)??????????|^^^||(正视图)?????|???????????___??????????????|

|????|??????????????????|___||?????????????|???nc??1 -|。 |-14??vcc?????|

[]--[]??????????????????| | |??????????????|??????????|??|?????????????|

b????e??????????????????| | |??????????????|???gnd 7 -|___|-8???out?????|

???????????????????????????e b c???????????|____________________________|

?

?

f.不同逻辑电平的接口问题:

?

cmos<-->ttl?????电源电压相同的条件下可以兼容

3.3v--->5v??????一般可以直接驱动(以datasheet为准!)

5v--->3.3v??????74lvt245/74lvt16245

5v<-->3.3v??????74lvc4245/74lvc16245

ecl-->ttl???????mc10125

ttl-->ecl???????mc10124

?

?

g.电阻,电容值的识别

?

色环电阻:

黑 棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白

0??1??2??3??4??5??6??7??8??9

?

?

1.原理图常见错误:

(1)erc报告管脚没有接入信号:

a. 创建封装时给管脚定义了i/o属性;

b.创建元件或放置元件时修改了不一致的grid属性,管脚与线没有连上;

c. 创建元件时pin方向反向,必须非pin name端连线。

(2)元件跑到图纸界外:没有在元件库图表纸中心创建元件。

(3)创建的工程文件网络表只能部分调入pcb:生成netlist时没有选择为global。

(4)当使用自己创建的多部分组成的元件时,千万不要使用annotate.

2.pcb中常见错误:

(1)网络载入时报告node没有找到:

a. 原理图中的元件使用了pcb库中没有的封装;

b. 原理图中的元件使用了pcb库中名称不一致的封装;

c. 原理图中的元件使用了pcb库中pin number不一致的封装。如三极管:sch中pin number 为e,b,c, 而pcb中为1,2,3。

(2)打印时总是不能打印到一页纸上:

a. 创建pcb库时没有在原点;

b. 多次移动和旋转了元件,pcb板界外有隐藏的字符。选择显示所有隐藏的字符, 缩小pcb, 然后移动字符到边界内。

(3)drc报告网络被分成几个部分:

表示这个网络没有连通,看报告文件,使用选择connected copper查找。

另外提醒朋友尽量使用win2000, 减少蓝屏的机会;多几次导出文件,做成新的ddb文件,减少文件尺寸和protel僵死的机会。如果作较复杂得设计,尽量不要使用自动布线。

在pcb设计中,布线是完成产品设计的重要步骤,可以说前面的准备工作都是为它而做的, 在整个pcb中,以布线的设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。pcb布线有单面布线、 双面布线及多层布线。布线的方式也有两种:自动布线及交互式布线,在自动布线之前, 可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行, 以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。

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自动布线的布通率,依赖于良好的布局,布线规则可以预先设定, 包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。一般先进行探索式布经线,快速地把短线连通, 然后进行迷宫式布线,先把要布的连线进行全局的布线路径优化,它可以根据需要断开已布的线。 并试着重新再布线,以改进总体效果。

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对目前高密度的pcb设计已感觉到贯通孔不太适应了, 它浪费了许多宝贵的布线通道,为解决这一矛盾,出现了盲孔和埋孔技术,它不仅完成了导通孔的作用, 还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便,更加流畅,更为完善,pcb 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程,要想很好地掌握它,还需广大电子工程设计人员去自已体会, 才能得到其中的真谛。

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1 电源、地线的处理

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既使在整个pcb板中的布线完成得都很好,但由于电源、 地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能下降,有时甚至影响到产品的成功率。所以对电、 地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证产品的质量。

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对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因, 现只对降低式抑制噪音作以表述:

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众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。

尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5 mm

对数字电路的pcb可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)

用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板,电源,地线各占用一层。

2、数字电路与模拟电路的共地处理

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现在有许多pcb不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和模拟电路混合构成的。因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。

数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人pcb对外界只有一个结点,所以必须在pcb内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,只是在pcb与外界连接的接口处(如插头等)。数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有一个连接点。也有在pcb上不共地的,这由系统设计来决定。

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3、信号线布在电(地)层上

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在多层印制板布线时,由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多,再多加层数就会造成浪费也会给生产增加一定的工作量,成本也相应增加了,为解决这个矛盾,可以考虑在电(地)层上进行布线。首先应考虑用电源层,其次才是地层。因为最好是保留地层的完整性。

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4、大面积导体中连接腿的处理

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在大面积的接地(电)中,常用元器件的腿与其连接,对连接腿的处理需要进行综合的考虑,就电气性能而言,元件腿的焊盘与铜面满接为好,但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如:①焊接需要大功率加热器。②容易造成虚焊点。所以兼顾电气性能与工艺需要,做成十字花焊盘,称之为热隔离(heat shield)俗称热焊盘(thermal),这样,可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。多层板的接电(地)层腿的处理相同。

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5、布线中网络系统的作用

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在许多cad系统中,布线是依据网络系统决定的。网格过密,通路虽然有所增加,但步进太小,图场的数据量过大,这必然对设备的存贮空间有更高的要求,同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响。而有些通路是无效的,如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等。网格过疏,通路太少对布通率的影响极大。所以要有一个疏密合理的网格系统来支持布线的进行。

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标准元器件两腿之间的距离为0.1英寸(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍数,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

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6、设计规则检查(drc)

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布线设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,一般检查有如下几个方面:

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线与线,线与元件焊盘,线与贯通孔,元件焊盘与贯通孔,贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。

电源线和地线的宽度是否合适,电源与地线之间是否紧耦合(低的波阻抗)?在pcb中是否还有能让地线加宽的地方。

对于关键的信号线是否采取了最佳措施,如长度最短,加保护线,输入线及输出线被明显地分开。

模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线。

后加在pcb中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短路。

对一些不理想的线形进行修改。

在pcb上是否加有工艺线?阻焊是否符合生产工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上,以免影响电装质量。

多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小,如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路。概述

本文档的目的在于说明使用pads的印制板设计软件powerpcb进行印制板设计的流程和一些注意事项,为一个工作组的设计人员提供设计规范,方便设计人员之间进行交流和相互检查。

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2、设计流程

pcb的设计流程分为网表输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出六个步骤.

2.1 网表输入

网表输入有两种方法,一种是使用powerlogic的ole powerpcb connection功能,选择send netlist,应用ole功能,可以随时保持原理图和pcb图的一致,尽量减少出错的可能。另一种方法是直接在powerpcb中装载网表,选择file->import,将原理图生成的网表输入进来。

2.2 规则设置

如果在原理图设计阶段就已经把pcb的设计规则设置好的话,就不用再进行设置

这些规则了,因为输入网表时,设计规则已随网表输入进powerpcb了。如果修改了设计规则,必须同步原理图,保证原理图和pcb的一致。除了设计规则和层定义外,还有一些规则需要设置,比如pad stacks,需要修改标准过孔的大小。如果设计者新建了一个焊盘或过孔,一定要加上layer 25。

注意:

pcb设计规则、层定义、过孔设置、cam输出设置已经作成缺省启动文件,名称为default.stp,网表输入进来以后,按照设计的实际情况,把电源网络和地分配给电源层和地层,并设置其它高级规则。在所有的规则都设置好以后,在powerlogic中,使用ole powerpcb connection的rules from pcb功能,更新原理图中的规则设置,保证原理图和pcb图的规则一致。

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2.3 元器件布局

网表输入以后,所有的元器件都会放在工作区的零点,重叠在一起,下一步的工作就是把这些元器件分开,按照一些规则摆放整齐,即元器件布局。powerpcb提供了两种方法,手工布局和自动布局。2.3.1 手工布局

1. 工具印制板的结构尺寸画出板边(board outline)。

2. 将元器件分散(disperse components),元器件会排列在板边的周围。

3. 把元器件一个一个地移动、旋转,放到板边以内,按照一定的规则摆放整齐。

2.3.2 自动布局

powerpcb提供了自动布局和自动的局部簇布局,但对大多数的设计来说,效果并不理想,不推荐使用。2.3.3 注意事项

a. 布局的首要原则是保证布线的布通率,移动器件时注意飞线的连接,把有连线关系的器件放在一起

b. 数字器件和模拟器件要分开,尽量远离

c. 去耦电容尽量靠近器件的vcc

d. 放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集

e. 多使用软件提供的array和union功能,提高布局的效率

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2.4 布线

布线的方式也有两种,手工布线和自动布线。powerpcb提供的手工布线功能十分强大,包括自动推挤、在线设计规则检查(drc),自动布线由specctra的布线引擎进行,通常这两种方法配合使用,常用的步骤是手工—自动—手工。

2.4.1 手工布线

1. 自动布线前,先用手工布一些重要的网络,比如高频时钟、主电源等,这些网络往往对走线距离、线宽、线间距、屏蔽等有特殊的要求;另外一些特殊封装,如bga,自动布线很难布得有规则,也要用手工布线。

2. 自动布线以后,还要用手工布线对pcb的走线进行调整。

2.4.2 自动布线

手工布线结束以后,剩下的网络就交给自动布线器来自布。选择tools->specctra,启动specctra布线器的接口,设置好do文件,按continue就启动了specctra布线器自动布线,结束后如果布通率为100%,那么就可以进行手工调整布线了;如果不到100%,说明布局或手工布线有问题,需要调整布局或手工布线,直至全部布通为止。

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2.4.3 注意事项

a. 电源线和地线尽量加粗

b. 去耦电容尽量与vcc直接连接

c. 设置specctra的do文件时,首先添加protect all wires命令,保护手工布的线不被自动布线器重布

d. 如果有混合电源层,应该将该层定义为split/mixed plane,在布线之前将其分割,布完线之后,使用pour manager的plane connect进行覆铜

e. 将所有的器件管脚设置为热焊盘方式,做法是将filter设为pins,选中所有的管脚,修改属性,在thermal选项前打勾

f. 手动布线时把drc选项打开,使用动态布线(dynamic route)

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2.5 检查

检查的项目有间距(clearance)、连接性(connectivity)、高速规则(high speed)和电源层(plane),这些项目可以选择tools->verify design进行。如果设置了高速规则,必须检查,否则可以跳过这一项。检查出错误,必须修改布局和布线。

注意:

有些错误可以忽略,例如有些接插件的outline的一部分放在了板框外,检查间距时会出错;另外每次修改过走线和过孔之后,都要重新覆铜一次。

2.6 复查

复查根据“pcb检查表”,内容包括设计规则,层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置;还要重点复查器件布局的合理性,电源、地线网络的走线,高速时钟网络的走线与屏蔽,去耦电容的摆放和连接等。复查不合格,设计者要修改布局和布线,合格之后,复查者和设计者分别签字。

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2.7 设计输出

pcb设计可以输出到打印机或输出光绘文件。打印机可以把pcb分层打印,便于设计者和复查者检查;光绘文件交给制板厂家,生产印制板。光绘文件的输出十分重要,关系到这次设计的成败,下面将着重说明输出光绘文件的注意事项。

a. 需要输出的层有布线层(包括顶层、底层、中间布线层)、电源层(包括vcc层和gnd层)、丝印层(包括顶层丝印、底层丝印)、阻焊层(包括顶层阻焊和底层阻焊),另外还要生成钻孔文件(nc drill)

b. 如果电源层设置为split/mixed,那么在add document窗口的document项选择routing,并且每次输出光绘文件之前,都要对pcb图使用pour manager的plane connect进行覆铜;如果设置为cam plane,则选择plane,在设置layer项的时候,要把layer25加上,在layer25层中选择pads和viasc. 在设备设置窗口(按device setup),将aperture的值改为199

d. 在设置每层的layer时,将board outline选上

e. 设置丝印层的layer时,不要选择part type,选择顶层(底层)和丝印层的outline、text、line

f. 设置阻焊层的layer时,选择过孔表示过孔上不加阻焊,不选过孔表示家阻焊,视具体情况确定

g. 生成钻孔文件时,使用powerpcb的缺省设置,不要作任何改动

h. 所有光绘文件输出以后,用cam350打开并打印,由设计者和复查者根据“pcb检查表”检查

过孔(via)是多层pcb的重要组成部分之一,钻孔的费用通常占pcb制板费用的30%到40%。简单的说来,pcb上的每一个孔都可以称之为过孔。从作用上看,过孔可以分成两类:一是用作各层间的电气连接;二是用作器件的固定或定位。如果从工艺制程上来说,这些过孔一般又分为三类,即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层,层压前利用通孔成型工艺完成,在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。第三种称为通孔,这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。由于通孔在工艺上更易于实现,成本较低,所以绝大部分印刷电路板均使用它,而不用另外两种过孔。以下所说的过孔,没有特殊说明的,均作为通孔考虑。

从设计的角度来看,一个过孔主要由两个部分组成,一是中间的钻孔(drill hole),二是钻孔周围的焊盘区,见下图。这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。很显然,在高速,高密度的pcb设计时,设计者总是希望过孔越小越好,这样板上可以留有更多的布线空间,此外,过孔越小,其自身的寄生电容也越小,更适合用于高速电路。但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加,而且过孔的尺寸不可能无限制的减小,它受到钻孔(drill)和电镀(plating)等工艺技术的限制:孔越小,钻孔需花费的时间越长,也越容易偏离中心位置;且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时,就无法保证孔壁能均匀镀铜。比如,现在正常的一块6层pcb板的厚度(通孔深度)为50mil左右,所以pcb厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8mil。

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二、过孔的寄生电容

过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为d2,过孔焊盘的直径为d1,pcb板的厚度为t,板基材介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于:

c=1.41εtd1/(d2-d1)

过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升时间,降低了电路的速度。举例来说,对于一块厚度为50mil的pcb板,如果使用内径为10mil,焊盘直径为20mil的过孔,焊盘与地铺铜区的距离为32mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是:c=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pf,这部分电容引起的上升时间变化量为:t10-90=2.2c(z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,设计者还是要慎重考虑的。

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三、过孔的寄生电感

同样,过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感,在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。我们可以用下面的公式来简单地计算一个过孔近似的寄生电感:

l=5.08h[ln(4h/d) 1]其中l指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径。从式中可以看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度。仍然采用上面的例子,可以计算出过孔的电感为:l=5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010) 1]=1.015nh 。如果信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗大小为:xl=πl/t10-90=3.19ω。这样的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略,特别要注意,旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔,这样过孔的寄生电感就会成倍增加。

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四、高速pcb中的过孔设计

通过上面对过孔寄生特性的分析,我们可以看到,在高速pcb设计中,看似简单的过

孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应。为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,在设计中可以尽量做到:

1、从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小。比如对6-10层的内

存模块pcb设计来说,选用10/20mil(钻孔/焊盘)的过孔较好,对于一些高密度的小尺寸的板子,也可以尝试使用8/18mil的过孔。目前技术条件下,很难使用更小尺寸的过孔了。对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗。

2、上面讨论的两个公式可以得出,使用较薄的pcb板有利于减小过孔的两种寄

生参数。

3、pcb板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔。

4、电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好,因为它们会

导致电感的增加。同时电源和地的引线要尽可能粗,以减少阻抗。

5、在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。甚至可以在pcb板上大量放置一些多余的接地过孔。当然,在设计时还需要灵活多变。前面讨论的过孔模型是每层均有焊盘的情况,也有的时候,我们可以将某些层的焊盘减小甚至去掉。特别是在过孔密度非常大的情况下,可能会导致在铺铜层形成一个隔断回路的断槽,解决这样的问题除了移动过孔的位置,我们还可以考虑将过孔在该铺铜层的焊盘尺寸减小。

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问:从word文件中拷贝出来的符号,为什么不能够在protel中正常显示

复:请问你是在sch环境,还是在pcb环境,在pcb环境是有一些特殊字符不能显示,因为那时保留字.

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问:net名与port同名,pcb中可否连接

答复:可以,protel可以多种方式生成网络,当你在在层次图中以port-port时,每张线路图可以用相同的net名,它们不会因网络名是一样而连接.但请不要使用电源端口,因为那是全局的.

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问::请问在protel99se中导入pads文件, 为何焊盘属性改了

复:这多是因为两种软件和每种版本之间的差异造成,通常做一下手工体调整就可以了。

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问:请问杨大虾:为何通过软件把power logic的原理图转化成protel后,在protel中无法进行属性修改,只要一修改,要不不现实,要不就是全显示属性?谢谢!

复:如全显示,可以做一个全局性编辑,只显示希望的部分。

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问:请教铺銅的原则?

复:铺銅一般应该在你的安全间距的2倍以上.这是layout的常规知识.

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问:请问potel dxp在自动布局方面有无改进?导入封装时能否根据原理图的布局自动排开?

复:pcb布局与原理图布局没有一定的内在必然联系,故此,potel dxp在自动布局时不会根据原理图的布局自动排开。(根据子图建立的元件类,可以帮助pcb布局依据原理图的连接)。

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问:请问信号完整性分析的资料在什么地方购买

复:protel软件配有详细的信号完整性分析手册。

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问:为何铺铜,文件哪么大?有何方法?

复:铺铜数据量大可以理解。但如果是过大,可能是您的设置不太科学。

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问:有什么办法让原理图的图形符号可以缩放吗?

复:不可以。

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问:protel仿真可进行原理性论证,如有详细模型可以得到好的结果

复:protel仿真完全兼容spice模型,可以从器件厂商处获得免费spice模型,进行仿真。protel也提供建模方法,具有专业仿真知识,可建立有效的模型。

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问:99se中如何加入汉字,如果汉化后好象少了不少东西! 3-28 14:17:0 但确实少了不少功能!

复:可能是汉化的版本不对。

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问:如何制作一个孔为2*4mm 外径为6mm的焊盘?

复:在机械层标注方孔尺寸。与制版商沟通具体要求。

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问:我知道,但是在内电层如何把电源和地与内电层连接。没有网络表,如果有网络表就没有问题了

复:利用from-to类生成网络连接

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问:还想请教一下99se中椭圆型焊盘如何制作?放置连续焊盘的方法不可取,线路板厂家不乐意。可否在下一版中加入这个设置项?

复:在建库元件时,可以利用非焊盘的图素形成所要的焊盘形状。在进行pcb设计时使其具有相同网络属性。我们可以向protel公司建议。

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问:如何免费获取以前的原理图库和pcb库

复:那你可以的www.protel.com下载

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问:刚才本人提了个在覆铜上如何写上空心(不覆铜)的文字,专家回答先写字,再覆铜,然后册除字,可是本人试了一下,删除字后,空的没有,被覆铜 覆盖了,请问专家是否搞错了,你能不能试一下

复:字必须用protel99se提供的放置中文的办法,然后将中文(英文)字解除元件,(因为那是一个元件)将安全间距设置成1mil,再覆铜,然后移动覆铜,程序会询问是否重新覆铜,回答no。

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问:画原理图时,如何元件的引脚次序?

复:原理图建库时,有强大的检查功能,可以检查序号,重复,缺漏等。也可以使用阵列排放的功能,一次性放置规律性的引脚。

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问:protel99se6自动布线后,在集成块的引脚附近会出现杂乱的走线,像毛刺一般,有时甚至是三角形的走线,需要进行大量手工修正,这种问题怎么避免?

复:合理设置元件网格,再次优化走线。

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问:用protel画图,反复修改后,发现文件体积非常大(虚肿),导出后再导入就小了许多。为什么??有其他办法为文件瘦身吗?

复:其实那时因为protel的铺铜是线条组成的原因造成的,因知识产权问题,不能使用pads里的“灌水”功能,但它有它的好处,就是可以自动删除“死铜”。致与文件大,你用winzip压缩一下就很小。不会影响你的文件发送。

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问:请问:在同一条导线上,怎样让它不同部分宽度不一样,而且显得连续美观?谢谢!

复:不能自动完成,可以利用编辑技巧实现。

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liaohm问:如何将一段圆弧进行几等分?

fanglin163答复:利用常规的几何知识嘛。eda只是工具。

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问:protel里用的hdl是普通的vhdl

复:protel pld不是,protel fpga是。

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问:补泪滴后再铺铜,有时铺出来的网格会残缺,怎么办?

复:那是因为你在补泪滴时设置了热隔离带原因,你只需要注意安全间距与热隔离带方式。也可以用修补的办法。

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问:可不可以做不对称焊盘?拖动布线时相连的线保持原来的角度一起拖动?

复:可以做不对称焊盘。拖动布线时相连的线不能直接保持原来的角度一起拖动。

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问:请问当protel发挥到及至时,是否能达到高端eda软件同样的效果

复:视设计而定。

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问:protel dxp的自动布线效果是否可以达到原accel的水平?

复:有过之而无不及。

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问:protel的pld功能好象不支持流行的hdl语言?

复:protel pld使用的cupl语言,也是一种hdl语言。下一版本可以直接用vhdl语言输入。

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问:pcb里面的3d功能对硬件有何要求?

复:需要支持opengl.

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问:如何将一块实物硬制版的布线快速、原封不动地做到电脑之中?

复:最快的办法就是扫描,然后用bmp2pcb程序转换成胶片文件,然后再修改,但你的pcb精度必须在0.2mm以上。bmp2pcb程序可在21ic上下载,你的线路板必须用沙纸打的非常光亮才能成功。

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问:直接画pcb板时,如何为一个电路接点定义网络名?

复:在net编辑对话框中设置。

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问:怎么让做的资料中有孔径显示或符号标志,同allego一样

复:在输出中有选项,可以产生钻孔统计及各种孔径符号。

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问:自动布线的锁定功能不好用,系统有的会重布,不知道怎么回事?

复:最新的版本无此类问题。

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问:如何实现多个原器件的整体翻转

复:一次选中所要翻转的元件。

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问:我用的p 99 版加入汉字就死机,是什么原因?

复:应是d版所致。

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问:powpcb的文件怎样用protel打开?

复:先新建一pcb文件,然后使用导入功能达到。

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问:怎样从protel99中导入gerber文件

复:protel pcb只能导入自己的gerber,而protel的cam可以导入其它格式的gerber.

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问:如何把布好pcb走线的细线条部分地改为粗线条

复:双击修改 全局编辑。注意匹配条件。修改规则使之适应新线宽。

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问:如何修改一个集成电路封装内的焊盘尺寸? 若全局修改的话应如何设置?

复:全部选定,进行全局编辑

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问:如何修改一个集成电路封装内的焊盘尺寸?

复:在库中修改一个集成电路封装内的焊盘尺寸大家都知道,在pcb板上也可以修改。(先在元件属性中解锁)。

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问:能否在做pcb时对元件符号的某些部分加以修改或删除?

复:在元件属性中去掉元件锁定,就可在pcb中编辑元件,并且不会影响库中元件。

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问:该焊盘为地线,包地之后,该焊盘与地所连线如何设置宽度

复:包地前设置与焊盘的连接方式

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问:为何99se存储时要改为工程项目的格式?

复:便于文件管理。

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问:如何去掉pcb上元件的如电阻阻值,电容大小等等,要一个个去掉吗,有没有快捷方法

复:使用全局编辑,同一层全部隐藏

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问:能告诉将要推出的新版本的protel的名称吗?简单介绍一下有哪些新功能?protel手动布线的推挤能力太弱!

复:protel dxp,在仿真和布线方面会有大的提高。

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问:如何把敷铜区中的分离的小块敷铜除去

复:在敷铜时选择"去除死铜"

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问:vdd和gnd都用焊盘连到哪儿了,怎么看不到呀

复:打开网络标号显示。

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问:在pcb中有画弧线? 在画完直线,接着直接可以画弧线具体如dos版弧线模式那样!能实现吗?能的话,如何设置?

复:可以,使用shift 空格可以切换布线形式

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问:protel99se9层次图的总图用edit\export spread生成电子表格的时候,却没有生成各分图纸里面的元件及对应标号、封装等。如果想用电子表格的方式一次性修改全部图纸的封装,再更新原理图,该怎么作?

复:点中相应的选项即可。

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问:protel99se6的pcb通过specctra interface导出到specctra10.1里面,发现那些没有网络标号的焊盘都不见了,结果specctra就从那些实际有焊盘的地方走线,布得一塌糊涂,这种情况如何避免?

复:凡涉及到两种软件的导入/导出,多数需要人工做一些调整。

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问:在打开内电层时,放置元件和过孔等时,好像和内电层短接在一起了,是否正确

复:内电层显示出的效果与实际的缚铜效果相反,所以是正确的

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问:protel的执行速度太慢,太耗内存了,这是为什么?而如allegro那么大的系统,执行起来却很流畅!

复:最新的protel软件已不是完成一个简单的pcb设计,而是系统设计,包括文件管理、3d分析等。只要piii,128m以上内存,protel亦可运行如飞。

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问:如何自动布线中加盲,埋孔?

复:设置自动布线规则时允许添加盲孔和埋孔

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问:3d的功能对硬件有什么要求?谢谢,我的好象不行

复:请把金山词霸关掉

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问:补泪滴可以一个一个加吗?

复:当然可以

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问:请问在protel99se中倒入pads文件, 为何焊盘属性改了,

复:这类问题,一般都需要手工做调整,如修改属性等。

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问:protell99se能否打开orcad格式的档案,如不能以后是否会考虑添加这一功能?

复:现在可以打开。

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问:在99sepcb板中加入汉字没发加,但汉化后se少了不少东西!

复:可能是安装的文件与配置不正确。

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问:se在菜单汉化后,在哪儿启动3d功能?

复:您说的是view3d接口吗,请在系统菜单(左边大箭头下)启动。

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问:请问如何画内孔不是圆形的焊盘???

复:不行。

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问:在pcb中有几种走线模式?我的计算机只有两种,通过空格来切换

复:shift+空格

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问:请问:对于某些可能有较大电流的线,如果我希望线上不涂绿油,以便我在其上上锡,以增大电流。我该怎么设计?谢谢!

复:可以简单地在阻焊层放置您想要的上锡的形状。

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问:如何连续画弧线,用画园的方法每个弯画个园吗?

复:不用,直接用圆弧画。

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问:如何锁定一条布线?

复:先选中这个网络,然后在属性里改。

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问:随着每次修改的次数越来越多,protel文件也越来越大,请问怎么可以让他文件尺寸变小呢?

复:在系统菜单中有数据库工具。(fiel菜单左边的大箭头下)。

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wangjinfeng问:请问protel中画pcb板如何设置采用总线方式布线?

高英凯答复:shift+空格。

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问:如何利用protel的pld功能编写gal16v8程序?

复:利用protel的pld功能编写gal16v8程序比较简单,直接使用cupl dhl硬件描述语言就可以编程了。帮助里有实例。step by step.

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问:我用99se6布一块4层板子,布了一个小时又二十分钟布到99.6%,但再过来11小时多以后却只布到99.9%!不得已让它停止了

复:对剩下的几个net,做一下手工预布,剩下的再自动,可达到100%的布通。

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问:在pcb多层电路板设计中,如何设置内电层?前提是完全手工布局和布线。

复:有专门的菜单设置。

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问:protel pcb图可否输出其它文件格式,如hyperlynx的? 它的帮助文件中说可以,但是在菜单中却没有这个选项

复:现在protel自带有pcb信号分析功能。

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问:请问pcb里不同的net,最后怎么让他们连在一起?

复:最好不要这么做,应该先改原理图,按规矩来,别人接手容易些。

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问:自动布线前如何把先布的线锁定??一个一个选么?

复:99se中的锁定预布线功能很好,不用一个一个地选,只要在自动布线设置中点一个勾就可以了。

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问:pspice的功能有没有改变

复:在protel即将推出的新版本中,仿真功能会有大的提升。

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问:如何使用protel 99se的pld仿真功能?

复:首先要有仿真输入文件(.si),其次在configure中要选择absolute abs选项,编译成功后,可仿真。看仿真输出文件。

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问:protel.ddb历史记录如和删

复:先删除至回收战,然后清空回收站。

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问:自动布线为什么会修改事先已布的线而且把它们认为没有布过重新布了而设置我也正确了?

复:把先布的线锁定。应该就可以了。

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问:布线后有的线在视觉上明显太差,protel这样布线有他的道理吗(电气上)

复:仅仅通过自动布线,任何一个布线器的结果都不会太美观。

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问:可以在焊盘属性中修改焊盘的x和y的尺寸

复:可以。

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问:protel99se后有没推出新的版本?

复:即将推出。该版本耗时2年多,无论在功能、规模上都与protel99se,有极大的飞跃。

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问:99se的3d功能能更增进些吗?好像只能从正面看!其外形能自己做吗?

复:3d图形可以用 ctrl 上,下,左,右 键翻转一定的角度。不过用处不大,显卡要好才行。

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问:有没有设方孔的好办法?除了在机械层上画。

复:可以,在multi layer上设置。

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问:一个问题:填充时,假设布线规则中间距为20mil,但我有些器件要求100mil间距,怎样才能自动填充?

复:可以在design-->rules-->clearance constraint里加

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问:在protel中能否用orcad原理图

复:需要将orcad原理图生成protel支持的网表文件,再由protel打开即可.

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问:请问多层电路板是否可以用自动布线

复:可以的,跟双面板一样的,设置好就行了。

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一、印刷线路元件布局结构设计讨论

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  一台性能优良的仪器,除选择高质量的元器件,合理的电路外,印刷线路板的元件布局和电气连线方向的正确结构设计是决定仪器能否可靠工作的一个关键问题,对同一种元件和参数的电路,由于元件布局设计和电气连线方向的不同会产生不同的结果,其结果可能存在很大的差异。因而,必须把如何正确设计印刷线路板元件布局的结构和正确选择布线方向及整体仪器的工艺结构三方面联合起来考虑,合理的工艺结构,既可消除因布线不当而产生的噪声干扰,同时便于生产中的安装、调试与检修等。

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  下面我们针对上述问题进行讨论,由于优良“结构”没有一个严格的“定义”和“模式”,因而下面讨论,只起抛砖引玉的作用,仅供参考。每一种仪器的结构必须根据具体要求(电气性能、整机结构安装及面板布局等要求),采取相应的结构设计方案,并对几种可行设计方案进行比较和反复修改。印刷板电源、地总线的布线结构选择----系统结构:模拟电路和数字电路在元件布局图的设计和布线方法上有许多相同和不同之处。模拟电路中,由于放大器的存在,由布线产生的极小噪声电压,都会引起输出信号的严重失真,在数字电路中,ttl噪声容限为0.4v~0.6v,cmos噪声容限为vcc的0.3~0.45倍,故数字电路具有较强的抗干扰的能力。良好的电源和地总线方式的合理选择是仪器可靠工作的重要保证,相当多的干扰源是通过电源和地总线产生的,其中地线引起的噪声干扰最大。

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  二、印刷电路板图设计的基本原则要求

  1.印刷电路板的设计,从确定板的尺寸大小开始,印刷电路板的尺寸因受机箱外壳大小限制,以能恰好安放入外壳内为宜,其次,应考虑印刷电路板与外接元器件(主要是电位器、插口或另外印刷电路板)的连接方式。印刷电路板与外接元件一般是通过塑料导线或金属隔离线进行连接。但有时也设计成插座形式。即:在设备内安装一个插入式印刷电路板要留出充当插口的接触位置。对于安装在印刷电路板上的较大的元件,要加金属附件固定,以提高耐振、耐冲击性能。

  2.布线图设计的基本方法

  首先需要对所选用元件器及各种插座的规格、尺寸、面积等有完全的了解;对各部件的位置安排作合理的、仔细的考虑,主要是从电磁场兼容性、抗干扰的角度,走线短,交*少,电源,地的路径及去耦等方面考虑。各部件位置定出后,就是各部件的连线,按照电路图连接有关引脚,完成的方法有多种,印刷线路图的设计有计算机辅助设计与手工设计方法两种。

  最原始的是手工排列布图。这比较费事,往往要反复几次,才能最后完成,这在没有其它绘图设备时也可以,这种手工排列布图方法对刚学习印刷板图设计者来说也是很有帮助的。计算机辅助制图,现在有多种绘图软件,功能各异,但总的说来,绘制、修改较方便,并且可以存盘贮存和打印。

  接着,确定印刷电路板所需的尺寸,并按原理图,将各个元器件位置初步确定下来,然后经过不断调整使布局更加合理,印刷电路板中各元件之间的接线安排方式如下:

  (1)印刷电路中不允许有交*电路,对于可能交*的线条,可以用“钻”、“绕”两种办法解决。即,让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处“钻”过去,或从可能交*的某条引线的一端“绕”过去,在特殊情况下如何电路很复杂,为简化设计也允许用导线跨接,解决交*电路问题。

  (2)电阻、二极管、管状电容器等元件有“立式”,“卧式”两种安装方式。立式指的是元件体垂直于电路板安装、焊接,其优点是节省空间,卧式指的是元件体平行并紧贴于电路板安装,焊接,其优点是元件安装的机械强度较好。这两种不同的安装元件,印刷电路板上的元件孔距是不一样的。

  (3)同一级电路的接地点应尽量靠近,并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上。特别是本级晶体管基极、发射极的接地点不能离得太远,否则因两个接地点间的铜箔太长会引起干扰与自激,采用这样“一点接地法”的电路,工作较稳定,不易自激。

  (4)总地线必须严格按高频-中频-低频一级级地按弱电到强电的顺序排列原则,切不可随便翻来复去乱接,级与级间宁肯可接线长点,也要遵守这一规定。特别是变频头、再生头、调频头的接地线安排要求更为严格,如有不当就会产生自激以致无法工作。调频头等高频电路常采用大面积包围式地线,以保证有良好的屏蔽效果。

  (5)强电流引线(公共地线,功放电源引线等)应尽可能宽些,以降低布线电阻及其电压降,可减小寄生耦合而产生的自激。

  (6)阻抗高的走线尽量短,阻抗低的走线可长一些,因为阻抗高的走线容易发笛和吸收信号,引起电路不稳定。电源线、地线、无反馈元件的基极走线、发射极引线等均属低阻抗走线,射极跟随器的基极走线、收录机两个声道的地线必须分开,各自成一路,一直到功效末端再合起来,如两路地线连来连去,极易产生串音,使分离度下降。

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  三、印刷板图设计中应注意下列几点

  1.布线方向:从焊接面看,元件的排列方位尽可能保持与原理图相一致,布线方向最好与电路图走线方向相一致,因生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测,故这样做便于生产中的检查,调试及检修(注:指在满足电路性能及整机安装与面板布局要求的前提下)。

  2.各元件排列,分布要合理和均匀,力求整齐,美观,结构严谨的工艺要求。

  3.电阻,二极管的放置方式:分为平放与竖放两种:

  (1)平放:当电路元件数量不多,而且电路板尺寸较大的情况下,一般是采用平放较好;对于1/4w以下的电阻平放时,两个焊盘间的距离一般取4/10英寸,1/2w的电阻平放时,两焊盘的间距一般取5/10英寸;二极管平放时,1n400x系列整流管,一般取3/10英寸;1n540x系列整流管,一般取4~5/10英寸。

  (2)竖放:当电路元件数较多,而且电路板尺寸不大的情况下,一般是采用竖放,竖放时两个焊盘的间距一般取1~2/10英寸。

  4.电位器:ic座的放置原则

  (1)电位器:在稳压器中用来调节输出电压,故设计电位器应满中顺时针调节时输出电压升高,反时针调节器节时输出电压降低;在可调恒流充电器中电位器用来调节充电电流折大小,设计电位器时应满中顺时针调节时,电流增大。电位器安放位轩应当满中整机结构安装及面板布局的要求,因此应尽可能放轩在板的边缘,旋转柄朝外。

  (2)ic座:设计印刷板图时,在使用ic座的场合下,一定要特别注意ic座上定位槽放置的方位是否正确,并注意各个ic脚位是否正确,例如第1脚只能位于ic座的右下角线或者左上角,而且紧靠定位槽(从焊接面看)。

  5.进出接线端布置

  (1)相关联的两引线端不要距离太大,一般为2~3/10英寸左右较合适。

  (2)进出线端尽可能集中在1至2个侧面,不要太过离散。

  6.设计布线图时要注意管脚排列顺序,元件脚间距要合理。

  7.在保证电路性能要求的前提下,设计时应力求走线合理,少用外接跨线,并按一定顺充要求走线,力求直观,便于安装,高度和检修。

  8.设计布线图时走线尽量少拐弯,力求线条简单明了。

  9.布线条宽窄和线条间距要适中,电容器两焊盘间距应尽可能与电容引线脚的间距相符;

  10.设计应按一定顺序方向进行,例如可以由左往右和由上而下的顺序进行

protel元件封装总结

零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。是纯粹的空间概念.因此不同的元件可共用同一零件封装,同种元件也可有不同的零件封装。像电阻,有传统的针插式,这种元件体积较大,电路板必须钻孔才能安置元件,完成钻孔后,插入元件,再过锡炉或喷锡(也可手焊),成本较高,较新的设计都是采用体积小的表面贴片式元件(smd)这种元件

不必钻孔,用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板,再把smd元件放上,即可焊接在电路板上了。?

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电阻 axial?

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无极性电容 rad?

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电解电容 rb-?

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电位器 vr?

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二极管 diode?

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三极管 to?

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电源稳压块78和79系列 to-126h和to-126v?

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场效应管 和三极管一样?

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整流桥 d-44 d-37 d-46?

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单排多针插座 con sip?

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双列直插元件 dip?

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晶振 xtal1?

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电阻:res1,res2,res3,res4;封装属性为axial系列?

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无极性电容:cap;封装属性为rad-0.1到rad-0.4?

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电解电容:electroi;封装属性为rb.2/.4到rb.5/1.0?

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电位器:pot1,pot2;封装属性为vr-1到vr-5?

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二极管:封装属性为diode-0.4(小功率)diode-0.7(大功率)?

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三极管:常见的封装属性为to-18(普通三极管)to-22(大功率三极管)to-3(大功率达林?

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电源稳压块有78和79系列;78系列如7805,7812,7820等?

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79系列有7905,7912,7920等?

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常见的封装属性有to126h和to126v?

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整流桥:bridge1,bridge2: 封装属性为d系列(d-44,d-37,d-46)?

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电阻: axial0.3-axial0.7  其中0.4-0.7指电阻的长度,一般用axial0.4?

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瓷片电容:rad0.1-rad0.3。  其中0.1-0.3指电容大小,一般用rad0.1?

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电解电容:rb.1/.2-rb.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指电容大小。一般<100uf用?

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集成块: dip8-dip40, 其中8-40指有多少脚,8脚的就是dip8?

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0603表示的是封装尺寸 与具体阻值没有关系?

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但封装尺寸与功率有关 通常来说?

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电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是:?

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晶体管是我们常用的的元件之一,在device。lib库中,简简单单的只有npn与pnp之分,但?

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实际上,如果它是npn的2n3055那它有可能是铁壳子的to—3,如果它是npn的2n3054,则有?

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可能是铁壳的to-66或to-5,而学用的cs9013,有to-92a,to-92b,还有to-5,to-46,to-5?

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2等等,千变万化。?

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还有一个就是电阻,在device库中,它也是简单地把它们称为res1和res2,不管它是100ω?

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还是470kω都一样,对电路板而言,它与欧姆数根本不相关,完全是按该电阻的功率数来决?

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定的我们选用的1/4w和甚至1/2w的电阻,都可以用axial0.3元件封装,而功率数大一点的话?

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,可用axial0.4,axial0.5等等。现将常用的元件封装整理如下:?

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电阻类及无极性双端元件 axial0.3-axial1.0?

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无极性电容 rad0.1-rad0.4?

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有极性电容 rb.2/.4-rb.5/1.0?

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二极管 diode0.4及 diode0.7?

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石英晶体振荡器 xtal1?

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晶体管、fet、ujt to-xxx(to-3,to-5)?

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可变电阻(pot1、pot2) vr1-vr5?

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当然,我们也可以打开c:\client98\pcb98\library\advpcb.lib库来查找所用零件的对应封?

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这些常用的元件封装,大家最好能把它背下来,这些元件封装,大家可以把它拆分成两部分?

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来记如电阻axial0.3可拆成axial和0.3,axial翻译成中文就是轴状的,0.3则是该电阻在印?

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刷电路板上的焊盘间的距离也就是300mil(因为在电机领域里,是以英制单位为主的。同样?

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的,对于无极性的电容,rad0.1-rad0.4也是一样;对有极性的电容如电解电容,其封装为r?

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b.2/.4,rb.3/.6等,其中“.2”为焊盘间距,“.4”为电容圆筒的外径。?

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对于晶体管,那就直接看它的外形及功率,大功率的晶体管,就用to—3,中功率的晶体管?

?

,如果是扁平的,就用to-220,如果是金属壳的,就用to-66,小功率的晶体管,就用to-5?

?

,to-46,to-92a等都可以,反正它的管脚也长,弯一下也可以。?

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对于常用的集成ic电路,有dipxx,就是双列直插的元件封装,dip8就是双排,每排有4个引?

?

脚,两排间距离是300mil,焊盘间的距离是100mil。sipxx就是单排的封装。等等。?

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值得我们注意的是晶体管与可变电阻,它们的包装才是最令人头痛的,同样的包装,其管脚?

?

可不一定一样。例如,对于to-92b之类的包装,通常是1脚为e(发射极),而2脚有可能是?

?

b极(基极),也可能是c(集电极);同样的,3脚有可能是c,也有可能是b,具体是那个?

?

,只有拿到了元件才能确定。因此,电路软件不敢硬性定义焊盘名称(管脚名称),同样的?

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,场效应管,mos管也可以用跟晶体管一样的封装,它可以通用于三个引脚的元件。?

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q1-b,在pcb里,加载这种网络表的时候,就会找不到节点(对不上)。?

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在可变电阻上也同样会出现类似的问题;在原理图中,可变电阻的管脚分别为1、w、及2,?

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所产生的网络表,就是1、2和w,在pcb电路板中,焊盘就是1,2,3。当电路中有这两种元?

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件时,就要修改pcb与sch之间的差异最快的方法是在产生网络表后,直接在网络表中,将晶?

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体管管脚改为1,2,3;将可变电阻的改成与电路板元件外形一样的1,2,3即可。

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[本日志由 风清扬 于 2006-02-24 01:11 pm 编辑]

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??风清扬 于 2006-02-24 12:30 am 发表评论:

元件封装小结

 ??电阻:res1,res2,res3,res4;封装属性为axial系列

  无极性电容:cap;封装属性为rad-0.1到rad-0.4

  电解电容:electroi;封装属性为rb.2/.4到rb.5/1.0

  电位器:pot1,pot2;封装属性为vr-1到vr-5

  二极管:封装属性为diode-0.4(小功率)diode-0.7(大功率)

  三极管:常见的封装属性为to-18(普通三极管)to-22(大功率三极管)to-3(大功率达林顿管)

  电源稳压块有78和79系列;78系列如7805,7812,7820等

  79系列有7905,7912,7920等

  常见的封装属性有to126h和to126v

  整流桥:bridge1,bridge2: 封装属性为d系列(d-44,d-37,d-46)

  电阻:axial0.3-axial0.7  其中0.4-0.7指电阻的长度,一般用axial0.4

  瓷片电容:rad0.1-rad0.3。  其中0.1-0.3指电容大小,一般用rad0.1

  电解电容:rb.1/.2-rb.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指电容大小。一般<100uf用

rb.1/.2,100uf-470uf用rb.2/.4,>470uf用rb.3/.6

  二极管:diode0.4-diode0.7 其中0.4-0.7指二极管长短,一般用diode0.4

  发光二极管:rb.1/.2

  集成块:dip8-dip40, 其中8-40指有多少脚,8脚的就是dip8   贴片电阻

  0603表示的是封装尺寸 与具体阻值没有关系,但封装尺寸与功率有关通常来说如下:

  0201 1/20w

  0402 1/16w

  0603 1/10w

  0805 1/8w

  1206 1/4w

  电容电阻外形尺寸与封装的对应关系是:

  0402=1.0mmx0.5mm

  0603=1.6mmx0.8mm

  0805=2.0mmx1.2mm

  1206=3.2mmx1.6mm

  1210=3.2mmx2.5mm

  1812=4.5mmx3.2mm

  2225=5.6mmx6.5mm

  零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置。是纯粹的空间概念因此不同的元件可共用同一零件封装,同种元件也可有不同的零件封装。像电阻,有传统的针插式,这种元件体积较大,电路板必须钻孔才能安置元件,完成钻孔后,插入元件,再过锡炉或喷锡(也可手焊),成本较高,较新的设计都是采用体积小的表面贴片式元件(smd)这种元件不必钻孔,用钢膜将半熔状锡膏倒入电路板,再把smd元件放上,即可焊接在电路板上了。

  关于零件封装我们在前面说过,除了device。lib库中的元件外,其它库的元件都已经有了固定的元件封装,这是因为这个库中的元件都有多种形式:以晶体管为例说明一下:

  晶体管是我们常用的的元件之一,在device。lib库中,简简单单的只有npn与pnp之分,但实际上,如果它是npn的2n3055那它有可能是铁壳子的to—3,如果它是npn的2n3054,则有可能是铁壳的to-66或to-5,而学用的cs9013,有to-92a,to-92b,还有to-5,to-46,to-52等等,千变万化。还有一个就是电阻,在device库中,它也是简单地把它们称为res1和res2,不管它是100ω还是470kω都一样,对电路板而言,它与欧姆数根本不相关,完全是按该电阻的功率数来决定的我们选用的1/4w和甚至1/2w的电阻,都可以用axial0.3元件封装,而功率数大一点的话,可用axial0.4,axial0.5等等。现将常用的元件封装整理如下:

  电阻类及无极性双端元件    axial0.3-axial1.0

  无极性电容          rad0.1-rad0.4

  有极性电容          rb.2/.4-rb.5/1.0

  二极管            diode0.4及 diode0.7

  石英晶体振荡器        xtal1

  晶体管、fet、ujt       to-xxx(to-3,to-5)

  可变电阻(pot1、pot2)    vr1-vr5

  当然,我们也可以打开c:\client98\pcb98\library\advpcb.lib库来查找所用零件的对应封装。

  这些常用的元件封装,大家最好能把它背下来,这些元件封装,大家可以把它拆分成两部分来记如电阻axial0.3可拆成axial和0.3,axial翻译成中文就是轴状的,0.3则是该电阻在印刷电路板上的焊盘间的距离也就是300mil(因为在电机领域里,是以英制单位为主的。同样的,对于无极性的电容,rad0.1-rad0.4也是一样;对有极性的电容如电解电容,其封装为rb.2/.4,rb.3/.6等,其中“.2”为焊盘间距,“.4”为电容圆筒的外径。

  对于晶体管,那就直接看它的外形及功率,大功率的晶体管,就用to—3,中功率的晶体管,如果是扁平的,就用to-220,如果是金属壳的,就用to-66,小功率的晶体管,就用to-5,to-46,to-92a等都可以,反正它的管脚也长,弯一下也可以。

  对于常用的集成ic电路,有dipxx,就是双列直插的元件封装,dip8就是双排,每排有4个引脚,两排间距离是300mil,焊盘间的距离是100mil。sipxx就是单排的封装。等等。

值得我们注意的是晶体管与可变电阻,它们的包装才是最令人头痛的,同样的包装,其管脚可不一定一样。例如,对于to-92b之类的包装,通常是1脚为e(发射极),而2脚有可能是b极(基极),也可能是c(集电极);同样的,3脚有可能是c,也有可能是b,具体是那个,只有拿到了元件才能确定。因此,电路软件不敢硬性定义焊盘名称(管脚名称),同样的,场效应管,mos管也可以用跟晶体管一样的封装,它可以通用于三个引脚的元件。q1-b,在pcb里,加载这种网络表的时候,就会找不到节点(对不上)。在可变电阻上也同样会出现类似的问题;在原理图中,可变电阻的管脚分别为1、w、及2,所产生的网络表,就是1、2和w,在pcb电路板中,焊盘就是1,2,3。当电路中有这两种元件时,就要修改pcb与sch之间的差异最快的方法是在产生网络表后,直接在网络表中,将晶体管管脚改为1,2,3;将可变电阻的改成与电路板元件外形一样的1,2,3即可。

?芯片封装缩略语介绍

????1.bga 球栅阵列封装

  2.csp 芯片缩放式封装

  3.cob 板上芯片贴装

  4.coc 瓷质基板上芯片贴装

  5.mcm 多芯片模型贴装

  6.lcc 无引线片式载体

  7.cfp 陶瓷扁平封装

  8.pqfp 塑料四边引线封装

  9.soj 塑料j形线封装

  10.sop 小外形外壳封装

  11.tqfp 扁平簿片方形封装

  12.tsop 微型簿片式封装

  13.cbga 陶瓷焊球阵列封装

  14.cpga 陶瓷针栅阵列封装

  15.cqfp 陶瓷四边引线扁平

  16.cerdip 陶瓷熔封双列

  17.pbga 塑料焊球阵列封装

  18.ssop 窄间距小外型塑封

  19.wlcsp 晶圆片级芯片规模封装

  20.fcob 板上倒装片?

?

芯片封装技术简介

2005-1-6 17:16:19 ?

  (华强电子世界网讯) 我们经常听说某某芯片采用什么什么的封装方式,在我们的电脑中,存在着各种各样不同处理芯片,那么,它们又是是采用何种封装形式呢?并且这些封装形式又有什么样的技术特点以及优越性呢?那么就请看看下面的这篇文章,将为你介绍个中芯片封装形式的特点和优点。   一 dip双列直插式封装

  dip(dualin-line package)是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片,绝大多数中小规模集成电路(ic)均采用这种封装形式,其引脚数一般不超过100个。采用dip封装的cpu芯片有两排引脚,需要插入到具有dip结构的芯片插座上。当然,也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。dip封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心,以免损坏引脚。

  dip封装具有以下特点:

  1.适合在pcb(印刷电路板)上穿孔焊接,操作方便。

  2.芯片面积与封装面积之间的比值较大,故体积也较大。

intel系列cpu中8088就采用这种封装形式,缓存(cache)和早期的内存芯片也是这种封装形式。

  二 qfp塑料方型扁平式封装和pfp塑料扁平组件式封装

  qfp(plastic quad flat package)封装的芯片引脚之间距离很小,管脚很细,一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式,其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用smd(表面安装设备技术)将芯片与主板焊接起来。采用smd安装的芯片不必在主板上打孔,一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点,即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片,如果不用专用工具是很难拆卸下来的。

  pfp(plastic flat package)方式封装的芯片与qfp方式基本相同。唯一的区别是qfp一般为正方形,而pfp既可以是正方形,也可以是长方形。

  qfp/pfp封装具有以下特点:

  1.适用于smd表面安装技术在pcb电路板上安装布线。

  2.适合高频使用。

  3.操作方便,可靠性高。

  4.芯片面积与封装面积之间的比值较小。

  intel系列cpu中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。

  三 pga插针网格阵列封装

  pga(pin grid array package)芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针,每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少,可以围成2-5圈。安装时,将芯片插入专门的pga插座。为使cpu能够更方便地安装和拆卸,从486芯片开始,出现一种名为zif的cpu插座,专门用来满足pga封装的cpu在安装和拆卸上的要求。

  zif(zero insertion force socket)是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起,cpu就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处,利用插座本身的特殊结构生成的挤压力,将cpu的引脚与插座牢牢地接触,绝对不存在接触不良的问题。而拆卸cpu芯片只需将插座的扳手轻轻抬起,则压力解除,cpu芯片即可轻松取出。

  pga封装具有以下特点:

  1.插拔操作更方便,可靠性高。

  2.可适应更高的频率。

  intel系列cpu中,80486和pentium、pentium pro均采用这种封装形式。

  四 bga球栅阵列封装

  随着集成电路技术的发展,对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性,当ic的频率超过100mhz时,传统封装方式可能会产生所谓的“crosstalk”现象,而且当ic的管脚数大于208 pin时,传统的封装方式有其困难度。因此,除使用qfp封装方式外,现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用bga(ball grid array package)封装技术。bga一出现便成为cpu、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。

  bga封装技术又可详分为五大类:

  1.pbga(plasric bga)基板:一般为2-4层有机材料构成的多层板。intel系列cpu中,pentium ii、iii、iv处理器均采用这种封装形式。

  2.cbga(ceramicbga)基板:即陶瓷基板,芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片(flipchip,简称fc)的安装方式。intel系列cpu中,pentium i、ii、pentium pro处理器均采用过这种封装形式。

  3.fcbga(filpchipbga)基板:硬质多层基板。

  4.tbga(tapebga)基板:基板为带状软质的1-2层pcb电路板。

  5.cdpbga(carity down pbga)基板:指封装中央有方型低陷的芯片区(又称空腔区)。

  bga封装具有以下特点:

  1.i/o引脚数虽然增多,但引脚之间的距离远大于qfp封装方式,提高了成品率。

  2.虽然bga的功耗增加,但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接,从而可以改善电热性能。

  3.信号传输延迟小,适应频率大大提高。

  4.组装可用共面焊接,可靠性大大提高。

  bga封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年,日本西铁城(citizen)公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片(即bga)。而后,摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发bga的行列。1993年,摩托罗拉率先将bga应用于移动电话。同年,康柏公司也在工作站、pc电脑上加以应用。直到五六年前,intel公司在电脑cpu中(即奔腾ii、奔腾iii、奔腾iv等),以及芯片组(如i850)中开始使用bga,这对bga应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前,bga已成为极其热门的ic封装技术,其全球市场规模在2000年为12亿块,预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。

  五 csp芯片尺寸封装

  随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮,封装技术已进步到csp(chip size package)。它减小了芯片封装外形的尺寸,做到裸芯片尺寸有多大,封装尺寸就有多大。即封装后的ic尺寸边长不大于芯片的1.2倍,ic面积只比晶粒(die)大不超过1.4倍。

  csp封装又可分为四类:

1.????lead frame type(传统导线架形式),代表厂商有富士通、日立、rohm、高士达(goldstar)等等。

2.????  2.rigid interposer type(硬质内插板型),代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。

  3.flexible interposer type(软质内插板型),其中最有名的是tessera公司的microbga,cts的sim-bga也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(ge)和nec。

  4.wafer level package(晶圆尺寸封装):有别于传统的单一芯片封装方式,wlcsp是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片,它号称是封装技术的未来主流,已投入研发的厂商包括fct、aptos、卡西欧、epic、富士通、三菱电子等。

  csp封装具有以下特点:

  1.满足了芯片i/o引脚不断增加的需要。

  2.芯片面积与封装面积之间的比值很小。

  3.极大地缩短延迟时间。

  csp封装适用于脚数少的ic,如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电(ia)、数字电视(dtv)、电子书(e-book)、无线网络wlan/gigabitethemet、adsl/手机芯片、蓝芽(bluetooth)等新兴产品中。

  六 mcm多芯片模块

  为解决单一芯片集成度低和功能不够完善的问题,把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片,在高密度多层互联基板上用smd技术组成多种多样的电子模块系统,从而出现mcm(multi chip model)多芯片模块系统。

mcm具有以下特点:

  1.封装延迟时间缩小,易于实现模块高速化。

  2.缩小整机/模块的封装尺寸和重量。

  3.系统可靠性大大提高。

  结束语

  总之,由于cpu和其他超大型集成电路在不断发展,集成电路的封装形式也不断作出相应的调整变化,而封装形式的进步又将反过来促进芯片技术向前发展。

集成电路封装缩写

??bga(ball grid array):球栅阵列,面阵列封装的一种。

????qfp(quad flat package):方形扁平封装。

?????plcc(plastic leaded chip carrier):有引线塑料芯片栽体。

?????dip(dual in-line package):双列直插封装。

?????sip(single inline package):单列直插封装

?????sop(small out-line package):小外形封装。

?????soj(small out-line j-leaded package):j形引线小外形封装。

?????cob(chip on board):板上芯片封装。

?????flip-chip:倒装焊芯片。

?????片式元件(chip):片式元件主要为片式电阻、片式电容、片式电感等无源元件。根据引脚的不同,有全端子元件(即元件引线端子覆盖整个元件端)和非全端子元件,一般的普通片式电阻、电容为全端子元件,而像钽电容之类则为非全端子元件。

?????tht(through hole technology):通孔插装技术

?????smt(surface mount technology):表面安装技术

?

?

?

?

?

?

?

最后一环表示精度,离其他几环比较远(一般是棕色)

倒数第二环表示阶数(10^n)

前面的是有效数字

例: “绿棕黑黑棕”这个电阻是510欧

?

小电容:

通常以三位数标注,以pf为单位

前两位是有效数字,最后一位表示阶数(为0时,可以空缺):

例:“332”这个电容是3300 pf

???“471”这个电容是470pf??

???“47”这个电容是47pf

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?

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