Come scegliere un IC da utilizzare con il tuo progetto?

Questo può essere un po 'inventato, ma ho intenzione di usare un'illustrazione. Diciamo che stai costruendo un computer desktop per te stesso. Ora, un modo in cui puoi farlo è semplicemente visitare un sito che distribuisce componenti (ad esempio Newegg) e sfogliare le CPU fino a trovare quello che desideri. Quindi, trova una scheda madre compatibile con la CPU che ti piace. Quindi costruiscilo. Prima di saperlo, avrai scelto tutte le tue parti.

Torna all'ingegneria elettrica: spesso saprò "che tipo di parte" sto cercando e avrò una vaga idea di quali specifiche dovrebbe avere. Ma semplicemente facendo una ricerca su un sito di componenti (ad esempio Digikey) spesso si ottengono decine, centinaia, forse persino migliaia di risultati. Questo è sconcertante per qualcuno come me che ha poca esperienza, poiché sarebbe difficile distinguere un componente per scopi generici appropriato che potrei usare.

Come farebbe una persona con poca esperienza a scegliere un IC centrale attorno al quale sviluppare il proprio progetto (supponendo che tale progetto sia appropriato)? Esistono risorse con elenchi di tali IC utili o semplici o di uso comune (transistor, amplificatori operazionali, microcontrollori, ecc.)?

Penso che probabilmente tutti abbiano questi pensieri ad un certo punto.

Ci sono libri / siti che raccomandano di avere a disposizione un sacco di "componenti utili". L'unico problema è che queste cose diventano obsolete molto rapidamente. Ad esempio, 741 e PIC16F84 sono ancora raccomandati in alcuni punti, sebbene siano stati entrambi superati da molto tempo.

Se sai quali sono le specifiche necessarie per il tuo progetto (come dovresti fare), puoi scegliere i componenti in base alle specifiche. Ad esempio, se hai bisogno di una larghezza di banda analogica di 10 MHz e stai utilizzando un'alimentazione a 5 V, puoi filtrare i risultati opamp di conseguenza. Di quale velocità ha bisogno il tuo uC per funzionare a 10MIPS? 40MIPS? di quali periferiche ha bisogno? USB? SPI? PUÒ? Filtra di conseguenza. Le ricerche parametriche sono i tuoi amici qui (tutti i siti decenti come Mouser, Farnell, Digikey, ecc. Li hanno)
Questo si applica a quasi tutto, quindi non c'è modo rapido di leggere i fogli di dati e prendere una decisione informata (a meno che tu non abbia già usato la parte ovviamente)

Quindi direi che la risposta è probabilmente saltare prima di testa e iniziare a imparare come usare correttamente gli strumenti di ricerca (guarda qualsiasi aiuto disponibile) sfogliando i componenti, leggi i fogli dati, scopri quali sono le specifiche / grafici / ecc. significare.

Ricordo certamente di essere stato sopraffatto da tutte le diverse opzioni e dai fogli dati lunghi, ma dopo un po 'il tuo cervello diventa abbastanza bravo a filtrare rapidamente le informazioni che ti servono. Tuttavia richiede ancora tempo e non è il compito più divertente.
Certo, se sei sicuro delle specifiche e puoi convincere qualcun altro a farlo per te, questa è sempre una buona opzione ;-) Anche
tenersi aggiornati con i nuovi chip è utile, mi iscrivo per tutte le notifiche di nuovi prodotti per vari luoghi.

Risponderò a questa domanda da un punto di vista molto specifico: un ingegnere elettrico che progetta qualcosa per la produzione di volumi. E definisco la "produzione in volume" da 1.000 a 10.000 unità all'anno e in produzione fino a 10 anni. So che questo non si applica a molte persone qui, ma penso che dovrebbe essere comunque interessante e informativo.

Ci sono due parti in questo: trovare una selezione di parti che funzionerebbero e scegliere la parte corretta da quel gruppo.

Per trovare la parte giusta utilizzo una varietà di fonti (in ordine di importanza decrescente): la mia conoscenza dei produttori e delle parti, informazioni dai rappresentanti dei produttori / distributori / FAE / ecc., Ricerche di siti Web dei produttori e cose casuali lette dal commercio riviste.

Per scegliere la parte giusta devo soppesare molti fattori, tra cui (in nessun ordine particolare): costo, disponibilità, seconde fonti, cosa usiamo per altri progetti, per quanto tempo pensiamo che il chip sarà prodotto, quanto utile il rappresentante / distributore / FAE è, e ovviamente le prestazioni / caratteristiche del chip stesso.

Diciamo che devo progettare un lettore MP3. Per questo ho bisogno di una CPU, Flash, interfaccia USB e un'uscita audio (sto ignorando l'alimentazione).

La CPU dovrebbe essere una CPU a 32 bit con interfacce per NAND Flash, un DAC audio e un'interfaccia USB. Prima lo restringerei ad un'architettura CPU e ad un paio di produttori. Per ARM, guarderei principalmente a TI. Freescale produce roba ARM, ma io odio i loro strumenti di sviluppo, quindi sono fuori. Analog Devices ha un DSP con DAC audio integrato che potrebbe anche valere la pena di essere visto. Ma andiamo con TI. Il sito Web di TI ha una bella guida alla selezione della CPU che lo restringerebbe a forse 4 o 6 chip. Usandolo, e parlando con la FAE e il distributore di TI ne selezionerei uno tra 4 o 6.

Trovare il flash NAND è piuttosto semplice. Ci sono solo circa 4 produttori con cui vale la pena parlare e 2 dei 4 non funzionano bene con questi "bassi volumi di produzione". Manderei semplicemente un'e-mail al rappresentante locale / FAE / Disty con le mie specifiche e quindi consiglierei le parti. Da quello selezionerei la parte da usare.

Quasi tutti i circuiti di interfaccia USB dovrebbero trovarsi nella CPU stessa. Eventuali circuiti esterni saranno documentati nel foglio dati della CPU e nelle note sull'applicazione. Lo copierei e basta. Qualsiasi componente critico sarebbe stato selezionato per me.

I DAC audio ragionevoli sono realizzati solo da 4 aziende: Cirrus Logic, TI, AKM e Wolfson. Poiché questa applicazione non è critica, qualsiasi produttore è altrettanto bravo di qualsiasi altro. Dato che utilizzo già un DAC Cirrus Logic in un altro progetto, utilizzerei la stessa parte per questo. Ma se dovessi scegliere, cercherei i siti web mfg per restringerlo. Quindi, ottenere preventivi e opinioni dai vari distributori mi darebbe le informazioni finali.

L'uscita audio necessita anche di alcune parti analogiche (principalmente op-amp). L'esperienza mi dice quali considerare, ma ci sono un sacco di cose sui vari siti Web dei produttori per aiutare in questo. Anche le FAE potrebbero essere di grande aiuto qui. Onestamente, la scelta di un amplificatore operazionale potrebbe richiedere più tempo rispetto alla selezione della CPU! Potrebbe avere senso scegliere diversi amplificatori operazionali da diversi mfg che hanno lo stesso pacchetto e piedinature - così possiamo provare chip diversi nei prototipi e selezionare quello migliore.

Dall'inizio alla fine, il processo di selezione delle parti per questo MP3 potrebbe richiedere 2 settimane di calendario. 3 settimane se si aggiungono gli alimentatori e il caricabatterie. La maggior parte di questo tempo sta giocando tag e-mail con le varie persone, quindi durante questo periodo si svolgono altri lavori preziosi. Sembra molto tempo, ma un errore a questo punto potrebbe costare decine di migliaia di dollari. Vale la pena prendersi il tempo.

Come altri hanno affermato, per i progetti unici, non vale davvero la pena spendere molto tempo per ridurre al minimo il costo del progetto. E se, ad esempio, hai già familiarità con una particolare famiglia degli Stati Uniti, spesso è perfettamente valido restare con quella famiglia se farà il lavoro.

Ma se ti trovi davvero di fronte a dozzine o più di parti che soddisfano le tue esigenze, allora l'ordinamento per prezzo e prendendo quello più economico è un approccio ragionevole. Per lo meno acquisirai familiarità con una parte relativamente a basso costo che potresti essere in grado di utilizzare su un progetto futuro in cui i costi contano.

Come ha detto Oli, tutti attraversano questa fase, alcuni rimangono (e si divertono!).

Prima nota che, a meno che tu non stia progettando per una grande serie produttiva, non importa quanto sia efficace il tuo design. Se conosci i chip che possono farlo, spesso non vale la pena spendere ore e ore per ridurre il tuo design da 10 a 8 chip e da $ 20 a $ 16. Questo (in parte) spiega l'abbondanza di progetti 741, 555 e 16f84 e il motivo per cui gli utenti PIC non considerano quasi mai l'uso di un AVR e viceversa.

Se stai progettando per un grande volume o stai facendo più o meno lo stesso tipo di design più e più volte (diciamo un'interfaccia USB + USB + bridge H), dovresti prestare attenzione ad altri che hanno progettato circuiti simili, agli annunci di nuovi prodotti , ecc. Nella mia esperienza questo avviene quasi automaticamente, ma richiede tempo.

Ho trovato la ricerca di un tipo di parte, senza un numero di parte specifico, in luoghi come digikey essere quasi del tutto inutili.

Tuttavia, se vai su alcune delle pagine del produttore, quasi tutti hanno filtri per aiutarti a restringere le parti che corrispondono alle specifiche che stai cercando.

Ad esempio, STMicro ha il suo selettore di prodotti parametrico su http://www.st.com/stonline/stappl/productcatalog/app?page=productSelector : scegli il tipo di dispositivo che stai cercando, quindi filtrali per tensione, pacchetto e qualsiasi altra specifica di cui hai bisogno.

Aiuta a sapere quali aziende realizzano effettivamente il tipo di IC che stai cercando. Per la maggior parte delle parti, do un'occhiata a STMicro, Texas Instruments, Maxim e National Semiconductor. Come bonus aggiuntivo, tutte e quattro queste aziende ti invieranno campioni gratuiti della maggior parte dei loro prodotti. Pagano anche la spedizione. Quindi, anche se non sei sicuro che l'IC funzionerà per i tuoi scopi, almeno non ti costerà nulla da scoprire!

E come altri hanno già detto, non preoccuparti di ottenere la parte migliore in assoluto se è per un progetto o prototipo unico. Non vale la pena spendere un'ora agonizzante per la differenza tra due parti quasi identiche.

Quello che non sai ti uccide. Non dare per scontato che le parti siano conformi alle specifiche e prive di bug.

Per la CPU attenersi a ciò che sai. Ad esempio, un importante fornitore ARM ha un brutto bug in alcune famiglie ARM che il flash interno non conserva bene i dati. (Qui diciamo informazioni da una fonte attendibile, quindi non abbiamo nemmeno valutato, siamo passati a una parte più collaudata) Quindi attenersi a parti collaudate per qualcosa come la CPU perché sarebbe disordinato cambiare. Scegli prima questo. (Prima i cervelli)

Ottieni un kit di valutazione per qualsiasi cosa. Mi piace TI per qualsiasi cosa analogica e di potenza e ST per CPU. Basta chiedere loro di darti i kit di valutazione e provare a costruire il tutto usando i kit di valutazione, questo di solito è possibile.

Attenersi a un numero inferiore di fornitori, più facili da gestire, aumenta il valore totale di $ per il fornitore, quindi prezzi migliori.