电路设计中必须掌握的7个常用接口知识
电子电路设计入门
4.单元电路设计
在全面分析各模块功能类型后,应选择出合适的器件并 设计出电路。在设计电路时,应充分考虑能否用ASIC器件 实现某些逻辑单元电路,这样可大大简化逻辑设计,提高系 统的可靠性和减小PCB体积。
格 物 致 新
·厚 德 泽 人
5.系统电路综合
在各单元电路模块和控制电路达到预期要求以后计算
在进行电子电路设计时,应根据电路的性能指标 要求决定电路元器件的参数。例如根据电压放大倍数 的大小,可决定反馈电阻的取值;根据振荡器要求的 振荡频率,利用公式,可计算出决定振荡频率的电阻 和电容之值等等。但一般满足电路性能指标要求的理 论参数值不是惟一的,设计者应根据元器件性能、价 格、体积、通用性和货源等方面灵活选择。计算电路 参数时应注意以下几点:
格 物 致 新
·厚 德 泽 人
外 部 输 入
控
子 系 统 1
制
器
子 系 统 N
操 作 输 出
1.1.3 模拟—数字电子混合系统
简单地说,包含有模拟电子电路和数字电子电路组成的 电子系统称之为混合电子系统。在过程控制和各种仪器仪表 中,完成对如温度、压力、流量、速度等物理量的控制、测 量、显示等功能,需要模拟—数字混合电子系统来实现。
格 物 致 新
·厚 德 泽 人
1.充分分析系统功能要求
数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电 路、被控电路和电源等。数字系统设计首先要做的是明确 系统的任务、所要达到的技术性能、精度指标、输入输出 设备、应用环境以及有哪些特殊要求等。设计者有时接到 的课题比较笼统,有些技术问题要靠设计者的消化、分析 与理解,特别要和课题提出者、系统使用者反复磋商,并 在应用现场进行实地考察以后才能明确的确定下来。
电子工程师应具备的电路设计常识及几十个经典电路解析
电子工程师应具备的电路设计常识及几十个经典电路解析一、接地技术PCB设计—接地技术1、接地设计的基本原理好的接地系统是抑制电磁干扰的一种技术措施,其电路和设备地线任意两点之间的电压与线路中的任何功能部分相比较,都可以忽略不计;差的接地系统,可以通过地线产生寄生电压和电流偶合进电路,地线或接地平面总有一定的阻抗,该公共阻抗使两两接地点间形成一定的压降,引起接地干扰,使系统的功能受到影响。
从而影响产品的可靠性。
2、接地目的接地的目的主要有三个:◆接地使整个电路系统中所有单元电路都有一个公共的参考零电位,保证电路系统能稳定地工作。
◆防止外界电磁场的干扰。
机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放,否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部的火花放电而造成干扰。
另外,对于电路的屏蔽体,若选择合适的接地,也可获得良好的屏蔽效果。
◆保证安全作。
当发生直接雷电的电磁感应时,可避免电子设备的毁坏;当工频交流电源的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时,可避免操作人员的触电事故发生。
3、接地分类◆ 防雷接地(LGND)防雷接地是将可能受到雷击的物体与大地相连。
当物体位置较高,距离雷云较近时,一定要将物体进行防雷接地。
由于雷电的放电电流是脉冲性的,放电电流也较大,所以防雷接地时的接地电阻要小。
为了避免由于雷击而造成机房里设备之间的高压差,特别是有电气连接或距离较近的设备之间要采用低电感和电阻搭接。
★接地电阻:接地电阻不是普通的电阻而是一个阻值,是指电流由接地装置流向大地再由大地流向无穷远处或是另一个接地装置所需克服的总电阻。
接地电阻包括接地线、接地装置本身电阻、接地装置与大地之间的接触电阻和两接地装置之间的大地电阻或接地装置与无线远处的大地电阻。
接地电阻越小,当有漏电流或是雷电电流时,可以将其导入大地,不至于伤害人或损坏设备。
如果接地电阻变大,会造成应该导入大地的电流导不下去,因此,接地电阻越小越安全。
测控电路(第7版)课件:传感器接口
传感器接口电路
2.1传感器类型
2.2信号调理电路
2.3线性化
2.4传感器接口实例
本章知识点
无源传感器及有源传感器的基本原理及组成形式
电桥信号调理电路及调频信号调理电路
电压源信号调理电路及电流源信号调理电路
传感器接口电路的线性化技术
传感器接口电路
3
2.1传感器类型
2.1.1典型无源传感器
场阻力达到平衡时,接触热电势就会达到一个稳定值,电势由如下式子得出:
k—玻尔兹曼常数,k=1.381×10-23J/K;
kT nA T
e AB T
ln
e
nB T
e—电子电荷量,e=1.602×10-19C;
T—结点处的绝对温度(K);
nA(T) ,nB(T) —材料A,B在温度T时的自由电子浓度。
传感器接口电路
13
1. 热电效应传感器
将A,B两种不同导体材料两端相互紧密连接在一起,组成一个闭合回路,
这样就构成了一个热电偶。当两节点温度不同时,回路中就会产生电势。热
电偶温度保持不变一端成为自由端或冷端,另一端成为测量端或热端。通过
测量接触电势的大小推算测量端的温度。
A
T0
T
e AB T
Ra Rb
1/ Rn jwCn
LX Ra Rb Rn
Rb
RX
Ra
Rn
传感器接口电路
27
2.2.2.2调频信号调理电路
调频信号调理电路可以将无源传感器的阻抗变化量转换为基于振荡电路的频
率变化量。
• 振荡器电路通常根据其电路设计的不同产生特定频率的信号。低频振荡
电子系统设计知识点
电子系统设计知识点电子系统设计是指在电子技术领域中,通过理论与实践相结合,采用适当的设计方法和技术,设计出满足特定功能需求的电子系统的过程。
电子系统设计涉及到多个知识领域,包括电路设计、信号处理、通信原理等。
下面将介绍一些电子系统设计中的重要知识点。
一、模拟电路设计在电子系统设计中,模拟电路设计是基础且重要的一部分。
模拟电路是以连续时间和连续幅度的信号为基础,使用电子元器件构建的电路。
模拟电路设计的主要内容包括放大器设计、滤波器设计、稳压电源设计等。
设计时需要考虑电路的性能指标,如增益、带宽、失真等,以及电路的稳定性和可靠性。
二、数字电路设计数字电路设计是指采用逻辑门、触发器、计数器等数字元件和数字电路模块,通过逻辑运算和时序控制等方式实现逻辑功能的电路设计。
数字电路设计的主要内容包括逻辑门电路设计、时序电路设计和组合电路设计等。
设计时需要考虑电路的逻辑功能是否满足需求,电路的功耗和噪声等因素。
三、嵌入式系统设计嵌入式系统设计是指将计算机技术与电子技术相结合,将计算能力和控制能力嵌入到各种电子设备中,实现特定功能的系统设计。
嵌入式系统设计的主要内容包括微控制器选择与应用、实时操作系统设计、接口设计等。
设计时需要综合考虑系统的计算能力、存储空间、接口要求以及功耗等因素。
四、通信系统设计通信系统设计是指用来传输信息的电子系统的设计。
通信系统设计的主要内容包括调制解调器设计、编码译码器设计、信道编码与纠错设计等。
设计时需要考虑信号传输的可靠性、抗干扰能力以及系统的带宽和速率等。
五、电源系统设计电源系统设计是指为电子设备提供稳定、可靠的电源的设计。
电源系统设计的主要内容包括直流电源设计、交流电源设计、电池管理系统设计等。
设计时需要考虑电源的输出稳定性、效率和噪声等指标。
六、硬件描述语言(HDL)硬件描述语言(HDL)是一种用于电子系统设计的计算机语言。
HDL可以描述电路的结构和行为,用于模拟和验证电子系统设计。
计算机组装与维修基本知识点
一、接口的练习:1.PC:个人计算机,微型计算机2.DIY:Do it yourself!自助的3。
兼容机和品牌机的区别:品牌机在设计组装的过程中,要经过很多测试环节,以使各个部件达到较好的兼容性,而兼容机则没有经过整机环节的测试,各个部件之间的兼容性、配合性全凭经验。
4。
PS/2接口是一种6针圆形接口,用于连接键盘和鼠标。
PC99标准规定紫色为键盘接口,绿色为鼠标接口。
B:通用串行总线。
特点:传输速度快,支持热插拔,可连接多个设备。
它已成为计算机和其他电子设备的主要接口之一。
6.光纤接口一般用于连接音频输出,也用于网络接口。
7.VGA接口是一个15针D形接口,用于连接显示器信号线,通常为蓝色。
8。
音频接口一般有3个,MIC输入接口,用于连接麦克风进行录音或音频聊天,通常为粉红色;Line-out接口,用于连接耳机和有源音箱(扬声器)进行声音的播放,通常为草绿色;Line-in接口,用于连接外部音源等进行录音,通常为浅蓝色。
9.目前计算机网络连接主要使用双绞线,这种接口为RJ—45接口.10。
CPU与外设之间的数据交换必须通过接口来完成。
11.数据传输率的单位一般采用MBps或Mbps,分别写出其含义:MBps 兆字节每秒,每秒传输的字节数量;Mbps 兆比特每秒,每秒传输的比特位数。
12。
计算机并行接口的数据传输率只有1Mbps,USB1。
1的最高数据传输率为12Mbps,USB2.0为480Mbps.13。
Mini—USB一般用于数码相机、数码摄像机、测量仪器及移动硬盘等设备.14。
Type A一般用于计算机端,Type B一般用于USB设备端。
15。
IEEE1394接口:也称Fire wire火线接口,是苹果公司开发的串行标准.IEEE1394分为两种传输方式Backplane和Cable。
Backplane的传输速度分别为12。
5Mbps,25Mbps和50Mbps;Cable的传输速度分别为100Mbps,200Mbps和400Mbps.16。
第15讲IO接口电路基本概念
端口B和C: 都包含一个8位数据输入缓 冲器和一个8位的数据输出锁存器/缓冲器, 输出数据能锁存,输入数据不锁存。
端口C:可分成两个4位端口,分别定义 为输入或输出端口,还可定义为控制、状 态端口,配合端口A和端口B工作。
NEXTIN:IN TEST JZ
IN
AL,STATUS-PORT;从状态口输入状态信息
AL,01H
;测试标志位是否为1
NEXTIN
;未就绪,继续查询
AL,DATA-PORT ;从数据端口输入数据
查询输出
查询式输出的端口信息
NEXTOUT:
IN AL, STATUS_PORT TEST AL, 80H JNZ NEXTOUT MOV AL, BUF
DMA与程序控制数据传送路径的比较
外设
CPU
总
存储器
线
程序控制的数据输入/输出
DMA
DMA与程序控制数据传送路径比较
I/O概述
微机系统的信息交换有并行通信 和串行通信两种方式。
并行通信是以微机的字长为传输单位; 适合于外部设备与微机之间进行近距离、 大量和快速的信息交换。
实现并行通信的接口称之为并 行接口。
方式设置标志
1=有效
图 8255A工作方式控制字格式
(2) 端口C的置位/复位控制字
控制字的格式如图所示。
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
不使用 设置为000
位的置位/复位 1=置位,0=复位
位 选择 D3 D2 D1 通道C位
0 0 0 PC0 0 0 1 PC1 0 1 0 PC2 0 1 1 PC3 1 0 0 PC4 1 0 1 PC5 1 1 0 PC6 1 1 1 PC7
电工必须掌握的、最常见电路连接实物图
常见故障及处理方法 1、按下启动按钮,接触器不工作:检查熔断器是否熔断,检查热继电器是否动作,检 查电源电压是否正常,检查按钮触点是否接触不良,检查接触器线圈是否损坏。 2、不能自锁:检查启动按钮是否有损坏,检查接触器常开辅助触点是否未闭合或被卡 住(触点损坏)。 3、不能互锁:检查启动按钮是否有损坏,检查接触器常闭辅助触点是否未断开或被卡 住(触点粘连)。 本课小结: 1、电气控制系统图的组成:原理图、元件布置图、安装接线图 2、电器控制线路的构成和基本保护 1)电流保护 2)零压(或欠压)保护 3)互锁保护 4) 零励磁保护 3、电气控制基本控制规律:
式锺床改造中采用 PLC 的软元件,合理设计了控制程序,提高了系统的可靠性。
二、影响 PLC 电气系统可靠性的主要因素
PLC 控制系统可简单划分为三部分:发讯元件(输入部分)、记忆网络(程序部分)和电气 执行元件(输出部分)。对于用继电器控制的系统,影响系统可靠性的主要因素是中间继电 器组成的记忆网络。对于 PLC 控制系统,高可靠性的 PLC 取代了中间继电器组成的记忆网络, 克服了机械动作式中间继电器可靠性不高的固有毛病,使系统可靠性大为提高。此时,与 PLC 自身的安全性与 PLC 输入、输出连接的"发讯元件"和"电气执行元件"的可靠性,己变成 影响整个电气系统可靠性的主要因素。提高"发讯元件"和"电气执行元件"可靠性的同时,也 就提高了 PLC 的安全性,通常有两种方法:一种是选用高质量的元器件;另一种是对这些故 障率较高的元器件进行状态检测和故障诊断,但都受硬件条件和经济条件的影响而限制了应
特点: 1)初看电路者比较合适; 2)绘制难度大; 3)电器施工的依据。
电子硬件工程师要求掌握的东西
电子硬件工程师要求掌握的东西第一篇:电子硬件工程师要求掌握的东西电子硬件工程师要求掌握的东西(转载)觉得一个电子工程师/硬件工程师应该有下面的能力:1、模拟/数字电路的分析和设计。
教科书上讲的都应该会,包括分离元件和运放的信号放大,滤波,波形产生,稳压电源,逻辑化简,基本触发器,基本计数器、寄存器,脉冲产生和整形,ADC、DAC,锁相环等。
要能定性和定量的分析和设计电路的功能和性能,比如说稳定性、频率特性等。
这些东西一般需要日积月累才能到见多识广,然后熟能生巧。
2、计算机组成原理和结构。
现在的电子设备基本上没有不用到计算机的,所以对计算机一定要了解最好是熟悉。
要明白计算机是怎么工作的,软件在计算机内是怎么运行的(最好自己写一写程序),要熟悉常用计算机系统的外围电路和接口,并且要明白CPU和外围电路是怎么协调工作的等等。
最好能熟悉MCS-51,写程序不是问题,重要的是思路,但一定要做出来。
3、PCB。
基本要求是4层板,要了解PCB对EMI、ESD的影响并想办法避免。
PCB 能做得既美观又没有问题是需要花时间来训练的。
4、VHDL。
在国外这是要求掌握基本技能,在国内也正在普及。
主要是用来开发FPGA/CPLD器件和逻辑仿真,还有IC设计也常用VHDL作输入。
就目前来说,如果对自己要求不是很高的话可以不掌握。
如果时间和精力允许的话,可以学一学操作系统、数据结构等,当然首先必须掌握好C(C++)语言,以便将来可以做(软/硬件)系统方面的工作。
但模电/数电基础一定要好,这是学习其他的基础。
开始时一般从分析电路入手,要搞清楚一个电路的电流是怎么流的,电压是怎么产生的,电感、电容是怎么冲放电的等等。
从简单到复杂,慢慢养成习惯,很多东西自然而然就明白了。
电子硬件工程师要求掌握的东西第一部分:硬件知识一、数字信号1、 TTL和带缓冲的TTL信号2、 RS232和定义3、 RS485/422(平衡信号)4、干接点信号二、模拟信号视频1、非平衡信号2、平衡信号三、芯片1、封装2、 74073、 74044、 74005、 74LS5736、 ULN20037、 74LS2448、 74LS2409、 74LS24510、 74LS138/23811、 CPLD(EPM7128)12、 116113、 max69114、 max485/7517615、 mc148916、 mc148817、 ICL232/max23218、 89C51四、分立器件1、封装2、电阻:功耗和容值3、电容1) 独石电容2) 瓷片电容3) 电解电容4、电感5、电源转换模块6、接线端子7、 LED发光管8、 8字(共阳和共阴)9、三极管2N555110、蜂鸣器五、单片机最小系统1、单片机2、看门狗和上电复位电路3、晶振和瓷片电容六、串行接口芯片1、 eeprom2、串行I/O接口芯片3、串行AD、DA4、串行LED驱动、max7129七、电源设计1、开关电源:器件的选择2、线性电源:1) 变压器2) 桥3) 电解电容3、电源的保护1) 桥的保护2) 单二极管保护八、维修1、电源2、看门狗3、信号九、设计思路1、电源:电压和电流2、接口:串口、开关量输入、开关量输出3、开关量信号输出调理1) TTL―>继电器2) TTL―>继电器(反向逻辑)3) TTL―>固态继电器4) TTL―>LED(8字)5) 继电器―>继电器6) 继电器―>固态继电器4、开关量信号输入调理1) 干接点―>光耦2) TTL―>光耦5、 CPU处理能力的考虑6、成为产品的考虑:1) 电路板外形:大小尺寸、异形、连接器、空间体积2) 电路板模块化设计3) 成本分析4) 器件的冗余度1. 电阻的功耗2. 电容的耐压值等5) 机箱6) 电源的选择7) 模块化设计8) 成本核算1. 如何计算电路板的成本?2. 如何降低成本?选用功能满足价格便宜的器件十、思考题1、如何检测和指示RS422信号2、如何检测和指示RS232信号3、设计一个4位8字的显示板1) 电源:DC122) 接口:RS2323) 4位3”8字(连在一起)4) 亮度检测5) 二级调光4、设计一个33位1”8字的显示板1) 电源:DC5V2) 接口:RS2323) 3排 11位8字,分4个、3个、4个3组,带行与行之间带间隔4) 单片机最小系统5) 译码逻辑6) 显示驱动和驱动器件5、设计一个PCL725和MOXA C168P的接口板1) 电源:DC5V2) 接口:PCL725/MOXA 8个RS2321. PCL725,直立DB37,孔2. MOXA C168P,DB62弯3) 开关量输出信号调理:6个固态继电器和8个继电器,可以被任何一路信号控制和驱动,接口:固态继电器5.08直立,继电器3.81直立4) 开关量输入调理:干接点闭合为1或0可选,接口:3.81直立5) RS232调理:1. LED指示2. 前4路RS232全信号,后4路只需要TX、RX、03. 无需光电隔离4. 接口形式:DB9(针)直立第二部分:软件知识一、汇编语言二、 C51该部分可以从市场上买到的N种开发板上学到,至于第一部分,需要人来带吧。
电路模块知识点总结图
电路模块知识点总结图电路模块是电子电路中的一个重要组成部分,它能够解决复杂的电路设计问题,提高电路设计的灵活性和可靠性。
在电子设备中,电路模块起到了连接、控制和传输信号的作用,可以实现不同功能的电路设计,如放大器、滤波器、计时器等。
本文将对电路模块的基本知识点进行总结,并详细介绍常见的电路模块类型及其应用。
1. 电路模块的基本知识点电路模块是由电路板、元器件和接口组成的电子电路系统,在电路设计与制造过程中起到了至关重要的作用。
电路模块的基本知识点包括:1.1 电路板的材料及制造工艺电路板是电路模块的载体,其材料选择和制造工艺对电路的性能有着重要的影响。
常见的电路板材料有FR-4玻纤板、铝基板、陶瓷基板等。
不同的材料对于电路板的绝缘性能、导热性能和机械性能都有着不同的要求。
制造工艺包括印制电路板(PCB)设计、蚀刻、穿孔、表面处理等工艺流程。
1.2 元器件的选择和布局电路模块中包含了各种不同种类的元器件,如电阻、电容、电感、晶体管等。
元器件的选择和布局对于电路的性能和稳定性至关重要。
在电路设计中需要根据具体的要求来选择合适的元器件,并合理布局,以提高电路的性能和可靠性。
1.3 接口的设计与标准电路模块通常需要与其他模块或外部设备进行通信,因此接口设计和标准的选择是电路模块设计的重要环节。
常见的接口标准有RS232、USB、SPI、I2C等,其选择需要考虑到通信速度、距离、数据格式等因素。
2. 常见的电路模块类型及其应用电路模块根据其功能和应用可分为多种不同类型,下面将介绍一些常见的电路模块及其应用。
2.1 放大器模块放大器模块是电路中常见的模块,其主要功能是放大电路输入信号的幅度。
放大器模块可以根据不同的放大器类型分为运算放大器模块、功率放大器模块、高频放大器模块等。
应用范围广泛,包括音频放大、射频放大、信号处理等领域。
2.2 滤波器模块滤波器模块是用于信号处理的重要模块,其主要功能是滤除电路中不需要的频率成分。
第六章 IO接口和总线
1、缓冲器 74LS244
单路基本组成:
真值表 A
B
G#
0
A
1
B
1
0 G
1
0
高阻
0
状态
1A1 1A2
/1G 1A1 2Y4 1A2 2Y3 1A3 2Y2 1A4 2Y1 GND
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1Y1 1Y2 1Y3 1Y4 2Y1 2Y2 2Y3 2Y4
244
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11
需要输入设备送入信息,输出设备送出结果,这些输 入输出设备被称为外设。
通信:计算机(CPU)与外设间的数据、状态和控制
命令的交换过程统称为通信。
2、CPU与外设直接通信存在的问题 速度不匹配(CPU快,外设慢) 信号电平不匹配 (CPU使用TTL电平,外设多为机电设备) 信号格式不匹配 (CPU总线上为并行数字量,而外设有串行模拟量等) 时序不匹配 解决方案: 用I/O接口:把外设连接到CPU总线上的一组逻辑电 路的总称。用于协调外设与主机之间的信息交换。
2、译码的常用方法
线选法
利用一根地址线,产生指定的端口地址的选择信号。
A7
PORT1
当A7=1,选中PORT1,地址可为80H 当A6=1,选中PORT2,地址可为40H 当A5=1,选中PORT3,地址可为20H
A6
PORT2
对于PORT1,地址为81H,82H,83H
等仍可选中。
A5
PORT3
无条件输出电路例子 例:假设该端口号为
0# D0
80H,要想让0、2、4、
6号灯亮,如何编写
D1
1D 2D
电路模块知识点总结图表
电路模块知识点总结图表电路模块是电子系统中的核心组成部分,能够完成各种功能的电路设计模块。
电路模块知识点包括电路设计原理、常用电路模块分类、电路模块设计要点等内容。
本文将从这几个方面进行详细的总结。
一、电路设计原理1. 电路设计基础知识电路设计基础知识包括电路原理、电路分析方法、电路参数等内容。
电路原理是电路设计的基础,包括欧姆定律、基尔霍夫定律、电压、电流等基本概念。
电路分析方法包括节点分析法、支路分析法、戴维南定理等,这些方法对于复杂电路的分析和设计非常重要。
电路参数包括电阻、电容、电感等,这些参数对于电路的设计和应用起着重要的作用。
2. 电路设计方法电路设计方法包括模拟电路设计方法、数字电路设计方法等。
模拟电路设计方法是指使用模拟电子元件进行设计的方法,主要包括放大器设计、滤波器设计、功率放大器设计等内容。
数字电路设计方法是指使用数字电子元件进行设计的方法,主要包括逻辑门设计、计数器设计、触发器设计等内容。
这些设计方法是电路设计的重要部分。
3. 电路设计工具电路设计工具主要包括EDA工具、原型板、模拟仿真软件等。
EDA工具是电子设计自动化工具,主要包括PCB设计软件、原理图设计软件、模拟仿真软件等。
原型板是一种用于电路原型验证的工具,可以快速验证电路设计的正确性。
模拟仿真软件是一种用于电路仿真分析的工具,可以分析电路的性能、稳定性等。
二、常用电路模块分类1. 放大器模块放大器模块是电子系统中常用的电路模块之一,主要用于对信号进行放大。
按照放大器的类型可分为运算放大器模块、功率放大器模块等。
2. 滤波器模块滤波器模块用于对信号进行滤波,包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
3. 驱动器模块驱动器模块主要用于驱动其他电子元件,包括数字驱动器、模拟驱动器等。
4. 控制器模块控制器模块用于对电子系统进行控制,包括开关控制器、逻辑控制器、时间控制器等。
5. 传感器模块传感器模块用于对外部环境进行感知,包括温度传感器、光照传感器、声音传感器等。
《微机原理与接口技术》课程总结
《微机原理与接口技术》课程总结本学期我们学习了《微型计算机原理与接口技术》,总的来说,我掌握的知识点可以说是少之又少,我感觉这门课的内容对我来说是比较难理解的。
这门课围绕微型计算机原理和应用主题,以Intel8086CPU为主线,系统介绍了微型计算机的基本知识、基本组成、体系结构、工作模式,介绍了8086CPU的指令系统、汇编语言及程序设计方法和技巧,存储器的组成和I/O接口扩展方法,微机的中断结构、工作过程,并系统介绍了微机中的常用接口原理和应用技术,包括七大接口芯片:并行接口8255A、串行接口8251A、计数器/定时器8253、中断控制器8259A、A/D(ADC0809)、D/A (DAC0832)、DMA(8237)、人机接口(键盘与显示器接口)的结构原理与应用。
在此基础上,对现代微机系统中涉及的总线技术、高速缓存技术、数据传输方法、高性能计算机的体系结构和主要技术作了简要介绍。
第一章:微型计算机概论(1)超、大、中、小型计算机阶段(1946年-1980年)采用计算机来代替人的脑力劳动,提高了工作效率,能够解决较复杂的数学计算和数据处理(2)微型计算机阶段(1981年-1990年)微型计算机大量普及,几乎应用于所有领域,对世界科技和经济的发展起到了重要的推动作用。
(3)计算机网络阶段(1991年至今)。
计算机的数值表示方法:二进制,八进制,十进制,十六进制。
要会各个进制之间的数制转换。
计算机网络为人类实现资源共享提供了有力的帮助,从而促进了信息化社会的到来,实现了遍及全球的信息资源共享。
第二章:80X86微处理器结构本章讲述了80X86微处理器的内部结构及他们的引脚信号和工作方式,重点讲述了8086微处理器的相关知识,从而为8086微处理器同存储器以及I/O设备的接口设计做了准备。
本章内容是本课程的重点部分。
第三章:80X86指令系统和汇编语言本章讲述了80X86微处理器指令的多种寻址方式,讲述了80X86指令系统中各指令的书写方式、指令含义及编程应用;讲述了汇编语言伪指令的书写格式和含义、汇编语言中语句的书写格式。
大学电路的知识点总结
大学电路的知识点总结一、基本电路理论1. 电流和电压的概念在电路中,电流是电子在导体内部的移动,而电压则是电子在导体两端的电势差。
电流和电压是电路中最基本的概念,理解它们对理解电路的工作原理至关重要。
2. 电阻、电容和电感电阻是电路中阻碍电流流动的物理量,电容是储存电荷的元件,而电感则是储存磁能的元件。
这些基本元件构成了电路的基本组成部分,掌握它们的特性对于设计和分析电路至关重要。
3. 基本电路定律基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律是电路分析中最基本的定律,它们描述了电流和电压在电路中的分布规律。
理解和应用这两个定律对于解决复杂电路问题至关重要。
4. 电路等效性在电路分析中,经常需要将复杂的电路简化为等效电路,以方便分析和设计。
了解电路等效性的原理和方法,可以帮助学生更好地理解电路的工作原理。
二、基本电路分析方法1. 直流电路分析直流电路分析是电路课程中的基础内容,它包括电路的基本概念、基本定律和分析方法。
学生需要掌握使用基尔霍夫定律和欧姆定律分析直流电路的方法,以及用节点分析和网孔分析求解电路中各个元件的电流和电压。
2. 交流电路分析交流电路分析是电路课程中的进阶内容,它包括交流电路的基本概念、交流电压和电流的表示方法,以及交流电路中元件的阻抗和导纳。
学生需要掌握使用复数表示法分析交流电路的方法,以及求解交流电路中各个元件的电流和电压。
3. 差分方程法差分方程法是一种用于分析电路的数学方法,它通过建立电路的微分方程或差分方程,然后求解得到电路的响应。
学生需要掌握使用差分方程法分析电路的方法,以及掌握电路的阶跃响应和冲击响应。
4. 拓扑分析法拓扑分析法是一种用于分析电路的图论方法,它通过建立电路的拓扑结构和节点关系,然后求解得到电路的响应。
学生需要掌握使用拓扑分析法分析电路的方法,以及掌握电路的传递函数和频率响应。
三、电路中的基本元件和电路分析技术1. 电阻电阻是电路中最基本的元件之一,它的作用是阻碍电流的流动。
设计电路需要哪些知识点
设计电路需要哪些知识点设计电路需要掌握的知识点设计电路是一项复杂而重要的工作,需要掌握一系列的知识点和技能。
本文将介绍设计电路所需的主要知识点,旨在帮助读者了解和掌握相关领域的基础知识。
一、电路基础知识1. 电子元件和器件:了解电阻、电容、电感等基本电子元件的特性和使用方法;熟悉各种类型的二极管、三极管、MOS管等常见电子器件的工作原理和特点。
2. 电路分析方法:掌握基本的电路定律,如欧姆定律、基尔霍夫定律等;了解电路的串并联、稳态和暂态分析方法。
3. 信号与系统:了解信号的基本概念,如幅度、频率、相位等;熟悉系统的定义和分类,掌握系统的时域和频域分析方法。
二、模拟电路设计知识1. 放大电路设计:了解放大电路的基本原理和分类,如共射放大器、共集放大器等;掌握放大电路的设计方法和参数计算。
2. 滤波电路设计:了解滤波器的原理和分类,如低通滤波器、高通滤波器等;掌握滤波电路的设计方法和频率响应计算。
3. 操作放大器设计:熟悉操作放大器的特性和应用,如反相放大器、运算放大器等;掌握操作放大器的设计方法和参数计算。
三、数字电路设计知识1. 逻辑门电路设计:了解基本的逻辑门电路,如与门、或门、非门等;掌握逻辑门的真值表和布尔代数表达式。
2. 组合逻辑电路设计:熟悉组合逻辑电路的设计方法和原理,如编码器、解码器、多路选择器等;掌握Karnaugh图的绘制和最小化方法。
3. 时序逻辑电路设计:了解时序逻辑电路的设计方法和原理,如触发器、计数器等;掌握状态转换图和状态表的绘制。
四、可编程器件与嵌入式系统1. 可编程逻辑器件(PLD):了解可编程逻辑器件的原理和分类,如PAL、PROM、FPGA等;掌握PLD的编程方法和应用。
2. 单片机与嵌入式系统:熟悉单片机的结构和编程,掌握常见单片机的使用方法和应用;了解嵌入式系统的设计流程和原理。
3. 模拟与数字混合系统设计:掌握模拟信号与数字信号的互联方法和接口设计;了解模数转换器和数模转换器的原理和应用。
各种电平标准的讨论(TTL,ECL,PECL,LVDS,CMOS,CML)
ECL电路是射极耦合逻辑(Emitter Couple Logic)集成电路的简称与TTL电路不同,ECL电路的最大特点是其基本门电路工作在非饱和状态所以,ECL电路的最大优点是具有相当高的速度这种电路的平均延迟时间可达几个毫微秒甚至亚毫微秒数量级,这使得ECL集成电路在高速和超高速数字系统中充当无以匹敌的角色。
ECL电路的逻辑摆幅较小(仅约 0.8V ,而 TTL 的逻辑摆幅约为 2.0V ),当电路从一种状态过渡到另一种状态时,对寄生电容的充放电时间将减少,这也是ECL电路具有高开关速度的重要原因。
但逻辑摆幅小,对抗干扰能力不利。
由于单元门的开关管对是轮流导通的,对整个电路来讲没有“截止”状态,所以单元电路的功耗较大。
从电路的逻辑功能来看, ECL 集成电路具有互补的输出,这意味着同时可以获得两种逻辑电平输出,这将大大简化逻辑系统的设计。
ECL集成电路的开关管对的发射极具有很大的反馈电阻,又是射极跟随器输出,故这种电路具有很高的输入阻抗和低的输出阻抗。
射极跟随器输出同时还具有对逻辑信号的缓冲作用。
在通用的电子器件设备中,TTL和CMOS电路的应用非常广泛。
但是面对现在系统日益复杂,传输的数据量越来越大,实时性要求越来越高,传输距离越来越长的发展趋势,掌握高速数据传输的逻辑电平知识和设计能力就显得更加迫切了。
1 几种常用高速逻辑电平1.1LVDS电平LVDS(Low Voltage Differential Signal)即低电压差分信号,LVDS接口又称RS644总线接口,是20世纪90年代才出现的一种数据传输和接口技术。
LVDS的典型工作原理如图1所示。
最基本的LVDS器件就是LVDS驱动器和接收器。
LVDS 的驱动器由驱动差分线对的电流源组成,电流通常为3.5 mA。
LVDS接收器具有很高的输入阻抗,因此驱动器输出的大部分电流都流过100 Ω的匹配电阻,并在接收器的输入端产生大约350 mV的电压。
电脑电源接口详解
电脑电源接口详解,电脑电源接口定义,电源接口解释,电源20针接口,电源24针接口2008年08月16日星期六 06:32转电脑常見电源接口详解:家用电线插头種類:电源是主机的心脏,为电脑的稳定工作源源不断提供能量。
是不是大家以为木头又要推荐电源了,哈哈,今天我们不谈产品,主要聊一下每个电源上都具有的输出导线。
对于不同定位的电源,它的输出导线的数量有所不同,但都离不开花花绿绿的这9种颜色:黄、红、橙、紫、蓝、白、灰、绿、黑。
健全的PC电源中都具备这9种颜色的导线(目前主流电源都省去了白线),它们的具体功能相信还有不少网友搞不清楚,今天就给大家详细的讲解一下。
黄色:+12V黄色的线路在电源中应该是数量较多的一种,随着加入了CPU和PCI-E显卡供电成分,+12V 的作用在电源里举足轻重。
+12V一直以来硬盘、光驱、软驱的主轴电机和寻道电机提供电源,及为ISA插槽提供工作电压和串口设备等电路逻辑信号电平。
+12V的电压输出不正常时,常会造成硬盘、光驱、软驱的读盘性能不稳定。
当电压偏低时,表现为光驱挑盘严重,硬盘的逻辑坏道增加,经常出现坏道,系统容易死机,无法正常使用。
偏高时,光驱的转速过高,容易出现失控现象,较易出现炸盘现象,硬盘表现为失速,飞转。
目前,如果+12V供电短缺直接会影响PCI-E显卡性能,并且影响到CPU,直接造成死机。
蓝色:-12V-12V的电压是为串口提供逻辑判断电平,需要电流不大,一般在1A以下,即使电压偏差过大,也不会造成故障,因为逻辑电平的0电平从-3V到-15V,有很宽的范围。
红色:+5V+5V导线数量与黄色导线相当,+5V电源是提供给CPU和PCI、AGP、ISA等集成电路的工作电压,是电脑中主要的工作电源。
目前,CPU都使用了+12V和+5V的混合供电,对于它的要求已经没有以前那么高。
只是在最新的Intel ATX12V 2.2版本加强了+5V的供电能力,加强双核CPU的供电。
通用技术电路知识点总结
通用技术电路知识点总结一、电路基础知识1. 电流电压电流是电子在导体中运动的流动,是电荷的移动形成的电能传输。
电压是单位电荷带来的电势差,是电子流动的推动力。
电流与电压是电路中最基本的两个物理量,可以通过欧姆定律进行简单的计算。
2. 电路元件电路中最基本的元件有电阻、电容和电感。
电阻限制电流的流动,电容可以储存电能,电感是由线圈或者铁芯形成的,具有储存磁能的特性。
3. 串、并联电路串联电路是指将电路中的元件依次连接在一起,构成一个回路。
并联电路则是将电路中的元件分开连接在不同的回路上。
串并联电路可以通过不同的方式组合电阻、电容和电感元件。
4. 电路分析电路分析是通过各种方法来研究电路中电流、电压以及功率等物理量之间的关系。
常见的电路分析方法有基尔霍夫定律、节流定理、戴维南定理等。
二、集成电路1. 集成电路分类集成电路可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。
模拟集成电路是指能够处理连续信号的电路,数字集成电路则是能够处理离散信号的电路。
2. 集成电路工艺集成电路的制造工艺有NMOS、PMOS和CMOS等。
可以通过掺杂、光刻、蒸发等工艺步骤进行制作。
此外还有BICMOS、SiGe等制作工艺。
3. 集成电路功能集成电路可以实现各种功能,比如放大、滤波、数字信号处理、微处理器等。
不同类型的集成电路在功能和应用上有着明显的差别。
4. 集成电路应用集成电路在电子产品中有着广泛的应用,比如通信、计算机、消费类电子产品等。
在工业自动化、医疗器械等领域也有着重要作用。
三、数字电路与逻辑门1. 二进制与逻辑门数字电路是指离散信号处理的电路,二进制是数字信号的基本表示形式。
逻辑门是实现二进制运算和逻辑运算的电路元件,包括与门、或门、非门等。
2. 组合逻辑电路与时序逻辑电路组合逻辑电路是由逻辑门构成的,不包含存储元件,主要用于实现逻辑运算。
时序逻辑电路则包含了存储元件,能够实现数据的存储和时序控制。
3. 同步与异步电路同步电路是指采用时钟信号进行同步操作的电路,异步电路是指不需要时钟信号进行同步操作的电路。
硬件设计开发知识点
硬件设计开发知识点硬件设计开发是指通过设计和开发硬件电路来实现特定功能或解决特定问题的过程。
这是一项综合性的工作,需要掌握多个知识点和技能。
本文将介绍硬件设计开发的主要知识点,帮助读者了解和学习这一领域。
一、数字电子电路设计数字电子电路是硬件设计开发的基础,它使用数字信号进行信息处理和传输。
数字电子电路设计需要掌握以下知识点:1. 逻辑门与布尔代数:逻辑门是数字电路的基本组件,包括与门、或门、非门等。
布尔代数是逻辑门设计的基础,它用于描述和分析逻辑关系。
2. 组合逻辑电路设计:组合逻辑电路使用逻辑门来实现特定的功能,如加法器、译码器、多路选择器等。
设计过程包括确定逻辑功能、选择逻辑门类型和连接方式等。
3. 时序逻辑电路设计:时序逻辑电路在组合逻辑电路的基础上增加了时钟信号和触发器等元件,实现存储和时序控制功能。
设计过程中需要考虑时序关系、时钟频率、稳定性等因素。
4. 状态机设计:状态机是时序逻辑电路的重要应用,可以描述和控制复杂的系统行为。
状态机设计需要定义状态集合、状态转换条件和输出函数,并利用触发器和逻辑门实现。
二、模拟电子电路设计模拟电子电路处理连续信号,将输入信号转换为相应的输出信号。
模拟电子电路设计需要掌握以下知识点:1. 放大器设计:放大器是模拟电路的核心,它可以放大信号的幅度,并具有不同的特性和用途。
放大器设计需要考虑增益、频率响应、输入输出阻抗等因素。
2. 滤波器设计:滤波器用于去除或增强特定频率的信号。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
设计时需考虑频率响应曲线、阻带衰减等指标。
3. 模拟电路稳定性分析:模拟电路容易受到参数变化和噪声的影响,稳定性分析是确保电路运行正常的重要过程。
分析方法包括小信号稳定性分析和大信号稳定性分析。
三、电源电路设计电源电路为电子设备提供稳定的电能。
电源电路设计需要掌握以下知识点:1. 直流稳压电源设计:直流稳压电源用于稳定输出电压,应对负载变化和输入电压波动。
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电路设计中必须掌握的7个常用接口知识
我们知道,在电路系统的各个子模块进行数据交换时可能会存在一些问题导致信号无法正常、高质量地“流通”,例如有时电路子模块各自的工作时序有偏差(如CPU与外设)或者各自的信号类型不一致(如传感器检测光信号)等,这时我们应该考虑通过相应的接口方式来很好地处理这个问题。
下面就电路设计中7个常用的接口类型的关键点进行说明一下:
(1)TTL电平接口:
这个接口类型基本是老生常谈的吧,从上大学学习模拟电路、数字电路开始,对于一般的电路设计,TTL电平接口基本就脱不了“干系”!它的速度一般限制在30MHz以内,这是由于BJT的输入端存在几个pF的输入电容的缘故(构成一个LPF),输入信号超过一定频率的话,信号就将“丢失”。
它的驱动能力一般最大为几十个毫安。
正常工作的信号电压一般较高,要是把它和信号电压较低的ECL电路接近时会产生比较明显的串扰问题。
(2)CMOS电平接口:
我们对它也不陌生,也是经常和它打交道了,一些关于CMOS的半导体特性在这里就不必啰嗦了。
许多人都知道的是,正常情况下CMOS的功耗和抗干扰能力远优于TTL。
但是!鲜为人知的是,在高转换频率时,CMOS系列实际上却比TTL消耗更多的功率,至于为什么是这样,请去问半导体物理理论吧。
由于CMOS的工作电压目前已经可以很小了,有的FPGA 内核工作电压甚至接近1.5V,这样就使得电平之间的噪声容限比TTL小了很多,因此更加加重了由于电压波动而引发的信号判断错误。
众所周知,CMOS电路的输入阻抗是很高的,因此,它的耦合电容容量可以很小,而不需要使用大的电解电容器了。
由于CMOS电路通常驱动能力较弱,所以必须先进行TTL转换后再驱动ECL电路。
此外,设计CMOS接口电路时,要注意避免容性负载过重,否则的话会使得上升时间变慢,而且驱动器件的功耗也将增加(因为容性负载并不耗费功率)。
(3)ECL电平接口:
这可是计算机系统内部的老朋友啊!因为它的速度“跑”得够快,甚至可以跑到几百MHz!这是由于ECL内部的BJT在导通时并没有处于饱和状态,这样就可以减少BJT的导通和截止时间,工作速度自然也就可以提上去了。
But,这是要付出代价的!它的致命伤:功耗较大!它引发的EMI问题也就值得考虑了,抗干扰能力也就好不到哪去了,要是谁能够折中好这两点因素的话,那么他(她)就该发大财了。
还有要注意的是,一般ECL集成电路是需要负电源供电的,也就是说它的输出电压为负值,这时就需要专门的电平移动电路了。
(4)RS-232电平接口:
玩电子技术的基本没有谁不知道它的了(除非他或她只是电子技术专业的“门外汉”)。
它是低速串行通信接口标准,要注意的是,它的电平标准有点“反常”:高电平为-12V,而低电平为+12V。
So,当我们试图通过计算机与外设进行通信时,一个电平转换芯片MAX232自然是少不了的了。
但是我们得清醒地意识到它的一些缺点,例如数据传输速度还是比较慢、传输距离也较短等。
(5)差分平衡电平接口:
它是用一对接线端A和B的相对输出电压(uA-uB)来表示信号的,一般情况下,这个差分信号会在信号传输时经过一个复杂的噪声环境,导致两根线上都产生基本上相同数量的噪声,而在接收端将会把噪声的能量给抵消掉,因此它能够实现较远距离、较高速率的传输。
工业上常用的RS-485接口采用的就是差分传输方式,它具有很好的抗共模干扰能力。
(6)光隔离接口:
光电耦合是以光信号为媒介来实现电信号的耦合和传递的,它的“好处”就是能够实现电气隔
离,因此它有出色的抗干扰能力。
在电路工作频率很高的条件下,基本只有高速的光电隔离接口电路才能满足数据传输的需要。
有时为了实现高电压和大电流的控制,我们必须设计和使用光隔离接口电路来连接如上所述的这些低电平、小电流的TTL或CMOS电路,因为光隔离接口的输入回路和输出回路之间可以承受几千伏特的高压,足以满足一般的应用了。
此外,光隔离接口的输入部分和输出部分必须分别采用独立的电源,否则的话还是有电气联系,也就不叫隔离了。
(7)线圈耦合接口:
它的电气隔离特性好,但是允许的信号带宽有限。
例如变压器耦合,它的功率传输效率是非常高的,输出功率基本接近其输入功率,因此,对于一个升压变压器来说,它可以有较高的输出电压,但是却只能给出较低的电流。
此外,变压器的高频和低频特性并不让人乐观,但是它的最大特点就是可以实现阻抗变换,当匹配得当时,负载可以获得足够大的功率,因此,变压器耦合接口在功率放大电路设计中很“吃香”。