FTDI란 데이터의 형태를 변환 후 전송하는 모듈이다.
서로다른 데이터 형태끼리 통신할때 사용되며 이번 포스팅은 회로설계를 다룰것이므로 자세한 동작 원리는 마이크로프로세서 포스팅에서 다루자.
해당 모듈이 사용되는 대표적인 경우는 바로 '아두이노 프로미니'에 데이터를 주입할 때 이다.
아두이노 프로 미니는 다음과 같이 생겼으며 눈씻고 찾아봐도 USB연결하는 단자를 찾아볼 수 없다.
이에 데이터 주입을 하기 위해서 점퍼선을 UART모듈과 연결해서 데이터를 주입해야 한다.
처음 PcB설계를 하기 때문에 시중에 나와있는 FTDI의 데이터시트를 자세히 보면서 따라 만들어보자.
FTDI의 데이터시트를 보면 FT232R로 만들 수 있는 다양한 회로가 나오지만 그 중 두가지 기능을 합친 회로를 만들어 보자.
첫번째로 USB전원을 점퍼선을 통해 3.3V 혹은 5V를 공급할지 선택할 수 있도록.
두번째로 외부 마이크로컨트롤러(MCU)와 연결할 수 있도록 설계해보자.
해당 회로도 및 연결단자의 주의점은 데이터시트에 자세히 나와있다.
위의 회로도를 결합하면 다음과 같다.
여기서 TP는 Test Point이며 해당 지점에 테스트 신호를 주입하거나 모니터링 할 수 있다.
이렇게 만든 회로를 이제 PcB기판으로 설계를 해보자.
File -> New -> PcB 를 누르면 검은 화면이 나오는데 여기서 Design -> import Changes...를 누르면 회로도에서 설계한 부품및 요소가 추가된다.
컴파일(?)같은 화면이 나오게 되면서 오류가 없으면 모든 소자를 불러온다.
이를 가까히 확대해 보면 각각의 소자가 어떤 위치와 연결되어있는지 확인 할 수 있다.
이제 각각의 소자를 다시 PcB회로 위에 하나하나 배치를 해야 한다.
실제 FTDI처럼 배치를 한 후 Routing을 통해 선을 연결해주면 그럴듯 해 보이는 설계도가 나온다.
이제 키보드에 3번을 누르면 3차원으로 설계한 PcB화면을 확인 할 수 있다.
확대를 통해 기판 사이의 틈과 via(구멍)을 직접 확인하면서 내가 의도한 대로 회로설계가 이루어졌는지 확인 할 수 있다.
[FTDI 데이터시트]
느낀점
사실 이런 회로설계 툴을 사용하는 법은 그다지 중요하지 않다.
프로그램 사용법은 처음부터 배워나가면 누구나 사용할 수 있다.
진짜 중요한건 바로 '아이디어'다.
다양한 프로그램 툴을 사용한다고 해도 아이디어가 없으면 그저 남이 주는 설계도면을 따라만드는 수밖에 없을 것이다.
작게는 칩설계를 할때 어떻게 설계해야 전력을 효율적으로 전달을 할지, 소자를 어떻게 배치해야 더 빠르게 데이터를 주고받을지 생각해야 한다면
크게는 어떤 제품을 개발해야 소비자들이 더 원하는지, 고객이 만족하기위해 어떤점을 개선해야 할 지 알아내는것이 정말 중요하다고 생각한다.
하나의 프로젝트를 끝마쳤다면 다시 되돌아보면서 부족한점은 무엇이였는지, 어쩐점이 아쉬웠는지 문제분석을 꼼꼼히 파악한 후 이를 배경으로 계속해서 보완해 나가야 한다고 생각한다.
따라서 현재 상태에서 안주하지 말고 더 깊이 파고들어 끝없이 배우는 태도를 갖자.
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