新聞中心

EEPW首頁 > 嵌入式系統(tǒng) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 單片機(jī)學(xué)習(xí)心得匯總二.

單片機(jī)學(xué)習(xí)心得匯總二.

作者: 時(shí)間:2016-11-22 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
第三課 合格電子工程師是怎樣煉成的?

  不好意思,第二課沒有寫完,又開一課--老樹當(dāng)過老師,有毀人不倦的習(xí)慣,再者,這個(gè)問題想了很久了,也基本想通了。
  在網(wǎng)絡(luò)上很多初學(xué)者在問:怎樣成為一個(gè)合格的電子工程師?
  這個(gè)問題有很多答案。老樹談?wù)勛约旱目捶ā?br />  第一步入門-51核心和基本電路
  中國人有10億啊,每年有多少大學(xué)生畢業(yè)呢?我不知道。但是我看到有一張照片,招聘會(huì)上熙熙攘攘,人來人往,十分震撼。從來沒有一個(gè)時(shí)刻讓我感覺到中國的人力資源是如此的豐富。但是,從現(xiàn)在的大學(xué)畢業(yè)出來的學(xué)生學(xué)到了什么東西呢?一些理論,跟實(shí)際脫鉤的理論。有沒有用呢?有點(diǎn)用。但是,在企業(yè)中,需要的是實(shí)際干點(diǎn)事情出來,實(shí)際解決問題。所以說,很多企業(yè)不想要大學(xué)本科出來的大學(xué)生,說動(dòng)手,沒有動(dòng)手能力,不知道電阻電容長得什么樣子,能夠做什么?但是又自視甚高,對(duì)工資的期望值比較高。等到能夠干點(diǎn)事情了,又拍拍屁股跑了。所以企業(yè)現(xiàn)在喜歡使用大專中專甚至是職業(yè)學(xué)校培訓(xùn)出來的小孩,至少這些孩子們知道自己的份量,能夠?qū)崒?shí)在在地做事。要知道,他們很多人的天賦并不差,有些人甚至可以說聰明,只是因?yàn)楹芏嗳耸羌彝l件不好,打小就是苦孩子,沒有條件接受良好的教育。一旦給機(jī)會(huì),他們都比較珍惜。
  現(xiàn)在的大學(xué),誤人子弟甚多。擴(kuò)招是沒有錯(cuò),但是,實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)了嗎?教室擴(kuò)了嗎?教師擴(kuò)了嗎?至少實(shí)驗(yàn)室是沒有擴(kuò)。老樹認(rèn)得的一個(gè)研究生說,只有到了一個(gè)階段,才能到實(shí)驗(yàn)室作實(shí)驗(yàn)。很多導(dǎo)師就是把學(xué)生當(dāng)奴隸一樣干活,要是在干活中能夠?qū)W到東西那就算是運(yùn)氣好的;運(yùn)氣不好的,直接就是導(dǎo)師的廉價(jià)的勞力了,學(xué)不到東西,活倒干了不少。
  但是,既然學(xué)生要拿文憑,要應(yīng)付考試,沒有辦法,那怎么自救?
  如果勵(lì)志要做一名出色的電子工程師,老樹可以談?wù)勛约旱目捶ā?br />  做一個(gè)電子工程師,先從51學(xué)起,這是得到公認(rèn)的。不需老樹饒舌。
  首先,去買一個(gè)開發(fā)板,越便宜的越好,在上面可以練練keil C。最好再買一個(gè)仿真器,這樣調(diào)試的效率高。當(dāng)然這個(gè)不便宜,但是我覺得可以志同道合的哥幾個(gè)合買。反正1天24小時(shí),每人8個(gè)小時(shí)輪流上,有個(gè)幾個(gè)月,C51語言也就差不多了。
  其次,看看老樹的文章,看看需要學(xué)點(diǎn)什么基本的東西。北京的大學(xué)生有福啊,沒事到中發(fā)去轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),認(rèn)認(rèn)老樹的文章上說得哪些電阻、電容、三極管、芯片、接插件什么的,看看自己的電腦上的主板、網(wǎng)卡、聲卡、顯卡是怎么畫的,找找感覺,這些板卡都是高手的杰作啊。
  構(gòu)思一個(gè)小的產(chǎn)品,按照老樹文章上的思考題,找本protel99se的書,從每個(gè)菜單練起,循序漸進(jìn),從單片機(jī)最小系統(tǒng)->輸入->LED->RS232/RS422/RS485->固態(tài)繼電器、繼電器等原理圖畫起,邊畫邊學(xué),一點(diǎn)一點(diǎn)做,做好了,最好找個(gè)高手看看,找出毛病在哪里,再反復(fù)改進(jìn)。在這樣的模擬實(shí)戰(zhàn)中找到感覺。
  推薦老虎工作室的protel 99系列4本,寫的還是循序漸進(jìn)的,當(dāng)然不便宜;咬咬牙,可以合買一套,輪著看。
  順便說一句我對(duì)市場上的開發(fā)板的看法,這些開發(fā)板當(dāng)然都不錯(cuò),但是,只能學(xué)到語言,不能教你畫原理圖和PCB,實(shí)際做的時(shí)候,還是需要高手帶一帶是最快的。我就是一個(gè)朋友教我的,也就半天的功夫,就會(huì)了。當(dāng)時(shí)還是DOS下的protel 3.16版本。
  以戰(zhàn)養(yǎng)戰(zhàn)。找個(gè)公司、企業(yè),幫他們做個(gè)小產(chǎn)品,既能得到公司的高手的指點(diǎn),又能賺到一筆費(fèi)用,豈不甚佳?這時(shí),你的開發(fā)板、仿真器的費(fèi)用就出來了。從原理圖->PCB->C51,單片機(jī)也入門了。
  第二步:登堂入室-掌握系統(tǒng)的電路知識(shí)
  這時(shí),需要對(duì)電子技術(shù)的所有東東進(jìn)行全面的了解,主要是看看雜志、BBS、網(wǎng)站上的技術(shù)文章、何立民先生主持編著的《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)大全》系列,將單片機(jī)和它的配套的電路,輸入輸出、通訊等等做一個(gè)全面的了解。目標(biāo)是為什么?系統(tǒng)的技術(shù)儲(chǔ)備。知道什么問題可以使用什么方法解決,可能在什么地方找到解決的方法,這對(duì)你以后走上工作崗位,解決實(shí)際問題是非常有好處的。如果你真能這么做,那么,你今后肯定比單位中的老同志還要棒。
  老樹在國營研究所的時(shí)候,曾經(jīng)有一段時(shí)間無所事事,就是在那一兩年的時(shí)間內(nèi)將研究所的技術(shù)雜志看了一遍,尤其是《電子技術(shù)應(yīng)用》。打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
  這時(shí),爭取機(jī)會(huì),學(xué)習(xí)高手們的硬件設(shè)計(jì)。一個(gè)比較快的辦法就是到工控機(jī)的廠家那里,看看工控機(jī)的板卡和調(diào)理板是怎樣設(shè)計(jì)的,都使用了哪些東西。記得老樹第一次看到國外的一個(gè)器件,到處去問,也不知道是什么東東。后來在四通工控那里看到了,原來是固態(tài)繼電器。這時(shí),腦子里關(guān)于固態(tài)繼電器的知識(shí)都冒出來了。再一看,配套市場大把的。
  什么東西就是這樣,你要是不知道它是干什么的,你天天看見,也熟視無睹。
  有心人就是這樣,在什么樣的情況下,都能慢慢積蓄知識(shí)和力量。畢竟一個(gè)產(chǎn)品,不是只會(huì)單片機(jī)就可以了,還是需要很多的外圍電路,按照何老師的分類,前向、后向、人機(jī)、互相通道等,才能做成一件產(chǎn)品的。
  這個(gè)時(shí)候,抓住任何機(jī)會(huì),去參與一個(gè)大型產(chǎn)品開發(fā),在其中做一件事情,你可以學(xué)到溝通、協(xié)作、界面等產(chǎn)品開發(fā)的一些要素。
  第三步:勤奮至卓越
  中國人多啊,每個(gè)人都是智商100,誰比誰傻啊。憑什么你比別人強(qiáng)?你能有好的工作、好的收入,你能香車寶馬,醇酒美人?老樹認(rèn)為,沒有別的辦法,就是靠勤奮。
  勤奮學(xué)習(xí)-這個(gè)道理大家知道,知識(shí)就是金錢??;
  勤奮工作-想比別人多賺錢,在智商相同的情況下,就是靠多付出時(shí)間干活,再提高工作效率。別人5×8小時(shí)工作,你是7×16小時(shí),再提高工作效率一倍,你不久賺了比別人多5倍的錢嗎?老樹公司有2個(gè)員工,原來在老家種蘋果,沒有賺到錢,到老樹的公司中干活,計(jì)件,活忙的時(shí)候,早晨8:00起來,晚上12:00收工,年底也賺了一筆錢回家,高高興興,老樹也開心,原來一屋子人干的活,現(xiàn)在2個(gè)人干了,公司管理省事了,員工也賺到了錢。
  開發(fā)也是一樣。當(dāng)然,這個(gè)需要你的公司有這個(gè)機(jī)制,多勞多得的機(jī)制。但是,要是現(xiàn)在沒有,你要不要這樣干呢?
  我認(rèn)為,需要。一方面,干別人的活,練自己的技術(shù),長自己的本事。另一方面,多干活,才能快速增長本事,技術(shù)才能躍變、突破,登堂入室,再得心應(yīng)手、出神入化。至少,熟練工種是沒有問題的吧。
  就象一壺水,老是小火,燒了半天,也是溫吞水;可是大火一上,一會(huì)就開了,就是這個(gè)意思。
  你看《射雕英雄轉(zhuǎn)》中的郭靖,沒有別的本事,就是傻練,有一天開竅了,如有神助。技術(shù)這個(gè)東西就是這樣,突破了門檻,就是坦途。需要勤奮勤奮再勤奮。有一天這個(gè)日子來了,你就苦盡甘來了。
  勤奮還有另外一個(gè)含意,就是天道酬勤。其實(shí)是每個(gè)人看見勤奮的人,都會(huì)給他機(jī)會(huì)的,覺得幫助這樣的人,高興;把事情放在他的手里,也放心。
  還有一個(gè)含意是觸類旁通。知識(shí)需要很多的參照物,去比較、聯(lián)想、萃取、升華。換句話,你可能付出的是其他人的n倍的努力,可是你得到的是n倍以上的回報(bào),你的知識(shí)已經(jīng)不是簡單的累加了,已經(jīng)質(zhì)變了。
  如果你在這個(gè)單位,勤奮了,也出成果了,就是沒有得到公平的待遇,也沒有關(guān)系。換一個(gè)環(huán)境就是了,總有人會(huì)欣賞你的。再說了,付出總有回報(bào)。
  有些人習(xí)慣怨天尤人,沒有好的老爸老媽,沒有好的老師,沒有好的同伴,沒有好的環(huán)境,沒有好的老板。這些人需要去看看周立功的文章,看看周老師怎樣一步步成長的。
  第四步:溝通、協(xié)作
  原來還有,現(xiàn)在越來越少,做一個(gè)小的產(chǎn)品,就可以生活無憂。
  現(xiàn)在這種情況越來越少了。在任何一個(gè)單位,將一個(gè)產(chǎn)品做好,都需要與同伴主動(dòng)溝通,與不同部門的人互相協(xié)作。經(jīng)常是跟不同單位的人溝通完成意見事情。
  第五課 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)初探
  5.1 概述
  所謂系統(tǒng),就是說,除了單片機(jī)之外,還需要有:
  1)輸入
  2)輸出
  輸入和輸出按照第一課的定義,包含了范圍:
  輸入基本上有以下的可能:
  1)  鍵盤
  2)  串行接口(RS232/485/can bus/以太網(wǎng)/USB)
  3)  開關(guān)量(TTL,電流環(huán)路,干接點(diǎn))
  4)  模擬量(4~20ma、 0~10ma、0~5V(平衡和非平衡信號(hào)))
  輸出基本上有以下組成:
  1)  串行接口(RS232/485/can bus/以太網(wǎng)/USB)
  2)  開關(guān)量(TTL、電流環(huán)路、干接點(diǎn)、功率驅(qū)動(dòng))
  3)  模擬量(4~20ma, 0~10ma,0~5V(平衡和非平衡信號(hào)))
  4)  LED顯示:發(fā)光管、八字
  5)  液晶顯示器
  6)  蜂鳴器
  處理核心主要有:
  1)  8位單片機(jī),主要就是51系列
  2)  32位arm單片機(jī),主要有atmel和三星系列
  3)  還有一些專用的單片機(jī),例如:MPS430,水表、電表、洗衣機(jī)、空調(diào)的單片機(jī)等等
  所謂系統(tǒng),也就是說,作為一個(gè)電子工程師,需要掌握以上所有方面的知識(shí),才能做到兵來將擋,水來土掩,無論設(shè)計(jì)任務(wù)有什么樣的需求,都能應(yīng)付自如,有多種方法可以實(shí)現(xiàn)同樣的目標(biāo),從中找到一個(gè)成本最低、質(zhì)量最高、可靠性最好的解決方案。
  實(shí)際上,無論從事任何一種工作,對(duì)于本行業(yè)所需要掌握的知識(shí)應(yīng)該是全面而系統(tǒng)的;一開始,由于工作經(jīng)歷的欠缺,沒有實(shí)際的經(jīng)驗(yàn),但是,可以通過廣泛的閱讀構(gòu)成系統(tǒng)的知識(shí)框架;形成這個(gè)框架后,在工作中親身實(shí)踐,和閱讀其他工程師的作品,再往里填充各種各樣的細(xì)節(jié),使之不斷豐滿、充實(shí)、正確。
  5.2 任務(wù)分析
  5.2.1 初步判斷采用何種單片機(jī)完成此項(xiàng)任務(wù)
  1)干接點(diǎn)
  就是類似于機(jī)械接點(diǎn),最簡單的就是按鍵,一般來說是輸入、輸出的繼電器的接點(diǎn)信號(hào);無源;
  2)平衡信號(hào):
  類似RS422、RS485信號(hào),是信號(hào)之間相互比較,來判斷是數(shù)字信號(hào)的1還是0;不容易收到干擾,傳輸距離遠(yuǎn);但是,最好使用雙絞線來傳輸;
  3)非平衡信號(hào):
  單端接地的信號(hào),如:TTL電平、RS232等都是,特點(diǎn)是有一個(gè)公共的參考電壓,容易受到干擾,傳輸距離近;
  可以通過網(wǎng)絡(luò)來查詢準(zhǔn)確的解釋。
  4)線性電路
  類似于音頻放大電路就是,特點(diǎn)是:
  要求輸入和輸出形成了一個(gè)線性對(duì)應(yīng)的關(guān)系;
  5)非線性電路
  比如:無線電電路中的混頻器,將2個(gè)頻率合在一起,生成第三個(gè)頻率,就是非線性電路。
  好像還沒有聽說線性信號(hào)和非線性信號(hào)。只有模擬量和數(shù)字量信號(hào);
  6)模擬量和數(shù)字量
  模擬量是連續(xù)變化的信號(hào),如:0~5V,4~20mA等;
  數(shù)字量是只有0、1兩種情況。
  5.2
  51單片機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)思
  1.
  選用何種單片機(jī)
  在我們的這個(gè)課程中,當(dāng)然是選用51系列的CPU了;
  實(shí)際上,可以選用的CPU的種類很多,從處理能力來說:
  1)  4位單片機(jī)
  2)  8位單片機(jī)
  3)  16位單片機(jī)
  4)  32位ARM
  就8位單片機(jī),有專用的、通用的;也有高速的,還有的單片機(jī)具有A/D、D/A等各種資源;
  需要根據(jù)你的任務(wù),選用合適的單片機(jī)完成任務(wù)。
  對(duì)初學(xué)者而言,我們考慮的僅僅是如何使用51系列的單片機(jī),如:89C51/52/54/58、78E52/54/58、77E58(雙串口)來完成設(shè)計(jì)任務(wù)。
  2.
  初步設(shè)計(jì)-寫出任務(wù)書
  1)按照表格,對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析,判斷單片機(jī)的資源是否夠,如:運(yùn)算速度,是否需要擴(kuò)展、是否需要串口、是否需要實(shí)時(shí)時(shí)鐘等;選用什么調(diào)理電路,等等;
  2)在確認(rèn)單片機(jī)能夠勝任工作后,對(duì)單片機(jī)的資源進(jìn)行規(guī)劃:
  1.  內(nèi)存分配
  2.  I/O口分配
  3.  定時(shí)器分配工作
  4.  外部中斷分配
  3)  單片機(jī)外圍電路確認(rèn)-開關(guān)量輸入和輸出調(diào)理電路(模擬量電路暫時(shí)不考慮)
  4)  在以上分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)單片機(jī)硬件框圖
  5)  形成任務(wù)書初稿
  6)  討論-修改-通過
  3.  詳細(xì)設(shè)計(jì)
  1)  原理圖
  2)  有3.3V和5V的混合邏輯設(shè)計(jì)嗎?
  3)  PCB尺寸、定位孔和安裝方式
  1.  是正方形、長方形、圓形、三角還是其它的特殊形狀?
  2.  是ISA總線嗎?
  3.  是PCI總線嗎?
  4.  是歐標(biāo)的板卡嗎?
  4)  電源(AC220V/DC5V/DC12V,是否需要隔離)
  5)  接插件封裝
  1.  采用直插、彎針?
  2.  3.81間距、5.08還是2.54間距(對(duì)應(yīng)于:150mil/200mil/100mil)
  3.  采用DB9/DB25/DB37/DB62?直的還是彎的?孔的還是針的
  4.  有邊緣器件嗎?
  6)  基本布局
  是否合理?考慮到散熱了嗎?考慮到機(jī)箱內(nèi)是否有打架的地方?
  7)  器件選型
  盡量選用著名品牌中的價(jià)格便宜的兼容器件;
  8)  器件的冗余度
  需要考慮到功耗、耐壓值和接口器件的可靠性;
  例如:
  1.  功耗,需要計(jì)算電阻、變壓器的功耗,適當(dāng)留有50%以上的余量;
  2.  電解電容的耐壓值等:留有100%以上的余量,如:在DC5V電壓下,選用耐壓值25V的電容;
  3.  接口器件:對(duì)于接口器件,盡量使用DIP封裝的,便于更換;
  9)  成本分析(包括制版費(fèi)、器件費(fèi)和焊接、調(diào)試費(fèi)用),作出預(yù)算,盡量降低成本,選用功能滿足價(jià)格便宜的器件,不同廠家之間的同樣的芯片價(jià)格相差比較遠(yuǎn)
  10)  電路板與機(jī)箱之間的安裝關(guān)系
  11)  形成詳細(xì)設(shè)計(jì)初稿
  12)  討論-修改-通過
  4.  在大腦中模擬電路板的外形、幾何尺寸和功能
  就好像是三維動(dòng)畫一樣,電子工程師需要在大腦中,在設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中,對(duì)電路板的外形、接口、幾何尺寸、功能等反復(fù)在從各個(gè)角度去觀察、構(gòu)思,就好像有一個(gè)實(shí)際的電路板在腦子里一樣,謀定而后動(dòng);當(dāng)然,這不是一蹴而就的。


評(píng)論


技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉