硬件开发知识汇总
时间：2023-02-09 19:30:00
硬件开发
理论知识
电路分析
模拟电子
数字电子
元器件知识
元件类型
封装
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概念
- 简单的理解是元器件的外观
-
分类
- 贴片
- 直插
电路组成
电源
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DC-DC
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直流转直流
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优点
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子主题 1
- 效率高，输入范围大
-
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缺点：使用不方便，配合各种外围设备，LAYOUT要求高。纹波大
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-
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AC-DC
- 交流转直流
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LDO
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低压差线性稳压
- 优点：外围设备使用方便，纹波小
- 缺点：输入电压范围小，效率低，功耗最大
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中央控制
-
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ARM内核
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特点
- 使用数量大
- 教程较多
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主流厂商
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ST意法半导体
- 主要用于消费电子和工业电子
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NXP恩智浦
- 主要用于工业和汽车工业
-
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ST MCU分类
-
STM32F0系列
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多数采用Cortex-M0
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特点
- 功耗低
- 性能弱
- 便宜
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常见型号
- STM32F030c8t6
- STM32F070
-
-
STM32F1系列
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多数采用Cortex-M3
-
特点
- 性能较强
- 外设丰富
- 引脚多，扩展性强
-
常见型号
- STM32F103c8t6
- STM32F103ZET6
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STM32F4系列
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多数采用Cortex-M4
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特点
- 性能强，有浮点计算单元
- 外设丰富
- 引脚多、扩展性强
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常见型号
- STM32F401
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-
-
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51内核
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特点
- 便宜，使用量大
、教程较多 - 性能较低
- 外设少，引脚少
- 便宜，使用量大
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主流厂商
- STC
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常用型号
- STC89C51
- STC15F2K
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RSIC-V内核
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特点
- 开源内核
- 在开发初期，需要调查产品少、数据少、稳定性好。未来是可预见的
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现有厂商
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国内半导体制造商
- 沁恒
- GD兆易创新
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国外半导体制造商
- NXP
-
-
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MPU(微处理器)
- 一般用于运行高性能系统Linux、WinCE
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DSP数字信号处理
- 一般用于数字算法运算
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FPGA
- 可编程逻辑器件可并行运行，速度快，开发难度大
显示
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单色屏
- OLED屏
- 段码屏
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彩色屏
- 8080并口
- SPI、IIC串口屏
通信
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有线
- SPI、USART、IIC
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无线
-
蓝牙
-
wifi
- 一般使用wifi模块
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存储
-
flash
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特点：掉电存储、读写慢
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SPI Flash
- W25Q系列
-
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RAM
- 特点：掉电数据丢失’、读写速度快
- 内存扩展、一般用于数据缓存、GUI加速
信号处理
-
信号放大、缩小
-
运算放大
- 同向放大
- 反向放大
- 差分放大
- 加法减法器
-
-
信号采集
-
ADC
- ADC bit
- 参考电压
- 速率
-
-
信号滤波
按键
-
微动按键
- 数量少可以直接驱动
- 数量多需要IC
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电容按键
- 需要IC驱动
蜂鸣器
-
有源蜂鸣器
- 有电即响
-
无源蜂鸣器
- 需要方波驱动
接口
-
USB
-
调试接口
-
接插件
-
电源接口
- 螺丝端子
- 圆孔DC
- 直插
电路板知识
术语
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板材FR4
-
板厚常用1.2、1.6mm
-
铜厚OZ
- 1oz
- 2oz
-
焊盘
- 连接元器件与PCB的裸露金属部分
-
阻焊
- PCB的一层，作用是覆盖铜皮，绝缘。
-
丝印
- PCB表面的文字覆盖
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过孔
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开窗
- 不做覆盖，能够导电
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盖油
- 用阻焊覆盖，不导电
-
-
拼板
-
几个相同的PCB拼成一个大板
- 一拼四
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层数
- 单层板
- 双层板
- 四层板
- 多层
硬件设计软件
Altium Designer
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软件特点
- 使用人数多、易上手
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基本概念
-
基本操作
-
软件安装
- 百度安装教程
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建立工程
- File->新建工程
- 添加原理图文件
- 添加PCB文件
-
导入器件库
- 添加原理图库文件*.schlib
- 添加PCB库文件*.pcblib
- 或 集成文件*.intlib
-
器件选型
-
原理图绘制
- 模块划分
- 添加元件
- 接线
- 电路、封装检查
-
PCB绘制（LAYOUT）
-
同步原理图元件
-
元件布局
-
电气走线
- 注意线宽
-
打接地过孔
-
补泪滴、铺铜
-
设计规则检查DRC
-
-
PADS
Cadence
LCEDA
XMind - Trial Version
