專利名稱：電路系統(tǒng)模塊化設計方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種簡化復雜電路的系統(tǒng)設計方法，尤其是將原本復雜的多層PCB電 路設計成獨立的功能單元模塊，將其安裝在相對簡單的雙面板或單面板上，通過少數(shù)接口 與模塊外部電路進行連接，實現(xiàn)一種簡化復雜電路的設計方法，具體地說是一種電路系統(tǒng) 模塊化設計方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著電子產(chǎn)品功能日益強大，電路日趨復雜，越來越多的元件集成在IC芯 片內(nèi)部，IC芯片的面積愈少引腳數(shù)量愈多，IC芯片出現(xiàn)了新型封裝形式，IC芯片引腳間距 不斷縮小，IC芯片引腳排列方式出現(xiàn)多樣化。越來越多的芯片需要多層電路板進行布線和 排版。在數(shù)字電路的應用領域中，目前大部分主流芯片均采用BGA(Bdll Grid Array即 焊球陣列封裝)封裝形式，它是在封裝體基板的底部制作陣列焊球作為電路的I/O端與印 刷線路進行互接。由于BGA封裝在設計上的特殊性，因此PCB板必須設計成4層板，6層板， 甚至更高，因此不僅在初次開發(fā)時需要的工作很多，更重要的是在后期對電路板進行局部 調(diào)整和優(yōu)化的時候，必須將整個PCB板重新進行排版和設計，延長了產(chǎn)品開發(fā)的時間，增加 了研發(fā)成本。另外，現(xiàn)代通信、數(shù)字信號處理、計算機和微電子等各種高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，芯 片與芯片的傳輸速度已達到百兆赫茲，并且傳輸?shù)木鶠楦叩碗娖浇M合的數(shù)字信號，極易產(chǎn) 生干擾，造成誤碼現(xiàn)象發(fā)生。而且，這種數(shù)字信號對其他電路也會產(chǎn)生電磁干擾，影響整機 性能。所以，提高電磁干擾性能EMI (Electromagnetic Interference簡稱EMI)是排版布 線中的重點和難點。在對一個已經(jīng)成熟的產(chǎn)品進行二次開發(fā)時，由于對部分高速芯片的位 置和走線方式做過改動，往往會產(chǎn)生新的EMC問題，影響二次開發(fā)的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提出一種將復雜電路模塊化的電路系統(tǒng)模塊化設 計方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是—種電路系統(tǒng)模塊化設計方法，它包括以下步驟首先，對電路進行系統(tǒng)分析，按 照功能劃分成若干個子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)均含有至少一個核心芯片和/或外圍電路；然后，選 擇確定與其它產(chǎn)品具有通用功能的子系統(tǒng)，將該子系統(tǒng)設計在一塊面積較小的電路板上構(gòu) 成單元模塊；然后，將各單元模塊之間、單元模塊與外部電路之間的接口進行聯(lián)接，構(gòu)建成 整機電路系統(tǒng)。本發(fā)明的單元模塊可以采用單面PCB或多層PCB，視該模塊的電路復雜程度而定。本發(fā)明的各單元模塊之間、單元模塊與外部電路之間的聯(lián)接為引腳聯(lián)接或電氣聯(lián)接。
本發(fā)明的子系統(tǒng)包含實現(xiàn)相關(guān)功能的核心芯片和/或外圍電路。本發(fā)明的單元模塊可進行模塊移植，用于其它產(chǎn)品。本發(fā)明的有益效果 本發(fā)明的電路系統(tǒng)采用模塊化設計方法，單元模塊具有通用性和可移植性，可以 直接被應用在具有相同功能的其它產(chǎn)品中，降低了電子產(chǎn)品復雜電路的設計費用，有效的 縮短同類產(chǎn)品開發(fā)周期。


圖1是本發(fā)明的實施例CMMB便攜式媒體播放器的原理框圖。圖2是本發(fā)明的實施例的接收解調(diào)電路原理框圖。圖3是移動手機電視方案框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。一種電路系統(tǒng)模塊化設計方法，它包括以下步驟首先，對電路進行系統(tǒng)分析，按 照功能劃分成若干個子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)均含有至少一個核心芯片和/或外圍電路；然后，選 擇確定與其它產(chǎn)品具有通用功能的子系統(tǒng)，將該子系統(tǒng)設計在一塊面積較小的電路板上構(gòu) 成單元模塊；然后，將各單元模塊之間、單元模塊與外部電路之間的接口進行聯(lián)接，構(gòu)建成 整機電路系統(tǒng)，單元模塊可進行模塊移植，用于其它產(chǎn)品。實施時，具體包括以下步驟1、明確本產(chǎn)品(項目)的系統(tǒng)方案——系統(tǒng)分析；2、按照功能劃分子系統(tǒng)——系統(tǒng)設計；3、確定與其它產(chǎn)品具有通用功能的子系統(tǒng)(單元模塊)——模塊選擇；4、根據(jù)模塊的電氣性能和通用原則優(yōu)化模塊電氣接口——接口定義；5、繪制模塊電路——模塊電路設計；6、模塊PCB排版——模塊印制板設計；7、模塊與外圍電路通電——系統(tǒng)(軟、硬件)聯(lián)調(diào)；8、在其他產(chǎn)品中應用該模塊——模塊移植。實施例一我們將該方法運用在CMMB移動電視PMP (便攜式多媒體播放器)的產(chǎn)品設計開發(fā)中。CMMB手持移動電視是一種小巧便攜的視音頻娛樂終端，它可以接收由電視臺發(fā)出 的無線CMMB數(shù)字電視信號，便于用戶隨時隨地地觀看電視節(jié)目。該類產(chǎn)品由核心電路—— CMMB信號接收解調(diào)電路，完成CMMB數(shù)字電視信號接收功能。由于CMMB信號為高速的數(shù)字 信號，在傳輸時極易受到外部電路和其他元器件的干擾，也容易對外部電路和元器件產(chǎn)生 電磁干擾。另外，由于目前普遍使用的CMMB信號解碼芯片均為BGA封裝。這些情況使得在 對便攜式音視頻同類產(chǎn)品進行二次開發(fā)時，對于CMMB信號接收和解調(diào)這部分電路的修改 和調(diào)試會產(chǎn)生相當大的困難。同時，考慮到模塊通用性和可移植性，在開發(fā)CMMB手持移動 電視時，我們采用本發(fā)明方法進行了設計。
首先，對該產(chǎn)品進行了系統(tǒng)分析，確定了產(chǎn)品設計的方案，如圖1所示，并對產(chǎn)品 進行了模塊劃分。對比CMMB移動手機電視的設計方案后，如圖3所示，我們發(fā)現(xiàn)兩種產(chǎn)品 中CMMB信號接收解調(diào)電路這一部分電路具有通用性。于是我們就針對該電路使用了模塊 化的設計方法，選擇這部分電路作為單元模塊。接下來我們確定了該單元模塊與外圍電路的接口，如圖2所示，信號接收解調(diào)模 塊框圖。該單元分為信號調(diào)諧和解調(diào)電路兩部分，包括射頻信號輸入、模塊電源、信號通訊 接口等。其中 UHF_IN 為 CMMB 信號輸入腳；SPI_M0SI、SPI_MIS0、SPI_CLK、SPI_CS 4 個引 腳為SPI總線，將解調(diào)器(TP3001B)解調(diào)后的數(shù)字電視信號傳輸給后端微處理解碼器(圖 1中的RK2706) ；I2C_CL0CK、I2C_DATA為I2C總線，負責傳遞控制信號；POWER腳為電源輸 入腳；POWER GND、SINGLE GND分別為模塊電路的電源地和信號地，保證了模塊與整塊電路 板接地良好。根據(jù)模塊的框圖，我們設計了接收機信號接收解調(diào)部分的電氣原理圖，將信號調(diào) 諧和解調(diào)電路使用4層PCB板設計成獨立的單元模塊，模塊化設計方法可以簡化了芯片的 外圍電路設計的復雜程度。模塊化設計將原本十分復雜的電路簡單化，在圖3中，通過將兩個核心芯片及其 外圍電路設計成單獨模塊(4層PCB電路)，該模塊只需通過10只引腳就可與外部電路連 接。實際應用中，將該單元模塊安裝在整機電路上，就可完成與整機系統(tǒng)的連接。該設計完 善的模塊單元可直接移植到手機、GPS、MP4等移動多媒體終端中，通過相關(guān)軟、硬件的支持， 實現(xiàn)了接收CMMB移動數(shù)字廣播電視信號功能。采用這種方法大大縮短了產(chǎn)品二次開發(fā)的周期，避免重復設計，減少設計費用，降 低了產(chǎn)品開發(fā)風險和設計人員的工作量，提高了開發(fā)效率。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
一種電路系統(tǒng)模塊化設計方法，其特征是它包括以下步驟首先，對電路進行系統(tǒng)分析，按照功能劃分成若干個子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)均含有至少一個核心芯片和/或外圍電路；然后，選擇確定與其它產(chǎn)品具有通用功能的子系統(tǒng)，將該子系統(tǒng)設計在一塊面積較小的電路板上構(gòu)成單元模塊；然后，將各單元模塊之間、單元模塊與外部電路之間的接口進行聯(lián)接，構(gòu)建成整機電路系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路系統(tǒng)模塊化設計方法，其特征是所述的單元模塊可以采 用單面PCB或多層PCB，視該模塊的電路復雜程度而定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路系統(tǒng)模塊化設計方法，其特征是所述的各單元模塊之 間、單元模塊與外部電路之間的聯(lián)接為引腳聯(lián)接或電氣聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路系統(tǒng)模塊化設計方法，其特征是所述的子系統(tǒng)包含實現(xiàn) 相關(guān)功能的核心芯片和/或外圍電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路系統(tǒng)模塊化設計方法，其特征是所述的單元模塊可進行 模塊移植，用于其它 產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明的電路系統(tǒng)模塊化設計方法，將原本復雜的多層PCB電路設計成獨立的功能單元模塊，將其安裝在相對簡單的雙面板或單面板上，通過少數(shù)接口與模塊外部電路進行連接，實現(xiàn)一種簡化復雜電路的設計方法，本發(fā)明的電路系統(tǒng)采用模塊化設計方法，單元模塊具有通用性和可移植性，可以直接被應用在具有相同功能的其它產(chǎn)品中，降低了電子產(chǎn)品復雜電路的設計費用，有效的縮短同類產(chǎn)品開發(fā)周期。
文檔編號G06F17/50GK101840454SQ20101015721
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者劉明, 路小軍 申請人:南京熊貓數(shù)字化技術(shù)開發(fā)有限公司;南京熊貓電子股份有限公司;熊貓電子集團有限公司