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硬件笔记
硅管 VBEQ = (0.6 ~ 0.8) V
锗管 VBEQ = (0.1 ~ 0.2) V
电容电流i=C(du/dt); 电感电压:u=L(di/dt)。
EMI是Electro Magnetic Interference的缩写,即电磁干扰;而EMC是Electro Magnetic Compatibility 的缩写,指电磁兼容性。
正逻辑:用高电平表示逻辑1,用低电平表示逻辑0;
负逻辑:用低电平表示逻辑1,用高电平表示逻辑0
TTL/CMOS/差分电平:
(1)TTL电平?:输出高电平2.4V,输出低电平0.4V,在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2V.最小输入高电平和低电平:输入高电平=2.0V,输入低电平=0.8V,噪声容限是0.4V.?(2)CMOS电平:
逻辑1电平电压接近于电源电压,逻辑0电平接近于0V,而且具有很宽的噪声容限。
(3)差分电平:
差分传输是一种信号传输的技术,区别于传统的一根信号线一根地线的做法,差分传输在这两根线上都传输信号,这两个信号的振幅相等,相位相反。在这两根线上的传输的信号就是差分信号。信号接收端比较这两个电压的差值来判断发送端发送的是逻辑0还是逻辑1。
(4)OC门?和OD门:OC门即集电极开路门电路,OD门即漏极开路门电路,必须外接上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用,否则它一般只作为开关大电压和大电流负载,所以又叫做驱动门电路.?(5)TTL和COMS电路比较:1)TTL电路是电流控制器件,而COMS电路是电压控制器件.?2)TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大.??? COMS电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低.??? COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高,芯片集越热,这是正常现象.?3)COMS电路的锁定效应:COMS电路由于输入太大的电流,内部的电流急剧增大,除非切断电源,电流一直在增大,这种效应就是锁定效应.当产生锁定效应时,COMS的内部电流能达到40mA以上,很容易烧毁芯片.??? 防御措施:??? 1)在输入端和输出端加钳位电路,使输入和输出不超过规定电压.??? 2)芯片的电源输入端加去耦电路,防止VDD端出现瞬间的高压.??? 3)在VDD和外电源之间加限流电阻,即使有大的电流也不让它进去.??? 4)当系统由几个电源分别供电时,开关要按下列顺序:开启时,先开启COMS电路的电源,再开启输入信号和负载的电源;关闭时,先关闭输入信号和负载的电源,再关闭COMS电路的电源.?(6)COMS电路的使用注意事项:??? 1)COMS电路是电压控制器件,它的输入阻抗很大,对干扰信号的捕捉能力很强.所以,不用的管脚不要悬空,要接上拉电阻或者下拉电阻,给它一个恒定的电平.??? 2)输入端接低内阻的信号源时,要在输入端和信号源之间要串联限流电阻,使输入的电流限制在1mA之内.??? 3)当接长信号传输线时,在COMS电路端接匹配电阻.??? 4)当输入端接大电容时,应该在输入端和电容间接保护电阻.电阻值为R=V0/1mA,V0是外接电容上的电压.??? 5)COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMS.
2、总线(SPI、IIC、232、485、CAN、Ethernet):
(1)SPI(SerialPeripheralInterface:串行外设接口)CPU与外设的接口;
SPI是高速、全双工、同步串行口,用三或四个信号用于数据交换:
SIMO:从进,主出
SOMI:从出,主进
UCLK:即SCK时钟,由主机驱动,从机用它发送和接收数据
STE:即CS,从机发送允许,用于四线模式中控制多主从系统中的多个从机
三线SPI组成:串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI);当有多个从设备时,还可以增加一条从设备选择线CS。四线SPI模式用附加控制线,来允许从机数据的发送和接收,它由主机控制。SPI总线可以实现多个SPI设备互相连接。
提供SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master),其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。主从设备间可以实现全双工通信,SPI接口是在CPU和外围低速器件之间进行同步串行数据传输,在主器件的移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,低位在后,为全双工通信。
如果用通用IO口模拟SPI总线,必须要有一个输出口(SDO),一个输入口(SDI),另一个口则视实现的设备类型而定,如果要实现主从设备,则需输入输出口,若只实现主设备,则需输出口即可,若只实现从设备,则只需输入口即可。UART需要固定的波特率,而SPI则无所谓,因为它是有时钟的协议。SPI接口主要应用在EEP
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