嵌入式开发常用元器件基础知识
嵌入式系统基础了解嵌入式硬件与软件开发
嵌入式系统基础了解嵌入式硬件与软件开发嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被嵌入到了各种设备中，如家用电器、汽车、医疗设备等。
嵌入式系统既包括硬件部分也包括软件部分，是一门综合性的学科。
本文将介绍嵌入式系统的基础知识，包括嵌入式硬件和软件开发。
一、嵌入式硬件嵌入式硬件是嵌入式系统中的物理部分，它包括处理器、内存、输入输出设备、外围接口等。
下面将逐一介绍这些硬件组成部分。
1. 处理器：嵌入式系统中的处理器通常是一款低功耗、高性能的芯片，如ARM架构的处理器等。
处理器是嵌入式系统的核心，负责执行指令和控制其他硬件设备的工作。
2. 内存：嵌入式系统的内存通常包括RAM和ROM两种。
RAM是用来存储程序和数据的临时存储器，而ROM则是用来存储固化的程序和数据的只读存储器。
3. 输入输出设备：嵌入式系统的输入输出设备可以是触摸屏、键盘、麦克风、摄像头等。
这些设备可以让用户与嵌入式系统进行交互，并获取用户输入的信息。
4. 外围接口：嵌入式系统通过外围接口与外部设备进行通信，如串口、SPI接口、I2C接口等。
外围接口可以连接传感器、执行器等外部设备，实现各种功能。
二、嵌入式软件开发嵌入式软件开发是指在嵌入式硬件上运行的程序的开发过程。
嵌入式软件通常是实时系统，要求对响应时间有很高的要求。
下面将介绍嵌入式软件开发的基本流程以及常用的开发工具。
1. 基本流程：嵌入式软件开发的基本流程包括需求分析、系统设计、编码、调试和测试等步骤。
需求分析是确定系统功能和性能要求的过程，系统设计是根据需求设计软件架构和模块划分，编码是将设计的模块实现成具体的代码，调试和测试是验证软件的正确性和性能是否满足要求。
2. 开发工具：常用的嵌入式软件开发工具有编译器、调试器和仿真器等。
编译器用来编译源代码生成可执行文件，调试器用来调试程序的运行过程，仿真器可以模拟出硬件环境，方便软件的开发和测试。
三、嵌入式系统的应用领域嵌入式系统广泛应用于各个领域，下面将介绍几个典型的应用领域。
嵌入式工程师必须会的基础电路模块
长沙民政学院电子信息工程系 黄有全高级工程师 第 7 页 4/27/2022
工程师应该掌握的 20 个模拟电路
附录二、时钟－闹铃－控制电路 制作
Q 助网
5v
复位
C7
1
R16
2
1k
S5
47u
3
9013
4
5
C4
Q6
220uF
R19
6
R15
1k
7
240k
8
Q7
9
LS
Q5
9012
1、振荡相位条件分析：
2、直流等效电路图和交流等效电路图：
3、振荡频率计算：
十九、石英晶体振荡电路
Vcc
R1
R3
C
B
C1
Q
Y
R4
C2
C1
R2
10uF
并联型石英晶体振荡
1、石英晶体的特点：
石英晶体的等效电路：
石英晶体的特性曲线：
2、石英晶体振动器的特点：
3、石英晶体振动器的振荡频率：
二十、功率放大电路
用途： 2、输出信号电压与输入信号电压的关系式：
R1
10K
C2
R4
0.01u
R3
R5 9.1k
2.7k
5.1K
RC振荡电路 D2 1、振荡电路的组成：
振荡电路的作用：
振荡电路起振的相位条件：
振荡电路起振和平衡幅度条件：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、RC 电路阻抗与频率的关系曲线：
相位与频率的关系曲线：
3、RC 振荡电路的相位条件分析：
1、乙类功率放大器的工作过程：
交越失真：
2、复合三极管的复合规则：
嵌入式知识点、完整版
1．章导论1.1嵌入式系统概念、ARM的特点、嵌入式软件1.3.3支持的流水等级1.5 Cortex-M处理器的内核架构STM32F103系列工作频率、供电电压范围、所支持的外设USB、ADC、ADC、GPIO2. 章Cortex-M3处理器1、Cortex-M3处理器位数、组成、支持几级流水线技术及架构2、Cortex-M3内核组成、工作模式、堆栈3、NVIC的功能、中断优先级、分组、函数初始化、所支持的IRQ中断3．章STM32最小系统设计3.1 从Cortex-M3到STM32F1031、STM32F103可驱动系统时钟（SYSCLK）的时钟源2、最小系统的组成3.2存储器与总线架构AHB 、APB1、APB2所挂外设、DMA的作用3.3中断和事件1、系统时钟（SYSCLK）、NIVC配置的优先权等级位数5.章通用和复用功能I/O5.1 GPIO功能描述1、GPIO的配置寄存器、数据寄存器、置位/复位寄存器等的个数2、GPIO端口可配置的输入、输出模式、表5-23、I/O端口寄存器被访问的方式4、复用端口初始化步骤、使能其时钟的函数6.定时器6.1 定时器的4个功能模块：时钟产生模块、时基单元、输入检测、输出比较6.2 时钟产生模块1、功能2、时钟源：AHB、APB、CK_INT之间的关系6.3 时基单元1、功能2、有关的寄存器：PSC、CNT、ARR、RCR、SR3、影子寄存器4、定时器的3钟计数模式：向上、向下、中央对齐及其特点5、定时器的设置：已知定时器时钟，设置PSC和ARR实现定时6、定时器的编程：定时器的初始化、开定时器中断、编写中断处理函数等6.4 输入捕获1、功能或基本原理2、有关寄存器：CNT、CCRx3、输入捕获与输出比较共享CCRx，不能同时使用4、输入捕获中断5、输入捕获的初始化6、改变输入捕获边沿的极性6.5 输出比较1、功能2、有关的寄存器:CNT、CCRx3、掌握输出比较模式与极性，有效电平与输出电平4、输出比较的编程：初始化：GPIO、GPIO重映射、时基单元、输出比较PWM：周期、占空比、改变占空比7、USART7.1 串行通信与并行通信的特点7.2 USART、1-wire、IIC、IIS、SPI7.3 USART数据传输和帧1、以字节为传输单位，帧为字节批量传输单位2、帧的构成7.4 流控7.5 开始位7.6 停止位7.7 奇偶校验和CRC校验7.8 分数分频器的设置/波特率7.9 发送和接收状态变化1、TDR和TXE2、RDR和RXNE3、移位寄存器和TC4、发送和接受数据5、发送和接收的函数6、中断标志读取函数7.10 USART编程1、USART的初始化1.1 GPIO口的设置1.2 USART初始化配置：波特率、硬件流控、USART模式（发送/接收）、奇偶校验、停止位长度、数据位长度（字长）1.3开USART中断8 SPI8.1 SPI接口的特点：同步串行、高位在前发送、环形总线、8/16位的数据帧、单主多从8.2 SPI接口的构成1、SCLK/SCK、SS2、MOSI3、MISO8.3 SPI移位发送数据的特点8.4 SPI的时序1、CPOL：空闲时电平2、CPHA：采样时刻8.5 SPI主模式/从模式的区别1、主模式负责提供SCK时钟2、MISO和MOSI的发送和接收9、IIC9.1 IIC总线的特点1、功能：IC间2、多主多从3、双向2线制9.2 IIC的术语1、发送器2、接收器3、主机4、从机5、多株机6、仲裁7、同步8、地址9、SCL和SDA9.3 IIC总线的传输特性1、数据有效性2、起始条件、停止条件3、重复起始信号：什么是重复起始信号？什么时候产生？4、应答和非应答：什么是应答和非应答？由谁产生5、空闲电平9.4 IIC通信1、IIC传输格式：起始信号、从机地址、数据、停止信号2、寻址字节：地址和读写方向3、仲裁和同步9.5 IIC编程1、引脚配置2、起始信号、停止信号、应答和非应答3、数据位的发送11章模拟数字模块1、模数转换的步骤、模数转换器所具有的通道个数及可测得的外部信号源个数2、模数转换器的特性3、ADC校准的方式、DAC初始化所对应的寄存器4、使能ADC的时钟函数及配置其引脚的输入模式、初始化函数5、温度传感器所连接的通道。
嵌入式开发知识点汇总
嵌入式开发知识点汇总
嵌入式开发是一种应用广泛的技术领域，涉及到硬件和软件的结合。
在嵌入式开发中，开发者需要掌握一系列的知识点，才能够完成项目的设计和开发工作。
嵌入式开发者需要了解硬件方面的知识。
这包括了各种微处理器、单片机和其他硬件组件的特性和功能。
开发者需要了解这些硬件的工作原理、接口和通信协议，以及如何与它们进行交互和控制。
嵌入式开发者需要熟悉软件开发的技术。
这包括了嵌入式操作系统的使用和配置，以及各种编程语言的掌握。
开发者需要了解如何编写驱动程序、应用程序和算法，并能够进行调试和优化。
嵌入式开发者还需要了解电路设计和电子原理方面的知识。
他们需要能够设计和布局电路板，并能够进行电路仿真和测试。
他们还需要了解各种传感器和执行器的原理和使用方法，以及如何集成它们到嵌入式系统中。
在嵌入式开发中，工程管理和团队合作也是非常重要的。
开发者需要学会如何进行项目管理，包括需求分析、任务分配和进度控制。
他们还需要与团队成员和其他相关方进行有效的沟通和协作，以确保项目的顺利进行。
嵌入式开发是一门综合性较强的技术，需要开发者掌握硬件和软件方面的知识，具备良好的工程管理和团队合作能力。
只有掌握了这
些知识和技能，开发者才能够设计和开发出高质量的嵌入式系统。
嵌入式学习的基础知识
嵌入式学习的基础知识∙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是使用频度最高的一个词，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。
最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最为普遍；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）。
嵌入式硬件基础知识汇总
压控振荡器 voltage-controlled oscillator 指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路(VCO)，频率是输入信号电压 的函数的振荡器 VCO，振荡器的工作状态或振荡回路的元件参数受输入控制电 压的控制，就可构成一个压控振荡器。 人们通常把压控振荡器称为调频器，用以产生调频信号。在自动频率控制环路和
务。PCI 允许多路复用技术，即允许一个以上的电子信号同时存在于总线之上。 普通 PCI 总线带宽一般为 132MB/s(在 32bit/33Mhz 下)或者 264MB/s（在 32bit/66Mhz 下）。对于普通的声卡、百兆网卡、Modem 卡等扩展设备一般使 用的是 132MB/s 的传输速率，这种设备的金手指特征一般是与 PCI 插槽对应（长 -短），而对于部分 PCI 显卡、千兆网卡、磁盘阵列卡、USB2.0 或者火线卡等 需要较高带宽的 PCI 设备一般可以使用 264MB/s 的带宽，这种设备的特征是金 手指一般是三段式（短-长-短）。 PCI 总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线。从结构上看，PCI 是在 CPU 和原来的系统总线之间插入的一级总线，具体由一个桥接电路实现对这一 层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。管理器提供了信号缓冲， 使之能支持 10 种外设，并能在高时钟频率下保持高性能。PCI 总线也支持总线 主控技术，允许智能设备在需要时取得总线控制权，以加速数据传送。
全面的嵌入式基础知识总结
全面的嵌入式基础知识总结嵌入式基础知识做嵌入式系统开发，经常要接触硬件。
做嵌入式开发对数字电路和模拟电路要有一定的了解。
这样才能深入的研究下去。
下面我们简单的介绍嵌入式开发中的一些硬件相关的概念。
总线(Bus)在嵌入式系统中一定会有一块处理器芯片，此外，还有其它的芯片作为外部设备(后面简称外设)，这些芯片与处理器协作实现产品的功能。
复杂的产品往往是由大量的芯片组成的。
那么不可避免的是我们需要将所有的外设与处理器进行相连，最为简单的是将所有的外设都采用独立(注意是独立)的信号线连接至处理器，这样的好处是容易理解，但问题是：不可行。
因为处理器芯片需要引出太多的线了，从芯片的生产和产品的生产角度来看都不实际。
加之，处理器(在此我们假设处理器是单核的，而不是多核的)处理事务在微观上是串行的，也就是说在某一时刻如果要对外设进行读写操作，那只可能是对大量外设中的一个进行，即多个外设不可能在微观上被处理器同时访问。
需要注意的是，这里提出了微观这一概念，这是为了区别于宏观。
从宏观上来讲，一个处理器中可以有多个任务同时运行，但这些任务在微观上却是一个一个运行的(后面会用串行来描述这里所说的“一个一个”)，多任务的串行运行实现是由操作系统扮演着重要的角色来实现的。
回到我们的话题，即然将每个外设采用独立的信号线连到处理器不可行，且处理器在单一时间内只会对一个外设进行访问，那我们能不能采用共享的信号线将所有的芯片连在一起呢？这就是总线概念的由来。
通俗的说，如果我们周围有十个家庭，为了让这十个家庭每两个之间都能往来，我们并不需要为每两个家庭修一条单独（注意是单独）的路（如果这样，要修45条路），而是可以修一条大路，然后，每个家都与大路相连。
对于总线，我们往往说总线是处理器的，而其它的外设是挂在总线上的。
那有一个问题，。
嵌入式开发基础知识
嵌入式开发基础知识嘿，朋友们！今天咱来聊聊嵌入式开发基础知识，这可真是个有趣又充满挑战的领域啊！你想想看，嵌入式开发就像是给各种小设备注入灵魂，让它们变得聪明又能干。
就好比一个小小的智能手表，它能告诉你时间、记录运动数据，还能跟你的手机互动，多神奇呀！这背后可都是嵌入式开发的功劳呢。
首先呢，你得了解一些硬件知识。
那些小小的芯片、电路板啥的，可都是嵌入式系统的身体呀！你得知道它们怎么工作，怎么连接在一起，就像了解人体的骨骼和经脉一样。
要是你连这个都搞不清楚，那可就像无头苍蝇一样乱撞啦！然后说说软件，这可是让嵌入式系统活起来的关键。
编程语言就像是给系统下达命令的语言，你得熟练掌握才能让它乖乖听话。
C 语言啦，C++啦，都是常用的。
就好像你跟一个外国人交流，你得会他的语言才能沟通顺畅呀！还有操作系统，这就像是给嵌入式系统安了个家。
它能帮你管理资源、调度任务，让一切都有条不紊地进行。
不同的操作系统有不同的特点和适用场景，你得选对了才能让你的系统跑得顺溜。
调试也是很重要的一环哦！有时候你的代码写得挺好，可就是运行不起来，这时候就得靠调试来找出问题啦。
就跟医生看病似的，得找到病因才能对症下药嘛。
再说说开发工具，那可是我们的得力助手啊！编译器啦、调试器啦、模拟器啦，一个都不能少。
它们能帮我们更高效地开发，少走很多弯路呢。
嵌入式开发可不是一蹴而就的事情，需要你有耐心和细心。
有时候一个小小的错误就能让整个系统崩溃，那可就得不偿失啦！所以啊，一定要认真对待每一行代码，每一个细节。
就拿我自己来说吧，我刚开始学嵌入式开发的时候，也是一头雾水。
硬件看不懂，软件也写不好，还经常出错。
但是我没放弃呀，我一点点地学，一点点地积累经验，现在不也能做出点小成果啦！总之呢，嵌入式开发是个很有挑战性但也很有成就感的领域。
只要你肯下功夫，肯钻研，就一定能在这个领域闯出一片天。
加油吧，朋友们！让我们一起在嵌入式开发的海洋里畅游，创造出更多有趣又实用的小玩意儿！。
嵌入式系统开发技术基本知识点(打印版)
嵌入式系统开发技术基本知识点第一章嵌入式系统概论一：定义：嵌入式系统是一种嵌入在设备（或系统）内部，为特定应用而设计开发的专用计算机系统。
国内普遍认为：嵌入式是以应用为中心，以计算机为基础，软硬件可裁剪、使用应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的功用计算机系统。
2特点①专用性②隐蔽性③资源受限④高可靠性⑤实时性⑥软件固化。
3嵌入式系统是由硬件和软件两部分组成的。
硬件的主体是中央处理器和存储器，它们通过输入/输出（I/O）接口和输入/输出设备与外部世界联系。
二:处理器能够按照指令的要求高速度完成二进制数据和逻辑运算的部件。
组成：由运算器、控制器、寄存器、高速缓冲存储器（Cache）等部件组成。
三：①中央处理器（CPU）：负责运行系统软件和应用软件的主处理器②其余的都是协处理器：如数字信号处理器（DSP）、通信处理器、图形处理器。
四：地位：CPU是任何计算机不可或缺的核心部件。
CPU的字长有4位、8、16位（最多）、32位（技术发展的主流）、64位之分。
字长指的是CPU中通用寄存器和定点运算器的宽度。
CPU的性能主要表现为程序（指令）执行速度放入快慢。
影响执行速度的因素①主频（CPU时钟频率）②指令系统③高速缓冲存储器的容量和结构④逻辑结构。
五：存储器的任务是存储程序和数据。
它分为内置存储器和扩充存储器两部分。
内置又分为片内存储器和片外存储器两部分。
扩充存储器通常做成插拔形式，需要时才插入宿主设备使用。
存储器大多数是由半导体集成电路组成。
按照其存取特性，分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）,其中RAM又可分为动态随机存取存储器（DRAM）和静态随机存取存储器（SRAM）.动态随机存取存储器（DRAM）：电路简单，集成度高，功耗小，成本低，但速度稍慢。
静态随机存取存储器（SRAM）：电路较复杂，集成度低，功耗较大，成本高，但工作速度快（适合用作指令和数据的高速缓冲存储器）无论是DRAM，SRAM当关机或断电时，其中的信息都将随着丢失，属于易失性存储器。
嵌入式系统开发入门
嵌入式系统开发入门嵌入式系统开发是计算机科学与工程领域中的一个重要分支，它主要涉及硬件和软件的结合来设计和开发嵌入式系统。
嵌入式系统是一种专门设计用来执行特定任务的计算机系统，通常被嵌入到其他设备中，如家用电器、医疗设备、汽车等。
本文将介绍嵌入式系统开发的基本概念、工具和技术，帮助读者快速入门。
一、嵌入式系统开发概述嵌入式系统开发需要掌握硬件和软件两方面的知识。
硬件部分包括单片机、传感器、执行器等电子元件；软件部分则涉及实时操作系统、编程语言和算法等。
嵌入式系统的设计和开发过程包括需求分析、硬件设计、软件开发、系统集成和测试等环节。
二、硬件开发工具硬件开发是嵌入式系统开发的基础。
常用的硬件开发工具包括：1. 单片机开发板：单片机开发板是嵌入式系统开发的核心工具，它集成了常用的电子元件和接口，方便开发人员进行硬件连接和调试。
市面上常见的单片机开发板有Arduino、Raspberry Pi等。
2. 传感器与执行器：传感器用于感知环境信息，执行器用于控制外部设备。
根据具体应用需求，选择合适的传感器和执行器进行硬件设计。
3. 电路设计软件：使用电路设计软件如Altium Designer、Eagle等进行电路原理图和PCB布局设计。
三、软件开发工具嵌入式系统的软件开发工具包括：1. 集成开发环境（IDE）：IDE是嵌入式系统软件开发的主要工具，提供代码编辑、编译、调试和固件烧录等功能。
常见的IDE有Keil、IAR Embedded Workbench等。
2. 编程语言：嵌入式系统开发中常用的编程语言包括C、C++和Python。
C语言是嵌入式系统开发的主流语言，因其高效性和低级别控制能力而得到广泛应用。
3. 实时操作系统（RTOS）：RTOS是用于嵌入式系统的实时任务调度和管理的操作系统。
常用的RTOS有FreeRTOS、uC/OS等，它们提供了任务管理、内存管理、驱动程序接口等功能。
四、嵌入式系统开发流程嵌入式系统开发主要分为以下几个步骤：1. 需求分析：根据具体应用需求，明确系统功能和性能要求，并制定相应的开发计划。
计算机三级嵌入式知识点讲解
一、嵌入式系统开发的基础知识1．嵌入式系统的特点、分类、发展与应用，熟悉嵌入式系统的逻辑组成。
（1）特点：专用性隐蔽性（嵌入式系统是被包装在内部）资源受限（要求小型化、轻型化、低功耗及低成本，因此软硬件资源受到限制）高可靠性（任何误动作都可能会产生致命的后果）软件固化（软件都固化在只读存储器ROM中，用户不能随意更改其程序功能）实时性（2）逻辑组成硬件：1)处理器（运算器、控制器、存储器）目前所有的处理器都是微处理器中央处理器（CPU）和协助处理器（数字信号处理器DSP、图像处理器、通信处理器）2)存储器（随机存储器RAM和只读存储器ROM）RAM分为动态DRAM和静态SRAM两种。
DRAM电路简单、集成度高、功耗小、成本低，但速度稍慢慢；SRAM电路较复杂、集成度低、功耗较大、成本高，但工作速度很快，适合用作指令和数据的高速缓冲存储器RAM当关机或断电时，其中的信息都会消失，属于易失性存储器ROM属于不易失性存储器。
分为电可擦可编程只读存储器（存放固件）和闪速存储器（Flash ROM简称内存）。
内存的工作原理：在低压下，存储的信息可读但不可写，这类似于ROM；在较高的电压下，所存储的信息可以更改和删除，这有类似于RAM。
3)I/O设备与I/O接口4)数据总线软件（3）分类按嵌入式系统的软硬件技术复杂程度进行分类：1)低端系统采用4位或8位单片机，在工控领域和白色家电领域占主导地位，如计算器、遥控器、充电器、空调、传真机、BP机等。
2)中端系统采用8位/16位/32位单片机，主要用于普通手机、摄像机、录像机、电子游戏机等。
3)高端系统采用32位/64位单片机，主要用于智能手机、调制解调器、掌上计算机、路由器、数码相机等。
（4）发展20世纪60年代初，第一个工人的现代嵌入式系统（阿波罗导航计算机）20世纪60年代中期，嵌入式计算机批量生产20世纪70年代，微处理器出现20世纪80年代中期，外围电路的元器件被集成到处理器芯片中，昂贵的模拟电路元件能被数字电路替代20世纪90年代中期SOC出现，集成电路进入超深亚微米乃至纳米加工时代2．嵌入式系统的组成与微电子技术（集成电路、EDA、SoC、IP核等技术的作用和发展）（1）集成电路IC集成电路的制造大约需要几百道工序，工艺复杂。
嵌入式应用的常用元器件
三种最基本的逻辑门
①与门：实现与逻辑关系的电路称为与门。表达式为:Z=A·B ②或门：实现或逻辑关系的电路称为或门。表达式为:Z=A+B ③非门：实现非逻辑关系的电路称为非门。表达式为:Z=A
与门逻辑真值表
AB
Z
00
0
01
0
10
0
11
1
或门逻辑真值表
AB
Z
00 001 1 10 1 Nhomakorabea11 1
非门逻辑真值表
2.1 数字电路基础知识
2.1.2 数字电路中几个名词解释
TTL是Transistor-Transistor Logic的缩写，TTL电路是晶体管晶体管逻辑电路的简称，这种数字集成电路的输入端和输出端的电路 结构都采用了半导体三极管。
TTL电路属于双极型数字集成电路，双极型数字集成电路是利用 电子和空穴两种不同极性的载流子进行电传导的器件，其主要特点是 信号传输延时短，开关速度快、工作频率高，但制造工艺较复杂。
方法如下:
C 3 5 A• F E
↓ ↓ ↓ ↓ ↓↓
1100 0011 0101 1010.1111 1110
即C35A.FEH=1100001101011010.1111111B。
2.1 数字电路基础知识
十六进制与十进制相互转换
十六进制→十进制: 按展开式计算即可。 十进制→十六进制: 整数部分与小数部分分别转换。整数部分：除 以16取余数，先为低位后为高位。小数部分：乘以16取整数，先为高 位后为低位。
2.1 数字电路基础知识
2.1.3 门电路
❖ 三种最基本逻辑关系 ❖ 三种最基本的逻辑门 ❖ 其它基本逻辑门 ❖ 三态输出与非门(3S门)
嵌入式电路基础知识
嵌入式电路基础知识嵌入式电路是一种集成了处理器、存储器和其他功能电路的特殊电路系统，通常用于控制和管理电子设备的各种功能。
本文将介绍嵌入式电路的基础知识，包括嵌入式系统的结构、常见的嵌入式处理器和常用的嵌入式开发工具。
一、嵌入式系统的结构嵌入式系统由三个基本组成部分构成：处理器、存储器和输入输出设备。
处理器是嵌入式系统的核心，负责执行指令和控制系统的各个功能。
存储器用于存储程序和数据，包括RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）两种类型。
输入输出设备用于与外部环境进行交互，如显示器、键盘、传感器等。
二、常见的嵌入式处理器嵌入式处理器根据其体系结构可以分为CISC（复杂指令集计算机）和RISC（精简指令集计算机）两种类型。
CISC处理器指令集复杂，可以执行较为复杂的操作，适用于需要高性能的应用场景。
RISC处理器指令集简化，执行速度较快，适用于对性能要求不高但功耗要求低的应用场景。
常见的嵌入式处理器有ARM、MIPS和PowerPC等。
三、常用的嵌入式开发工具嵌入式开发工具是用于嵌入式系统设计和开发的软件工具。
常见的嵌入式开发工具包括集成开发环境（IDE）、编译器、调试器和仿真器等。
IDE是一个集成了编程编辑器、编译器、调试器和其他开发工具的软件平台，可以提供开发者所需的一站式开发环境。
编译器用于将高级语言代码转换为机器语言代码，使处理器能够执行相应的指令。
调试器用于调试和测试嵌入式系统，帮助开发者定位和修复系统中的错误。
仿真器可以模拟嵌入式系统的运行环境，帮助开发者在没有实际硬件的情况下进行系统开发和测试。
四、嵌入式系统的应用领域嵌入式系统广泛应用于各个领域，如消费电子、汽车、医疗设备、工业自动化等。
在消费电子领域，嵌入式系统被广泛应用于智能手机、平板电脑、智能电视等设备中，实现各种功能和服务。
在汽车领域，嵌入式系统用于车载导航、车载娱乐、车辆控制等方面，提升驾驶体验和安全性能。
在医疗设备领域，嵌入式系统被应用于医疗监护、手术辅助和健康管理等方面，为医疗行业带来创新和便利。
学习嵌入式系统开发的基础知识
学习嵌入式系统开发的基础知识嵌入式系统是当今科技领域中非常重要的一个领域，几乎存在于我们周围的各个角落。
它们的应用范围非常广泛，从智能手机到汽车控制系统，从智能家居设备到医疗设备，无处不在。
因此，学习嵌入式系统开发的基础知识对于有意从事相关领域的人来说是非常重要的。
首先，了解计算机体系结构是学习嵌入式系统开发的基础。
计算机体系结构是计算机硬件和软件之间的桥梁，了解它可以帮助我们理解嵌入式系统的工作原理。
学习计算机体系结构涉及到处理器、内存、外设等组成部分的原理和功能。
此外，还需要了解不同的处理器架构和指令集，如ARM、MIPS等，以便选择适合特定嵌入式系统开发的处理器。
其次，学习嵌入式系统开发需要具备良好的编程技能。
C语言是嵌入式系统开发的主要编程语言，因为其具有良好的性能和可移植性，并且大多数嵌入式系统的驱动和应用程序都是通过C语言开发的。
此外，还需要了解汇编语言，因为在某些情况下，使用汇编语言编写代码可以更好地优化性能。
此外，了解使用C语言和汇编语言进行嵌入式系统开发的常用工具链和开发环境也是必要的。
另外，学习嵌入式系统开发需要对电子电路和信号处理有一定的理解。
嵌入式系统通常与各种各样的外部传感器和设备进行交互，因此了解电路和信号处理可以帮助我们设计和调试相应的硬件和软件。
学习电子电路涉及了解电子元件和其工作原理，了解各种常用传感器和设备的特性以及如何与它们进行交互。
信号处理方面的知识涉及了解模拟信号和数字信号之间的转换，音频和图像处理等方面。
最后，了解实时系统和嵌入式操作系统也是学习嵌入式系统开发的重要一步。
实时系统是嵌入式系统中最常见的类型之一，其最主要的特点是对时间的严格要求。
为了满足这种要求，我们需要使用实时操作系统（RTOS）来管理系统资源和任务调度。
了解RTOS的原理和应用可以帮助我们设计和开发高效、可靠的嵌入式系统。
总之，学习嵌入式系统开发的基础知识需要掌握计算机体系结构、编程技能、电子电路和信号处理、实时系统和嵌入式操作系统等方面的知识。
单片机与嵌入式系统需要掌握的基础知识
单片机与嵌入式系统需要掌握的基础知识
1. 电子基础知识：了解基础电路、电子器件、模拟与数字信号等。
2. 计算机基础知识：掌握计算机组成、计算机网络、操作系统、数
据结构与算法、编程语言等。
3. 单片机体系架构：掌握基于不同CPU体系的单片机种类、性能差异、软件开发环境等。
4. 嵌入式系统开发流程：了解设计、调试、测试、维护嵌入式系统
的整个开发流程。
5. 微处理器架构与组成：掌握微处理器的基本架构、功能模块、总
线结构等，如ARM、X86、MIPS等。
6. 嵌入式编程语言：了解并熟练使用C、C++、汇编等嵌入式系统
常用的编程语言。
7. 嵌入式系统中的通信协议：了解并熟练使用各种嵌入式系统中的
通信协议和接口，如SPI、I2C、UART、USB等。
8. 嵌入式系统的软硬件接口：了解并熟练使用各种嵌入式系统中的
软硬件接口，如GPIO、ADC、DAC、PWM、定时器等。
9. 嵌入式驱动开发：熟练掌握嵌入式系统驱动开发方法，如操作系
统驱动、传感器驱动、设备驱动等技术。
10. 嵌入式系统中的应用开发：了解并熟练使用各种嵌入式系统的
应用开发技术，如图形界面开发、通信协议开发、无线传输开发等。
嵌入式硬件基础知识浅谈之晶振
嵌⼊式硬件基础知识浅谈之晶振晶振（1）⽆源的晶体⼯作原理是在⽯英⽔晶⽚的两边被上电极，通过在两电极上加⼀定的电压，因为⽯英有压电效应，电压形成了，⾃然就会产⽣形变，从⽽给IC提供⼀个正弦波形。
通过IC的内部整形和PLL电路后产⽣⽅波，然后输⼊给下级电路。
有源晶振就是把频率部分和驱动PLL电路集成在IC外部，⾃成⼀体，直接输出⽅波供下级电路使⽤。
（2）晶振是指带有源振荡带南路的晶体振荡器，即“有源晶振”，是能够通电后独⽴⼯作的，⽽⼀般的微控制器电路中⽤的时钟发⽣元件叫“晶体”，它是⽆源器件，当然也不会⾃⾏输出电压，须⽤外电路搭成振荡器（谐振器）才⾏。
（3）⽆源晶体——⽆源晶体需要⽤⽚内的振荡器，在datasheet上有建议的连接⽅法。
⽆源晶体没有电压的问题，信号电平是可变的，也就是说是根据起振电路来决定的，同样的晶体可以适⽤于多种电压，可⽤于多种不同时钟信号电压要求，⽽且价格通常也较低，因此对于⼀般的应⽤如果条件许可建议⽤晶体，这尤其适合于产品线丰富批量⼤的⽣产者。
⽆源晶体相对于晶振⽽⾔其缺陷是信号质量较差，通常需要精确匹配外围电路（⽤于信号匹配的电容、电感、电阻等），更换不同频率的晶体时周边配置电路需要做相应的调整。
建议采⽤精度较⾼的⽯英晶体，尽可能不要采⽤精度低的陶瓷警惕。
有源晶振——有源晶振不需要内部振荡器，信号质量好，⽐较稳定，⽽且连接⽅式相对简单（主要是做好电源滤波，通常使⽤⼀个电容和电感构成的PI型滤波⽹络，输出端⽤⼀个⼩阻值的电阻过滤信号即可），不需要复杂的配置电路。
有源晶振通常的⽤法：⼀脚悬空，⼆脚接地，三脚接输出，四脚接电压。
相对于⽆源晶体，有源晶振的缺陷是其信号电平是固定的，需要选择好合适输出电平，灵活性较差，⽽且价格⾼。
对于时序要求敏感的应⽤，个⼈认为还是有源的晶振好，因为可以选⽤⽐较精密的晶振，甚⾄是⾼档的温度补偿晶振。
有些DSP内部没有起振电路，只能使⽤有源的晶振，如TI 的6000系列等。
总结嵌入式系统基础—上篇
第一章常用硬件嵌入式系统常用的硬件器件，主要包括分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC以及存储器共五大类分立器件主要有：二极管、三极管、电阻、电容、电感以及场效应管等二极管的主要特性是单向导电性二极管按其用途可分为：整流二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管等整流二级管是一种将交流电转变为直流电的半导体器件，主要用于各种低频整流电路稳压二极管是利用PN结反向击穿特性所表现出的稳压性能制成的器件，在电路中起稳定电压作用在脉冲数字电路中，用于接通和关断电路的二极管叫开关二极管，它的特点是反向恢复时间短，能满足高频和超高频应用的需要发光二极管，能直接将电能转变成光能的发光显示器件，长脚为正，短脚为负三极管，是一种控制电流的半导体器件，主要作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号三极管的三种工作状态1.截止状态：当加在三极管发射极的电压小于PN结的导通电压，基极电流为零，集电极电流和发射极电流都为零2.放大状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并处于某一恰当的值，这时基极电流对集电极电流起着控制作用3.饱和状态：当加在三极管发射结的电压大于PN结的导通电压，并当基极电流增大到一定程度，集电极与发射极之间的电压很小，集电极和发射极之间相当于开关的导通状态电阻：阻值越大的电阻对电流阻碍作用越大，电流通过它时，电压下降也越多。
电阻主要应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等0电阻主要功能1.做为跳线使用2.在数字和模拟等混合电路中使用3.做保险丝用4.为调试预留的位置5.作为配置电路使用电容：由两个金属级，中间夹有绝缘材料(介质)构成。
电容在电路中具有隔断直流电，通过交流电的作用，常用于级间耦合、滤波、去耦、旁路及信号调谐电感：电感是用线圈制作的，它的作用是通直流阻交流、滤波、振荡、延迟等线圈圈数越多，绕制的线圈越密集，电感量就越大;有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大;磁心导磁率越大的线圈，电感量也越大场效应管：也称为单极型晶体管，是电压控制元件，而晶体三极管是电流控制元件在只允许从信号源取较少电流的情况下，应选用场效应管;而在信号电压较低、又允许从信号源取较多电流的条件下，应选用晶体三极管场效应管作用1.可应用于放大2.可作电子开关3.可作可变电阻4.可用作恒流源译码器：多输入、多输出的电路。
嵌入式面试电路知识
嵌入式面试电路知识1. 什么是嵌入式系统？嵌入式系统是指以计算机技术为基础，集成在特定产品中的电子系统。
它包含了硬件、软件和外设等多个组成部分，用于控制和完成特定任务。
嵌入式系统常见于日常生活中的各种设备，如智能手机、电视机、洗衣机、汽车等。
2. 嵌入式系统的电路知识在嵌入式系统的设计和开发过程中，电路知识是非常重要的。
以下是一些常见的电路知识点，可能会在面试中涉及到：2.1 电子元件•电阻：电阻是控制电流流动的重要元件，用于限制电流的大小。
•电容：电容用于存储电荷，具有储存和释放能量的特性。
•电感：电感用于储存和释放磁能，常用于滤波和稳压电路中。
•二极管：二极管具有单向导电性，常用于整流和保护电路中。
•三极管：三极管是一种放大器件，常用于放大电路中。
2.2 信号处理•A/D转换：模拟信号经过A/D转换器转换为数字信号，供嵌入式系统进行处理。
•D/A转换：数字信号经过D/A转换器转换为模拟信号，供输出到外部设备。
2.3 时钟和定时器•时钟：时钟信号用于同步嵌入式系统中的各个模块，确保它们按照预定的顺序和时间进行工作。
•定时器：定时器用于生成精确的时间延迟，或者周期性地触发某些操作，常用于定时中断和计时器功能。
2.4 通信接口•串口：串口是一种简单的通信接口，常用于与外部设备进行数据交换。
•SPI：SPI（串行外围接口）是一种全双工的串行通信接口，用于高速数据传输。
•I2C：I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信接口，用于连接多个设备。
•CAN总线：CAN（Controller Area Network）总线是一种常用于汽车电子系统中的通信协议。
•Ethernet：Ethernet是一种常用的有线局域网通信接口。
3. 面试准备建议在面试中展示对嵌入式系统电路知识的了解，可以提高你的竞争力。
以下是一些建议：•夯实基础知识：了解电子元件、信号处理、时钟和定时器等基础知识，并能够清晰地表达出来。
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，有 • 源的晶振上有标识，一般两种：1、上面有点或者缺角为1脚；2、大部分以丝印 • 的正面来定位1，2，3，4脚。
• 成 具有某种功能的电路。
•
电阻用字母（R）表示，单位为欧姆(ohm，Ω)，没有极性。
• 1. 普通电阻(R)
• 规格 1inch=25.4mm • 公制表示法 1206 0805 0603 0402 • 英制表示法 3216 2125 1608 1005
• 规格含义 ：指零件的长度与宽度 ，如0603规格
• (2) 外观分类:
•
SOP
TSOP
SOJ
• 1.SOP: IC脚位于本体两侧, 呈L型向外延伸。
• 2.TSOP: IC脚与SOP相同, 但本体厚度较SOP薄。
• 3.SOJ: IC脚位于本体两侧, 呈J型向内弯曲。
2020/4/3
IC:
• 4.BGA：IC脚呈球状, 位于电路板(PCB)正下方。
• 6.QFP: IC脚位于本体四边, 呈L型向外延伸
。
• 5.μBGA: IC脚呈球状, 位于芯片(Chip)正下方,
•
无电路板(PCB)。
2020/4/3
• 7.PLCC: IC脚位于本体四边, 呈J型向内弯曲。
常用IC(一)
嵌入式开发板常用IC有:处理器（CPU）、NAND Flash、Nor Flash、SDRAM、EEPROM、DM9000、H1102等
2020/4/3
2.发光二极管（LED）
• 外形繁多，规格不一，通常负极标有记号。
2020/4/3
3.其它二极管
• 1.积压（积纳）二极管
• 积压（积纳）二极管用字母（ZD）表示； • 和普通二极管1/8W者相同，零件上有色码，通常记号边色环较粗且颜色较深。 •
• 2.电晶体型式之二极管
• 此种二极管外形和电晶体一样，但作用为二极管。
• 磁珠由氧磁体组成，电感由磁芯和线圈组成: • 磁珠把交流信号转化为热能，电感把交流存储起来，缓慢的释放出去，因此说电感是储能元件，而
磁珠是能量转换(消耗)器件。 • 电感多用于电源滤波回路，磁珠多用于信号回路，磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰，而电感用于这
方面则侧重于抑制传导性干扰。 • 两者都可用于处理EMC、EMI问题。磁珠是用来吸收超高频信号，例如一些RF电路、PLL、振荡电路
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常用IC（二）
• 2、 Flash（一）
•
NOR和NAND是两种主要的非易失闪存技术. NOR Flash是随机存储介质，用于数据量较小的场合
,NOR的存储密度低，所以存储一个字节的成本也较高；NAND Flash是连续存储介质，适用于大量数
据的存储,广泛应用于嵌入式产品中包括数码相机、MP3随身听记忆卡、U盘等。
2020/4/3
四、二极管(D)
•
一种非线性电子器件，流过它的电流随电压变化而变化，它的伏安特性不是一条直线，它具有
正向
• 导通反向截止的特性(有正负极，记号边为负极。
• 1.普通二极管
• 圆柱体：规格分为1/4W、1/8W两种；
• 长方体：规格不一，有些和钽质电容相似，但与钽质电容SIZE还是有差异的，零件上标有文字和数 字。
关作用。 • 场效应管： • 一种晶体管，有三个或四个引脚，同样具有放大的特性。 • 四支脚外张者：零件两侧各两支脚，其中较粗的脚为第一脚； • 五支脚外张者：零件两侧分别为三支脚和两支脚； • 六支脚外张者：零件两侧各三支脚，标有记号或文字，指出第一脚的位置。
2020/4/3
六、晶振（ X\Y ）
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七、 IC（集成电路）
• 集成电路的引脚序号：将集成电路的方向标记置左边，标记左下方的第
• 一脚为1号脚，其它脚按逆时针方向顺序为2 、3 、4……脚,标记一般为
• 缺口、缺角(SIP时)、小圆点等。
• (1) 名词解释:
•
Pin: IC 脚 (又称lead)。
•
Pitch: Pin的中心点到相邻Pin的中心点之距离。
、含超高频存储器电路(DDR SDRAM，RAMBUS等)都需要在电源输入部分加磁珠，而电感是一种蓄能 元件，用在LC振荡电路、中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHZ。 • 地的连接一般用电感，电源的连接也用电感，而对信号线则常采用磁珠。 • 普通片式叠层电感和磁珠从外观上看没有区别,如用仪器测量，磁珠没有感量，只有电阻,而电感可 以测出感量,电流,电阻。
2020/4/3
• 2. 排阻(RN)
• 排阻用字母（RN）表示，没有极性。 • 接点数有多种，最常见为8PIN及10PIN两种。料盘上8PIN表示4R，10PIN表示8R。 • 阻值同一般电阻一样，以数字表示。 • 贴片时数字面必须朝上。 • 接点间不可以短路。
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二、电容
1.积层电容(C)
2M Nor Flash
） 常用IC（三
• 2、 Flash（二） • NAND Flash型号命名识别
•
•
64MB SLC NAND Flash
256MB SLC NAND Flash
2GB MLC Flash
• 规格 1inch=25.4mm
• 英制表示法 1206 0805 0603 0402 • 公制表示法 3216 2125 1608 1005
• 厚度不固定，同一电容值，可能因制造厂商不同而有厚、薄之分。
• 料盘上标有耐压值。通常作业时不特别强调积层电容的耐压，但客户有特别要求限有的话，排产单 及图
亨利 uH/mH
匝比数
限制电流
存储电荷，阻直流、通交流
存储磁场能量, 阻直流,通交流 调节交流电的电压与电流 允许电流单向流动
放大倍数
赫兹（Hz） 安培（A）
触点数 引脚数 伏特（安培）
用作放大器或开关
多种电路的集合 产生振荡频率 电路过载保护
通断电路
连接电路板 提供直流电流
• 一、电阻
•
•
电阻在电路中的作用：降低电压，分配电流，限制电流，分配电压，与电容和电感可组
•
NAND Flash采用的是串行接口，CPU从里面读取数据的速度很慢，所以一般用NAND做闪存的话
就必须把NAND里面的数据先读到内存里面，然后CPU才能够执行.
•
NOR采用并行接口,其特点读取的速度比之NAND快很多倍，其程序可以直接在NOR里面运行.
•
256M NAND Flash
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连接器 电池
两个或以上线圈 小玻璃体，一条色环
标记为1Nxxx/LED 三只引脚，通常标记为
2Nxxx/DIP/SOT
金属体
有触发式、按键式及旋 转式，通常为DIP
正负极，电压
极性or方向
SIP/DIP 有方向 部分有
无
有 有
有
有 有 无 有
有 有
计量单位
功能
欧姆 Ω/KΩ /MΩ
法拉 pF/nF/uF
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三、 电感(L)
• 电感用字母（L）表示，单位为享利(H)，元件标注单位是uH • 1亨利(H)=1000毫亨(mH)=1000 000微亨(uH) • 电感规格繁多，外形不一，主要有积层电感、开放式陶瓷绕线电感、弹簧线圈等。
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磁珠与电感区别
• 磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。具有很高 的电阻率和磁导率，等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。符号同电感，单位 为欧姆，因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的，阻抗的单位也是欧姆。
• 电容用字母（F）表示，单位为法拉(F)，积层电容没有极性。
10 10 10 • 1法拉（F）＝
6 微法（uF)＝
9 纳法（nF） =
12 皮法（PF）
• 片式电容一般用三位数字表示元件的标称值。从左到右前二位表示有效数， 第三位为零的个数。 • 当第三位为9时，表示10的负1次方。 • 如479表示 4.7pF,104表示0.1uF。数码法标注不带单位时一律是pF。
•
CPU
•
目前多采用三星ARM (Advanced RISC Machines )处理器.常用系列有ARM9（S3C2440，
SS3C2416）、 ARM11(S3C6410)，ARM Cortex-A8 (S5PC100, S5PC110,S5PV210 )、ARM Cortex-
A9（Exynos4210 ）
2020/4/3
五、晶体管
• 晶体管用字母（Q、TR或SOT）表示； • 三极管： • 一种半导体器件, 有三个电极(引脚)，分别为e极(发射极) 、b极(基极) 、c极(集电极)。 • 按三极管的材料及工艺特性分为PNP三极管及NPN三极管。 • 三极管最主要的特性就是线性放大作用，在电路中用作放大器，另外三极管在一定的条件下还起开
• 上将会注明，此时必须注意不可误用。
• 电容在外观上无法辨别其电容值, 需以电容表量测。
2020/4/3
2.钽电容(T/C)
• 规格分为：A、B、C、D； • 零件上通常标有零件值和耐压值； • 有极性，记号边为正极。
2020/4/3
3.电解电容(E/C)
• 规格有多种； • 零件上亦标有零件值和耐压值，通常SIZE愈大，电容值愈大； • 有极性，黑色记号边为负极。
• 嵌入式开发 常用元器件基础知识