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大牛谈硬件电子工程师必备技术,你把握了吗?

  榜首部分:硬件常识   一、数字信号   1、TTL和带缓冲的TTL信号:逻辑门电路   2、RS232和界说:异步传输标准接口,通常以9个引脚(DB-9)或是25个引脚(DB…

  榜首部分:硬件常识

  一、数字信号

  1、TTL和带缓冲的TTL信号:逻辑门电路

  2、RS232和界说:异步传输标准接口,通常以9个引脚(DB-9)或是25个引脚(DB-25)的型态呈现,一般个人核算机上会有两组RS-232接口,别离称为COM1和COM2。数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。

  3、RS485/422(平衡信号)半双工/全双工

  4、干接点信号:无源开关,具有闭合和断开的2种状况,2个接点之间没有极性,能够交换。各种开关如:限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等;各种按键;各种传感器的输出,如:环境动力监控中的传感器、水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃破碎、振荡、烟雾和凝聚传感器;继电器、干簧管的输出。

  湿接点信号:有源开关;具有有电和无电的2种状况;2个接点之间有极性,不能反接。

  二、模拟信号视频

  1、非平衡信号:非平稳信号是指散布参数或许散布律随时刻发生变化的信号。实际国际中咱们所碰到的信号大都对错平稳信号。平稳和非平稳都是针对随机信号说的,非平稳信号剖析和处理的一般办法有时域剖析、频域剖析、时频联合剖析。

  2、平衡信号:信号在传输过程中,假如被直接传送就对错平衡信号,假如把信号反相,然后一同传送反相的信号和原始信号,就叫做平衡信号,平衡信号送入差动放大器,原信号和反相位信号相减,得到加强的原始信号,因为在传送中,两条线路遭到的搅扰差不多,在相减的过程中,减掉了相同的搅扰信号,因而愈加抗搅扰。这种在平衡式信号线中按捺南北极导线中所一同有的噪声的现象便称为共模按捺。所以平衡线路只需求在输入输出信号添加一个差动放大器就能够完结。

  三、芯片

  1、封装

  2、7407:TTL集电极开路六正相高压驱动器。1入2出3进4输出5进6输出9进8输出11进10输出13进12输出。

  3、7404:六组反向器。1入2出3进4输出5进6输出9进8输出11进10输出13进12输出。

  4、7400:四组与门。1.2入3出,4.5入6出,9.10入8出,12.13入11出。

  5、74LS573:八位三状况输出D触发器。

  6、ULN2003:高耐压、大电流达林顿陈设,由七个硅NPN达林顿管组成。

  7、74LS244:3态8位缓冲器,一般用作总线驱动器,没有锁存的功用。

  8、74LS240:3态总线转化器,一般用于总线的电平匹配问题,为单向传送。

  9、74LS245:3态总线转化器,一般用于总线的电平匹配问题,为双向传送。

  10、74LS138:3线-8线译码器

  74LS238:加法器

  11、CPLD(EPM7128)

  12、1161

  13、max691

  14、max485/75176

  15、mc1489

  16、mc1488

  17、ICL232/max232

  18、89C51

  四、分立器材

  1、封装

  2、电阻:功耗和容值

  3、电容

  1)独石电容

  2)瓷片电容

  3)电解电容

  4、电感

  5、电源转化模块

  6、接线端子

  7、LED发光管

  8、8字(共阳和共阴)

  9、三极管2N5551

  10、蜂鸣器

  五、单片机最小体系

  1、单片机

  2、看门狗和上电复位电路

  3、晶振和瓷片电容

  六、串行接口芯片

  1、eeprom

  2、串行I/O接口芯片

  3、串行AD、DA

  4、串行LED驱动、max7129

  七、电源规划

  1、开关电源:器材的挑选

  2、线性电源:

  1)变压器

  2)桥

  3)电解电容

  3、电源的维护

  1)桥的维护

  2)单二极管维护

  八、修理

  1、电源

  2、看门狗

  3、信号

  九、规划思路

  1、电源:电压和电流

  2、接口:串口、开关量输入、开关量输出

  3、开关量信号输出调度

  1)TTL―》继电器

  2)TTL―》继电器(反向逻辑)

  3)TTL―》固态继电器

  4)TTL―》LED(8字)

  5)继电器―》继电器

  6)继电器―》固态继电器

  4、开关量信号输入调度

  1)干接点―》光耦

  2)TTL―》光耦

  5、CPU处理才能的考虑

  6、成为产品的考虑:

  1)电路板外形:巨细尺度、异形、连接器、空间体积

  2)电路板模块化规划

  3)本钱剖析

  4)器材的冗余度

  1.电阻的功耗

  2.电容的耐压值等

  5)机箱

  6)电源的挑选

  7)模块化规划

  8)本钱核算

  1.怎么核算电路板的本钱?

  2.怎么降低本钱?选用功用满意价格廉价的器材

  十、思考题

  1、怎么检测和指示RS422信号

  2、怎么检测和指示RS232信号

  3、规划一个4位8字的显现板

  1)电源:DC12

  2)接口:RS232

  3)4位3”8字(连在一同)

  4)亮度检测

  5)二级调光

  4、规划一个33位1”8字的显现板

  1)电源:DC5V

  2)接口:RS232

  3)3排11位8字,分4个、3个、4个3组,带行与行之间带距离

  4)单片机最小体系

  5)译码逻辑

  6)显现驱动和驱动器材

  5、规划一个PCL725和MOXAC168P的接口板

  1)电源:DC5V

  2)接口:PCL725/MOXA8个RS232

  1.PCL725,直立DB37,孔

  2.MOXAC168P,DB62弯

  3)开关量输出信号调度:6个固态继电器和8个继电器,能够被任何一路信号操控和驱动,接口:固态继电器5.08直立,继电器3.81直立

  4)开关量输入调度:干接点闭合为1或0可选,接口:3.81直立

  5)RS232调度:

  1.LED指示

  2.前4路RS232全信号,后4路只需求TX、RX、0

  3.无需光电阻隔

  4.接口方式:DB9(针)直立

  第二部分:软件常识

  一、汇编语言

  二、C51

  该部分能够从商场上买到的N种开发板上学到,至于榜首部分,需求人来带吧。

  为什么要把握这些常识?

  实际上,电子工程师便是将一堆器材搭在一同,注入思维(程序),完结本来的这些器材别离时无法完结的功用,做成一个制品。所需求的技术越高、功用越杂乱本钱越低、商场上对相应的东东的需求越大,就越成功。这便是电子工程师的本身的价值。从本钱到产品售出,之间的差价便是企业的寻求。作为企业的老板,是在商场上去寻觅这样的运用;对电子工程师而言,是将老板提出的需求或许运用依照必定的构思准则(本钱最低、牢靠性最高、电路板最小、功用最强壮等)在最短的时刻内完结。最短的时刻,跟电子工程师的熟练程度、工作效率和工作时刻直接有关。这便是电子工程师的价值将电子产品笼统成一个硬件的模型,大约有以下组成:

  1)输入

  2)处理中心

  3)输出

  输入根本上有以下的或许:

  1)键盘

  2)串行接口(RS232/485/canbus/以太网/USB)

  3)开关量(TTL,电流环路,干接点)

  4)模拟量(4~20ma、0~10ma、0~5V(平衡和非平衡信号))

  输出根本上有以下组成:

  1)串行接口(RS232/485/canbus/以太网/USB)

  2)开关量(TTL、电流环路、干接点、功率驱动)

  3)模拟量(4~20ma,0~10ma,0~5V(平衡和非平衡信号))

  4)LED显现:发光管、八字

  5)液晶显现器

  6)蜂鸣器

  处理中心首要有:

  1)8位单片机,首要便是51系列

  2)32位arm单片机,首要有atmel和三星系列

  51系列单片机现在看来,只能做一些简略的运用,说白了,这个芯片也便是做单一的一件工作,做多了,不如运用arm来做;还能够在arm上加一个操作体系,程序既牢靠又简单编写最近三星的arm遭到追捧,价格廉价,以太网和USB的接口也有,周建功的开发体系也廉价,作为学习ARM的产品来说,应该是最好的;作为工业级的操控,是不是适宜,在网友中有不同的观点和争议。本公司运用atmelARM91系列开发的1个室外使的产品,在北京室外运用,没有任何的通风和加热的办法,从上一年的5月份到现在,运转状况杰出。现已有个成功运用的事例。

  但关于初学者来说,应该从51着手,一方面,51仍是入门级的芯片,作为初学者练手仍是比较好的,能够将以上的概念走一遍;许多特别的单片机也是在51的核的根底上添加了一些I/O和A/D、D/A;也为往后学习更高一级的单片机和ARM打下根底。

  再说了,哪个老板会将ARM等级的开发放在连51也没有学过的新手手中在51上面去做杂乱的并行扩展是没有必要的,比方,扩展I/O口和A/D、D/A等等,

  能够直接买带有A/D、D/A的单片机;或许直接运用ARM,它的I/O口线口多。能够运用I2C接口的芯片,扩展I/O口和A/D、D/A,以及SPI接口扩展LED显现,例如MAX7219等芯片

  市面上一些比较陈旧的书本中还有一些并行扩展的比如,如:RAM、EPROM、A/D、D/A等,我觉得现已没有必要去看了,知道前史上有这些一回事就行了

  这些常识,是一切产品都具有的要素。所以要学,再详细运用。

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