电子设计入门基础知识
对于电子类专业的学生,我的意见是尽早学习C语言和单片机。C语言是一种目前非
常普遍的嵌入式语言,单片机则是一种微型CPU。通过单片机和C语言,你可以实现非常
多的功能,具体单片机能做什么,网上的介绍非常多,你可以自行搜索下。
但有一点非常重要,单片机能大一学绝不大二学,能大一上学期学绝不大一下学期学。事实上这个东西上手非常快
单片机虽然简单,但是正是它的简单,让人有了学习的欲望,这恐怕是大学学习中最
宝贵的东西。其次,单片机的应用可以说贯穿了整个电子类专业学生本科的始末,越早掌
握单片机技术,你就会比别人拥有更多的机会,这一点我是有亲身经历的。电子终究是一
门实践的技术,到机会去实践才是不断进步的前提,学会单片机,你就可能比普通人更
容易接触老师的项目,更容易参加学科竞赛,从而开始自己的积累,不断进步。c语言编程入门指南pdf
学生能接触到的主流单片机主要包括8位的51单片机、16位的MSP430单片机和32
位的STM32单片机,其对应的主要集成开发环境IDE分别是KEIL、IAR和KEIL MDK。
当然,提前学习单片机往往是自学,是在本科教学的超前学习或者说是本科实践教学
的滞后,一个人从头学起难度会很大。我只告诉你这些软件的名字当然是没有用处的,下
载了这些软件、买了单片机然后呢?没人教学起来可有的难度啊,很多人都是在这里结束
了自己单片机生涯。
我的建议是:淘宝网上搜索“51单片机开发板”,然后自行选择一个百元以内的开发板,一定要注意询问店家是否赠送配套的教学视频,否则千万不要购买,这对于初学者和
自学者非常重要。
单片机学习主要分四个层次:
第一个层次:完成单片机开发板的学习,理解单片机的工作,能看懂单片机程序;
第二个层次:能够照着照着芯片手册datasheet试着编写各类芯片的驱动程序;
第三个层次:掌握常见的低速通信协议I2C、SPI等;
第四个层次:高速通信协议。
下图是通过MSP430单片机和TPL0102芯片实现一个可调电阻,其使用的是I2C协议,所以属于第二个层次和第三个层次:
初学者学习I2C、SPI等通信协议时可以在淘宝上购买一个逻辑分析仪,下图就是一
个I2C时序的逻辑分析结果片段,十分清晰,一目了然:
如果说单片机是许多工科专业都会学习的内容,那么电路设计可就是我们的老本行了。
通常,电子类的本科生会在大一、大二时期学习《电路》、《模电》、《数电》、
《信号系统》等至关重要的专业课程,这些课程是电路设计的重要基础课程,也配备有相
应的实验课程。
设计一些简单的电路可以直接通过硬件连接观察效果,但是对于一些不是很简单的电路,我们可以先通过电路仿真软件来仿真试验结果,调试修改过后,在决定硬件链接方式。
本科生能够接触到的主流的仿真软件包括:Multisim,TINA,Saber。
Multisim和Saber是收费软件,TINA是免费软件。
初学者建议先学习Multisim,后期可上手TINA。
除了电路仿真软件,对于复杂的滤波电路还需要设计软件来完成。
常见的滤波器设计软件有Filter Solutions、Filter Pro、FWP。
这里我介绍的是美国德州仪器公司的FilterPro,其制作者之一编写了《运算放大器
权威指南》。
操作傻瓜,效果优秀,为数不多的好软件
这款TI出品的免费有源滤波器设计软件,绝对是压箱底的好工具,堪称完美,很适
合全国电赛信号组的同学。
推荐书籍:
入门良心:
《OP放大电路设计》,日本人写的,出版社的同系列丛书都是良心产品,建议关注。
理论进阶:
基于运算放大器和模拟集成电路的电路设计第3版[Design With Operational Amplifiers And Analog Integrated Cicuits]
PCB电路设计软件初学者进行电路焊接的时候,通常使用的是如下图的面包板,通过
焊锡将芯片的引脚连接起来,但存在着容易虚焊、效果不稳定、复杂电路不易布局等明显
缺点。
是乎就有了像下图这样的PCB板:
线路不再是焊锡,通过机器精确生产,稳定性大幅提高,可复制性大幅提高;
常用软件:
Altium Designer 6.9 / 13
我的建议是,个老司机带,初学者较难上手;
可编程逻辑器件主要包括CPLD和FPGA,当前主要是两大厂家:
1Altera:intel旗下,主要生产中低端产品,学生接触的主要品牌,开发软件是Quartus II
2Xilinx:全球领先的可编程逻辑完整解决方案的供应商,主要生产军工级和中高端产品,主要开发软件vivado;
学生初次接触的主要是Altera家的经典款CPLD:EPM570/240 T100C5,使用Quartus II开发
学习的话,建议搜索【特权同学】的相关视频;
更加厉害的同学,可以学习FPGA,可以搜索【黑金动力社区】,FPGA主要用于图像处理;
相关书籍推荐如下,主要是吴厚航特权同学的各类书和黑金动力社区的各类书,下面两张图仅为代表性展示
如果你走能到这一步,说明你已经不是菜鸟了,我也就不多做介绍了
以上是比较常见的电子设计软件,学习了知识,想要实践的同学,建议参加
1全国大学生电子设计竞赛,全国大学生电子设计竞赛,很锻炼人的,比赛含金量比较高
2飞思卡尔全国大学生智能车竞赛现NXP杯,智能车制作-中国最著名的大学生电子竞赛交流论坛
3大学生创新实践训练项目
一般而言,大学里的老师对于动手能力较强、有强烈学习欲望的学生都是很欢迎的,只要你愿意学,老师都会给你实践的机会并提供器材和经费。
感谢您的阅读,祝您生活愉快。

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