Modulär design blir mer populär inom elektronisk design

Modern elektronisk produktdesign har blivit mycket mer komplex än tidigare. Förutom ökningen avInternet of Things (IoT) och denIndustrial Internet of Things (IIoT), konsumenternas förväntningar på användbarheten, funktionaliteten och kompatibiliteten hos modern elektronik är högre än någonsin. Som ett resultat, för att förbli konkurrenskraftiga, tvingas designers lägga till mer funktionalitet och fler kretsar i ett mindre utrymme, samtidigt som de spenderar betydligt mindre tid på utveckling och prototyper.

Förbi är de dagar då ett litet designteam kunde lösa alla kretsproblem i en design och producera en helt unik skräddarsydd produkt. På starkt konkurrensutsatta marknader och applikationer är det nu nödvändigt att använda kommersiella off-the-shelf (COTS) komponenter i så många delar av kretsen som möjligt för att minska designtiden. Med detta i åtanke designar och producerar många chipleverantörer och till och med nya företag moduler utformade för att tillhandahålla kompletta plug-and-play-lösningar för specifika funktioner.

Figur 1 Kombinationsmoduler för Wi-Fi och Bluetooth har nu blivit vanliga inom IoT och andra kommunikationsdesigner. Källa: Skylab

Till exempel är det nu relativt enkelt att snabbt söka och hitta en lång lista med moduler för Bluetooth, Zigbee, Wi-Fi och andra trådlösa kommunikations- och avkänningsapplikationer. Som ett resultat behöver designteam inte längre ta itu med utmaningen att lära sig trådlösa standarder; de behöver bara lära sig hur man programmerar modulen och gränssnittet till den centrala bearbetningshårdvaran.

Dessutom är många moduler förcertifierade för vissa standarder, vilket eliminerar det tråkiga steget att certifiera produkter enligt specifika standarder. EMC-certifiering måste dock fortfarande ansökas och det rekommenderas vanligtvis att slutprodukten testas noggrant för att säkerställa att den fungerar inom standardgränserna.

Enkelt uttryckt, nu mer än någonsin är det viktigt att fokusera på modulär design. Att designa kretsar för att vara modulära gör det möjligt för designteam att använda internt genererad IP snarare än att behöva hitta den IP-adressen någon annanstans. Vanligtvis är en modulär designmetod mer komplex och tidskrävande i förväg. Men när modulära kretsar integreras i en produkt kan de spara mycket back-end-tid.

Slutligen, typerna avsystem-on-chip (SoC)ochmulti-chip moduler (MCM)produkterna ökar också och de integrerade funktionerna blir fler och fler. Även om det kan vara en skrämmande uppgift att hantera en SoC/MCM i en design, kommer det att vara värt det i det långa loppet om designen kan förenklas avsevärt ur ett externt kretsperspektiv. Många SoCs kommer nu också med simuleringsverktyg för att hjälpa till att designa moduler och andra nedströmsfunktioner.