I2C总线物理拓扑结构
I2C 总线在物理连接上非常简单，分别由SDA(串行数据线)和SCL(串行时钟线)及上拉电阻组成。通信原理是通过对SCL和SDA线高低电平时序的控制，来 产生I2C总线协议所需要的信号进行数据的传递。在总线空闲状态时，这两根线一般被上面所接的上拉电阻拉高，保持着高电平。
I2C总线特征
I2C总线上的每一个设备都可以作为主设备或者从设备，而且每一个设备都会对应一个唯一的地址(可以从I2C器件的数据手册得知)，主从设备之间就通过这 个地址来确定与哪个器件进行通信，在通常的应用中，我们把CPU带I2C总线接口的模块作为主设备，把挂接在总线上的其他设备都作为从设备。
I2C总线上可挂接的设备数量受总线的最大电容400pF 限制，如果所挂接的是相同型号的器件，则还受器件地址位的限制。
1、为什么PCB生产时要做「拼板(panelization)」作业？然后打好SMT后又要再麻烦的裁切成单板？
2、PCB的板边(break-away/coupon)又是做什么用的呢？
3、不是说板材使用得越少就越便宜吗？板材使用率又是怎么一回事？
PCB生产为什么要做拼板(panelization)作业？
一般的电路板生产都会进行所谓的「拼板(Panelization)」作业，其目的是为了增加SMT产线的生产效率。
PCB通常都会有所谓「几合一」的板子，比如说二合一(2 in 1)、四合一(4 in 1)…等。
如果你有机会到SMT生产线上走一遭，你会发现SMT产线的最大瓶颈(bottle neck)其实在「锡膏印刷（Solder paste printing）」制程，因为不论PCB的尺寸多大，其印刷所花费的时间几乎都落在25秒上下，也就是说其后面单价较高的快速贴片打件机、泛用贴片打件机所花费的时间如果少于锡膏印刷机，就会空等，站在经济效益的角度来看，这就是一种浪费。
作者： Yuan Tan
第一部分：输出电压噪声
输出电压波形中除了开关频率分量的纹波以外，还存在高频噪声分量，如图1所示。高频噪声是如何形成的呢？主要是由电路中的寄生参数造成的。在实际电路中，PCB走线存在寄生电感和电阻，输入输出电容会引入寄生电感和电阻，两个不同电位的平面之间会形成寄生电容。以Buck电路为例，上下管切换的瞬间，输入回路中的寄生电感与开关管的输出电容谐振。因此，开关节点SW在上升和下降沿会产生高频振荡，且寄生参数越大，振荡的幅度也越大，甚至损坏开关管。该高频振荡会通过SW节点与输出VOUT之间的寄生电容耦合到输出电压，也就是输出电压中的高频噪声。
第二部分：输出电压噪声的抑制
作者： Yuan Tan
医疗设备、测试测量仪器等很多应用对电源的纹波和噪声极其敏感。 理解输出电压纹波和噪声的产生机制以及测量技术是优化改进电路性能的基础。
第一部分：输出电压纹波
以Buck电路为例，由于寄生参数的影响，实际Buck电路的输出电压并非是稳定干净的直流电压，而是在直流电压上叠加了输出电压纹波和噪声，如图1所示。
实际输出电压纹波由电感电流与输出阻抗决定，由三部分组成，如图2 所示。
1、电感电流纹波通过输出电容的寄生电阻ESR形成的压降
2、输出电容的充放电
3、寄生电感引起的电压突变
我们打开一个MOS管的SPEC，会有很多电气参数，今天说一说热阻、电容和开关时间这三个。
热阻，英文Thermal resistance，指的是当有热量在物体上传输时，在物体两端温度差与热源的功率之间的比值，单位是℃/W或者是K/W。
半导体散热的三个途径，封装顶部到空气，封装底部到电路板，封装引脚到电路板。
结到空气环境的热阻用ThetaJA表示，ThetaJA = (Tj-Ta)/P
其中Tj为芯片结温，Ta为芯片环境温度，如下图所示。
还有一些其他的热阻参数如下：
ThetaJC=(Tj-Tc)/P，结到封装外壳的热阻，一般而言是到封装顶部的热阻，所以一般的，ThetaJC=ThetaJT
ThetaJB=(Tj-Tb)/P，结到PCB的热阻。
如下是一个NMOS的开关电路，阶跃信号VG1设置DC电平2V，方波（振幅2V，频率50Hz），T2的开启电压2V，所以MOS管T2会以周期T=20ms进行开启和截止状态的切换。
首先仿真Vgs和Vds的波形，会看到Vgs=2V的时候有一个小平台，有人会好奇为什么Vgs在上升时会有一个小平台？
带着这个疑问，我们尝试将电阻R1由5K改为1K，再次仿真，发现这个平台变得很小，几乎没有了，这又是为什么呢？
工程界常常使用保护地线进行隔离，来抑制信号间的相互干扰。的确，保护地线有时能够提高信号间的隔离度，但是保护地线并不是总是有效的，有时甚至反而会使干扰更加恶化。使用保护地线必须根据实际情况仔细分析，并认真处理。
保护地线是指在两个信号线之间插入一根网络为GND的走线，用于将两个信号隔离开，地线两端打GND过孔和GND平面相连，如图所示。有时敏感信号的两侧都放置保护地线。
要想加入保护地线，首先必须把两个信号线的间距拉开到足以容纳一根保护地线的空间，由于拉开了信号线的间距，即使不插入保护地线，也会减小串扰。插入保护地线会有多大的作用？
低频模拟信号包地
我们来看表层微带线情况下串扰的大小。假设走线是50Ω阻抗控制的，线宽为6mil，介质厚度为3.6mil，介电常数为4.5。并假设两路信号都是载波频率为30Mhz，带宽为2Mhz的模拟信号。
关键性元件需要在PCB上设计测试点。用于焊接表面组装元件的焊盘不允许兼作检测点，必须另外设计专用的测试焊盘，以保证焊点检测和生产调试的正常进行。用于测试的焊盘尽可能的安排于PCB的同一侧面上，即便于检测，又利于降低检测所花的费用。
1.工艺设计要求
(1) 测试点距离PCB边缘需大于5mm；
(2) 测试点不可被阻焊剂或文字油墨覆盖；
(3) 测试点最好镀焊料或选用质地较软、易贯穿、不易氧化的金属，以保证可靠接地，延长探针使用寿命。
(4) 测试点需放置在元件周围1mm以外，避免探针和元件撞击；
(5) 测试点需放置在定位孔（配合测试点用来精确定位，最佳用非金属化孔，定位孔误差应在±0.05mm内）环状周围3.2mm以外；
(6) 测试点的直径不小于0.4mm，相邻测试点的间距最好在2.54mm以上，但不要小于1.27mm；
(7) 测试面不能放置高度超过6.4mm的元器件，过高的元器件将引起在线测试夹具探针对测试点的接触不良；
(8) 测试点中心至片式元件端边的距离C与SMD高度H有如下关系：SMD高度H≤3mm，C≥2mm；SMD高度H≥3mm，C≥4mm。
前面总结了UART/I2C的技术要点，SPI相对I2C而言，比较简单。本文来总结一下SPI总线个人认为比较重要的一些技术要点。
什么是SPI？
SPI(Serial Peripheral Interface) 是一种嵌入式系统中应用广泛的同步串行通信、主从架构式总线接口。80年代由摩托罗拉开发，已成为事实标准。
这句话里有几个关键要点：
要理解这些要点，先上图，一图胜千言：
前文总结了单片机串口个人认为值得注意的一些要点，本文来梳理一下 I2C 总线的一些要点。这个题目有点大，本文对于 I2C 其实很多地方也没整清楚，只为了与前文形成系列，如果大家有补充欢迎留言。说了些闲话，进入正题吧。
I2C 之前世今生
(Inter-Integrated Circuit)，是一种同步、多主、多从、分组交换、单端、串行计算机总线，由飞利浦半导体(现在的 NXP 半导体)在 1982 年发明。它广泛用于在短距离、板内通信中将低速外设集成电路附加到处理器和微控制器上。I2C 也可以写成 I2C 或 IIC。
自 2006 年 10 月 10 日起，实施 I2C 协议不需要任何许可费用。但是，获得恩智浦分配的 I2C 从设备地址则需要付费。一些竞争者如西门子(后来的英飞凌技术，现在的英特尔移动通信)、NEC、德州仪器 TI、意法半导体(以前的 SGS-Thomson)、摩托罗拉(后来的飞思卡尔，现在与 NXP 合并)、Nordic 半导体和 Intersil，自 20 世纪 90 年代中期以来已经陆续发布了很多兼容的 I2C 标准的芯片。