硬件设计

合集下载

硬件方案设计

硬件方案设计

硬件方案设计摘要:硬件方案设计是指在产品开发阶段,对于硬件系统的设计和实现进行规划和细化的过程。

本文将介绍硬件方案设计的步骤,以及其中涉及的关键技术和注意事项。

通过合理的硬件方案设计,可以提高产品的性能和可靠性,降低成本和功耗,并满足用户的需求。

一、引言硬件方案设计是产品开发过程中的重要环节,它涉及到硬件系统的整体架构、电路设计、部件选型以及其他相关内容。

通过合理的硬件方案设计,可以实现产品的功能需求,并满足性能、可靠性、成本和功耗等方面的要求。

二、硬件方案设计的步骤硬件方案设计一般分为以下几个步骤:1. 确定功能需求:根据产品的应用场景和用户需求,明确产品的功能需求,包括输入输出接口、信号处理、数据存储等方面。

2. 硬件系统架构设计:根据功能需求,设计硬件系统的整体架构,包括硬件模块之间的连接和通信方式,以及系统的总体性能和可扩展性等。

3. 电路设计:根据硬件系统架构,设计各个硬件模块的电路,包括传感器、处理器、存储器、通信模块等。

在电路设计过程中,需要考虑电路的稳定性、抗干扰能力和功耗等方面。

4. 部件选型:根据电路设计,选择适合的电子元器件和部件,包括芯片、电容、电感、晶振等。

在选择部件时,需考虑性能、可靠性、成本以及供应链情况。

5. 硬件原理图设计:根据电路设计和部件选型,绘制硬件原理图,明确各个电子元器件之间的连接关系和电气特性。

6. PCB设计:依据硬件原理图,设计板级电路板(PCB),包括布局、走线、安全间距等。

在PCB设计过程中,需考虑信号完整性、电磁兼容性、散热等因素。

7. 硬件测试和验证:制作样机,进行硬件测试和验证,包括电路功能、性能、稳定性和可靠性等方面。

根据测试结果,及时调整和改进设计。

8. 产品制造和量产:根据硬件方案设计,进行产品制造和量产,并进行质量控制和测试。

确保产品的稳定性和可靠性,并满足市场需求。

三、硬件方案设计的关键技术和注意事项1. 电路设计技术:熟练掌握电路设计软件,对于各种电子元器件的特性和使用方法有深入了解。

硬件结构设计 专业术语

硬件结构设计 专业术语

硬件结构设计专业术语
硬件结构设计涉及到以下一些专业术语:
1. CPU(中央处理器):负责处理计算机的指令和数据。

2. GPU(图形处理器):用于处理计算机的图形和图像相关任务。

3. RAM(随机存取存储器):用于暂时存储计算机运行中的数据和程序。

4. ROM(只读存储器):用于存储永久性的数据和程序,如计算机的固件。

5. 主板:连接和支持各种硬件组件的电路板。

6. 显卡:用于控制和输出图形和图像。

7. 储存器:如硬盘、固态硬盘或光盘驱动器,用于永久存储数据。

8. 输入/输出设备:如键盘、鼠标、显示器、打印机等,用于人机交互和数据传输。

9. 电源供应器:提供计算机所需的电能。

10. 总线:用于连接和传输数据和信号的电子通道。

11. 微控制器:包含处理器、内存和输入/输出控制逻辑的单一集成电路。

12. 电路板:载有多个电子元件和连接器的板块,用于组装和连接硬件组件。

13. FPGA(可编程逻辑门阵列):允许用户编程的可自定义硬件。

14. ASIC(专用集成电路):专门为特定应用或功能设计的定制芯片。

15. 接口:硬件之间的物理或电子连接点,用于传输数据和信号。

16. 指令集架构:描述处理器执行的指令集和操作方式。

17. 时钟频率:处理器的工作速度,用于衡量其每秒执行的指令数量。

以上仅为硬件结构设计中一些常见的专业术语,具体术语还有其他。

硬件设计常用知识点有哪些

硬件设计常用知识点有哪些

硬件设计常用知识点有哪些硬件设计是指基于硬件平台的电子产品设计,涉及到多个学科领域。

在进行硬件设计时,掌握一些常用的知识点是非常重要的。

本文将介绍一些硬件设计中常用的知识点,帮助读者对硬件设计有更深入的了解。

一、电路理论与分析1.电路基础知识:掌握电流、电压、电阻等基本概念,了解欧姆定律、基尔霍夫定律等基本规律。

2.模拟电路设计:学习模拟信号的放大、滤波等基本原理与技术,理解放大器、运放、滤波器等模块的设计方法。

3.数字电路设计:了解数字信号的运算、编码、解码等基本原理,熟悉逻辑门电路的设计与布局。

二、电子元器件与器件选择1.常见电子元器件:了解常用的电阻、电容、电感、二极管、三极管等基本元器件的特性与使用方法。

2.模拟电路器件选择:根据设计需求选择合适的运放、放大器、滤波器等器件。

3.数字电路器件选择:选用适合的逻辑门、触发器、计数器等器件实现数字电路功能。

三、信号处理与调节1.模拟信号处理:了解采样、滤波、放大、调幅、调频等模拟信号处理技术,掌握模拟信号调节电路的设计与优化方法。

2.数字信号处理:掌握数字信号的滤波、放大、编码、解码等技术,了解数字信号处理器(DSP)的原理与应用。

四、接口与通信技术1.串行接口:熟悉UART、SPI、I2C等串行通信协议,能够设计并实现串行接口电路。

2.并行接口:了解并行接口原理与设计方法,掌握总线接口设计技术。

3.通信协议:学习TCP/IP、CAN、RS485等通信协议,了解网络通信与工业总线技术。

五、射频与无线通信1.射频系统设计:了解射频电路基本原理,掌握射频功率放大、滤波、调制等技术,了解天线的设计与优化。

2.无线通信技术:学习蓝牙、Wi-Fi、LoRa等无线通信技术,了解无线通信模块的选用与设计。

六、电源与供电电路1.稳压技术:熟悉线性稳压与开关稳压的原理与设计方法,掌握电源管理芯片的选型与使用。

2.供电电路设计:了解电源管理、电池管理、充电保护等供电电路的设计与优化。

硬件设计方案

硬件设计方案

硬件设计方案目录1. 硬件设计方案概述1.1 方案目的1.2 方案范围2. 设计需求分析2.1 功能要求分析2.2 性能要求分析3. 硬件设计流程3.1 硬件设计准备阶段3.2 硬件设计实施阶段4. 设计验证与测试4.1 硬件设计验证4.2 硬件设计测试5. 设计优化与改进5.1 硬件设计优化5.2 硬件设计改进6. 结束语硬件设计方案概述硬件设计方案是指针对特定产品或项目的硬件设计方案。

其主要目的是为了满足产品或项目的需求,确保硬件能够正常稳定地工作。

方案范围涵盖了硬件设计的各个方面,包括电路设计、PCB设计、元器件选型等内容。

设计需求分析在进行硬件设计前,需要进行设计需求分析。

功能要求分析主要是明确硬件需要实现的功能,包括输入输出接口、处理能力等方面。

性能要求分析则是对硬件性能进行评估,包括速度、功耗等指标。

硬件设计流程硬件设计流程包括准备阶段和实施阶段。

在准备阶段,需要进行设计规划、原理图设计等工作。

实施阶段则是将设计方案落实到实际硬件中,包括PCB布局、焊接等工作。

设计验证与测试设计完成后,需要进行设计验证和测试。

设计验证是确保设计方案的正确性和可靠性,测试则是对硬件进行功能性测试,以确保硬件符合设计要求。

设计优化与改进在硬件设计过程中,可能会出现一些问题或不足。

设计优化是指对设计方案进行改进,以提高硬件性能或降低成本。

设计改进则是对已有硬件进行优化,以满足新的需求或标准。

结束语总结硬件设计方案的整个过程,强调设计中的关键点和注意事项。

希望通过不懈努力和改进,能够设计出更加优秀和稳定的硬件产品。

硬件设计基础知识

硬件设计基础知识

硬件设计基础知识硬件设计是指通过技术手段将硬件构件和电路进行设计和开发,以实现特定功能或满足特定需求的过程。

本篇文章将向读者介绍硬件设计的基础知识,并详细列出步骤,让读者了解如何进行硬件设计。

一、硬件设计的基础知识1.1 电路理论:了解基本的电子电路理论,包括电流、电压、阻抗等概念。

熟悉各种电子元器件的工作原理和特性,例如二极管、电容器、电感器等。

1.2 数字电路与模拟电路:了解数字电路和模拟电路的区别和应用。

数字电路处理二进制信号,而模拟电路处理连续信号。

1.3 硬件与软件的关系:了解硬件与软件之间的关系,理解硬件设计在软件开发中的作用。

二、硬件设计的步骤2.1 确定需求:明确设计的目的和需求,例如设计一个通信设备还是一个控制系统。

根据需求,确定设计的功能和性能指标。

2.2 初步设计:根据需求,开始进行初步设计。

选择适合的电子元器件、电路并进行初步拓扑布局。

2.3 电路原理图设计:使用电子设计自动化软件(EDA),将电路元器件按照其连接关系进行电路原理图的设计和绘制。

2.4 PCB设计:在电路原理图的基础上,进行PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)设计。

确定元器件的布局和走线方式,进行电路板的布线设计。

2.5 元器件选择和采购:根据设计需求,选择适合的元器件型号,并进行元器件的采购准备工作。

2.6 硬件开发和调试:根据电路原理图和PCB设计,进行硬件开发和组装工作。

将选择好的元器件进行焊接和连接,完成硬件的搭建。

之后进行硬件的调试工作,确保电路的正常工作。

2.7 硬件验证和测试:对设计完成的硬件进行系统验证和测试。

验证硬件是否满足设计需求和性能指标,并进行相关测试,例如温度测试、性能测试等。

2.8 优化和改进:根据测试结果和反馈,对硬件进行优化和改进。

可以通过更换元器件、优化布局、调整参数等手段提升硬件的性能和稳定性。

三、硬件设计的注意事项3.1 电路安全与可靠性:确保硬件设计过程中考虑产品的安全性和可靠性,避免电路发生故障或危险。

硬件设计常用知识点汇总

硬件设计常用知识点汇总

硬件设计常用知识点汇总硬件设计是指通过电子元器件、电路原理和设计工具等,将硬件系统组织起来,以满足特定功能需求的过程。

在硬件设计中,有一些常用的知识点和方法是设计者必须要掌握的。

本文将对硬件设计常用知识点进行汇总,以帮助读者更好地了解和应用这些知识。

一、数字电路设计数字电路是由逻辑门电路和触发器等组成的电路。

在数字电路设计中,有以下几个常用的知识点:1.逻辑门电路:包括与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、与或非门等。

设计者需要了解逻辑门的真值表和逻辑运算规则,以及它们之间的互相转换关系。

2.触发器:包括RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器等。

设计者需要了解触发器的功能和特性,以及它们在数字电路中的应用场景。

3.时序逻辑设计:包括有限状态机、计数器等。

设计者需要了解时序逻辑的设计方法和状态转换规则,以实现特定的功能需求。

二、模拟电路设计模拟电路是以电压或电流的连续变化为基础的电路。

在模拟电路设计中,有以下几个常用的知识点:1.基本电路元件:包括电阻、电容、电感等。

设计者需要了解这些基本电路元件的特性和使用方法,以满足电路的要求。

2.放大器设计:包括运放电路、功放电路等。

设计者需要了解放大器的增益、输入输出特性等,以实现信号的放大和处理。

3.滤波器设计:包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。

设计者需要了解滤波器的频率特性和滤波效果,以滤除电路中的噪声和干扰。

三、嵌入式系统设计嵌入式系统是指将计算机技术和控制技术应用于各种设备和系统中,以实现特定功能的系统。

在嵌入式系统设计中,有以下几个常用的知识点:1.微处理器/微控制器:包括ARM、AVR、PIC等。

设计者需要了解这些微处理器/微控制器的架构和指令集,以开发和调试系统软件。

2.外设接口设计:包括串口、并口、USB接口等。

设计者需要了解各种外设接口的工作原理和通信规则,以实现与外部设备的数据交互。

3.系统调试和测试:包括调试工具的使用、软件调试方法等。

硬件设计知识点总结

硬件设计知识点总结

硬件设计知识点总结硬件设计是指对计算机硬件的设计和开发。

在计算机领域,硬件设计是非常关键的一个环节,因为硬件的性能和稳定性直接影响计算机的整体性能和稳定性。

在这篇文章中,我们将对硬件设计的知识点进行详细的总结,涵盖了硬件设计的基本概念、原理、方法和技术等方面的内容。

一、硬件设计的基本概念1.硬件设计的定义硬件设计是指对计算机硬件的设计和开发工作,包括硬件的整体架构设计、电路设计、PCB设计、原型制作和测试验证等内容。

2.硬件设计的重要性硬件设计对计算机的性能和稳定性有着决定性的影响,是计算机系统中非常重要的一环,其质量直接关系到整个系统的稳定和性能。

3.硬件设计的基本原则在进行硬件设计时,需要遵循一些基本原则,如稳定性、可靠性、性能、成本、可维护性等,这些原则是硬件设计的基本要求。

二、硬件设计的基本流程1.需求分析首先需要对硬件设计的需求进行分析,包括性能需求、功能需求、成本需求、可靠性需求等,确立硬件设计的目标和方向。

2.硬件架构设计在需求分析的基础上,进行硬件架构的设计,包括硬件模块的划分、接口的设计、数据通路的设计等。

3.电路设计根据硬件架构设计的结果,进行具体的电路设计工作,包括数字电路、模拟电路、通信接口电路等。

4.PCB设计完成电路设计后,需要进行PCB布线设计,包括布线规划、信号完整性分析、EMI/EMC 设计等。

5.原型制作在完成PCB设计后,需要进行原型制作工作,包括PCB板加工、元器件焊接、产品组装等。

6.测试验证完成原型制作后,需要对硬件进行测试验证,包括功能测试、性能测试、可靠性测试等,确保硬件的正常运行和稳定性。

7.硬件生产在完成测试验证后,需要进行硬件的批量生产,包括硬件的组装、调试、质量控制等工作。

三、硬件设计的基本原理1.片上系统片上系统是指将各种硬件功能集成到一个芯片中,包括CPU、GPU、内存控制器、接口控制器等。

片上系统的设计涉及到芯片制造工艺、布局设计、电路设计等方面的内容。

硬件设计知识点总结大全

硬件设计知识点总结大全

硬件设计知识点总结大全硬件设计指的是针对特定的应用需求,通过电路设计、PCB设计和原型制作等流程,将电子产品所需的硬件实现到产品中。

硬件设计包括了电路设计和PCB设计两方面的内容,主要的知识点包括模拟电子技术、数字电子技术、模拟信号处理、数字信号处理、微控制器与嵌入式系统、高频技术、功率电子技术、传感器技术等。

1. 模拟电子技术模拟电子技术是指处理模拟信号的技术,主要知识点包括:模拟信号基础、放大电路、滤波电路、调制解调器、功率放大器等。

模拟电子技术的应用领域非常广泛,例如在通信设备、音频设备、视频设备等领域都有着广泛的应用。

2. 数字电子技术数字电子技术是指处理数字信号的技术,主要知识点包括:数字信号基础、数字逻辑电路、存储器、计数器、时序电路等。

数字电子技术的应用在计算机、数字通信、数字音频等领域有着广泛的应用。

3. 模拟信号处理模拟信号处理是指对模拟信号进行处理和分析,主要知识点包括:模拟信号采集、模拟信号滤波、模拟信号放大、模拟信号调制等。

模拟信号处理在通信设备、音频设备、视频设备等领域有着广泛的应用。

4. 数字信号处理数字信号处理是指对数字信号进行处理和分析,主要知识点包括:数字信号采集、数字信号滤波、数字信号变换、数字信号编解码等。

数字信号处理在计算机、数字通信、数字音频等领域有着广泛的应用。

5. 微控制器与嵌入式系统微控制器与嵌入式系统是指将微控制器与外围设备、传感器等硬件进行整合,形成一个完整的嵌入式系统,主要知识点包括:微处理器基础、外设接口、系统集成、实时操作系统等。

微控制器与嵌入式系统在家电、工控设备、汽车电子等领域有着广泛的应用。

6. 高频技术高频技术是指对高频信号进行处理和分析,主要知识点包括:高频电路设计、射频通信、天线设计、微波技术等。

高频技术在通信设备、雷达系统、无线电设备等领域有着广泛的应用。

7. 功率电子技术功率电子技术是指对高功率电源进行处理和控制,主要知识点包括:开关电源、逆变电源、整流电路、电机控制等。

硬件概要设计范文

硬件概要设计范文

硬件概要设计范文一、硬件概述本硬件概要设计针对某具体项目或产品,对硬件系统进行全面的概述和描述。

设计目标是在满足项目或产品功能需求的基础上,确保硬件系统的性能、可靠性、成本等各方面达到最佳状态。

二、硬件需求分析通过对项目或产品的功能需求进行分析,明确硬件系统的基本功能、性能要求和扩展性等方面的需求。

具体包括输入输出接口、存储容量、数据处理速度、电源供应等方面。

三、硬件架构设计根据硬件需求分析,设计硬件系统的整体架构。

包括中央处理器、内存、存储设备、输入输出接口等主要组件的选择和配置。

同时,需要考虑系统的扩展性和可维护性,为未来升级和扩展预留空间。

四、硬件模块划分将硬件系统划分为若干个模块,每个模块负责实现特定的功能。

模块之间的接口定义清晰,便于模块间的集成和调试。

模块划分应遵循高内聚、低耦合的原则,提高代码可维护性和可复用性。

五、硬件接口定义详细定义各个模块之间的接口,包括物理接口、电气接口和软件接口。

物理接口包括连接方式、传输介质等;电气接口包括信号类型、电平范围等;软件接口包括通信协议、数据格式等。

确保各个模块之间的协调工作。

六、硬件性能指标根据项目或产品的性能要求,设定硬件系统的性能指标。

包括处理速度、存储容量、功耗等关键性能指标,确保系统在正常运行情况下能够满足要求。

同时,考虑到未来扩展性需求,设定可扩展性指标。

七、硬件可靠性设计采取一系列措施提高硬件系统的可靠性。

包括采用高可靠性的器件和材料、实施冗余设计、进行故障预测和预防等。

同时,建立完善的故障检测和处理机制,确保系统在出现故障时能够及时恢复运行。

八、硬件成本预算根据硬件设计方案和器件选型,进行成本预算。

包括器件采购成本、制造成本、测试成本等各方面费用。

在保证系统性能和可靠性的前提下,尽可能降低成本,提高项目的经济效益。

九、总结与展望本硬件概要设计为项目或产品的硬件系统提供了全面的设计方案。

在满足功能需求的基础上,注重性能、可靠性和成本的平衡考虑。

硬件设计的毕业设计方向

硬件设计的毕业设计方向

硬件设计的毕业设计方向
硬件设计的毕业设计方向有很多选择,以下是一些常见的方向:
1. 嵌入式系统设计:设计和开发基于微控制器或其他嵌入式系统的硬件设备,如智能家居系统、智能交通系统、医疗设备等。

2. FPGA设计:设计和开发基于FPGA(现场可编程门阵列)
的硬件设备,如数字信号处理器、高性能计算等。

3. 物联网设备设计:设计和开发与物联网相关的硬件设备,如传感器、无线通信模块等。

4. 模拟电路设计:设计和开发模拟电路,如放大电路、滤波器等。

5. 射频电路设计:设计和开发射频电路,如天线、射频前端等。

6. 高速电路设计:设计和开发高速电路,如高速数据传输、高频率信号处理等。

7. 数字信号处理设计:设计和开发数字信号处理系统,如音频处理、图像处理等。

8. 集成电路设计:设计和开发集成电路,如芯片设计、电源管理等。

9. 系统级设计:设计和开发整个硬件系统,包括硬件组件的选
型、接口设计、硬件调试等。

10. 自动化控制系统设计:设计和开发自动化控制系统,如工业控制、机器人控制等。

以上只是一些常见的方向,具体的毕业设计方向可以根据个人兴趣和专业知识来选择。

计算机硬件设计

计算机硬件设计

计算机硬件设计计算机硬件设计是指通过设计和构建计算机中的各种物理部件,包括中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显卡等,来实现计算机的功能和性能。

在现代社会,计算机硬件设计起到了至关重要的作用,它直接关系着计算机的运行速度、稳定性和效率。

一、概述计算机硬件设计是计算机科学中必不可少的一部分,它需要深入理解计算机的原理和结构。

计算机硬件设计的目标是实现硬件的高效工作,提高计算机的性能和可靠性。

硬件设计师需要掌握电子学、处理器架构、电路设计等方面的知识,同时还需要具备创新思维和解决问题的能力。

二、中央处理器设计中央处理器是计算机的核心部件,它负责执行计算机中的指令和进行数据处理。

为了提高计算机的性能,中央处理器的设计变得越来越复杂。

硬件设计师需要考虑如何提高处理器的运行速度、增加寄存器和缓存的容量,并同时保持功耗的控制。

三、内存设计内存是计算机中用于存储数据和指令的地方,它直接影响计算机的运行速度和性能。

硬件设计师需要考虑内存的容量、访问速度和能耗等因素。

随着计算机的发展,各种新型的内存技术不断涌现,如静态随机存储器(SRAM)、动态随机存储器(DRAM)和非易失性存储器(NVM),硬件设计师需要根据实际需求来选择合适的内存技术。

四、硬盘设计硬盘是计算机中用于存储大容量数据的设备,硬盘的性能和可靠性关系到计算机的数据读写速度和数据安全。

硬件设计师需要关注硬盘的容量、传输速度和稳定性。

随着技术的进步,固态硬盘(SSD)取代了传统的机械硬盘(HDD),成为了越来越多计算机用户的选择。

五、显卡设计显卡负责计算机中图形处理的相关工作,它直接影响计算机的图像质量和显示效果。

硬件设计师需要考虑显卡的处理能力、显示接口和功耗等因素。

高性能显卡通常用于游戏、图像处理和科学计算等领域,而集成显卡则更适合一般办公和娱乐用途。

六、总结计算机硬件设计是一门复杂而又充满挑战的学科。

随着计算机技术的快速发展,硬件设计的重要性越来越凸显。

硬件设计工程师岗位职责

硬件设计工程师岗位职责

硬件设计工程师岗位职责硬件设计工程师是一个非常重要的职位,能够招聘到这个职位的人员往往具备较高的学历和技能,并且需要在相关的领域具有多年的工作经验。

硬件设计工程师的主要职责是负责硬件设计、开发和测试,以确保硬件设备的运行良好并能够实现设计要求。

以下是该岗位的职责详细说明:1. 设计和开发硬件设备:硬件设计工程师需要负责设计和开发各种类型的硬件设备,包括电路板、芯片、电源、机箱等。

他们必须能够理解各种硬件组件之间的相互作用,以确保硬件系统的可靠性和性能。

2. 制定硬件设备规范和测试要求:硬件设计工程师需要制定硬件设备的规范和测试要求,以确保硬件设备能够满足客户的需求。

他们需要考虑硬件设备的功能、电路结构、材料选择、成本、可靠性等因素。

3. 进行硬件测试和评估:硬件设计工程师需要对硬件设备进行测试和评估,以检验硬件系统是否符合规范和要求。

他们需要使用各种测试工具和设备,如示波器、万用表、信号发生器等。

4. 编写硬件设计文档:硬件设计工程师需要编写硬件设计文档,以便于其他人员了解硬件设备的设计和开发情况。

设计文档包括硬件规范、电路图、布局图、原理图、元件列表等。

5. 合作和沟通:硬件设计工程师需要和其他软件工程师、系统工程师、测试工程师等合作,在整个项目中提供技术支持和解决问题。

有效沟通和协作能够确保硬件系统能够高效地进行开发和测试,从而为客户提供高质量的硬件设备。

6. 记录和报告:硬件设计工程师需要记录和报告工作进展,以及任何可能影响项目开发的问题。

他们需要与项目经理和其他相关人员保持联系,以确保项目进度和质量的控制。

7. 更新和维护硬件系统:硬件设计工程师需要定期更新和维护硬件系统,以确保其性能和可靠性。

他们需要关注新技术的发展和应用,以及制定相关策略和计划,确保硬件系统能够随时满足客户的需求。

总之,硬件设计工程师是一个非常重要的职位,需要具备扎实的技术知识和丰富的工作经验。

他们需要能够与其他团队有效沟通和协作,以确保硬件设备的顺利开发和成功上市。

计算机基础知识什么是计算机硬件设计

计算机基础知识什么是计算机硬件设计

计算机基础知识什么是计算机硬件设计计算机基础知识-计算机硬件设计计算机硬件设计是指通过对计算机系统进行各个硬件组件的设计与布局,以及硬件电路的设计、电子元器件的选型和性能参数的计算等工作,来满足计算机系统的功能需求和性能要求。

本文将介绍计算机硬件设计的基础知识和相关内容。

一、计算机硬件设计的概述计算机硬件设计是计算机科学与技术领域中的重要分支,它涉及计算机系统的硬件组成和运行原理。

计算机硬件设计主要包括电路原理与设计、计算机组成原理等方面的内容。

二、计算机硬件设计的基本原理1. 电路原理与设计电路原理与设计是计算机硬件设计的基础,它包括布尔代数、数字逻辑电路设计等内容。

在计算机系统中,各个硬件组件(如CPU、内存等)之间的数据传输和信息处理都是通过电路实现的。

因此,电路原理与设计对于计算机硬件设计来说至关重要。

2. 计算机组成原理计算机组成原理是计算机硬件设计的核心内容,它涵盖了计算机系统的各个方面,包括CPU、存储器、输入输出设备等。

计算机组成原理研究计算机系统的层次结构和内部工作原理,通过对硬件的组织和控制方式进行设计和优化,来提高计算机系统的性能和稳定性。

三、计算机硬件设计的要点和方法1. 硬件电路设计要点硬件电路设计要点包括电路的稳定性、可靠性和性能等方面。

在设计硬件电路时,需要考虑电路的输入输出特性、功耗、信号传输速度等因素,以及电路的阻抗匹配、信号的抗干扰能力等问题。

此外,还需要进行电路的仿真和测试,确保设计的电路满足要求。

2. 器件选型与参数计算在计算机硬件设计中,需要选择合适的电子元器件,包括处理器、存储器、电源等。

合理选型可以提高硬件性能和稳定性,降低成本和功耗。

同时,需要计算元器件的关键参数,如时钟频率、存储器容量等,以满足计算机系统的需求。

3. 硬件布局与连接硬件布局与连接是计算机硬件设计的重要环节。

在设计计算机系统时,需要将各个硬件组件进行合理的布局,以减少信号传输的路径长度和干扰。

硬件设计的知识点

硬件设计的知识点

硬件设计的知识点硬件设计是指在电子产品开发过程中,对硬件电路进行设计和开发的过程。

它涉及到各种电子元器件的选型、电路设计、电路布板、电路测试等方面的内容。

在硬件设计中,有一些重要的知识点需要掌握和了解。

本文将介绍一些常见的硬件设计知识点。

1. 电子元器件的选型在硬件设计中,选择适合的电子元器件是非常重要的。

不同的电子元器件具有不同的特性和参数,如电压、电流、频率响应等。

在选型时,需要根据设计要求和性能要求来选择合适的元器件。

例如,选择适当的电阻、电容、电感等元器件,以及适合的集成电路和传感器等。

2. 电路设计电路设计是硬件设计的核心内容之一。

在电路设计中,需要根据产品要求和功能需求,设计出合适的电路结构和拓扑。

电路设计需要考虑电路的稳定性、抗干扰能力、功耗等因素。

同时,还需要进行电路仿真和优化,确保电路的性能和可靠性。

3. 电路布板电路布板是将电路设计转化为实际电路板的过程。

在电路布板中,需要将电路元器件进行布局,并进行连线和连接。

电路布板需要考虑信号传输的稳定性、电磁兼容性、散热等因素。

同时,还需要进行电路布线的规划和优化,以提高电路的性能和可靠性。

4. 电路测试电路测试是硬件设计的最后一步,用于验证电路的性能和功能是否符合设计要求。

在电路测试中,需要使用各种测试设备和工具,如示波器、信号发生器、逻辑分析仪等。

通过电路测试,可以检测电路的工作状态、信号波形、电压电流等参数,以及发现可能存在的问题和缺陷。

5. 射频设计射频设计是一种特殊的硬件设计,用于处理高频信号和无线通信。

射频设计需要考虑信号的传输损耗、干扰抑制、功耗等因素。

在射频设计中,需要使用特殊的射频元器件和射频电路,如滤波器、放大器、混频器等。

6. 电源设计电源设计是硬件设计中的重要一环,用于提供电路所需的电源电压和电流。

电源设计需要考虑电源的稳定性、效率、噪声等因素。

在电源设计中,需要选择合适的电源模块或电源电路,并进行参数调整和优化。

硬件设计师岗位职责范文

硬件设计师岗位职责范文

硬件设计师岗位职责范文1. 职位概述硬件设计师是企业职能部门中负责硬件产品的设计和开发的专业人员。

硬件设计师需要在技术和创新的基础上,依据市场需求和企业战略,设计出性能稳定、牢靠耐用、符合市场和用户需求的硬件产品。

2. 职责说明2.1 硬件设计与开发•负责完成硬件产品的整体设计与开发工作,包括电路设计、原理图绘制、PCB设计等;•依据产品需求和指定的标准,进行硬件部件参数选型;•负责硬件原型的制作与测试,保证设计符合产品需求和技术规范;•协调搭配软件开发人员,确保硬件与软件的良好搭配。

2.2 技术讨论与创新•跟踪国内外硬件技术进展趋势,讨论新的硬件技术和应用,并适时向相关部门供给技术支持和建议;•参加对硬件相关技术的讨论与创新,不断优化和改良现有产品的性能和功能;•提出新产品的设计方案和创新点,为企业产品竞争力的提升做出贡献。

2.3 质量掌控与标准化•建立和维护产品硬件设计相关的规范和标准,确保产品的设计符合企业要求,并能充足相关法律法规的要求;•对产品进行质量掌控,跟踪设计和开发过程中的技术问题,并适时提出解决方案;•参加产品质量记录和审核,确保产品的牢靠性和稳定性。

2.4 项目管理与协作•参加新产品的项目管理,负责与相关部门进行设计方案的讨论和确定,确保项目按时完成;•协调各个团队成员的工作任务,合理调配资源,保证项目进度和质量;•与供应商和合作伙伴进行沟通和协商,确保项目各方面需求的充足。

2.5 文档编制与学问共享•编写技术文档,包括硬件设计手册、用户手册等,对设计方案、技术细节等进行认真记录;•定期整理和总结项目阅历与技术心得,共享给团队成员进行技术交流和学习;•参加培训新员工,供给相关技术引导和支持。

3. 管理标准•遵守公司订立的相关规章制度,严格履行职责,保持工作的高效性和质量;•依照项目计划,确保工作任务的完成,合理布置时间和资源,提高工作效率;•建立良好的协作关系,与团队成员保持良好的沟通,并适时反馈项目进展和问题。

项目硬件流程设计

项目硬件流程设计

项目硬件流程设计在进行任何项目的硬件设计之前,首先需要对整个项目的需求进行充分的了解和分析。

硬件流程设计是整个项目的重要组成部分,它涉及到硬件的选型、连接方式、接口定义、电路设计等方方面面。

本文将从硬件流程设计的角度,介绍项目硬件设计的一般流程和注意事项。

1. 硬件需求分析。

在进行硬件流程设计之前,首先需要对整个项目的硬件需求进行分析。

这包括对项目的功能需求、性能需求、接口需求等方面的分析。

只有充分了解项目的硬件需求,才能够进行有效的硬件流程设计。

2. 硬件选型。

在确定了项目的硬件需求之后,接下来需要进行硬件选型。

硬件选型是非常重要的一步,它直接影响到项目的性能、成本和可靠性。

在进行硬件选型时,需要考虑到项目的功能需求、性能需求、成本预算等因素,选择合适的硬件设备和器件。

3. 接口定义。

在确定了硬件设备和器件之后,接下来需要进行接口定义。

接口定义是指确定各个硬件设备之间的连接方式和通信协议。

在进行接口定义时,需要考虑到硬件设备之间的数据传输速率、数据格式、通信协议等因素,确保各个硬件设备之间能够正常通信。

4. 电路设计。

在进行接口定义之后,接下来需要进行电路设计。

电路设计是指根据项目的硬件需求和接口定义,设计各个硬件设备之间的连接电路。

在进行电路设计时,需要考虑到电路的稳定性、抗干扰能力、功耗等因素,确保电路能够正常工作。

5. 硬件调试。

在完成了电路设计之后,接下来需要进行硬件调试。

硬件调试是非常重要的一步,它涉及到对整个硬件系统的功能和性能进行验证。

在进行硬件调试时,需要使用各种测试设备和工具,对硬件系统进行全面的测试和验证,确保硬件系统能够正常工作。

6. 硬件验证。

在完成了硬件调试之后,最后需要进行硬件验证。

硬件验证是指对整个硬件系统的功能和性能进行最终的验证。

在进行硬件验证时,需要使用各种测试方法和工具,对硬件系统进行全面的验证,确保硬件系统能够满足项目的需求。

综上所述,项目的硬件流程设计是整个项目的重要组成部分,它涉及到项目的功能需求、性能需求、接口定义、电路设计等方方面面。

硬件设计岗位职责

硬件设计岗位职责

硬件设计岗位职责
硬件设计岗位是指负责电子产品的硬件设计和开发的工程师岗位。

以下是硬件设计岗位的职责:
1. 设计和开发电子产品的硬件部分,包括电路板、芯片、电源、传感器等。

2. 编写硬件设计方案和技术文档,包括需求分析、设计方案、
原理图、BOM表、设计说明等。

3. 进行电路仿真和性能测试,确保电路的稳定性和可靠性。

4. 负责电路板的PCB设计和布局,保证电路板符合设计要求并
满足市场需求。

5. 负责硬件系统的调试和测试,协助软件工程师完成系统集成。

6. 分析和解决硬件问题,提出优化建议,确保产品的可靠性和
性能。

7. 跟踪市场和技术发展趋势,不断更新和改进电子产品的硬件
设计。

8. 协作跨部门的技术团队,推动产品的研发和市场推广。

以上是硬件设计岗位的职责,需要具备扎实的电子电路和电子
模拟设计基础,熟悉硬件设计工具和流程,具有良好的团队协作和
沟通能力。

同时,还需要对市场和技术发展趋势有敏锐的洞察力,
具有创新精神和工程实践能力。

硬件设计快速入门知识点

硬件设计快速入门知识点

硬件设计快速入门知识点硬件设计是指通过电子电路和电子元件搭建数字电路、模拟电路、微处理器系统等,以实现特定功能的过程。

对于初学者来说,快速了解硬件设计的基本知识点将有助于他们更好地理解和应用于实际项目中。

本文将介绍一些硬件设计的快速入门知识点,帮助读者对硬件设计有一个基本的了解。

一、数字电路设计基础知识1. 逻辑门逻辑门是数字电路中最基本的组成元件,常见的逻辑门有与门(AND)、或门(OR)、非门(NOT)、异或门(XOR)等。

它们通过接收输入信号并根据特定的逻辑关系输出相应的结果。

2. 布尔代数硬件设计需要借助布尔代数,布尔代数用于描述逻辑关系,通过对逻辑表达式的运算得到最终的逻辑结果。

常用的布尔运算符有与、或、非、异或等。

3. 时序电路时序电路是指根据时钟信号来控制数字电路的工作状态。

常见的时序电路设计包括寄存器、计数器、时钟分频器等。

二、模拟电路设计基础知识1. 基本电路元件模拟电路设计需要了解一些基本的电路元件,如电阻、电容、电感等,以及它们在电路中的作用。

此外,还需要了解电源、信号发生器、示波器等仪器设备的基本知识。

2. 放大电路放大电路是模拟电路设计中常见的一种电路,通过增强输入信号的幅度来实现信号的放大。

常用的放大电路有共射放大电路、共基放大电路、共集放大电路等。

3. 滤波电路滤波电路用于将输入信号中的某些频率分量滤除或增强,以得到所需的信号。

常见的滤波电路有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。

三、微处理器系统设计基础知识1. 微处理器架构微处理器是硬件设计中常见的一种设备,它是计算机系统的核心部分,负责执行各种指令并进行数据处理。

了解微处理器的基本结构和指令集架构对于设计有效的微处理器系统至关重要。

2. 总线和接口总线和接口用于连接微处理器和其他外部设备,以实现数据和信号的传输。

熟悉常见的总线标准和接口规范,如PCI、USB、RS232等,可以帮助设计出更加稳定和兼容性强的系统。

硬件设计师岗位职责

硬件设计师岗位职责

硬件设计师岗位职责
硬件设计师是一种技术型人才,主要负责计算机硬件系统的设计、开发和维护。

以下是常见的硬件设计师岗位职责:
1、根据用户需求和技术标准,设计计算机硬件系统的架构和整
体方案;
2、负责电路和原理图的设计,包括信号处理、放大、过滤、调
制等电路设计;
3、利用EDA软件进行模拟和布局设计,根据设计要求选择适当
的器件和元件,并进行电路的调试和验证;
4、编写设计文档,包括设计方案、设计说明、测试计划等,确
保设计的可靠性和稳定性;
5、参与项目开发周期的全部流程,包括需求分析、原型制作、
测试和调试等工作,保证按时交付;
6、对设计流程进行持续改进,提高设计效率和质量,适应新技
术和新的设计要求。

7、参与制定公司产品的测试计划和执行测试,收集测试数据,
并及时反馈给研发团队,确保产品的质量。

8、协调与研发其他团队进行联调,保证各个模块之间的衔接和
协调,
9、研究和分析新的技术和产品市场趋势,提出合理的产品改进
和创新建议。

10、根据公司需求,协助其他部门完成相关工作,如技术支持、技术培训等。

因为硬件设计师需要具备计算机、电子、物理等多方面的知识,所以要求其具备较强的学习能力和团队合作能力。

同时,硬件设计
师需要具备严谨的工作态度和责任心,确保设计的可靠性和稳定性。

硬件设计常用知识点图

硬件设计常用知识点图

硬件设计常用知识点图硬件设计是指将原理设计转化为具体的硬件电路或系统的过程。

在硬件设计过程中,我们需要掌握一些常用的知识点,以确保设计的稳定性、可靠性和性能优越。

本文将介绍硬件设计中常用的知识点,并通过图表的形式进行展示。

知识点一:电源电压电源电压是硬件设计的基础。

在设计过程中,我们需要明确电源电压的稳定性要求,以及硬件电路对电源电压的适应范围。

常见的电源电压有3.3V、5V和12V等。

下图展示了电源电压的常用范围:[图表1:电源电压常用范围]知识点二:时钟频率时钟频率是指硬件电路中的时钟信号的频率。

时钟信号被广泛应用于各种数字电路中,用于同步各个模块的操作。

在设计过程中,我们需要根据硬件电路的需求选择合适的时钟频率。

常见的时钟频率有50MHz、100MHz和200MHz等。

下图展示了时钟频率的常用范围:[图表2:时钟频率常用范围]知识点三:信号电平信号电平是指硬件电路中各个信号线的电位水平。

在设计过程中,我们需要明确信号电平的高低电平范围,以及硬件电路对信号电平的适应能力。

常见的信号电平有TTL、CMOS和LVDS等。

下图展示了信号电平的常用范围:[图表3:信号电平常用范围]知识点四:数据位宽数据位宽是指硬件电路中数据线所能传输的数据位数。

在设计过程中,我们需要根据数据的处理需求选择合适的数据位宽。

常见的数据位宽有8位、16位和32位等。

下图展示了数据位宽的常用范围:[图表4:数据位宽常用范围]知识点五:数据通信协议数据通信协议是指硬件电路中用于数据传输的协议标准。

在设计过程中,我们需要了解各种常用的数据通信协议,以选择合适的协议满足设计需求。

常见的数据通信协议有SPI、I2C和UART等。

下图展示了常用的数据通信协议及其应用领域:[图表5:常用的数据通信协议及应用领域]知识点六:模数转换器(ADC)模数转换器是将模拟信号转换为数字信号的设备。

在硬件设计中,我们常常需要采集模拟信号,并通过模数转换器将其转换为数字信号进行处理。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

4 硬件电路设计硬件的功能由总体设计所规定,硬件设计的任务是根据总体设计要求,在选择的机型的基础上,具体确定系统中所要使用的元器件,设计出系统的电路原理图,必要时做一些部件实验,以确定电路图的正确性,以及工艺结构的设计加工、印制板的制作、样机的组装等。

整个单片机测量转速系统为单片机控制模块、霍尔传感器模块、发送模块,各个模块都承担着各自的任务。

设计单片机模块,考虑到单片机本身的外围电路较多,所以在单片机模块方面需要极为小心。

在整个电路设计时要考虑电平转换电路,具体每一部分的设计将在以下章节中详细分析。

4.1 单片机模块根据系统功能要求以及单片机硬件电路设计思路(如图3-1)对单片机模块进行设计,要使单片机准确的测量电机转速,并且使测出的数据能显示出来,所以整个单片机部分分为传感器电路、时钟电路、复位电路、执行元件以及显示电路五个部分。

4.1.1 处理执行元件单片机我们采用AT89C51(其引脚图如图4-1),相较于INTEL公司的8051它本身带有一定的优点。

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存贮器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

图4-1 AT89C51引脚图主要特性:·与MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器寿命:1000写/擦循环·数据保留时间:10年·全静态工作:0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路管脚说明:1.VCC:供电电压;2.GND:接地;3.P0口:P0口为一个8位漏极开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。

4.P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH 编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。

5.P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。

并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

6.P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。

作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。

P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表4-1所示:7.RST:复位输入。

当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

8.ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。

在平时,ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。

如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

表4-1 P3口的第二功能Tab.4-1 The second feature I P3引脚第二功能信号名称P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 RXDTXDINT0INT1T0T1WRRD串行数据接收串行数据发送外部中断0请求外部中断1请求定时器/计数器0计数输入定时器/计数器1计数输入外部RAM写选通外部RAM读选通P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。

此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。

另外,该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。

9./PSEN:外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次/PSEN有效。

但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN 信号将不出现。

10./EA/VPP:当/EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时,/EA将内部锁定为RESET;当/EA端保持高电平时,此间内部程序存储器。

在FLASH编程期间,此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)。

11.XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

12.XTAL2:来自反向振荡器的输出。

振荡器特性:XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。

该反向放大器可以配置为片内振荡器。

石英振荡和陶瓷振荡均可采用。

如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。

有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。

芯片擦除:整个PEROM阵列和三个锁定位的电擦除可通过正确的控制信号组合,并保持ALE管脚处于低电平10ms 来完成。

在芯片擦操作中,代码阵列全被写“1”且在任何非空存储字节被重复编程以前,该操作必须被执行。

此外,AT89C51设有稳态逻辑,可以在低到零频率的条件下静态逻辑,支持两种软件可选的掉电模式。

在闲置模式下,CPU停止工作。

但RAM,定时器,计数器,串口和中断系统仍在工作。

在掉电模式下,保存RAM的内容并且冻结振荡器,禁止所用其他芯片功能,直到下一个硬件复位为止。

4.1.2 时钟电路时钟电路是计算机的心脏,它控制着计算机的工作节奏。

MCS-51单片机允许的时钟频率是因型号而异的典型值为12MH ZMCS-51内部都有一个反相放大器,XTAL1、XTAL2分别为反相放大器输入和输出端,外接定时反馈元件以后就组成振荡器,产生时钟送至单片机内部的各个部件。

AT89C51是属于CMOS8位微处理器,它的时钟电路在结构上有别于NMOS型的单片机。

CMOS型单片机内部(如AT89C51)有一个可控的负反馈反相放大器,外接晶振(或陶瓷谐振器)和电容组成振荡器,图4-2为CMOS型单片机时钟电路框图。

振荡器工作受/PD端控制,由软件置“1”PD(即特殊功能寄存器PCON.1)使/PD=0,振荡器停止工作,整个单片机也就停止工作,以达到节电目的。

清“0”PD,使振荡器工作产生时钟,单片机便正常运行。

图中SYS为晶振或陶瓷谐振器,振荡器产生的时钟频率主要由SYS参数确定(晶振上标明的频率)。

电容C1和C2的作用有两个:其一是使振荡器起振,其二是对振荡器的频率f起微调作用(C1、C2大,f变小),其典型值为30pF。

图4-2 CMOS型单片机时钟电路框图4.1.3 复位电路计算机在启动运行时都需要复位,使中央处理器CPU和系统中的其它部件都处于一个确定的初始状态,并从这个状态开始工作。

MCS-51单片机有一个复位引脚RST,它是史密特触发输入(对于CHMOS单片机,RST引脚的内部有一个拉低电阻),当振荡器起振后该引脚上出现2个机器周期(即24个时钟周期)以上的高电平,使器件复位,只要RST保持高电平,MCS-51保持复位状态。

此时ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3口都输出高电平。

RST变为低电平后,退出复位,CPU从初始状态开始工作。

单片机采用的复位方式是自动复位方式。

对于MOS(AT89C51)单片机只要接一个电容至V CC即可(见图4-3)。

在加电瞬间,电容通过电阻充电,就在RST端出现一定时间的高电平,只要高电平时间足够长,就可以使MCS-51有效的复位。

RST端在加电时应保持的高电平时间包括V CC的上升时间和振荡器起振的时间,V ss上升时间若为10ms,振荡器起振的时间和频率有关。

10MHZ时约为1ms,1MHZ 时约为10ms,所以一般为了可靠的复位,RST在上电应保持20ms以上的高电平。

RC时间常数越大,上电RST端保持高电平的时间越长。

若复位电路失效,加电后CPU从一个随机的状态开始工作,系统就不能正常运转。

图4-3 上电复位电路4.1.4 显示电路显示电路采用LED数码管动态显示,LED(Light-Emitting Diode)是一种外加电压从而渡过电流并发出可见光的器件。

LED是属于电流控制器件,使用时必须加限流电阻。

LED有单个LED和八段LED之分,也有共阴和共阳两种。

显示器结构:常用的七段显示器的结构如图4-4所示。

发光二极管的阳极连在一起的称为共阳极显示器,阴极连在一起的称为共阴极显示器。

1位显示器由八个发光二极管组成,其中七个发光二极管a~g控制七个笔画(段)的亮或暗,另一个控制一个小数点的亮和暗,这种笔画式的七段显示器能显示的字符较少,字符的开头有些失真,但控制简单,使用方便。

此外,要画出电路图,首先还要搞清楚他的引脚图的分布,在了解了正确的引脚图后才能进行正确的字型段码编码。

才能显示出正确的数字来,如图4-5所示,为七段数码管的管脚图。

图4-4 七段发光显示器的结构图4-5 七段发光显示器管脚的结构驱动方式:采用的数码管驱动为7407,它的全名为7407 TTL 集电极开路六正相高压驱动器,其结构简单,使用方便,图4-6为7407的图以及各个引脚的分布功能介绍。

显示方式:为了节省I/O口线,我们采用的动态显示方式。

所谓动态显示,就一位一位地轮流点亮各位显示器(扫描),对于每一位显示器来说,每隔一段时间点亮一次。

显示器的亮度既与导通电流有关,也与点亮时间和间隔时间的比例有关。

相关文档
最新文档