前兩天，有一個做嵌入式系統(tǒng)的學(xué)生找到我，說他的GPRS模塊總是有問題不能解決。GPRS模塊選用G24，以前曾經(jīng)做過第一版，都調(diào)試通過了；現(xiàn)在做第二版，反而調(diào)試不出來了。

出現(xiàn)的問題非常奇怪，使用at+csq? at+cpin? at+creg?三個命令都正常，測試程序都可以測試通過的；使用pppd call xxx的命令也可以建立ppp撥號連接。在應(yīng)用程序中，需要使用ftp命令傳輸大的圖像文件，ftp也可以登陸上去，但是傳輸大文件的時候系統(tǒng)沒有反應(yīng)，傳輸1K左右的小文件沒有問題？難道是GPRS的傳輸和文件大小有關(guān)？百思不能其解，反復(fù)的檢查電路原理圖，也沒有發(fā)現(xiàn)什么問題。

這個時候，我想起了使用示波器觀察電源，發(fā)現(xiàn)GPRS的電源波紋比較大。GPRS使用了一個5V轉(zhuǎn)3.8V的電路，使用TPS的一個開關(guān)電源，而5V電源來源于輸入24V電源，又使用了一個24V轉(zhuǎn)5V的開關(guān)電源，進一步的調(diào)試發(fā)現(xiàn)電源干擾來源于24V轉(zhuǎn)5V。電源的電路原理圖是沒有問題的，問題是出在布線上和元器件布局上，開關(guān)電源的輸入線和輸出的電感呈垂直交叉狀，也就是輸入線正好位于輸出電源的電感下面，導(dǎo)致了電源信號產(chǎn)生了自激和干擾。直接將芯片的輸入管腿和地面的導(dǎo)線切斷，從旁邊飛了一根電源輸入線到芯片的管腳，使用示波器觀察，電源輸出較純凈，GPRS的FTP傳輸大文件正常。

通過幫助別人調(diào)試，我自己也深有感觸和體會，嵌入式系統(tǒng)中的開關(guān)電源設(shè)計的重要性。

下面我談?wù)勛约旱目捶ê徒?jīng)驗。

目前，嵌入式系統(tǒng)中主要有兩類電源，線性電源和開關(guān)電源。線性電源的具有輸出波紋小，電源穩(wěn)定，使用簡單等優(yōu)點，但是功耗比較大；而開關(guān)電源可以做的很小，具有很高的轉(zhuǎn)換效率，缺點是一般需要電感和電容、二極管等外圍電路，輸出電源可能包含高頻諧波，并且對布線也有一定要求。

嵌入式系統(tǒng)中，特別是手持設(shè)備中，由于對功耗較為敏感，并且嵌入式系統(tǒng)大部分是數(shù)字電路，抗噪聲能力強，開關(guān)電源也使用的比較多了；但是對于模擬電路的電源供電，例如GPS、GPRS等部分（其模塊內(nèi)部包含了模擬信號接收部分），對電源的要求比較高，對這部分的電路就應(yīng)該仔細的設(shè)計，最好使用線性穩(wěn)壓電源，如果使用開關(guān)電源，需要仔細設(shè)計，并且在布線上額外考慮，實際上，每個開關(guān)電源芯片資料上都有參考PCB設(shè)計圖。

還記得在去年，設(shè)計一個GPS接收電路，GPS模塊的接口只有收、發(fā)、地、電源幾個信號，卻總是接收質(zhì)量不好，只能收到1-2個星，調(diào)試了很長時間，后來發(fā)現(xiàn)是主板上的開關(guān)電源布線的干擾引起的。

嵌入式系統(tǒng)中經(jīng)常會出現(xiàn)這些問題，主要是與在設(shè)計中的對電路的電磁干擾重視程度不夠有關(guān)。嵌入式基本上是數(shù)字電路，在頻率不是很高的情況下，對布線基本上沒有要求，即使使用軟件的自動布線的功能，一般都可以工作，所以在設(shè)計中往往忽略了電磁干擾和布線的問題。