嵌入式工程师必知：适用于全系列单片机的硬件设计原则发布：富贵人来源：开源嵌入式时间：2019-01-1614:53分享到：作为一名嵌入式工程师，对单片机再熟悉不过了，但是你了解适用于全系列单片机的硬件设计原则吗?如果还不清楚，那你就out了。不知道的赶紧来学习吧：一个单片机应用系统的硬件电路设计包含两部分内容：一是系统扩展，即单片机内部的功能单元，如ROM、RAM、I/O、定时器/计数器、中断系统等不能满足应用系统的要求时，必须在片外进行扩展，选择适当的芯片，设计相应的电路。二是系统的配置，即按照系统功能要求配置设备，如键盘、显示器、打印机、A/D、D/A转换器等，要设计合适的接口电路。系统的扩展和配置应遵循以下原则：1、尽可能选择典型电路，并符合单片机常规用法。为硬件系统的标准化、模块化打下良好的基础。2、系统扩展与设备的配置水平应充分满足应用系统的功能要求，并留有适当余地，以便进行二次开发。3、硬件结构应结合应用软件方案一并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响，考虑的原则是：软件能实现的功能尽可能由软件实殃，以简化硬件结构。但必须注意，由软件实现的硬件功能，一般响应时间比硬件实现长，且占用CPU时间。
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我们都知道在一个嵌入式系统中使用Linux开发，根据应用需求的不同有不同的配置开发方法，可是应用需求那么多，配置方法也会有那么多，对于初级嵌入式开发工程师来说无疑是一个挑战，那么这些配置方法真的一点共性都没有吗？不是的，虽有差异，但是一般都要经过如下的过程：工具/原料电脑开发板网线串口线linux系统方法/步骤1.建立开发环境操作系统当然是Linux，或者在win系统下装虚拟机也可以，选择定制安装或全部安装，通过网络下载相应的GCC交叉编译器进行安装，或者安装产品厂家提供的交叉编译器。2.配置开发主机配置MINICOM，一般的参数为波特率为115200bps，数据位为8位，停止位为1，无奇偶校验，软件硬件流控设为无。在Windows下的超级终端的配置也是这样的。MINICOM软件的作用是作为调试嵌入式开发板的信息输出的监视器和键盘输入的工具。配置网络，主要是配置NFS网络文件系统，需要关闭防火墙，简化嵌入式网络调试环境设置过程。3.建立引导装载程序BOOTLOADER从网络上下载一些公开源代码的BOOTLOADER，如U-BOOT、BLOB、VIVI、LILO、ARM-BOOT、RED-BOOT等，根据自己具体的芯片进行移植修改。有些芯片没有内置引导装载程序，这样就需要编写开发板上Flash的烧写程序。 深圳正规嵌入式培训班嵌入式培训励志语录：我们从自然手上收到的比较大礼物就是生命。
专业的人干专业的事，嵌入式培训班请来的嵌入式工程师为大家详解Linux用户空间与内核地址空间，包括linux内核地址空间划分、Linux内核内存的由来、Linux内核内存的理解、Linux内核内存的划分等知识，并将常见问题进行梳理总结，大家接好了：Linux操作系统和驱动程序运行在内核空间，应用程序运行在用户空间，两者不能简单地使用指针传递数据，因为Linux使用的虚拟内存机制，用户空间的数据可能被换出，当内核空间使用用户空间指针时，对应的数据可能不在内存中。Linux内核地址映射模型x86CPU采用了段页式地址映射模型。进程代码中的地址为逻辑地址，经过段页式地址映射后，才真正访问物理内存。段页式机制如下图：linux内核地址空间划分通常32位Linux内核地址空间划分0~3G为用户空间，3~4G为内核空间。注意这里是32位内核地址空间划分，64位内核地址空间划分是不同的。Linux内核内存的由来当内核模块代码或线程访问内存时，代码中的内存地址都为逻辑地址，而对应到真正的物理内存地址，需要地址一对一的映射，如逻辑地址0xc0000003对应的物理地址为0×3，0xc0000004对应的物理地址为0×4，……。
这种形式常常发生在两个电路电流有共同通路的情况。为了防止这种耦合，通常在电路设计上就要考虑。使干扰源和扰对象间没有公共阻抗。(3)电容耦合：又称电场耦合或静电耦合。是由于分布电容的存在而产生的耦合。(4)电磁感应耦合：又称磁场耦合。是由于分布电磁感应而产生的耦合。(5)漏电耦合：这种耦合是纯电阻性的，在绝缘不好时就会发生。常用硬件抗干扰技术针对形成干扰的三要素，采取的抗干扰主要有以下手段。1、抑制干扰源抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt，di/dt。这是抗干扰设计中比较好先考虑和重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。抑制干扰源的常用措施如下：(1)继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。加续流二极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。(2)在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路，电阻一般选几K到几十K，电容选)，减小电火花影响。(3)给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。。 嵌入式培训励志语录：言败是追究者的比较好品格。
跟大家讲的嵌入式培训相关的知识是认识硬件原理图，方法比较简单，看名字就能看懂的原理图!常用控制接口EN：Enable，使能。使芯片能够工作。要用的时候，就打开EN脚，不用的时候就关闭。有些芯片是高使能，有些是低使能，要看规格书才知道。CS：ChipSelect，片选。芯片的选择。通常用于发数据的时候选择哪个芯片接收。例如一根SPI总线可以挂载多个设备，DDR总线上也会挂载多颗DDR内存芯片，此时就需要CS来控制把数据发给哪个设备。RST：Reset，重启。有些时候简称为R或者全称RESET。也有些时候标注RST_N，表示Reset信号是拉低生效。INT：Interrupt，中断。前面的文章提到过，中断的意思，就是你正睡觉的时候有人把你摇醒了，或者你正看电影的时候女朋友来了个电话。PD：PowerDown，断电。断电不一定非要把芯片的外部供电给断掉，如果芯片自带PD脚，直接拉一下PD脚，也相当于断电了。摄像头上会用到这根线，因为一般的摄像头有3组供电，要控制三个电源直接断电，不如直接操作PD脚来的简单。(在USBType-C接口中有一个PowerDelivery也叫PD，跟这个完全不一样，不要看错了。)CLK：Clock，时钟。时钟线容易干扰别人也容易被别人干扰，Layout的时候需要保护好。 嵌入式培训励志语录：要成功，先发疯，头脑简单向前冲。东莞放心嵌入式培训学校
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PCB(PrintedCircuitBoard)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板，那么你知道关于PCB设计软件都有哪些吗?PCB设计软件种类很多，如Protel/AD、OrCAD、Viewlogic、CadencePSD、Mentor公司的MentorEN、MentorWG以及MentorPADS等系列。常用的PCB设计软件还有ZukenCadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCBStudio、TANGO等等。先来说说Mentor旗下几个常用系列工具!Mentor公司有三个系列的PCB设计工具，分别是：MentorEN系列，即，即MentorExpedition.还有PADS系列，即PowerPCB.上面讲到的MentorPADS，也就是以前的PowerPCB/PowerLogic系列，是低端的PCB软件中相当的一款，其界面友好、容易上手、功能强大而深受中小企业的青睐，在中小企业用户占有很大的市场份额。其他两个系列MentorEN系列和MentorWG系列与CadenceAllegro一样，都是目前的PCB软件，像中兴、华为这类大型公司都会使用这些的设计软件。其中，MentorExpedition(WG系列)是拉线顺畅的软件，被誉为拉线，它的自动布线功能非常强大，布线规则设计非常专业。 广州专业嵌入式培训班
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