硬件学习

一、硬件学习之路

1. 数模电的基础知识
2. 学习基础元器件
3. 郭天祥单片机
4. 学习功能电路
5. 朱有鹏嵌入式

芯片封装.pdf

二、硬件产品设计（开发）流程

1. 项目立项

• 根据客户需求，进行项目立项和项目可行性分析

• 制定项目任务书，包括硬件和软件清单

  2. 技术设计

• 确定技术细节，完善并细分项目任务书

• 硬件设计
  • 原理图和PCB设计，设计后进行检查并归档
• 软件设计，
  • 输出软件V1.0版本

    三、笔记

    3.1 电子元器件

    了解其特性、原理、学会选型

1. 电阻

上拉电阻与下拉电阻的选择

从抗扰角度，信号端口优先选上拉电阻，在待机状态下，源端输入常为高阻态，如果没有上拉电阻或下拉电阻，输入导线呈现天线效应，一旦管脚受到辐射干扰，管脚输入状态极易发生变化。所以，肯定要加电阻。 加了上拉电阻后，在平常状态下，输入表现为高电平，辐射干扰进来后，上拉电阻会将输入端钳位在高电平，如果辐射干扰强，超过了Vcc的电平，导线上的高电平干扰会通过上拉电阻泻放到Vcc上，只会发生High——Higher的变化，不会产生误触发。

2. 电容

• 电容特性：隔直流通交流。

  同时，无极性电容在交流电路中存在一定的阻抗（容抗），此特性可在交流电中用于降压。

• 选型

  • 铝电解电容 低频滤波
  • 钽电容 中低频滤波
  • 陶瓷电容 高频滤波

    3.电感

• 电感与磁珠的联系与区别

  1. 电感是储能元件，磁珠是能量转换（消耗）器件
  2. 电感多用于电源滤波回路，磁珠多用于信号回路，用于EMC对策
  3. 磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰，而电感这方面主要侧重于抑制传导性干扰，两者可用于处理EMC、EMI问题。

4. 二极管

• 特性：单向导电性（正向导通，反向截止）

  理想状态下，当二极管两端，加很大的反向电压，二极管将立刻截止，电路中只有很小的反向电流。 实际情况，二极管不会立即截止，而是先由正向的IF变到一个很大的反向电流：IR = VR / RL ，这个电流维持一段时间ts后才开始逐渐下降,再经过tt 后，下降到一个很小的数值0.1 IR 此时，二极管才进入到反向截止状态。

• 肖特基二极管

  特点：

  1. 反向恢复时间非常短，ns级别
  2. 正向导通压降非常低： 0.3 - 0.5 V左右
  3. 漏电流较大、反向击穿电压比较低

5. 三极管

• 类型：NPN与PNP型, 电流控制型

NPN管放大区

• 集电极电压>基极电压>发射极电压（Vc > Vb > Ve）

截止区

• 发射极和集电极都要反偏（Vb < Vc ,Vb < Ve）

饱和区

• 发射极和集电极都要正偏（Vce < Vbe）

数字电路主要使用饱和和截止两种状态，当作开关使用

IGBT(绝缘栅双极型晶体管）

• 一个有MOS Gate的BJT晶体管（MOSFET和BJT的组合体）

  3.2 通信协议

  通用异步收发传输器（UART）

• 将来自控制设备的并行数据转换为串行数据，以串行方式将其发送到接收端的UART，然后由接收端的UART将串行数据转换为并行数据，两个UART直接通信

  协议层：起始位 数据位 校验位 停止位

• 整个数据包从发送端UART串行发送到接收端UART

• 接收端UA解析接收的数据，丢弃数据包中的起始位、奇偶校验位和停止位

• 接收UART将串行数据转换成并行数据，并将其传输到接收端的数据总线

  四、博文