第二章：关键元器件的选用

2.1 元器件的选用原则

硬件工程师设计产品最重要的一个环节就是选择适合自己项目的元器件，面对这么多的供应商的比较雷同的型号，选择的原则是什么呢？大概总结以下：

  • 首先要满足功能的要求 - 满足项目需要的某一项功能可能需要单颗的元器件，也可能是通过多个器件的组合来实现，要综合考虑系统成本、供电、板卡面积的需求、供货情况等等；
  • 一定要满足性能要求 - 系统的灵敏度、动态范围、对噪声的要求是否能保证？
  • 是否是合适的封装 - 很多器件同一个型号有多种不同的封装，在选型的时候要根据系统的成本、板卡的物理尺寸、功耗、接口、加工可行性等因素进行综合考虑；
  • 容易使用 - 器件的成熟度、焊接调试的难度、技术支持、资料、配套的环境等都是需要考虑的，尽可能降低项目开发的风险，缩短产品的上市时间；
  • 前期项目和团队的其它产品用到的器件：这样可以降低设计的风险、采购的成本以及元器件库存管理的成本；　
  • 从众 - 用的人越多，风险越小。多数人验证过的元器件一定是Bug最少或者已经被彻底解决了的；能够找到的资料也多；供货也充分，当然价格也会比较低，比如主流机顶盒/路由器厂商用的DRAM，运放、电源变换芯片等。大家可以参考我们前期发布的基于Findchips和Datasheet5整理出来的经典器件列表；　
  • 性价比高 - 不要最好，只要合适的，因为你做的产品一定要有市场竞争力。充分考虑你项目中需要的功能要求、性能要求，在满足这些要求的前提下选用“刚刚好”的器件，比如FPGA器件，你可以用很高速、海量资源的器件，但可能80%的资源都用不到，导致系统的成本增加。要记住，我们要考虑的不只是一个器件的采购成本，更重要的是系统在批量生产的时候的整体成本，同时包括了配套的外围器件的成本、加工成本、开发工具的成本等等；　
  • 供货渠道有保障：再好的设计，如果器件买不到或者供货出现了延误，你的项目也就给耽误了，前功尽弃，因此在选择器件的时候一定要调查清楚，并在完成原理图设计的同时开始元器件的订购；
  • 注意原厂的停产通知 - 技术的发展是建立在产品的不断更新换代上的，因此很多器件都会被新出的功能/性能更强大、集成度更高、价格更便宜的型号替代，要密切注意器件厂商网上公布的器件停产的通知，不要选用那些厂商出了更优的替代型号且对这个器件已经发了停产通知的器件；
  • 能找到可替代型号- 任何时候都不要一棵树上吊死，一定要有备用方案，尽量选择能够找到3F（Formfact Function，管脚和功能）都相同的替代型号的器件，这些信息如何获取？可以上bom2buy网站，搜索你用的器件，可以找到系统推荐的替代型号；

以上是通用的规则，针对不同功能的器件比如MCU、FPGA、ADC/DAC、电源管理还有具体的选用原则，

2.2 选用渠道

2.2.1 搜索网站 - 根据型号或关键词进行搜索

  • 行业搜索网站
  • 通用搜索引擎
  • 分销商网站
  • 一站式比价网站：www.bom2buy.com
    • 美国SupplyFrame旗下 www.findchips.com是全球电子行业最大的元器件搜索、比较信息网站，跟全球知名的分销商如Digikey、Mouser、Avnet等都有数据端口的对接，可以实时获取这些分销厂商的价格和库存信息，bom2buy就是基于findchips的数据，专门针对中国地区的制造商、EMS厂商等进行批量货源、价格、库存的查询以及一站式在线购买的服务
    • 它汇聚了全球主要现货分销商的实时库存和价格信息，并不断加入中国本土原厂、授权分销商的数据
    • 用户可以批量上传（bom文件或list文件），该平台能够给出最佳的购买组合推荐
  • 原厂的官方网站
    • 任何一个半导体原厂如TI、ADI等都会在其官方网站上提供其产品的详细信息，这些网站基本上都是按照“产品”和“应用”两个维度进行展示。这些厂商多数都有中文的页面，并对其内容做了大量的本地化，很多元器件的数据手册也进行了中文化翻译，在浏览这些网站的时候尽可能从其中文界面的URL入手
    • 查询方式
      • 可以按照原厂的产品分类逐级检索
      • 可以按照原厂的产品应用逐级检索
      • 可以按照器件的型号进行搜索，每个网站也都提供搜索功能，如果你知道需要查找的器件的型号或者关键词，可以通过搜索的功能直接找到自己需要的信息
      • 好处：
        • 丰富详尽的技术资料、使用指南
        • 常有型号可以申请免费的样片
        • 信息最准确、权威，很多器件都有不同的版本，在其官网上都会有说明
        • 越来越多的厂商在其器件信息里面放上了CAD设计库文件，这些CAD的库文件都是原厂经过验证的，可以放心使用

2.2.2 媒体的NPI（新产品介绍）

  1. 原厂新推出来的产品
  2. 配套的板卡、市场活动、论坛
  3. 主要来源：
    1. 专业媒体的新闻报导
    2. 开发板及电子产品评测
    3. 工程师设计分享网站
    4. 在线技术培训网站

2.2.3 其它渠道：

  1. 前期的项目团队选用的器件 - 风险小、偏于保守
  2. 其它产品的参考、借鉴
  3. 原厂或分销商市场/FAE推荐 - 活动介绍或线下拜访、新产品替代有一定的风险
  4. 技术论坛交流、QQ群、微信群

最后建议大家多看专业媒体上的广告，以前纸媒的时代我最喜欢翻看的就是产品广告页面，从种能够快速获取很多信息，后来很多项目中的重要核心器件都是通过广告获取的信息。一般广告上的产品都是全球领导的厂商在一段时期重点推的产品，一定是厂商认为在性价比上有市场竞争力的产品，选用这样的产品也会得到厂商的资源支持和保障。