Modularna zasnova postaja vse bolj priljubljena v elektronskem oblikovanju

Sodobno oblikovanje elektronskih izdelkov je postalo veliko bolj zapleteno kot v preteklosti. Poleg vzpona naInternet stvari (IoT) inIndustrijski internet stvari (IIoT), so pričakovanja potrošnikov glede uporabnosti, funkcionalnosti in združljivosti sodobne elektronike višja kot kdaj koli prej. Zaradi tega so oblikovalci prisiljeni dodati več funkcionalnosti in več vezij v manjši prostor, da bi ostali konkurenčni, hkrati pa porabiti bistveno manj časa za razvoj in izdelavo prototipov.

Minili so dnevi, ko je lahko majhna oblikovalska ekipa rešila vse težave z vezji v načrtu in izdelala resnično edinstven izdelek po meri. Na zelo konkurenčnih trgih in aplikacijah je zdaj treba uporabiti komercialne serijske komponente (COTS) v čim več delih vezja, da se zmanjša čas načrtovanja. S tem v mislih številni prodajalci čipov in celo nova podjetja oblikujejo in proizvajajo module, zasnovane tako, da zagotavljajo popolne rešitve plug-and-play za določene funkcije.

Slika 1 Kombinirani moduli Wi-Fi in Bluetooth so zdaj postali glavni v IoT in drugih komunikacijskih oblikah. Vir: Skylab

Na primer, zdaj je razmeroma enostavno hitro poiskati in najti dolg seznam modulov za Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi in druge brezžične komunikacije in aplikacije za zaznavanje. Posledično se oblikovalskim ekipam ni več treba ukvarjati z izzivom učenja brezžičnih standardov; le naučiti se morajo, kako programirati modul in vmesnik do strojne opreme za centralno obdelavo.

Poleg tega je veliko modulov predhodno certificiranih za določene standarde, kar odpravlja dolgočasen korak certificiranja izdelkov po posebnih standardih. Vendar je treba še vedno zaprositi za certifikat EMC in običajno je priporočljivo, da se končni izdelek temeljito preizkusi, da se zagotovi, da deluje znotraj standardnih meja.

Preprosto povedano, zdaj se je bolj kot kdaj koli prej pomembno osredotočiti na modularno zasnovo. Oblikovanje vezij, ki so modularna, omogoča oblikovalskim skupinam uporabo interno ustvarjenega IP-ja, namesto da bi ga morali najti drugje. Običajno je pristop modularne zasnove bolj zapleten in dolgotrajen. Ko pa so modularna vezja integrirana v izdelek, lahko prihranijo veliko časa v zaledju.

Nazadnje, vrstesistem na čipu (SoC)inmoduli z več čipi (MCM)izdelkov prav tako narašča, integrirane funkcije pa postajajo vedno bolj bogate. Čeprav je ukvarjanje s SoC/MCM v načrtu lahko zastrašujoča naloga, se bo dolgoročno izplačalo, če je mogoče načrt znatno poenostaviti z vidika zunanjega vezja. Številni sistemi na čipu so zdaj opremljeni tudi s simulacijskimi orodji za pomoč pri oblikovanju modulov in drugih nadaljnjih funkcij.