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#TI校园故事#+ 和TI那些事

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buer1209|  楼主 | 2012-10-27 16:19 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 buer1209 于 2012-10-27 16:30 编辑

#TI校园故事#+ TI那些事

学校:山东大学
院系:控制学院,自动化
参赛经历:2011年全国大学生电子设计大赛山东赛区(TI赞助)
                     2012TI杯山东省电子设计大赛(指导)
                     2011 TI 杯大学生电子设计竞赛冬令营

TI那些事参赛篇


对于工科院校的同学,电子设计大赛的经历无疑是大学阅历中浓墨重彩的一笔。我大学中最大的幸运是接触了电子设计这个领域,并不断学习相关知识,从单片机到电路设计,让我的视野开阔,能力提高。现在想想最遗憾的事情也和电子设计有关,在去年电子设计中作品最终出了意外,没有拿到理想的成绩。虽然重在参与,但每每想到那段为之奋斗的岁月,心里既有甜蜜,也有淡淡的遗憾。经历了就是一种财富,我会珍惜。

第一次参加电子设计竞赛是在2010年,虽然当时山东赛区不是TI赞助的,但在训练及比赛期间还是用到了大量的TI芯片。那一年,我大二,第一次参加电子设计比赛,第一次知道德州仪器,第一次吃到德州扒**(当年比赛是在山东德州)。那时候听到德州仪器或许还会联想起德州扒**,但是一路走来,经历过,学习过,你对德州仪器的感情会比对德州扒**深的多。第一次电子设计比赛,作为菜鸟,控制器仍停留在51AVR阶段,对模拟器件的选型也是茫然无所知。感谢辅导老师给我们推荐了TI的器件选型手册,按照黄争老师讲的器件选型方法,在TI官网上寻觅合适的样片。在训练过程中,用到了TIAD(TLC2543),DA(DAC7821), 比较器(TL3016),运放(LM318)等,对这些芯片印象还是比较深刻,尤其是AD和运放在我们最终作品“LCR测量仪中发挥了很重要作用,最终也获得了二等奖。当年对TI印象最深刻的就是样片多,发货快。也许有人会说TI钱多人傻,但你只有理解TI的大学计划及战略才能理解TI的大手笔。不得不说,TI的大学计划及样片申请是非常有战略眼光的,这对于公司和对于学生,本身就是双赢的事情,TI值得尊重。

2011年,褪去了刚接触电子设计时的青涩,我再一次出现在电子设计这个舞台。2011年是电设国赛,山东赛区是TI赞助的。今年我们选择的题目是开关电源并联供电系统,整套方案下来几乎全部是TI的芯片。控制器选用ARMM3系列的3S811,电源芯片用了TPS5430,仪表放大器INA118INA128,另外还有AD2543DA5618. 可以说,在此方案中,用TI的芯片完全可以搭出一个完美的系统。电流分配方案采用的电压电流双闭环进行调节,这次比赛从方案到芯片选型,我们都比较满意。在比赛过程中,也发现了很多问题:
1.纹波问题:开关电源输出脉动相对比较大,处理不好既影响采样,也会对均流方案产生干扰。查了很多资料,各种滤波,增大铺地面积,磁环消除干扰等,最终输出电压得到改善,系统趋于稳定。
2.初始电压设定:如果两路开关电源初始压差较大,会对闭环调节产生较大干扰,PI很容易饱和。所以一定要把初始状态调好。


2011年冬天,129日,我们来到上海,参加TI杯大学生电子设计竞赛冬令营。这一天是我的生日,这个生日不断收到惊喜,冬令营的这次经历也可以算是TI送我的一份大礼。总之,这次冬令营过的很happy,收获也很大。首先谈谈这次冬令营的比赛吧,虽然也是比赛,大家心态倒是都很平和,抱着相互学习的心态进行交流。我们选的依然是电源类的题目,功能相对简单,但指标要求很高。先不说我们指标实现的怎么样了,各路大神真是把我们震住了,在经验交流会上他们讲述的指标我们只能膜拜了,虽然方案都是一样的,但最终的指标差别还是很大。从这次经历看,做设计做的不仅仅是功能,更重要的是指标。如果仅仅是实现功能,你就好像是在做山寨机,功能强大,却很脆弱。做设计更像是在做iphone,把每个细节都要做到极致。这次冬令营对我影响蛮大的,一方面对电子设计有了更深的感悟,知道自己要如何提高;另一方面,在这次活动中认识了很多志同道合的朋友,像复旦红极一时的老达他们,还有电子科技大学幽默却又及其睿智的高阳等人。

2012年,我已经本课毕业,逐渐融入研究生课题,应该会和比赛渐行渐远。幸运的是今年可以再一次参加电设,只不过这次是应邀为某所专科院校做电子设计培训。出于对电设的热爱,并且也想弥补一下之前的遗憾,我经过权衡再一次和电子设计结缘。同样是TI赞助的比赛,不过一开始就强烈的感觉到今年比赛是低功耗的天下。今年辅导的学生选题简易低功耗数字万用表,整个系统采用9V方电池供电,可想而知,该系统对功耗的要求是多么严苛。最终确定方案是采用430Launchpad 作为控制器,电源芯片采用TPS54331,运放选用TLV2372,通过这些器件选型在硬件上降低了功耗,在软件方面,通过选择只给当前工作电路供电,长时间无操作单片机休眠等方式降低功耗。在该题目上,TI芯片低功耗和高性能得以体现,我师弟做的那个低功耗倾角测量仪的题目,用电容可以为整个系统供电3分钟左右,神乎其神。其实早在他们去参加TI模拟系统邀请赛的时候,他们就描述了用电容充电给LED系统供电的题目,没想到电设中也出了类似的题目,TI在低功耗方面做得真是很出色。这次比赛,虽然没有直接参加,但TI的低功耗还是令我印象深刻。今年他们学校4支队伍,拿到两个一等奖,两个二等奖,看到自己的经验和知识可以向下传承,心里还是很高兴的。经过这次比赛,他们肯定会对430TI芯片有种全新的认识,我对TI低功耗以及器件选型的认识也更加深入。

大学四年,从接触电子设计开始,参加了无数比赛。在我看来,做电子设计比赛完全不会影响学习,只有理论和实践有机的统一起来,学生才能更好的理解所学的知识。我从来不后悔选择了这么一条路,我也在鼓励学弟们多参加类似活动,多到实验室去自己设计一些东西。通过比赛,学到的不仅仅是知识,他培养了学生自主学习能力、创新能力和团队协作能力。我相信,经过这些比赛的洗礼,我可以走的更远。

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沙发
buer1209|  楼主 | 2012-10-27 16:23 | 只看该作者
本帖最后由 buer1209 于 2012-10-27 16:31 编辑

和TI那些事—学习篇

掐指一算,我接触TI也有两年多了。在这期间,TI为我的学习提供了很好的平台和条件。迄今为止,我接触的TI公司产品主要是控制器和模拟器件。控制器平台有430f149, Launchpad G2553, Arm Cortex M3, DSP2812以及最近刚上手的C2000 Launchpad. 模拟器件主要是做宽带放大器的时候研究过,电压型、电流型、程控型、高精度、轨到轨等等,各种性能的芯片几乎都用过了,也总结了很多经验。到了研究生,开始研究电力电子,DC-DC变换也用到了很多TI公司的芯片。         

最初接触430单片机是在大三那一年,申请了芯片,买了转接板和相关器件,自己制作单片机最小系统,做完发现没有下载器,于是开始查资料做下载器。筛选了两种方案,一种是用PL2303通过串行下载方式给单片机下载,另一种是参考很多TI原厂板子上的TUSB3410设计,由于需要烧固件等原因,这个方案当时没有成功,只能用PL2303下载,虽然不甚稳定,但可以凑合着用了。我学习单片机一般都是先硬件后软件,把单片机工作原理弄明白,在学习编程,会容易的多。现在TI推出了Launchpad,可以很快上手,缩短了开发流程。不过个人感觉这样的demo板也让初学者失去了接触硬件的机会。

刚接触430的时候,说实话是不怎么看好16位的单片机,总是感觉她处在8位低端单片机和32位高性能单片机之间地位会很尴尬。随着了解的深入,你会发现430单片机有其独特的优势,或者说TI公司的控制器有其独特的优势。第一点:低功耗;正如前面比赛中所说,430的低功耗令其他单片机无法望其项背。第二点:头文件很有特色;在我个人看来,TI的控制器头文件真是工程师智慧的结晶,头文件把枯燥的0,1转换成象形的名称。在熟悉之后会感觉用起来特别方便。第三点:传承性;我在本科毕业设计期间用DSP2812完成了多电平逆变器控制器的设计,在用DSP2812的时候,虽然很多操作和430不尽相同,但是设计的理念和核心思路都是一样的,有了430基础,上手特别快。诚如巴萨足球的传承一样,巴萨从预备队到二队再到一队,足球理念都是一致的,他们踢的是同样的足球。在TI的产品中,从430到后来的DSP,我感觉设计的理念都是很相近的,虽然实现功能和应用领域千差万别,但理念却是同出一宗。因此,有了430的基础,再学习其他TI的MCU就会简单很多。

谈完TI控制器的学习,还想聊一聊对TI模拟器件的看法。在一个系统中,模拟部分的指标往往是最难实现的,TI提供的高性能模拟器件为设计提供了不少便利。在准备电子设计期间,练习了一个宽带直流放大器的题目,核心要求就是你的系统带宽尽量大,可以处理小信号。如果自己用分立元件搭的话,首先是设计周期长,其次是性能无法保证。最终我们参考芯片选型指南,前级采用FET高速运放THS4631增大输入阻抗,中间级采用OPA690进行两级放大之后再经过VCA810程控运放,后级用电流型运放THS3091,最后再加上BUF634增大功率。整个系统用几个芯片外加少许阻容元件就可以搭出来了,性能直接可以满足发挥部分的要求。TI的高性能模拟器件的确是在信号处理中表现出色,可以很容易实现所需指标。个人感觉芯片选型很重要,只有选择合适的芯片才能发挥最佳水平。黄争老师编写的单片机及模拟器件选型指南给了我很大帮助,也希望不知道如何选型的同学可以参考一下。         

我接触比较多的是TI的电源芯片。从电子设计开始做电源类的题目,到现在转到电力电子专业做开关电源,之间接触过一些电源芯片。也是从最初只能参考网上经典电路焊板子,到最后可以自己计算改一些参数达到更好的性能。TI推出的SwitcherPro软件,可以很好的帮助初学者设计典型应用电路,选择芯片和参数,一键就可以得到参考电路,对电路中的参数略做修改就可以应用了,非常简单。也许,刚开始做电源的时候,只关注输出电压及带负载能力,对于输出纹波,系统EMI都很少过问。这很正常,我们刚开始都是这样。随着学习的深入,会不断查资料如何消除干扰,如何滤波,如何得到性能最优的电源。这是一个从功能到性能的转变,并且经验在其中起到了很大的作用。因此,在学习过程中,一定要多多积累经验,并向经验丰富的老师或学长请教,一点点积累,才能不断提高。         

无疑,TI的产品已经建立了自己的帝国,从低功耗430到A8/A9处理器,从常用IC到高性能模拟芯片,TI产品遍布广泛。我接触的TI还只是冰山一角,在今后会接触更多,学习更多。TI也建立很好的分享平台,像德州仪器技术支持社区及其合作的论坛。在这些平台上,学到了很多,也分享了很多。借助这些平台,我可以学到更多知识。

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板凳
buer1209|  楼主 | 2012-10-27 16:24 | 只看该作者
本帖最后由 buer1209 于 2012-10-27 16:31 编辑

TI那些事情感篇


TI对我的影响不仅仅是提供了一个良好的学习平台,更重要的是TI的企业文化让我对将来的人生规划有了更深刻的认识。起初,用TI的产品,对TI慷慨大方的企业作风很是看好,但真正让我了解TI的是参加2011 TI 杯大学生电子设计竞赛冬令营。我曾说,有幸参加冬令营是我当年最好的生日礼物。在这里,认识了PeterPan 还有面对面和黄争老师交流,在交流过程中感觉TI的这些员工有种很特别的感觉,后来私底下和同学交流,大家一致认为这些员工有很强的企业荣誉感。他们把在TI的工作当成事业来做,并且乐此不疲,只有这样的工作环境才是大家想要的吧。后来在济南的研讨会上,碰到一些TI员工,和他们交流感觉是相同的,他们发自内心的认可自己的公司,并乐意为之奋斗。这是一种难得的企业荣誉。前几天陪师兄去了TI的校园招聘,两年后如果有机会,我也愿意在这种环境下奋斗。



TI谈感情另一个重要的原因就是TI联合实验室。在今年初TI和山东大**合实验室正式挂牌,在老师的指导下,我亲手把那几个匾牌挂上。一方面,我们创新实验室可以借TI的平台给实验室的同学们提供更好的实验平台;另一方面,也可以让更多的同学了解TI,去使用TI简单方便的平台和性能优越的器件。虽然现在已经读研究生,离开了那个留下太多美好**的实验室,有时间还是会经常过去和实验室的同学交流。近期,TI将在济南举办联合实验室教师峰会,届时也会到我们学校实验室参观,这对我们创新实验室的建设无疑是最好的促进。最近在那边帮忙布置实验室,仿佛看到了之前的点点滴滴,写下来也算是一种怀念。据说,当人开始回忆的时候,他已经老了。我们这群老男孩也陪TI走过了很多光阴,几许欢笑,几许心酸,都沉淀在青春里吧。

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地板
buer1209|  楼主 | 2012-10-27 16:24 | 只看该作者
写在最后

本次21IC推出此活动,可以借机缅怀一下和TI并肩奋斗的日子。从对电子懵懂的年纪走到现在,一路都有TI的身影。感谢TI21IC本次活动,我又重新缅怀了一下从前的点点滴滴。同时,特别想对电子设计中辅导我们的老师说声谢谢,他们一直在无怨无悔的为学生付出。感谢一路走来伴随我成长的TI

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buer1209|  楼主 | 2012-10-27 16:32 | 只看该作者
陆陆续续也会上一些图,以图说事。

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haidixibahe| | 2012-10-27 19:35 | 只看该作者
真励志!

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chao11yue| | 2012-10-27 19:48 | 只看该作者
你的大学过的好充实

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engtafanzhuan| | 2012-10-27 19:56 | 只看该作者
羡慕

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xichengmadia| | 2012-10-27 20:09 | 只看该作者
你跟ti有不解之缘

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beiwaroad| | 2012-10-27 20:19 | 只看该作者
你的大学生活没虚度

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taihezhibanh| | 2012-10-27 20:34 | 只看该作者
你用的好全啊

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heibaiyinjiag| | 2012-10-27 20:39 | 只看该作者
我也要像楼主一样

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buer1209|  楼主 | 2012-10-28 11:05 | 只看该作者
图中左边是430 Launchpad, 参加2012年电子设计的同学肯定都不陌生吧,板载仿真器,可以根据自己需求选择不同的G2系列单片机,非常适合入门及开发。在今年的比赛中,我们实验室很多队伍把它用在系统中,很好的满足了低功耗的需求。
图中右边是TI近期推出的C2000 Launchpad, 在设计风格上和430 Launchpad 一脉相承,仔细对比,你会发现连板子尺寸都是一样的。感觉改进的地方是C2000 Launchpad 板子下面也引出排阵,很方便直接应用在项目中,就像IC一样可以插拔。

最初接触430 Launchpad 是在TI刚在国内推广板子的时候,也算第一批吃这个螃蟹的人。那时候和网友一起交流,总结经验,整理文档。后来,TI推出了培训视频,很方便网友去学习,如此好的资源一定不能浪费。430 Launchpad已经伴我参加了冬令营,2012电子设计比赛和一些小项目的制作,研究生以后整天和电力电子打交道,手里的板子也可以送给有需要的网友,不包邮哦,亲。

C2000 Launchpad 是参加德仪社区经验分享活动送的,目前活动尚未结束,感兴趣的可以去参加啊,http://www.deyisupport.com/question_answer/f/56/t/14184.aspx 目前也尚在摸索阶段,有经验可以分享。

TI Launchpad 是一个很不错的创新,简单却不简单。TI思路的传承性从这两块板子上面也可见一斑。TI可以帮助一个菜鸟进阶到高手,并且思路是一致的,境界越来越高。跟随TI的脚步,踏踏实实学就可以了。

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buer1209|  楼主 | 2012-10-29 08:40 | 只看该作者
分享一下TI冬令营那些事冬令营期间,也进行了一场小竞赛,不过这个竞赛大家心态多半是为了交流,相互学习。和如此多大牛同台竞技,的确会令人受益匪浅。

电源类题目如图中所示,需要制作高效率的DC-DC电源,这个题目虽然功能要求比较简单,但指标要求却是相当高的。稍后我会整理一下我们组当时做的资料

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buer1209|  楼主 | 2012-10-29 14:07 | 只看该作者
对于此题, 元芳你怎么看?

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buer1209|  楼主 | 2012-10-29 21:12 | 只看该作者
开关电源主电路采用TI公司电源芯片TPS54331, 典型电路通过软件SwitcherPro 进行设计,并在此基础上进行修改。TPS5430最低输出电压为1.25V, 不适合应用在此系统中,但是两款芯片用起来是一样的。


SwitcherPro 设计的电路可以看出,输出电压通过电阻分压后形成负反馈,控制芯片内部开关管进行开关,把输出电压稳定在目标值。对于要求输出电压可调,只能通过单片机来实现了。记得当时只有430launchpad可以使用,也没有提供其他开关元件等。


对于可调电源设计,只需把输出电压分压后用单片机采集,然后经单片机处理后把电压输出到电源芯片的反馈端。在实现的过程中,电压采集可以用430 Launchpad 内部的AD去实现,由于单片机内部没有集成DA,也没提供DA芯片,只能通过PWM + 低通滤波的方式去实现电压输出。最终精度还是可以接受的。


在设计过程中,TI高性能的芯片无疑发挥了很大作用,TPS54331 输出效率可以轻松达到85%以上,只是电路纹波略大,当时也没想到很好的处理方法。后来在经验交流中,很多人同缩短走线距离,大面积铺地,增加电容等方式比较好的解决了纹波问题。

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主要原理图

主要原理图

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jerrycai| | 2012-10-29 21:16 | 只看该作者
呵呵人气很旺啊

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buer1209|  楼主 | 2012-11-1 08:35 | 只看该作者
18# lywangying 感谢关注,参赛的时候没写报告,你需要的话我把电路图和程序整理一下给你

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buer1209|  楼主 | 2012-11-7 19:47 | 只看该作者
看到了很多网友分享自己与TI的故事,突然感觉自己并不孤单,  在这里找到了很多优秀的前辈和志同道合的朋友,在这里找到了很多对TI有同样感情的人,在这里一定不会孤单...

回想一下当时写**时候的心情,真是感慨万千,在这个平台上分享,学习,进步。前面还有好长的路要走,向那些去TI工作的前辈学习,弥补自己的不足,为将来理想的生活奋斗,加油了。

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xuyuantao| | 2012-11-11 10:38 | 只看该作者
支持一下   加油

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