本週，我們開始了嵌入式系統入門課程的第一部分—PCB設計。 我們課程的目標設定如下：

• 掌握PCB設計技能。
  

• 掌握未來有用的程式語言
  

• 深入理解「嵌入式系統」的構成與核心點
  

• 培養快速使用新產品和解決未知問題的方法。
  

• 培養舉一反三、舉一反三的能力。

從系統層面了解嵌入式系統的硬體和軟體組成。 硬體構成需要從自己設計PCB開始。 大多數嵌入式系統的初學者沒有硬體設計經驗，因此在開始正式的PCB設計之前需要有一些PCB的基礎知識。

PCB的功能就是將電路設計中的所有裝置都放置在一塊板上，並且能夠講這些裝置的正確電氣連接。

我們使用的許多設備同型號都有不同的封裝，所以根據自己的需求選擇合適的。

表面貼裝SMD元件因其尺寸小、成本低、易於電路板加工/生產、更高的板密度和更快的速度而被廣泛應用：

元件與PCB板的連接是透過PAD-PAD實現的。您可以將腳墊視為我們腳趾接觸地面的接觸點。所謂PCB封裝的Footprint，可以看成是我們在地面上的足跡。

由於元件封裝採用通孔封裝和SMD封裝，焊盤的形狀有很多種。

PCB上接腳之間的電氣連接在PCB設計工具中稱為Trace或Track，相當於我們生活中的路徑，對應原理圖上的導線。

就像我們在地圖上看到的路徑一樣，原理圖上的連接都是理想化的，沒有距離、粗細和阻抗，連接之間也沒有任何關係。然而，在實際的PCB上，這些「路徑」的長度和厚度會對訊號傳輸產生影響，而且線路之間也會產生影響。 理想與現實之間的差距可以用電磁場理論來解釋。

單面板、單層板、雙面板、雙層板、四層板是什麼意思？ 「層」的概念在PCB設計工具中是不同的。

在我們的生活中，我們會使用樓梯連接不同的樓層，從道路的一側通過立交橋和地下通道到達另一側。在PCB走線的過程中，我們也會使用Via Hole進行跨層走線。 為什麼高速訊號傳輸時盡量少用Via？ 眾所周知的結論－不要走直角，過孔不就是直角走線嗎？ 不能用過孔嗎？

絲網印刷就像我們生活中的門牌號碼、路標一樣，在PCB上也扮演著指示的角色。這是必要的，但並不混亂。怎麼說也能體現一個工程師的設計經驗與美感：

我們經常看到不同顏色的木板。有什麼不同？ 其實它就是一層用來做Mask的阻焊漆，它不僅讓你的板子看起來好看，更重要的是，它就像我們戴的面具，用來保護我們PCB上的焊盤和電線。

我習慣在每塊PCB的四個角落打直徑3mm的安裝孔。為什麼？ 它不僅用於固定安裝板子，還可以幫助我們在調試時與雜亂的桌面保持一定的距離，防止被桌面上的電線短路，也方便測量底層訊號。

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