أصبح التصميم المعياري أكثر شيوعًا في التصميم الإلكتروني

أصبح تصميم المنتجات الإلكترونية الحديثة أكثر تعقيدًا بكثير مما كان عليه في الماضي. بالإضافة إلى صعودإنترنت الأشياء (IoT) و الإنترنت الأشياء الصناعية (IIoT)أصبحت توقعات المستهلكين بشأن فائدة الأجهزة الإلكترونية الحديثة ووظائفها وتوافقها أعلى من أي وقت مضى. ونتيجة لذلك، لكي يظل المصممون قادرين على المنافسة، يضطرون إلى إضافة المزيد من الوظائف والمزيد من الدوائر في مساحة أصغر، مع قضاء وقت أقل بكثير في التطوير والنماذج الأولية.

لقد ولت الأيام التي كان يتمكن فيها فريق تصميم صغير من حل جميع مشكلات الدوائر في التصميم وإنتاج منتج مخصص فريد حقًا. في الأسواق والتطبيقات شديدة التنافسية، أصبح من الضروري الآن استخدام المكونات التجارية الجاهزة (COTS) في أكبر عدد ممكن من أجزاء الدائرة لتقليل وقت التصميم. ومع أخذ ذلك في الاعتبار، يقوم العديد من بائعي الرقائق وحتى الشركات الجديدة بتصميم وإنتاج وحدات مصممة لتوفير حلول التوصيل والتشغيل الكاملة لوظائف محددة.

الشكل 1 أصبحت الآن وحدات الجمع بين Wi-Fi وBluetooth سائدة في إنترنت الأشياء وتصميمات الاتصالات الأخرى. المصدر: سكاي لاب

على سبيل المثال، أصبح من السهل نسبيًا الآن البحث بسرعة والعثور على قائمة طويلة من الوحدات النمطية الخاصة بتقنية Bluetooth وZigbee وWi-Fi وغيرها من تطبيقات الاتصالات اللاسلكية والاستشعار. ونتيجة لذلك، لم تعد فرق التصميم مضطرة للتعامل مع التحدي المتمثل في تعلم المعايير اللاسلكية؛ إنهم يحتاجون فقط إلى تعلم كيفية برمجة الوحدة والواجهة لأجهزة المعالجة المركزية.

بالإضافة إلى ذلك، يتم اعتماد العديد من الوحدات مسبقًا لمعايير معينة، مما يلغي الخطوة الشاقة المتمثلة في اعتماد المنتجات وفقًا لمعايير محددة. ومع ذلك، لا يزال يتعين التقدم للحصول على شهادة EMC، ويوصى عادةً بإجراء اختبار شامل للمنتج النهائي للتأكد من أنه يعمل ضمن الحدود القياسية.

ببساطة، من المهم الآن أكثر من أي وقت مضى التركيز على التصميم المعياري. إن تصميم الدوائر لتكون معيارية يمكّن فرق التصميم من استخدام عنوان IP المولد داخليًا بدلاً من الاضطرار إلى العثور على عنوان IP هذا في مكان آخر. عادةً ما يكون أسلوب التصميم المعياري أكثر تعقيدًا ويستغرق وقتًا طويلاً مقدمًا. ولكن عندما يتم دمج الدوائر المعيارية في المنتج، فإنها يمكن أن توفر الكثير من الوقت الخلفي.

وأخيراً أنواعالنظام على الرقاقة (SoC)ووحدات متعددة الرقائق (MCM)كما تتزايد المنتجات، وأصبحت الوظائف المتكاملة أكثر وفرة. على الرغم من أن التعامل مع SoC/MCM في التصميم يمكن أن يكون مهمة شاقة، إلا أنه سيكون يستحق العناء على المدى الطويل إذا كان من الممكن تبسيط التصميم بشكل كبير من منظور الدوائر الخارجية. تأتي العديد من SoCs الآن أيضًا مع أدوات محاكاة للمساعدة في تصميم الوحدات والوظائف النهائية الأخرى.