学嵌入式的基础知识

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  数字电路基本知识:首先需要知道的就是数字“0”和“1”所表示的电平及其实现电路。各种逻辑符号和运算,常用的有“逻辑与”、“逻辑或”、“逻辑异或”、“逻辑非(取反)”等;

  数字电平的种类:何为TTL电平?何为CMOS电平?对于大多数MCU而言,主要有TTL电平和CMOS电平两种。目前,大部分的MCU都采用CMOS电平;

  施密特触发器:什么是施密特触发器?其有何特点?一般来讲施密特触发器主要是用在防抖动和抗干扰输入。

  数字IO口的类型:一般数字IO口包括:TTL输入输出、CMOS输入输出,高阻输入,三态口,漏极开路输出(Open Drain)等。不同的输入输出口,其应用和驱动能力均不同;

  上拉(Pull-Up)和下拉(Pull-Down):在MCU的开发中,Pull-Down/Pull-Up是使用频度*高的一个词,也是非常重要的一种应用;对于输入口(特别是高阻输入)来讲,在设计中必须保证其有稳定的输入状态或电平(“0”或“1”),尤其是没有被使用的过剩的输入口;对于一些MCU,其内部本身可能设计有上拉或下拉电阻,但有些MCU则必须外部增加上拉或下拉电阻以防止不必要的干扰进入MCU内部;特别是对于对功耗敏感的设计,浮空的输入口将导致系统不稳定和MCU的整体功耗急剧上升。在实际的使用中,上拉电阻可以在100K~1M之间,具体可根据抗干扰、功耗等要求来决定;

  开关电路:数字开关电路在MCU系统中应用非常的普遍。从某种意义上来说,所有的数字信号均是通过开关电路来实现的。*简单的形式就是一个NPN型的三极管所构成的一个反相开关,在实际中此类应用也*为普遍;一般而言,开关电路主要用于各种触发信号的输入、控制信号的转换输出、使能输出和单个LED驱动等等;

  PWM信号:PWM(Pulse Width Modulation),即脉宽调制,在马达控制和电平调节中使用非常广泛。PWM主要有两个参数,一个是信号的周期(T),另一个则是占空比(Duty Cycle);对于某一种特定的应用而言,周期一般是固定的,需要调整的是Duty Cycle;当然,有些使用则可能需要对两个参数进行调节;

  信号接口:对于同等电位的信号,没有特别的要求,直接连接即可;但对于电平等级不同的信号(如+3V和+5V),必须采用电平转换来完成(有些CMOS输入口,+3V的输出可以直接连接到+5V输入端,但反过来则不能,否则会产生电压倒灌的情况而烧毁IC)。对于单个的信号,则可以采用NPN三极管或PNP三极管来实现;对于成组的信号,则可以通过一些集成的Buffer来完成,如HC244、HC245等。对于一些标准的电平接口,则一般均有专门的IC,如RS-232,RS-485等;