单片机需要数电模电基础吗?单片机要多少模电数电知识?
模拟电路不知道终结了多少个初学者的电子工程师梦。
我是电气自学转的电子,在学习模拟电路的时候差点放弃。
实在太难了,从三极管开始就是各种数学公式和计算。
后面工作了很多年才发现,其实这些基本都用不上,现在电路集成化程度很高,基本都有专门的芯片解决方案,不用自己重头设计。
他们也会提供原理图和PCB layout的建议,直接按照原厂的干就行了,如果有问题还提供技术指导。
现在就是卷到这种程度,模电做射频用得比较多,其他基本数电比较多,可能是我接触的行业问题。
我不建议新手去死磕模电,因为不可能通过一本书,或者一个教程就把它吃透。
因为你前面没经历过实际项目,本身理解能力就非常有限,只是在你的认知范围内。
在这种情况下去理解的话是很浪费时间的,即便磕出来,或许等你真正能用上的时候就忘记了。
我更倾向于,等你有非常多实际产品设计经验的时候,再回去看,会理解的更加透彻。
而且,技术的东西,千万不要去死记硬背,东西太多你根本记不住。
我在1年前写的代码,乍一看,突然就看不懂了,不过有了基础铺垫,要看懂也很快。
现在我们无际单片机编程的学员我都没让他们去学模电,而是先学基础电路。
基础电路主要分为以下两步走:
1.学习基本的元器件
电阻、电容、电感、二极管、三极管、MOS管、按键、LED灯、LCD、蜂鸣器之类的。
主要要知道这些器件是什么,都有什么作用。
2.学习基本外围电路
比如说三极管开关电路、LED驱动电路、按键检测电路、蜂鸣器驱动电路、存储电路、LCD驱动电路、单片机外围电路。
这些就是比较实用的,如果你是一个细心的人,大多数其实都是数字电路。
这些你也可以通过市面上那些51开发板去学习,比你去学模电实用多了。
有了这些基础以后,后面都通过实际项目去学习,不断积累。
等你积累到一定数量的时候,这些都是你职业生涯的武器库,后面研发新产品就是复制粘贴,这样你的效率才高。
最后给各位初学者一些建议,前期一定要先做好个人职业定位,不要定位电子工程师这种,范围太广,涉及的知识体系太庞大。
你可以再把范围缩小,比如说硬件工程师、单片机工程师、Linux驱动工程师、FPGA工程师。
然后根据这些职位的要求去针对性学习,这样才能让你以最快的速度入行。
相对来说不太建议走硬件工程师,因为一般工资都比软件低一点,可以先做软件,再补硬件,最后走全栈路线。
我是从事了单片机开发10年,这个比上不足比下有余,后面没有继续进阶到Linx驱动这块。
因为感觉没什么必要,第一是进阶了工资最多也就涨那几K,对于一个中年人来说意义不大。
做单片机开发等你有一定经验了,基本一个人能独立做一款产品,这样创业成本也更低些。
如果你也想走这条路,可以参考我下面的学习路径。
学单片机需要学数电、模电吗?
模拟电路:模拟电路是指用来对模拟信号进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。模拟信号是指连续变化的电信号。模拟电路是电子电路的基础,它主要包括放大电路、信号运算和处理电路、振荡电路、调制和解调电路及电源等。
特点
函数的取值为无限多个;当图像信息改变时,信号的波形也改变,即模拟信号待传播的信息包含在它的波形之中(信息变化规律直接反映在模拟信号的幅度、频率和相位的变化上)。初级模拟电路主要解决两个大的方面:1放大、2信号源。模拟信号具有连续性。数字电路:用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路,或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能,所以又称数字逻辑电路。现代的数字电路由半导体工艺制成的若干数字集成器件构造而成。逻辑门是数字逻辑电路的基本单元。存储器是用来存储二进制数据的数字电路。从整体上看,数字电路可以分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。
特点
1、 同时具有算术运算和逻辑运算功能
数字电路是以二进制逻辑代数为数学基础,使用二进制数字信号,既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算(与、或、非、判断、比较、处理等),因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。
2、 实现简单,系统可靠
以二进制作为基础的数字逻辑电路,可靠性较强。电源电压的小的波动对其没有影响,温度和工艺偏差对其工作的可靠性影响也比模拟电路小得多。
3、 集成度高,功能实现容易
集成度高,体积小,功耗低是数字电路突出的优点之一。电路的设计、维修、维护灵活方便,随着集成电路技术的高速发展,数字逻辑电路的集成度越来越高,集成电路块的功能随着小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)的发展也从元件级、器件级、部件级、板卡级上升到系统级。电路的设计组成只需采用一些标准的集成电路块单元连接而成。对于非标准的特殊电路还可以使用可编程序逻辑阵列电路,通过编程的方法实现任意的逻辑功能。
我们首先来看一下数电、模电在单片机中的应用。
数电知识在单片机中主要解决各种数字信号的处理运算,比如数字转换、数据运算等。
模电知识在单片机中主要解决各种模拟信号的处理问题,如采集光照强度、声音的分贝、温度等模拟信号,而数电、模电的相互转换就靠单片机。
对于单片机初学者而言,没有数电模电基础是可以入门的。我们只要了解每个接口功能,还有外围电路,电源接哪里地线接哪里,如何接复位等等,主要了解要运行单片机一定要使用的到的东西就可以了。
推荐自学单片机的朋友要有自己的开发板,吃透这个开发板的原理图,那么大多数基本电路就可以通过原理图衍生设计出来,所以搞懂开发板的原理图很重要。
下面给大家分析一个案例,比如我们做一个项目,使用热敏电阻测量环境温度,并将温度的数值显示在led数码管上,热敏电阻感知环境温度,并将温度信号传递给单片机,这是模拟电路模块。
在电路板设计时,热敏电阻测温电路运用了模电的知识,单片机将模拟信号转换成数字信号,最终转换成温度数据显示在led数码管上,这里就涉及数电知识。
初学者完成这个项目设计是没问题的,它涉及的数电、模电知识较少。如果你深入学习单片机,要做复杂的项目,那么数电、模电的知识就是必学的。
比如我们画了一个原理图,它包含很多模拟电路模块和数字电路模块,那么在做PCB设计时,就需要考虑数电、模电两模块之间的相互干扰,他们能否共用地线等问题。
再者我们拿到一个新的元器件,它采集模拟信号传递给单片机,那么在使用这个元器件时,我们就需要根据他的时序图编写信号采集代码,这就涉及较深入的数电、模电知识。
所以总结是,单片机初学者没有必要刻意恶补数电模电知识,如果你是爱好者追求的是功能的实现,并不是精通,只要大概的了解就可以了。随着后期深入学习,我们按照实际的需求来补充相应知识即可。最后需要相关数电模电资料的C A L L我。
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