Modulaarinen suunnittelu yleistyy elektroniikkasuunnittelussa

Nykyaikainen elektroninen tuotesuunnittelu on tullut paljon monimutkaisemmaksi kuin ennen. Sen lisäksi, että nousuEsineiden internet (IoT) jaTeollinen esineiden internet (IIoT), kuluttajien odotukset nykyaikaisen elektroniikan hyödyllisyydestä, toimivuudesta ja yhteensopivuudesta ovat korkeammat kuin koskaan. Tämän seurauksena suunnittelijat joutuvat lisäämään enemmän toimintoja ja virtapiirejä pienempään tilaan pysyäkseen kilpailukykyisinä samalla, kun he käyttävät huomattavasti vähemmän aikaa kehittämiseen ja prototyyppien tekemiseen.

Takana ovat ajat, jolloin pieni suunnittelutiimi pystyi ratkaisemaan kaikki suunnittelun piiriongelmat ja valmistamaan todella ainutlaatuisen mukautetun tuotteen. Erittäin kilpailluilla markkinoilla ja sovelluksissa on nyt välttämätöntä käyttää kaupallisia valmiita (COTS) komponentteja mahdollisimman monissa piirin osissa suunnitteluajan lyhentämiseksi. Tätä silmällä pitäen monet sirujen myyjät ja jopa uudet yritykset suunnittelevat ja valmistavat moduuleja, jotka on suunniteltu tarjoamaan täydellisiä plug and play -ratkaisuja tiettyihin toimintoihin.

Kuva 1 Wi-Fi- ja Bluetooth-yhdistelmämoduulit ovat nyt yleistyneet IoT:ssä ja muissa viestintämalleissa. Lähde: Skylab

Esimerkiksi Bluetooth-, Zigbee-, Wi-Fi- ja muiden langattomien tietoliikenne- ja tunnistussovelluksien moduulien etsiminen ja löytäminen on nyt suhteellisen helppoa. Tämän seurauksena suunnittelutiimien ei enää tarvitse käsitellä langattomien standardien oppimisen haastetta; Heidän tarvitsee vain opetella ohjelmoimaan moduuli ja liitäntä keskuskäsittelylaitteistoon.

Lisäksi monet moduulit on esisertifioitu tiettyjen standardien mukaisesti, mikä eliminoi tylsän vaiheen tuotteiden sertifioimisesta tiettyjen standardien mukaisesti. EMC-sertifikaattia on kuitenkin edelleen haettava, ja yleensä suositellaan, että lopputuote testataan perusteellisesti sen varmistamiseksi, että se toimii standardin rajoissa.

Yksinkertaisesti sanottuna nyt on tärkeämpää kuin koskaan keskittyä modulaariseen suunnitteluun. Piirien suunnittelu modulaariseksi mahdollistaa sen, että suunnitteluryhmät voivat käyttää sisäisesti luotua IP-osoitetta sen sijaan, että ne joutuisivat etsimään IP-osoitetta muualta. Tyypillisesti modulaarinen suunnittelutapa on monimutkaisempi ja aikaavievämpi etukäteen. Mutta kun modulaariset piirit integroidaan tuotteeseen, ne voivat säästää paljon tausta-aikaa.

Lopuksi tyypitsystem-on-chip (SoC)jamonisiruiset moduulit (MCM)Myös tuotteet lisääntyvät ja integroidut toiminnot ovat yhä runsaampia. Vaikka SoC/MCM:n käsitteleminen suunnittelussa voi olla pelottava tehtävä, se on sen arvoista pitkällä aikavälillä, jos suunnittelua voidaan yksinkertaistaa merkittävästi ulkoisen piirin näkökulmasta. Monissa SoC:issa on nyt myös simulaatiotyökaluja, jotka auttavat suunnittelemaan moduuleja ja muita myöhempiä toimintoja.