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学习嵌入式,要学哪些电路知识?

电路 2024-11-06 22:53

一、学习嵌入式,要学哪些电路知识?

从技术的角度定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、重量、功耗严格要求的专用计算机系统。简而言之,是含有处理器的专用软硬件系统,具有自主的信息处理能力( 信息装备)。

从系统的角度定义:嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件,并使 其紧密耦合在一起的计算机系统。术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分,称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。

英国电机工程师协会的定义– Devices used to control, monitor, or assist theoperation of equipment, machinery or plants(用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置)。

微机学会的定义– 嵌入式系统是以嵌入式应用为目的的计算机系统,可分为系统级、 模块级、 芯片级。

系统级:各种类型的工控机 以标准总线互联(背板结构)的工控机: CPCI、 PCI-ISA、 VME 等。

模块级:各种类型的带CPU的模块,嵌入式CPU模块: PC104模块、 Biscuit板。

芯片级:各种以微控制器、 DSP、嵌入式微处理器为核心的产品。

嵌入式系统有那些特点?

主要有以下几个特点:

嵌入专用:嵌入式处理器只嵌入在针对特定应用设计的系统中;

综合性强:嵌入式系统是将计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物;

设计高效:嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率的设计,量体裁衣、取出冗余;

程序固化:软件一般都固化在存储器芯片或处理器本身中,提高了系统的执行速度和可靠性;

需要独立的开发系统:嵌入式系统本身不具备开发能力,必须有一套开发工具和环境才能进行开发;

生命周期长:嵌入式系统和具体应用结合在一起,其升级换代一般与具体产品同步进行,因此具有较长的生命周期

其他如可靠性高、成本低、功耗低等。

嵌入式系统有哪些应用?

应用十分广泛,例如坦克、导弹、飞机、军舰、雷达、DVD机、电视机、微波炉、洗衣机、电冰箱、热水器、手机、 MP3播放器、数码相机、数码摄像机、机顶盒、键盘、鼠标、闪存盘、 CD-ROM、交换机、路由器,几乎我们生活中用到的方方面面都有嵌入式系统的“嵌入”。

如何学习嵌入式系统?

嵌入式系统看似可以简单分为硬件与软件,然而其中却包含着异常庞大的知识量,也因此令许多新手望而却步,学习嵌入式系统大致分为三个阶段:基础篇、进阶篇、大咖篇。

基础篇:

此阶段主要是前期的入门过程,一定要打好基础,主要学习一下几个方面

(1)电路知识

首先要学习电路、模电、数电,认识电阻、电容、电感等基础器件,放大电路、集成运放、时序电路基本电路能看懂,不然看电路图一定是云里雾里,也就无法进行后续的工作。硬件产品的设计实现,包括器件选型、原理图和PCB设计、电路调试,都需要过硬的电路基础。

(2)C语言

C语言嵌入式开发中最重要的编程语言,掌握本的数据类型、数组、指针、结构体,链表、文件操作等都要会,掌握基本语法和语句,保证自己会写程序的同时也能看懂别人写的程序。

(3)单片机

单片机入门相对简单,通过单片机的学习可以熟悉单片机的硬件结构,包括I/O口、AD转换、通信(串口、并口、I2C、CAN、USB、以太网、ZigBee技术等)、显示(LED、LCD等)、控制(PWM等控制技术)、数据处理(图形、图像、语音、视频等的处理或识别)等,学好单片机可以为采用嵌入式系统奠定良好的基础。

(4)Linux基础

Linux的源码和架构都是开放的,在嵌入式系统中应用尤为广泛,学习Linux对于系统的开发会有很大的帮助。详细了解Linux下的目录结构、基本命令、编辑器VI、编译器GCC、调试器GDB和 Make 项目管理工具,Shell Makefile脚本编写等知识,以及嵌入式开发环境的搭建。

进阶篇

经过第一个阶段的学习,你已经可以进行嵌入式开发工作了,但是要进阶依旧还有很多知识要学,而这个阶段也将是第一个分水岭,使得优秀的嵌入式工程师得以脱颖而出。此阶段虽然只有三项,但涉及的知识非常广,要想学好需要花费大量的精力。

1.Linux编程

系统编程可以直接跟内核及核心系统程序库对话,深入了解Linux内核。掌握Linux系统编程主要提升对Linux应用开发的理解和代码调试的能力。由于网络应用开发越来越广泛,通过Linux网络发展、TCP/IP协议、socket编程、TCP网络编程、UDP网络编程、Web编程开发等方面入手,可以全面了解Linux网络应用程序开发。

2数据结构与算法

数据结构及算法在嵌入式底层驱动、通信协议及各种引擎开发中得到了广泛的应用,语言编译要使用栈、散列表以及语法树;操作系统中用队列、存储管理表及目录树等;数据库系统运用线型表、多链表及索引表进行数据管理等等,对其掌握的好坏直接影响程序的效率、简洁及健壮性。

3.QT、DSP、FPGA

Linux没有自己界面,学习QT编程可以创建艺术级的图形用户界面所需的所有功能,从而更好的实现人机交互控制。而如今用户对于图形图像的要求也越来越高,这就需要DSP、FPGA技术来设计开发更好的嵌入式视觉系统。

大咖篇

学习了前两个阶段的知识,你已经可以胜任大部分嵌入式工作了,但是距离大咖仍有一定的差距,其实已经到了第二个分水岭。这部分更多涉及系统层面,没有全方位的知识将会很难下手。

1操作系统平台开发

除了Linux外,嵌入式操作系统还有ARM、WINCE、uC/OS II、Vxworks、uClinux等,不同的系统有着不同的使用环境,你需要学习掌握系统的各个模块,为底层平台搭建做好准备。熟悉各个操作系统的特点以及系统的内核移植,确保操作系统能在某个微处理器或微控制器上运行。随着手机智能硬件的快速兴起,Android操作系统开发也越来越重要。

2驱动开发

驱动程序设计是嵌入式Linux开发工作中非常重要的一部分。不仅要熟悉Linux的内核机制、驱动程序与用户级应用程序的接口,掌握系统对设备的并发操作。还要具备ARM硬件接口的基础知识,熟悉ARM Cortex处理器各资源、掌握Linux设备驱动原理框架,以及工程中常见Linux高级字符设备、块设备、网络设备、USB设备的驱动开发。

当你学完以上所有的时候,那么恭喜你,可以说你已经是一个嵌入式系统的大咖了。

二、学汽车电路需要什么基础知识?

学习汽车电路需要基础的电子学知识和汽车技术知识。其中包括以下几个方面:

1. 电子学基础:理解基本的电子元件、电路理论和电路分析方法,如电流、电压、电阻、电容和电感等。

2. 汽车电气系统:了解汽车电气系统的基本组成部分,包括电瓶、发电机、电动机、传感器和开关等。

3. 电路图阅读:学会阅读和理解汽车电路图,理解不同元件之间的连接关系和功能。

4. 电路故障排除:学会使用多种工具和仪器来排查和修复汽车电路故障,如万用表、示波器和故障诊断仪等。

5. 汽车系统知识:了解汽车系统的各个部分,如发动机管理系统、车身电子系统和安全系统等,并掌握它们之间的相互作用关系。

同时,学习汽车电路还需要进行实际的实践操作,如拆装汽车电路元件、进行电路接线和进行仿真实验等。此外,了解汽车电路的相关标准和规定也是必要的,以确保符合安全和法律要求。

三、电工电路知识?

1

开路 如灯丝断了; 灯座、开关、拉线盒开路; 熔丝熔断或进户线开路等。 开路会造成用电器无电流通过而无法正常工作。

2

短路 如接在灯座内两个接线柱的火线和零线相碰; 插座或插头内两根接线相碰; 火线和零线直接连接而造成短路。 短路会把熔丝熔断而使整个照明电路断电,严重者会烧毁线路引起火灾。

3

过载 电路中用电器的总功率过大或单个用电器的功率过大。 产生的现象和后果如同短路。

4

电路接触不良 如灯座、开关、挂线盒接触不良; 熔丝接触不良; 线路接头处接触不良等。 这样会使灯忽明忽暗,用电器不能连续正常工作。

5

电路本身连接错误而引起故障 如插座的两个接线柱全部接在火线或零线上; 开关误接在主线中的火线上; 灯泡串联接在电路中等。

四、学集成电路维修需要哪些基础知识?

学习集成电路应用知识比学习分立元件组成的电路简单的多,只要掌握二极管、三极管的基本性质、三极管基本放大电路的特性、负反馈的概念,就可以开始学习模拟集成电路的基本知识,主要是运放的基本性质与电路;掌握2进制、16进制、与、或、非等基本的逻辑概念与运算法则。初学者学习电子电路最重要的是不要纠缠在弄懂原理上,记住基本电路和器件的特性才是应用的关键,随着知识的积累会有豁然开朗的一天。

要创造条件动手搭建电路,只有动手实验,才能事半功倍地掌握知识,始终强调一点:工科是实践的学科,纸上谈兵无用。

五、学模拟电路先要学《电路》么?

看什么专业了,不少专业是上来就学模电,然后学数电。

如果是电子类专业,一般电路设计类基础课如下: 电路分析基础 模拟电子技术基础 数字电子技术基础 模拟集成电路设计 数字集成电路设计 硬件描述语言 集成电路EDA基础 微波电路设计 ……

六、整桥电路知识?

整桥电路是对二极管半波整流的一种改进。它利用二极管的单向导通性进行整流,常用来将交流电转变为直流电。

全桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路,只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构,便具有全波整流电路的优点,而同时在一定程度上克服了它的缺点。

七、初中物理电路知识?

初中物理学习的电路知识主要包括以下几个方面:

1. 简单电路:由电源、导体和元器件(如灯泡、开关等)组成的电路称为简单电路。

2. 电源:将化学能、光能、热能等形式的能量转化为电能的装置。

3. 电流:在电路中流动的电荷数目称为电流,用单位时间内通过某一截面的电荷量来表示,单位是安(A)。

4. 电阻:导体阻碍电流通过的程度称为电阻,用欧姆(Ω)来表示。

5. 安全用电:要用双层绝缘线(或者带接地保护的单层绝缘线),尽量不要触摸裸露的电线或电器,不要插未检修的电器,避免用手触碰电路元件等。

通过学习以上内容,可以初步了解电路知识,掌握电流、电阻的基本概念,了解电路的基本构成和安全用电知识等。

八、电路知识点?

电路是电学的基本概念,它涉及了许多知识点。以下是一些电路的基本知识点:

1. 电流(I):电流是电荷在单位时间内通过导体的量,单位是安培(A)。

2. 电压(V):电压是电场强度在电荷上的作用力,单位是伏特(V)。

3. 电阻(R):电阻是导体对电流的阻碍程度,单位是欧姆(Ω)。

4. 欧姆定律:欧姆定律指出,在恒定温度下,电流与电压成正比,与电阻成反比。它可以用公式 I = V/R 来表示。

5. 串联和并联:在电路中,多个电阻可以串联或并联连接。串联指的是将电阻依次连接起来,电流依次通过每个电阻;并联指的是将电阻同时连接在电路中,电流在分支中分流。

6. 电功率(P):电功率表示电路中的能量转换速率,单位是瓦特(W)。它可以用公式 P = VI 来计算,其中 V 是电压,I 是电流。

7. 电路图:电路图用特定符号表示电路元件(如电源、电阻、电容、电感等)以及它们之间的连线和连接方式。它是分析和设计电路的重要工具。

这些是电路基础知识的一部分。电路学科涵盖了更广泛的概念和理论,包括交流电路、直流电路、半导体器件、滤波器、放大器等。

九、纸电路相关知识?

纸电路的制作原理:我们把善于传导电流的物质称为导体,不善于传导电流的物质称为绝缘体。纸电路就是用导电性能很好的金属,制成的一种特殊材料。

十、电子电路知识?

一、 电子电路的设计基本步骤:

  1、 明确设计任务要求:

  充分了解设计任务的具体要求如性能指标、内容及要求,明确设计任务。

  2、 方案选择:

  根据掌握的知识和资料,针对设计提出的任务、要求和条件,设计合理、可靠、经济、可行的设计框架,对其优缺点进行分析,做到心中有数。

  3、 根据设计框架进行电路单元设计、参数计算和器件选择:

  具体设计时可以模仿成熟的电路进行改进和创新,注意信号之间的关系和限制;接着根据电路工作原理和分析方法,进行参数的估计与计算;器件选择时,元器件的工作、电压、频率和功耗等参数应满足电路指标要求,元器件的极限参数必须留有足够的裕量,一般应大于额定值的1.5倍,电阻和电容的参数应选择计算值附近的标称值。

  4、 电路原理图的绘制:

  电路原理图是组装、焊接、调试和检修的依据,绘制电路图时布局必须合理、排列均匀、清晰、便于看图、有利于读图;信号的流向一般从输入端或信号源画起,由左至右或由上至下按信号的流向依次画出务单元电路,反馈通路的信号流向则与此相反;图形符号和标准,并加适当的标注;连线应为直线,并且交叉和折弯应最少,互相连通的交叉处用圆点表示,地线用接地符号表示。

  二、 电子电路的组装

  电路组装通常采用通用印刷电路板焊接和实验箱上插接两种方式,不管哪种方式,都要注意:

  1. 集成电路:

  认清方向,找准第一脚,不要倒插,所有IC的插入方向一般应保持一致,管脚不能弯曲折断;

  2. 元器件的装插:

  去除元件管脚上的氧化层,根据电路图确定器件的位置,并按信号的流向依次将元器件顺序连接;

  3. 导线的选用与连接:

  导线直径应与过孔(或插孔)相当,过大过细均不好;为检查电路方便,要根据不同用途,选择不同颜色的导线,一般习惯是正电源用红线,负电源用蓝线,地线用黑线,信号线用其它颜色的线;连接用的导线要求紧贴板上,焊接或接触良好,连接线不允许跨越IC或其他器件,尽量做到横平竖直,便于查线和更换器件,但高频电路部分的连线应尽量短;电路之间要有公共地。

  4. 在电路的输入、输出端和其测试端应预留测试空间和接线柱,以方便测量调试;

  5. 布局合理和组装正确的电路,不仅电路整齐美观,而且能提高电路工作的可靠性,便于检查和排队故障。

  三、 电子电路调试

  实验和调试常用的仪器有:万用表、稳压电源、示波