一些硬件知识(二)

发布时间:2024年01月05日

在单片机中,VDD和VSS表示电源电压。其中,VDD代表正电源电压,即芯片的工作电压,通常为5V或3.3V等;而VSS代表接地电压,即电路的基准电压,通常为0V。

这些电压通常由外部电源提供,并通过单片机内部的电源电路进行稳压和分配,以确保芯片的正常工作。在单片机电路中,VDD和VSS通常通过电源引脚接入,并且需要连接正确的电源和地线,以避免出现电源故障或电路工作不正常的情况。

一般来说,BOOT0引脚可以配置为不同的模式,以决定单片机在启动时的行为。例如,BOOT0可以设置为从内部Flash启动、从外部存储器启动或者从内置SRAM启动等模式。

在多数情况下,BOOT0引脚会被设置为低电平(0),表示使用默认的启动模式。如果需要改变启动模式,可以通过编程将BOOT0引脚设置为高电平(1)或者通过外部硬件连接来改变BOOT0引脚的电平。

复位电路通常包括上电复位和手动复位两种方式。上电复位是通过在电源上电时提供一定的延时和电压来自动完成复位操作;而手动复位则是通过手动按下复位按钮来触发复位操作。

当单片机上电或复位按钮被按下时,复位电路会产生一个复位信号,该信号将传递给单片机的复位引脚(RST)。当复位引脚接收到低电平信号时,单片机内部的CPU和其他内部寄存器将会被复位,回到初始状态。

单片机中的VBAT引脚是一个特殊的电源引脚,通常用于为时钟芯片供电。当使用电池或其他电源连接到VBAT引脚上时,当VDD断电时,可以保存备份寄存器的内容和维持RTC的功能。

VREF+在单片机中通常指的是参考电压的正端。这个电压通常用于与模拟信号进行比较,作为逐次逼近的基准。在一些单片机中,VREF+通常与ADC(模数转换器)一起使用,以提高转换的精确度。

在CAN电路中,120欧姆的电阻被用作终端电阻,其作用是吸收总线上的反射信号,防止信号在传输过程中发生振荡,从而提高信号的抗干扰性。此外,终端电阻还能提高总线的电气性能,确保总线快速进入隐性状态,并提高信号质量。如下图所示:

单片机的CAN功能主要指的是其内置的CAN控制器,它可以处理CAN协议的相关操作,如帧的封装与解析、错误检测与处理、位定时与同步等。具体来说,单片机的CAN控制器能够将从CAN总线上接收到的数据帧进行解析,提取出有用的信息供单片机处理;同时,它也能将单片机要发送的数据封装成符合CAN协议的数据帧,并通过CAN驱动器发送到CAN总线上。

单片机外围添加FLASH芯片的作用主要在于存储程序和数据,具体来说:

存储程序:FLASH芯片可以用来存储程序,这些程序可以被单片机读取并执行。这样,单片机就可以通过读取FLASH芯片中的程序来启动和运行。

掉电保护数据:FLASH芯片还可以用于存储需要在掉电后保持的数据。因为FLASH芯片具有掉电数据不丢失的特性,所以它可以用作非易失性存储器,存储单片机中需要长期保存的数据。

代码升级:如果程序需要升级或更改,可以通过烧写FLASH芯片来实现,而不需要更换整个单片机。这使得单片机的升级和维护变得更加方便

EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)是一种可擦写、可编程的只读存储器,其特点是在掉电的情况下数据不会丢失。在单片机外围添加EEPROM芯片,可以实现以下功能:

数据存储:EEPROM芯片可以用来存储数据,这些数据可以在单片机运行时被读取或写入。这使得单片机可以在掉电或重启后保存和恢复数据,从而实现数据的长期保存。

配置存储:EEPROM芯片可以用于存储单片机的配置信息,例如串口的波特率、设备的ID等。这样,单片机在启动时可以根据这些配置信息进行初始化,使得设备的设置更加灵活和方便。

程序升级:如果程序需要升级或更改,可以通过擦除和写入EEPROM芯片来实现,而不需要更换整个单片机。这使得单片机的升级和维护变得更加方便。

通常情况下,高级定时器(Advanced Timers)才提供互补输出功能。在STM32微控制器系列中,像TIM1、TIM8这样的高级定时器通常支持互补输出。这些高级定时器提供了更多的功能和灵活性,包括但不限于互补输出、死区控制、高级PWM模式等。

静电和浪涌保护(TVS/ESD)常用:SD05C

吸锡带使用的时候烙铁头放在带的上面:

上下拉电阻:

有源晶振和无源晶振的区别如下:

结构:有源晶振是一个完整的振荡器,其中除了石英晶体外,还有晶体管和阻容元件,因此体积较大。而无源晶振则是一个晶体,必须要结合外围电路构成一个振荡器才能输出特定频率的信号。无源晶振通常为正弦波,有源晶振为方波。

引脚数量:有源晶振有4个引脚,分别为VCC(电压)、GND(地)、OUT(时钟信号输出)、NC(空脚)。而无源晶振只有2个引脚。

输出信号:有源晶振只要外部提供一个电压源,就可以直接输出信号。而无源晶振则需要借助CPU内部振荡器才能产生振荡信号,自身无法起振,需要借助于外部的时钟电路才能产生振荡信号。

精度:无源晶振最高精度为5ppm,而有源晶振的精度则可以达到0.1ppm,有源晶振在稳定性上胜过无源晶振。

单片机自动下载电路设计:

【零基础DIY教程-基本原理图搭建讲解-自动下载电路分析--讲解教程(3)】https://www.bilibili.com/video/BV17w41147tw?vd_source=3cc3c07b09206097d0d8b0aefdf07958

采用增加铜皮的方式保证导线和电流的接触面积最大。

在GND和PGND之间加一个0欧姆电阻,通常是为了提供一个低阻抗的通道,以便在电路中传输电流。在某些情况下,这种配置可以用于测试或调试电路。

PGND是保护地线的简称,通常用于机壳,作为危险电流的泄放通道。它保证了电路板上的电路正常工作,还起到了保护电路板的作用。此外,PGND还可以防止电磁波干扰,其设计也需要特别注意,以确保整个电路板的工作正常。

4A 无刷直流BLDC电机驱动芯片 52V:在这里对BLDC的驱动芯片的地进行了隔离。

信号线上串联电阻的作用主要包括阻抗匹配、吸收反射信号、吸收干扰信号以及限流等。

阻抗匹配:当信号频率较高或上升沿较陡时,需要考虑信号的阻抗连续性。在信号线中串联小电阻,可以改善阻抗匹配情况,减少反射,避免振荡,方便调试。

吸收反射信号:当信号经过不同阻抗的地方时,会产生反射。串联电阻可以吸收反射信号,避免信号在接收端反复反射,从而稳定信号。

吸收干扰信号:当信号线较长或靠近快速跳变的信号时,信号线容易受到干扰或耦合到毛刺或窄脉冲。如果接收端是边沿触发有效,那么这些干扰会导致误操作或脉冲计数变多。串联电阻可以吸收这些干扰信号,提高信号的稳定性。

限流:在低速信号中,串联电阻的另一个常见原因是限流。有些电子元器件比较“脆弱”,电流过大可能会烧毁器件。通过串联电阻来限制电流,保护电子元器件不受损坏。

反射在信号中的表现:

达林顿晶体管是一种复合晶体管,由两个或多个晶体管复合连接而成。这种晶体管具有较高的放大倍数和较高的输入阻抗,因此在音频功率放大、电源稳压、大电流驱动、开关控制等电路中有广泛的应用。

达林顿晶体管可以采用不同的连接方式,如NPN+NPN、PNP+PNP、NPN+PNP、PNP+NPN等。其中,同极性接法是指两个晶体管的极性相同,而异极性接法则是指两个晶体管的极性不同。

达林顿晶体管可以分为普通达林顿管和大功率达林顿管两种。普通达林顿管通常由两只晶体管或多只晶体管复合连接而成,内部不带保护电路,耗散功率在2W以下,适用于高增益放大电路或继电器驱动电路等。而大功率达林顿管则在普通达林顿管的基础上增加了由泄放电阻和续流二极管组成的保护电路,稳定性较高,驱动电流更大,主要用于音频功率放大、电源稳压、大电流驱动、开关控制等电路。

在实际应用中,达林顿晶体管可以用于扩大信号的放大倍数、提高信号的稳定性、改善信号的传输质量等。同时,由于其具有较高的输入阻抗,也可以用于减小信号的衰减和噪音干扰。

经典降压型开关电源模块MP1584和LM2596

华为布线规范总结:

布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短,关键信号线最短;高电压、大电流信号

与小电流,低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信

号分开;高频元器件的间隔要充分.

发热元件要一般应均匀分布,以利于单板和整机的散热,除温度检测元件以外的温度

敏感器件应远离发热量大的元器件。

IC去偶电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚,并使之与电源和地之间形成的回路最

谐振:主要针对高频信号设计而言,即布线长度不得与其波长成整数倍关系,以免产生谐振现象。

为了减少线间串扰,应保证线间距足够大,当线中心间距不少于3倍线宽时,则可保持

70%的电场不互相干扰,称为3W规则。

20H规则:由于电源层与地层之间的电场是变化的,在板的边缘会向外辐射电磁干扰。称为边沿效应。解决的办法是将电源层内缩,使得电场只在接地层的范围内传导。以一个H(电源和地之间的介质厚度)为单位,若内缩20H则可以将70%的电场限制在接地层边沿内;内缩100H则可以将98%的电场限制在内。

对于大批量生产的单板,一般在生产中要做ICT(In Circuit Test), 为了满足

ICT测试设备的要求,PCB设计中应做相应的处理,一般要求每个网络都要至少有一

个可供测试探针接触的测试点,称为ICT测试点。

文章来源:https://blog.csdn.net/zjb6668/article/details/135416967
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