2.单片机到底是什么?(2)

7.单片机与电路板

1.什么是电路板(PCB,print circuit board)

  1. PCB = 基板(绝缘的) + 电路
  2. 常见的基板材质是FR4(玻璃纤维),PCB是由多层构成的(单面板,双面板,四层,八层等)。
  3. 印刷电路是在不导电的基板表面按照电路构成来印刷一层导电物质形成电路。最后形成:里面是不导电的FR4,外面有一层构成电路的铜(覆铜,为了避免铜氧化或者与外部导电,所以外层还有一层油墨,刷油墨时要漏出来焊接点(焊接点有两种:插针式,贴片式)),我们为了方便焊接一般会做镀锡。
  4. 作用:PCB的作用是为了连接和做电路的骨架。把所有的原件按照正确的电路图连接起来形成一个完整的可以工作的电路。
  5. PCB其实就是硬件电路(原件和电路设计)的载体。

2.什么是芯片(IC)

  1. 芯片:芯是半导体技术形成的电路,外面的壳是塑料绝缘壳,里面电路通过芯片引脚接出来连接外部电路。

3.芯片方式和电路方式的关系

  1. 相同点:芯片其实就是一个微型的电路板。早期只有电路板,随着半导体工业的发展有了微型器件,才有了芯片。
  2. 不同点:板材不同、层数不同、用途不同。

一、板材不同
1、电路板:电路板的板材有陶瓷电路板,氧化铝陶瓷电路板,氮化铝陶瓷电路板,线路板,PCB板,铝基板,高频板,厚铜板等。
2、芯片:芯片是将电路制造在半导体晶圆板材表面上。
二、层数不同
1、电路板:电路板按层数来分的话分为单面板,双面板,和多层线路板三个大的分类。
2、芯片:芯片都是集成到衬底或线路板所构成的双面小型化电路面板。
三、用途不同
1、电路板:电路板是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。
2、芯片:芯片用于控制计算机、手机等电子精密设备,进行模拟和数字集成技术。

  1. 现代的设计方案是芯片+电路板。能做的芯片里面的都进去,实在不能放进芯片的只能放在外面。
  2. 单片机的开发板是PCB主板+单片机芯片+其他芯片+其他外围电路元器件总体构成的。

8.软件和硬件的区别和联系

1.从产品角度

  1. 软件:产品的灵魂
  2. 硬件:产品的载体

2.从技术角度

3.从学习角度

4.软硬结合

  1. 物联网不能靠纯软件打造
  2. 纯硬件产品大部分都低端

9.硬件工程师

  1. 电路图的分析和设计
  2. 原件的选择和参数确定
  3. PCB的设计和样板焊接,调试
  4. 生产跟踪和问题解决

10.软件工程师

  1. 初级:辅助测试,写代码,维护
  2. 中级:独立工作,对产品负责,解决BUG
  3. 高级:需求分析,框架设计,团队管理

11.datasheet的重要性

1.什么是datasheet

  1. datasheet是数据手册,是芯片的文档。
  2. 数据手册中描述的是这个芯片/器件的物理参数,电学参数,时序图,编程需要的信息等等。
  3. 学习单片机软件开发过程中,应该不断的去查询datasheet获得信息。

2.datasheet是谁写的?

  1. datasheet是由芯片厂商提供的。datasheet是芯片的产品说明书
  2. datasheet应该去芯片厂商的官网去下载。

3.datasheet怎么使用?

  1. datasheet不是书,更不是教材。它更像是字典。
  2. datasheet应该先浏览一遍。大概知道什么部分在哪儿。

12.原理图和PCB图

1.原理图

  1. 原理图是电路原理设计图,是用符号绘制出的电路连接的逻辑图。

  2. 2.单片机到底是什么?(2)

  3. 原理图中的每一个器件都有一个编号:如IC用U来表示,电容用C来表示,这个编号在原理图是唯一的,编号是用来记录元器件的。
    2.单片机到底是什么?(2)
    2.单片机到底是什么?(2)

  4. 原理图中的每个符号表达特定的含义
    直线:表示导线
    方框:表示器件,如IC,插座等
    圆圈:引脚

  5. 原理图中的芯片都有型号。电阻,电容都有参数值。

  6. 原理图中有个网络的概念:原理图上2个编号一样的节点在逻辑上是连在一起的。网络的发明纯粹是为了方便画图。分析原理图时要注意网络,否则看不全原理图。

2.PCB图

  1. 设计电路时:先有原理图,用原理图画出PCB图。
  2. PCB图是原理图和实际器件结合起来后,生成PCB板的结构图纸,PCB图的作用是拿给做PCB板的厂商去印刷电路板的。

3.BOM表(Bill of Material)

  1. 物料表是整个电路中用到的所有物料的清单。
  2. BOM表是研发部门提供给生产部门来备料,记录用的。
  3. BOM中每个物料的记录和对应靠原理图上的编号来对应。