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技术专题
电路设计硬件模块化
现如今在电路设计模块化成为主流，模块化硬件是一个概念，其中电路被分成模块而不是一个完整的设置。在电子设计中，这意味着将整个电路分成几个电路。然后，电路设计通过电缆或连接器相互连接。
如果您看一下计算机的组装方式，那么这个概念并不是什么新鲜事物。带有用于图形卡，声卡和其他外围设备的插槽的单个主板就是模块化硬件的全部目的。
的确，只为整个电路创建一个电路设计时，麻烦就少了。但是，有时采用模块化方法是更好的选择。
空间限制
可以挤压到电路上的组件数量有限制。如果要针对空间有限的产品进行设计，则单电路设计可能不适合外壳。将设计分为几个模块，以确保它们都适合机械限制。
考虑到过去十年来产品的萎缩情况以及IoT的出现，模块化硬件是一个概念，作为设计师，您不能没有这个概念。
易于升级
在电子设计中，有些组件的发展速度比其他组件快。例如，I / O模块是非常标准的，但微控制器和网络IC每2-3年进行一次升级。
在产品的生命周期中，某些组件可能会过时。通过将快速变化的组件保留在同一模块上，仅在需要升级时才需要对电路的一小部分进行返工。
可重用性
很有可能设计的某些部分可以在其他产品中复制。例如，同一微控制器模块可用于湿度记录器和警报控制器。
通过使设计保持模块化，您可以轻松地将同一模块用于不同的产品。这样可以节省重新设计的成本，并且当您生产更多相同的模块时，您的单位成本就会降低。
测试和故障排除
当电路设计上有数百个组件时，很难进行测试和故障排除。当您测试原型时，尤其如此，因为关于设计是否完全功能尚有许多未知数。
构建模块化的硬件可以将测试限制在电路的特定部分，而无需借助断线。故障排除和维护也更容易，因为可以轻松检测和更换故障模块。
设计模块化硬件的关键策略
有一些策略可以使您在模块化硬件设计方面保持正确的方向：
分割零件
您需要确定需要创建多少个模块以及如何对组件进行分组。通常，嵌入式系统可以分为微控制器，通信，I / O，电源和模拟量。
互连
最后，需要将这些模块组合在一起以发挥整体功能。您需要考虑将它们与连接器堆叠还是与电缆链接。要求稳定性并具有高速信号的模块通常通过板对板连接器连接。
可扩展性
在处理模块时，应考虑将来可能的应用程序和可伸缩性设计。例如，您可能只在微控制器上使用了80％的I / O引脚，但是您可以将备用引脚路由到接口连接器，以备将来使用。
机械精度
如果您发现模块无法装配在一起，因为您将互连连接器未对齐几毫米，那将是一场噩梦。在某些情况下，模块在Z轴上超出机箱的尺寸。
在使用模块化硬件时，如果要使用可堆叠连接器，请务必确保坐标正确。