硬件开发

理论知识

电路分析

模拟电子

数字电子

元器件知识

元件类型

电阻
电容
- 电解电容
- 薄膜电容
- 钽电容
电感
二极管
- 发光二极管
- TVS二极管
- 稳压二极管
三极管
MOS

封装

概念
- 简单理解就是元器件外形
分类
- 贴片
- 直插

电路组成

电源

DC-DC
- 直流转直流
  - 优点
    - 子主题 1
      - 效率高，输入范围大
  - 缺点：使用不便，要配合多种外围器件，LAYOUT要求高。纹波大
AC-DC
- 交流转直流
LDO
- 低压差线性稳压
  - 优点：使用方便外围器件少，纹波小
  - 缺点：输入电压范围小、效率低、最大功耗较小

中央控制

MCU（微控制器）
- ARM内核
  - 特点
    - 使用数量大
    - 教程较多
  - 主流厂商
    - ST意法半导体
      - 多用于消费电子，以及工业电子
    - NXP恩智浦
      - 多用于工业、汽车行业
  - ST MCU分类
    - STM32F0系列
      - 多数采用Cortex-M0
      - 特点
        
        功耗低
        性能弱
        便宜
      - 常见型号
        
        STM32F030c8t6
        STM32F070
    - STM32F1系列
      - 多数采用Cortex-M3
      - 特点
        
        性能较强
        外设丰富
        引脚多、扩展性强
      - 常见型号
        
        STM32F103c8t6
        STM32F103ZET6
    - STM32F4系列
      - 多数采用Cortex-M4
      - 特点
        
        性能强、有浮点计算单元
        外设丰富
        引脚多、扩展性强
      - 常见型号
        
        STM32F401
- 51内核
  - 特点
    - 便宜、使用数量大
      、教程较多
    - 性能较低
    - 外设少、引脚少
  - 主流厂商
    - STC
  - 常用型号
    - STC89C51
    - STC15F2K
- RSIC-V内核
  - 特点
    - 开源内核
    - 发展初期，产品少、资料少、稳定性有待考察。未来可期
  - 现有厂商
    - 国内半导体厂商
      - 沁恒
      - GD兆易创新
    - 国外半导体厂商
      - NXP
MPU（微处理器）
- 一般用于运行高性能系统Linux、WinCE
DSP数字信号处理
- 一般用于数字算法运算
FPGA
- 可编程逻辑器件，可并行运行，速度快，开发难度大

显示

单色屏
- OLED屏
- 段码屏
彩色屏
- 8080并口
- SPI、IIC串口屏

通信

有线
- SPI、USART、IIC
无线
- 蓝牙
- wifi
  - 一般使用wifi模块

存储

flash
- 特点：掉电存储、读写慢
- SPI Flash
  - W25Q系列
RAM
- 特点：掉电数据丢失’、读写速度快
- 内存扩展、一般用于数据缓存、GUI加速

信号处理

信号放大、缩小
- 运算放大
  - 同向放大
  - 反向放大
  - 差分放大
  - 加法减法器
信号采集
- ADC
  - ADC bit
  - 参考电压
  - 速率
信号滤波

按键

微动按键
- 数量少可以直接驱动
- 数量多需要IC
电容按键
- 需要IC驱动

蜂鸣器

有源蜂鸣器
- 有电即响
无源蜂鸣器
- 需要方波驱动

接口

USB
调试接口
接插件
电源接口
- 螺丝端子
- 圆孔DC
- 直插

电路板知识

术语

板材FR4
板厚常用1.2、1.6mm
铜厚OZ
- 1oz
- 2oz
焊盘
- 连接元器件与PCB的裸露金属部分
阻焊
- PCB的一层，作用是覆盖铜皮，绝缘。
丝印
- PCB表面的文字覆盖
过孔
- 开窗
  - 不做覆盖，能够导电
- 盖油
  - 用阻焊覆盖，不导电
拼板
- 几个相同的PCB拼成一个大板
  - 一拼四

层数

单层板
双层板
四层板
多层

硬件设计软件

Altium Designer

软件特点
- 使用人数多、易上手
基本概念
基本操作
- 软件安装
  - 百度安装教程
- 建立工程
  - File->新建工程
  - 添加原理图文件
  - 添加PCB文件
- 导入器件库
  - 添加原理图库文件*.schlib
  - 添加PCB库文件*.pcblib
  - 或集成文件*.intlib
- 器件选型
- 原理图绘制
  - 模块划分
  - 添加元件
  - 接线
  - 电路、封装检查
- PCB绘制（LAYOUT）
  - 同步原理图元件
  - 元件布局
  - 电气走线
    - 注意线宽
  - 打接地过孔
  - 补泪滴、铺铜
  - 设计规则检查DRC