طراحی مدولار در طراحی الکترونیکی محبوبیت بیشتری پیدا می کند

طراحی محصولات الکترونیکی مدرن بسیار پیچیده تر از گذشته شده است. علاوه بر ظهوراینترنت اشیا (IoT) واینترنت صنعتی اشیا (IIoT)انتظارات مصرف کنندگان برای کاربرد، عملکرد و سازگاری الکترونیک مدرن بیشتر از همیشه است. در نتیجه، برای باقی ماندن در رقابت، طراحان مجبور می‌شوند عملکرد و مدارهای بیشتری را به فضای کوچک‌تر اضافه کنند، در حالی که زمان بسیار کمتری را برای توسعه و نمونه‌سازی صرف می‌کنند.

روزهایی که یک تیم طراحی کوچک می توانستند تمام مشکلات مدار در یک طراحی را حل کنند و یک محصول سفارشی واقعا منحصر به فرد تولید کنند، گذشته است. در بازارها و کاربردهای بسیار رقابتی، در حال حاضر لازم است از قطعات تجاری خارج از قفسه (COTS) در قسمت های بیشتری از مدار استفاده شود تا زمان طراحی کاهش یابد. با در نظر گرفتن این موضوع، بسیاری از فروشندگان تراشه و حتی شرکت های جدید در حال طراحی و تولید ماژول هایی هستند که برای ارائه راه حل های پلاگین و بازی کامل برای عملکردهای خاص طراحی شده اند.

شکل 1 ماژول های ترکیبی وای فای و بلوتوث اکنون در اینترنت اشیا و دیگر طرح های ارتباطی به جریان اصلی تبدیل شده اند. منبع: Skylab

به عنوان مثال، اکنون جستجوی سریع و یافتن لیست طولانی از ماژول‌ها برای بلوتوث، Zigbee، Wi-Fi و دیگر برنامه‌های ارتباطی و سنجش بی‌سیم نسبتاً آسان است. در نتیجه، تیم های طراحی دیگر نیازی به مقابله با چالش یادگیری استانداردهای بی سیم ندارند. آنها فقط باید یاد بگیرند که چگونه ماژول و رابط را به سخت افزار پردازش مرکزی برنامه ریزی کنند.

علاوه بر این، بسیاری از ماژول‌ها برای استانداردهای خاص از قبل تأیید شده‌اند و مرحله خسته‌کننده تأیید محصولات با استانداردهای خاص را حذف می‌کنند. با این حال، گواهی EMC همچنان باید درخواست شود، و معمولاً توصیه می‌شود که محصول نهایی کاملاً آزمایش شود تا اطمینان حاصل شود که در محدوده استاندارد عمل می‌کند.

به عبارت ساده، اکنون بیش از هر زمان دیگری تمرکز بر طراحی مدولار مهم است. طراحی مدارها به صورت ماژولار به تیم های طراحی این امکان را می دهد که از IP تولید شده داخلی استفاده کنند نه اینکه آن IP را در جای دیگری پیدا کنند. به طور معمول، یک رویکرد طراحی مدولار از قبل پیچیده تر و وقت گیرتر است. اما هنگامی که مدارهای مدولار در یک محصول ادغام می شوند، می توانند زمان زیادی را صرفه جویی کنند.

در نهایت، انواعسیستم روی تراشه (SoC)وماژول های چند تراشه ای (MCM)محصولات نیز در حال افزایش هستند و عملکردهای یکپارچه بیشتر و بیشتر می شوند. اگرچه پرداختن به یک SoC/MCM در یک طراحی می‌تواند کاری دلهره‌آور باشد، اما اگر طراحی از دیدگاه مدار خارجی به‌طور قابل‌توجهی ساده‌سازی شود، در درازمدت ارزشش را دارد. بسیاری از SoCها اکنون با ابزارهای شبیه سازی برای کمک به طراحی ماژول ها و سایر توابع پایین دستی نیز عرضه می شوند.