以太網物理層設計的案例
以太網物理層IOP測試設備TESTBASE-EIOP
背景
OPEN聯盟（OPEN Alliance）是一個由OEM、tier1和tier2共同組建的非盈利開放性的行業聯盟，旨在將以太網技術在汽車環境中應用及推廣。
為了保證各個供應商之間的控制器能夠互聯互通，OPEN 聯盟TC8工作組致力于100BASE-T1和1000BASE-T1車載以太網ECU測試規范的開發，相應的規范《OPEN Alliance Automotive Ethernet ECU Test Specification Layer 1》已于2020年初更新到3.0版本。同時，《OPEN Alliance Automotive Ethernet ECU Test Specification Layer 1 1000BASE-T1》 V1.0版本也于2020年初釋放。
TESTBASE-EIOP是經緯恒潤自主研發的車載以太網物理層IOP（交互性）自動化測試設備，可完整覆蓋OPEN TC8 IOP測試標準。
展開 【新品發布】以太網通信和數據庫設計工具 - INTEWORK-VDE
在這樣的背景下，車載以太網以其更高的數據傳輸帶寬、更為靈活的連接架構以及更為強大的迭代升級能力，有望成為未來智能網聯汽車上的主干網絡。
經緯恒潤的INTEWORK-VDE（Vehicle Database Editor）工具作為一個專業的數據庫設計編輯工具，對應V模型的系統設計階段，并以通用的數據接口為后續的零部件設計提供支持。VDE在支持CAN(FD)、LIN的基礎上開發了以太網通信設計的功能，能夠支持SOA設計以及基于SOME/IP的通信系統設計，快速便捷地進行數據類型定義、服務定義、服務部署，以及SOME/IP和SOME/IP-SD的通信行為定義，為車載網絡工程師提供輕量化的敏捷開發環境。
產品介紹
VDE作為基于整車進行網絡通信設計的工具，能夠支持CAN(FD)、LIN、以太網的設計，支持通信數據庫（DBC、LDF、ARXML）的導出、對比、生成ChangeLog、生成網關路由表、一致性檢查、數據庫的審核及版本管理等功能。
VDE的以太網功能是繼基礎版之后的又一功能，其目的在于為用戶提供一個友好的以太網數據庫編輯平臺，可以便捷實現以太網數據庫的創建工作。VDE導出的ARXML文件滿足AUTOSAR規范要求，并支持導入至CANoe、DaVinci、SWCDesigner等工具進行仿真測試、代碼生成等工作。除此以外，VDE也可以通過實現ARXML的導入、編輯、再導出以滿足用戶更為靈活的需求。
展開 面向服務架構SOA和以太網通信設計方法
五、以太網通信設計
(Ethernet Communication)
(1) ECU定義(ECUDefinition)
定義網絡拓撲中每一個ECU的ID，該ID用戶后期MAC地址的自動計算，以太網物理層類型選擇（例如100BASE T1），CNB主從時鐘選擇，MAC Address生成硬件MAC地址，VLAN 設置VLAN屬性，IPV4配置。
(2) 以太網Cluster 配置（Ethernet Cluster Configuration）
定義ECU的Socket Addresses，指定傳輸協議TP，指定傳輸端口Port，NetworkEndpoint以及IPV4 Address。
六、服務部署/軟件映射
（Service Deployment/SoftwareMapping）
在設計完Service以及ServiceInterface，并進行服務實現（Service Implementation）后，并設計完網絡拓撲后，在面向服務的系統設計中下一步工作就是進行服務的部署，在將服務角色部署到ECU后，可自動創建實例化的Composition Type，用來實現服務角色，并同步在ECU內部創建Process Unit。
展開 RTaW—基于車載以太網TSN的下一代E/E架構設計優化工具
RTaW-Pegase（V4.2.7）全面支持CAN（FD）、車載以太網以及TSN協議的設計仿真及性能評估。該軟件功能強大且使用便捷，ZeroConfig功能可根據用戶輸入一鍵式自動完成車載以太網TSN協議參數配置工作，優化TSN網絡拓撲以及調度機制。不斷新增的功能也將在更廣的范圍內支持車載網絡全網時間分析及優化。
經緯恒潤持續關注車載以太網國際新趨勢，為客戶提供各類優質先進的車載以太網相關工程咨詢服務，涉及車載以太網設計、AVB/TSN量產應用、SOA架構、網絡安全設計和測試等多個領域。RTaW兩年前由經緯恒潤引入國內，是該公司在中國的重要合作伙伴。恒潤已為國內多家知名汽車企業提供了基于RTaW-Pegase產品的車載以太網TSN設計工程咨詢服務，更多資訊請訪問經緯恒潤官網或官微。
[1]O. Creighton, N. Navet, P. Keller, J. Migge, “Towards Computer-Aided, Iterative TSN-and Ethernet-based E/E Architecture Design,” IEEE Standards Association (IEEE-SA) Ethernet & IP @ Automotive Technology Day, 2020.
[2]J. Yoshida, “Unveiled: BMW’s Scalable AV Architecture,” EE|Times, 4 2020.
展開 
HMT070ETD-1D開發筆記: 充電樁顯示屏設計, 以太網數據交互
充電樁系統設計方案涉及強電、計費、聯網、顯示、保護等多種功能模塊。
本文將介紹使用拓普微HMT070ETD-1D液晶模塊設計的充電樁顯示屏，該方案顯示屏獨立設計，TCP以太網接口進行數據交互，快速、穩定且非常方便集成到充電樁系統。
01
目標功能
仿照國家電網現有充電樁顯示屏操作方式。
需要有二維碼生成與顯示功能，分別將用于充電樁付費信息的安全鏈接生成；充電樁本樁信息的顯示，便于運維工作人員快速采集充電樁的各種信息。
廣告界面的顯示。主要以圖片滾動顯示的方式，顯示運營商的廣告推廣信息等。
背景圖片的添加，參數的顯示，數值的顯示。
觸摸屏的使用，如按鈕。
靈活的通訊接口，如串口，以太網接口。
充電界面，包含以下信息：充電電壓、充電電流、充電時間、充電費用、電池SOC等。
充電完成界面，包含以下信息：充電總時間，充電電量，充電總費用等。
停止充電按鍵，即用戶可提前手動結束充電。
02
拓普微液晶模塊
拓普微HMT070ETD-1D 7寸液晶屏，其模塊化、一體化設計，自供電的方式，非常適合充電樁項目中各個模塊的獨立開發與系統集成。
拓普微顯示的開發套件中直接提供了二維碼控制的生成，可直接使用拖動方式在設計界面中添加。
拓普微顯示屏提供了串口與以太網接口的原生支持。
展開 鎳鉻電阻層熱-電-力多物理場耦合仿真 ￥500
對于一般的加熱電路，電阻層分離是常見的主要故障。這是由于熱導致的界面應力過 大引起的。電阻層一旦分離，其局部就會過熱，這又加速了電阻層的分離。最后，在 最糟糕的情況下，電路可能會過熱并燒壞。從這一角度而言，研究由于溫差以及電阻 層和基板的不同熱膨脹系數引起的界面張力也很重要。電阻層的幾何形狀是設計電路 正常工作的關鍵參數。可以通過模擬電路來研究上述所有方面。
本案例基于一加熱電路模型，它由沉積在玻璃板上的電阻層組成，向電路施加電壓時，該電阻層產生焦耳熱。該電阻層的屬性決定了產生的熱量。模擬了加熱電路的焦耳熱分布以及熱膨脹變形，模擬結果如圖所示：
焦耳熱分布云圖
電熱板熱膨脹變形
感興趣的朋友，可下載模型源文件，歡迎交流
展開 少層PdS2的制備與物理特性
這些材料所具有的全新理化特性與物理機制將實現新型邏輯、存儲及互聯概念器件、新型芯片設計及制造、新型微電子結構等的換代，從而推動半導體行業的革新。盡管困難重重，在2004年通過機械剝離技術制成了石墨烯為代表的二維材料。從那時起，二維材料的研究引起了納米技術、化學、材料科學和凝聚態物理等領域的廣泛關注。但由于石墨烯缺乏固有的電子帶隙(零帶隙)，限制了數字電子在半導體領域的應用，促使了后石墨烯二維材料族的研究。其中TMDs最有希望成為應用于新興的電子應用新一代的半導體材料。新興的二維TMDs半導體材料由于其獨特的性能，在光電子領域得到了廣泛的研究。尤其是為制造新一代集成電路、超微光電子器件和薄膜晶體管提供了可能性。
近日，云南大學材料與能源學院、云南省微納材料與技術重點實驗室張旭東（第一作者），楊鵬、萬艷芬（通訊作者）團隊通過PVD和CVD相結合的方式實現制備大面積(cm2)少層、均勻的PdS2材料并表征了相關物理特性，昆明理工大學材料科學與工程學院于曉華（通訊作者）團隊提供理論計算支持。
相關論文以題為
“Centimeter-Scale Few-Layer PdS2: Fabrication and Physical Properties”
發表在期刊
ACS Applied Materials & Interfaces。
論文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c11824
作為第10組TMDs的一員，PdS2具有明顯的層數依賴性帶狀結構，在室溫下具有極高的載流子遷移率。并且首次利用角分辨偏振拉曼光譜研究了PdS2的光學各向異性。在12K ~ 300 K的溫度范圍內，研究了拉曼光譜的演變。
展開 多物理場仿真助力航天器再入大氣層：熱燒蝕現象的建模
事實上，燒蝕熱屏蔽一直用于協助飛行器承受重返大氣層時產生的高熱載荷。
一位畫家繪制的再入飛行器上的熱屏蔽。
燒蝕建模要求設置一個計算固體材料溫度隨時間變化的模型并對其求解，同時要考慮升華熱和產生的材料去除。首先，必須設置一個熱邊界條件，確保固體材料溫度不超過升華溫度。其次，要制訂一種方法，對相關域中的質量去除建模。讓我們來看一下如何在 COMSOL Multiphysics 中完成這兩項任務。
在 COMSOL Multiphysics 中對熱燒蝕建模
首先，我們考慮為上方展示的飛行器上的熱屏蔽建立一個高度簡化的模型。假設分布在熱屏蔽上的熱通量在時間和空間上一致。另一個假設是，熱屏蔽的材料屬性不變，并且與沿厚度的溫度變化相比，屏蔽平面上的溫度變化忽略不計。在這兩個假設條件下，我們可以將模型簡化成一個一維域，如下圖所示。
熱通量一致的熱屏蔽（上一張圖中）可以簡化為一個一維模型。
一維域的熱邊界條件開始于一側的熱絕緣條件，這意味著飛行器機身不排熱。另一側的熱通量一致且固定，與重返大氣層時大氣傳熱的效果相似。
最后，我們需要加入一組邊界條件，用于對材料燒蝕引起的熱損耗模擬。材料溫度達到其燒蝕溫度時轉化為氣態，并從我們的建模域中去除。因此，固體材料的溫度不可能比燒蝕溫度高，當材料溫度達到其燒蝕溫度時，表面會損失一定的質量，具體取決于材料密度和升華熱。為了對這種固體材料建模，我們需要一個熱邊界條件，以及一種對材料去除進行建模的方法。
我們針對燒蝕建模引入的熱邊界條件是一個燒蝕熱通量條件，其形式為：
(1)
其中， 表示材料燒蝕吸收的熱通量， 表示燒蝕溫度，表示與溫度相關的傳熱系數， 時為零， 時呈線性增長。
這條曲線的斜率很陡，這就確保固體溫度不可能明顯超過燒蝕溫度。除了熱邊界條件之外，我們還必須加入材料去除。
展開 八層板PCB設計，電腦主板設計分析
來源于網絡的前輩PCB作品
學好PCB設計的方法之一就是通過前輩的作品學習前輩的設計方法和技巧。
我們能在前輩的作品中學到元件布局、板層設置、線路布線
板層置
1. 信號層（TOP）
第一層信號層，又叫頂層，實物打板回來是能夠看得見的一層，可以擺放電子元件的一層。由上圖可見這層布線比較多。原因之一就是電子元件的擺放在同一層，走線的過程中不需要設置過孔轉換層。這樣可以避免過孔阻礙其他層的走線。在多層板布線反而要注意過孔的設置。
2. 電源層（VCC）
在這層沒有看到走線。是因為這一層都是電源網絡。在設計時使用特定的線進行電源分割，前提需要在電子元件布局的時候把同一電壓的電子元件擺放在一個區域內，通過過孔連接到這一層的相同區域，所以不需要走線。
3. 信號層（Inner Layer3）
這層主要走信號線，其次還有一些電源走線。下圖圖中比較大一點的走線就是電源線，小的為信號線。
4. 信號層（Inner Layer4）
這層與上一層走線布置基本上一樣。走線為信號線和電源線。
5. GND層
這層為GND網絡層，通過過孔連接。
6. 信號層（Inner Layer5）
7. GND層
圖片略。
這層與第5層一樣。
8. Bottom層
這層跟頂層一樣。很多的小芯片走線基本上都在頂層或者這一層。
走線或者布線
1. 蛇形走線
這種走線看起來感覺挺漂亮的。這樣走線的目的是為了延長走線的總長度。應用在并行數據線中，使同一組并行數據線的走線長度一致，這樣在高速傳輸數據的時候數據到達的時間保持一致。
蛇形走線的布線步驟是先使用普通的走線布線完同一組并行數據線。
展開 模具設計師必看！物理發泡注塑成型模具設計全攻略！
模具設計師必看！物理發泡注塑成型模具設計全攻略！
一套6層框架結構住宅樓畢業設計計算書及設計圖紙
總而言之，在本次畢業設計過程中學到了好多東西，也發現了有好多不懂的問題，這些問題也許以后隨著工作經驗的累便會慢慢弄明白。
大學四年學習時光已經接近尾聲，在此我想對我的母校，我的父母、親人們，我的老師和同學們表達我由衷的謝意。感謝我的家人對我大學四年學習的默默支持；感謝我的母校南昌航空大學科技學院給了我在大學四年深造的機會，讓我能繼續學習和提高；感謝各位老師老師和同學們四年來的關心和鼓勵。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨；同學們在學習中的認真熱情，生活上的熱心主動，所有這些都讓我的四年充滿了感動。 這次畢業論文設計我得到了很多老師和同學的幫助，其中我的論文指導老師*********老師對我的關心和支持尤為重要。每次遇到難題，我最先做的就是向鐘老師尋求幫助，而鐘老師每次不管忙或閑，總會抽空來找我面談，然后一起商量解決的辦法。鐘老師平日里工作繁多，但我做畢業設計的每個階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調整等各個環節中都給予了我悉心的指導。這幾個月以來，鐘老師不僅在學業上給我以精心指導，同時還在思想給我以無微不至的關懷，在此謹向鐘老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。同時，本篇畢業論文的寫作也得到了黃凱、陳忠敏等同學的熱情幫助。感謝在整個畢業設計期間和我密切合作的同學，和曾經在各個方面給予過我幫助的伙伴們，在此，我再一次真誠地向幫助過我的母校、老師和同學表示感謝！
如有需要本套畢業設計，請按如下方式免費獲取：
一套6層框架結構住宅樓畢業設計計算書及設計圖紙
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層流機翼設計技術現狀與發展
早期的層流翼型設計很重視提高失穩臨界雷諾數，直到20世紀70年代才認識到層流邊界層內擾動的增長和隨擾動頻率的變化是決定轉捩發生更重要的因素。在一定的有利壓力梯度下，盡管失穩點可在前緣附近出現，但轉捩點卻可達到70%弦長位置。這一設計思想使得新一代層流翼型可以具有較高的前緣負壓值，進而可以有較大的前緣半徑，這有利于改善翼型的高升力特性和跨聲速特性。
伴隨著設計思想的進步，層流翼型設計經歷了由低速向高速的發展，特別是跨聲速層流翼型的誕生，將軍民用大型運輸類飛機的層流機翼技術推向了新的高潮。與早期層流翼型不同，現代可用于高速飛行的層流翼型大致分為兩大類：第一類兼顧低速、高度時的層流特性，在設計條件下無激波或只有弱激波，壓力分布類似于超臨界翼型，但前緣半徑更小，從前緣到轉捩點具有較大的表面斜率，轉捩位置主要靠表面斜率設計控制；第二類能夠保證在設計條件下無激波且保持大范圍的層流，但低速時不要求層流特征，外形更接近于超臨界翼型，亞聲速時前緣負壓使得轉捩在前緣發生，而超臨界飛行時，允許存在弱激波以抬高翼型后部的負壓，從而控制從前緣到激波位置的壓力梯度。
高速層流翼型的設計工作開始于20世紀80年代。Khalid等設計了可用于超過107雷諾數的不同厚度的高速層流翼型，同期西北工業大學將超臨界翼型和層流翼型的設計思想相結合，設計了NPU系列翼型并開展了風洞試驗研究。隨后，具備高升力特性的層流翼型和層流機翼開始發展起來，翼型和機翼的設計方法也不斷進步和創新，為跨聲速下層流機翼技術的發展和成熟奠定了基礎。
展開 ASIC物理設計的挑戰及應對之策
增加引腳密度
在設計中具有多位的一個缺點是高引腳密度。引腳密度不應與引腳數混淆。雖然MBIT與單個位相比具有更少的引腳（幾乎一半），但是bin中的局部引腳密度特別高。此外，MBIT將有更多的引腳布線阻塞和引腳金屬層。下面是單個位和2位觸發器的引腳形狀圖。
圖7：多位引腳形狀
圖8：單個觸發器引腳形狀
從上面的圖像可以看出，多比特也使用金屬2（紅色層）作為障礙層，而單個比特僅使用金屬1作為障礙層。
以下是有和沒有多比特設計的引腳密度報告。在這里，我們將整個設計劃分為8.61x8.61微米的Bin。下表顯示了具有高針密度的Bin的數量。
用于捕獲引腳密度的Bin尺寸= 8.610×8.610微米
表4：引腳密度比較
多比特實驗：引腳密度大于0.5 = 3.78％的bin數單位實驗：引腳密度大于0.5的bin數= 2.04％
注意高引腳密度：高引腳密度可能導致多位觸發器的高局部擁塞。有不同的方法可以避免這些問題，
1、單元填充
2、實例填充
3、避免在電源帶下方布局多位。
MBIT的IR / EM問題
當多比特的時鐘引腳翻轉時，即使其中只有一個正在改變狀態，觸發器及其內部時鐘電路也將汲取電流。這可能導致從電源軌吸取大電流。這需要強大的電源網絡以及在多位觸發器周圍添加去耦電容。這也意味著多位觸發器的短路電流要求將高于局部區域中的單個位觸發器。
展開 物理光學工程中的光學鏡頭設計及使用
當發自于某個物體的光線穿過玻璃表面時,該束光線會被折射,就如我們在中學物理課本中學到的物理知識所描述的那樣:光線折射量取決于玻璃的折射率。如果鏡頭設計者能知道光線射入鏡頭前鏡片時的確切入射位置,以及入射角度,他就可以通過光線理論系統精確地追蹤光路。角度和距離可以通過三角函數的正弦和余弦算出來。因此通過簡單的平面幾何,光線途經的線路就可以被追蹤到。
中國論文網 http://www.xzbu.com/9/view-984267.htm
一、光學鏡頭的設計原理
為了獲得一個較理想的光學鏡頭,光學設計人員首先要清晰明確地了解使用要求、使用效果和設計結果。在設計要求方面,設計人員對鏡頭所要求的焦距、孔徑、視場、最近成像距離等光學特性參數和分辨率、畸變、光學傳遞函數等成像質量特性參數都應熟悉。光學鏡頭設計者首先要從光軸上的某點開始追蹤少量的光線,這里所假設的是每個物象點都會在膠片平面上形成與之相對應的點,所以發自物體的光線都將被轉化為這樣的成像點,并且具有同樣的相對位置。光線是由不同波長的、有顏色光波組成的,而且當光線進入鏡頭時不同波長的光波具有其獨特的光學路徑,而且理想的光線不可避免地會被鏡片所干擾而產生象差。鏡頭設計的第一要素就是對這些象差進行了解和控制。通過三角幾何函數可以計算出校正的光線路徑和現實的偏移量,這兩者之差被稱為光線路徑差,使用來控制象差的依據。典型的象差有球面象差,暈光和失光。
在上世紀三十年代,盡管人們對象差進行了量化,但象差始終是鏡頭設計的困擾因素。對于設計者來說,如果想對象差進行校正,就必須知道特定象差對于成像會造成什么影響。球面象差會影響象場中央部分的成像,象面彎曲的程度說明了角部的校正情況。
更多的鏡片給設計者帶來了更大的自由度,由于有更多的鏡片進行表面處理設計,設計者就可以在更大程度上控制象差。
展開 半導體元件物理的掌握程度對IC設計有什么影響？
要了解細節才能在設計中不掉坑里。才能設計得好。
而數字designer對工藝的掌握和器件基本知識要求不高，了解mos，知道大概怎么model，理解器件帶來的delay，就可以勝任大部分數字工作了。
如果你只是停留在寫Verilog代碼，然后做綜合，僅僅將自己的職位固化在數字電路前端設計這一段，確實沒有必要了解半導體物理。
但是寫好的芯片在設計或者測試的時候，出現各種難以解釋的問題，這就需要有良好的半導體物理知識來輔助分析了。
半導體設計整個知識體系是結構化的。我們要先學半導體物理，再學半導體器件模型，然后學電路原理，學各種電路模塊，學整個電路系統。
我們在做IC設計的時候，一般最多在器件模型的層面思考。
比如給我一只晶體管，我只會想它的電流電壓關系，寄生電阻電容，而不會去想它的電子空穴。
如果是系統設計，則更多的在電路模塊的層面思考，電路模塊的增益帶寬噪聲之類的，而不會去想晶體管的電流電壓。
注意我上面說的是一般情況。那什么時候會出現“不一般”情況呢？我認為是在遇到難以解決的問題時。
我們在結構化知識的時候會進行假設和簡化，有些極端的情況下這些假設和簡化不再成立，會造成在這個結構化層面沒法解決的問題。
這時候我們需要回溯到更基礎的層面來思考。這樣一層一層回溯下去，就需要使用到半導體物理的知識了。
我認為科班與非科班的主要區別不在于有沒有上幾門課，而在于是否具備這種回溯到最基層的能力。回溯能力也決定了你解決問題的能力。不只IC設計，任何專業都是這樣。
我聽朋友講過一個很神奇的例子。
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