1. 在PC端和MCU間的USB通訊芯片怎么來選型？比如波特率至少要多少合適？電平有沒要注意點地方？

(1)首先這位同學的問題不明確

(2)我的猜想一：你是想要PC端和MCU至今進行串口通訊

(3)我的猜想二：你是想要PC端和MCU端就是USB的通訊

(4)如果是猜想一的話，則我們直接使用TTL轉USB或者232轉USB的方式，如果你的MCU有232接口的話

(5)如果是猜想二的話，那我們就使用USB進行USB通訊即可

(6)針對于TTL轉USB其芯片選型其非常成熟，大家隨便搜索一下就可以找到，波特率一般情況下我們都是通過杜邦線連接，所以我們不希望其太快，大多數情況下我們波特率選擇9600即可；電平不管是TTL還是USB其物理層是規定好了的所以我們按照其物理層協議涉及即可

(7)針對于232轉USB其芯片的選型也非常成熟，同樣大家可以到各大元器件廠商去搜索，一抓一大把，波特率我們和TTL轉USB一樣，我們一般都是選擇9600即可；電平不管是232還是USB其物理層是規定好了的所以我們按照其物理層協議涉及即可

(8)如果是USB和USB的通訊，則我們需要考慮其具體的方式，誰做HOST誰做slave，還是使用OTG方式，USB和USB通訊的話我們大部分情況下不涉及選型，一般MCU其內部會有USB的驅動芯片的,我們只要做好接口設計接口，其通訊速率不存在波特率一說，我們USB通訊有low speed(1.5MHz)， fully speed(12MHz), high speed(480MHz), 電平遵循其USB物理層協議即可

 

 

2. 老師，有的芯片底部有EPAD腳，用來接到板子的銅皮，并與地相連，用來散熱。想問的是：為什么這個腳接到板子地會散熱效果更好，而不能單獨接一片隔離的地區域呢？如何用最形象的方法去理解呢？

(1)首先大家要明白一點，EPAD主要是在QFN和DQFN封裝相關的IC中會進行如此設計

(2)什么叫QFN和DQFN呢？上圖 ，如下:

 

(3)由上圖可知，所謂的EPAD其實指的是在諸如QFN封裝的IC其中心區域那一塊大的銅皮

(4)這塊大的銅皮有兩個主要作用:

A.接地：一般QFN封裝的IC其尺寸都可以做的非常小，為什么呢？最主要的原因其實是其架構設計不同，最大的特征就是EPAD的設計，大家可能會沒有注意到一般有EPAD的芯片其都沒有GND的引腳為什么呢？其實就是EPAD類似于我們PCB板設計立面的單獨的地平面，所以EPAD首先第一個功能連接了IC內部所有的地，這樣就會使得IC其尺寸變得非常小，但與此同時也引發了另外一個問題，就是一旦我們的EPAD其沒有可靠焊接，IC就不能正常工作，這個時候怎么辦，我們就需要對EPAD做小心的處理來確保我們可靠焊接

B.散熱.由于尺寸小，所以其熱阻會比較大，至于熱阻的計算公式我們就不推導了，大家可以自行度娘，大家也知道我們熱阻的定義一般是℃/W，其實是表明了其散熱效率，散熱效率其實和熱阻是成反比的關系的，由于我們IC所有的地連接到了一起所以其散熱就顯得尤為重要，所以基于散熱的目的我們也要特殊考慮EPAD其封裝到底該怎么處理

(5)所以針對于這位同學一開始的提問我們要明確一點就是:大部分情況我們EPAD其實不是接到大地而是接到其相應的GND上面

(6)綜合上面的分析:我們針對于EPAD其封裝以及Layout我們要綜合考慮如下:

A.我們一般在IC散熱的問題上我們主要是漏銅或者多打散熱過孔，從接地的角度而言，我們也可以通過多打過孔來實現其回流路徑更短，所以綜合第一點我們可以使用多大過孔的方式來實現散熱和SI完整性的問題如下圖:

 

B.大家覺得上面的EPAD的處理其合理嗎？為什么呢。為什么很多過孔打在了靠近邊緣的地方呢，其實最主要的我們的邊緣最靠近所有的引腳，這樣我們不同的引腳其信號就可以最快速的回流，縮短了回流路徑，所以要靠近邊緣打過孔，越靠近，其回流路徑越短，所以在邊緣的地方我們打了很多過孔

C.其次在我們進行layout的時候，我們也要仔細考慮和地相關的問題，我首先給大家拋一個圖出來，大家仔細思考其layout是否合理？

 

D.上圖是QFN封裝，該封裝的最大特點是EPAD和焊盤之間的孔隙比較小，所以其實這樣的layout是不合理的，為什么呢？因為大量在EPAD旁邊走線，在貼片的時候很容易造成其他pin腳和GND的短路

E.我們再給大家拋一個圖出來，大家來分析該圖的layout是否合理？

 

F. 上圖的layout如果結合我們前面的分析其實不合理的，但是上圖其封裝是DQFN其EPAD和引腳焊盤之間的縫隙空間比較大，而且一般這樣的封裝其焊盤引腳都比較多，所以這個時候我們不得不權衡利弊，基于具體的產品，我們其實是可以在其內部進行走線的

 

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