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
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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。从输入码字到输出码字之间有一对一的映射关系
——>选择器:多路选择器又称数据选择器或多路开关,常用MUX表示。它是一种多路输入、单路输出的组合逻辑电路
——>多路选择器的构成思想相当于一个单刀多掷开关
——>锁存器:锁存,就是把信号暂存以维持某种电平状态。所谓锁存器,就是输出端的状态不会随输入的状态变化而变化,仅在有锁存信号时输入的状态被保存到输出,直到下一个锁存信号到来时才改变
——>锁存器的最主要作用是缓存,其次完成高速的控制其与慢速的外设的不同步问题,再其次是解决驱动的问题,最后是解决一个I/O口既能输出也能输入的问题
——>如果单片机的总线接口要作两种用途,就要用两个锁存器
——>微处理器MPU:微处理器是将计算机所需的运算、控制功能集成到一块芯片上的lSI(大规模集成电路)
——>微控制器MCU:微控制器是将除了执行运算及控制的MPU功能以外,还有存储功能、输入输出控制功能集成在一块芯片LSI上的器件
——>数字信号处理器DSP:DSP是设计用来执行算术密集型算法的专用处理器;DSP处理器通常应用于音频、视频或图像的处理,另外在通信、雷达、声纳系统,以及生物医学方面也有着很广泛的应用
——>DSP是将数字信号处理加以特殊化的处理器,重要特征有:
1.拥有高速乘法器
2.具有哈佛型结构
3.将程序存储器和数据存储器进行分享、独立
4.拥有高速化数据地址计算单元
——>模拟IC:模拟IC是将模拟信号处理的数字信号处理集成在一起的IC,主要分为通用模拟IC和专用模拟IC两大类
——>存储器:半导体存储器是具备可以储存图像数据或文字数据、程序等信息,在必要时取出的功能的器件 |