DDR3基础知识介绍PPT
P-3
DDR DDR DDR相關概念相關概念
DDR差分时钟的作用:CK 反相的CK#保证了触发时机的准确性
1 2 3 4 5 6 7 8 90
1. 內存總容量P-6 邏輯邏輯BANK (Logical Bank,簡稱(SPD中也有)
Spec中会有如下表示,就说明每个单元格中的数据为8bit.
芯片位寬
内存芯片一次传输的数据量就是芯片位宽(單位bit).一个L-bank的總单元数=
芯片初始化
充电/刷新/模式寄存器(MR，Mode Register)的设置，简称MRS 片选/L-bank 选址/行地址
CL(CAS Latency CL(CAS Latency，，CAS CAS 潜伏期潜伏期潜伏期):):CAS 与读取命令发出到第一笔数据输出的这段时间,被定义为CL 的单位与tRCD一样,为时钟周期数,可用BIOS在MRS阶段设置,也需在spec 范围内.
列地址/读写命令 读 写
在发出写入命令后,DQS 与\写入数据要等一段时间才会送达,这个周期被称为DQS 相对于写入命令的延迟时间(tDQSS , WRITE Command to the first corresponding rising edge of DQS)
突发(Burst)是指在同一行中相邻的存储单元连续进行数据传输的方式，连续传输所涉及到存储单元(列)的数量就是突发长度(Burst Lengths ，简称BL) ,Spec 中标识如下:
8bit pre-fetch 技术
PC3L-12800
DDR3L 1600
8bit pre-fetch
P-141410
8 Bank
MR 时钟
行/列有效
片选写有效RST 行/列地址
Bank 地址
648
DQ[7:0]
CLK EA测试表
P-16
CLK EA测试表1.Vix 定义:差分输入交叉点电压相对于VDD/2 之间的电压差.
2.Jitter 定义:Period Jitter是多个周期内对时钟周期的变化进行统计与测量的结果.
CLK EA测试表
3. Slew Rate (V/ns):单位时间内(这里是指1ns),上升或下降的电压值.
DDR
DDR--EA
Name\ Spec.Vmax.(v)
Rising slew
rate
(0.925v ~
0.75v)
Vmin.(v)
Falling slew
rate
(0.75v ~
0.575v)
Vih
(Ringback)
Vil
(Ringback)
Setup Time Hold Time
寻址EA测试表
寻址EA测试表
1.Vih /Vil
Vih
Vil
DDR--EA
DDR
寻址EA测试表
2. Setup/Hold Time:
保持时间是指触发器的时钟信号上升沿到来以后,数据稳定不变的时间.
Data测试表
说明
芯片密度
数据速率
P-23
1.容量增加的原因:3DS（3-Dimensional Stack，三维堆叠）技术,的允许下,堆叠封装能够大大实现产品小型化.在DDR4上,堆叠封装主要用TSV 4GB 1Rx8 PC3L-12800S-11-13-B3
4GB 1Rx8 512M x 64-Bit DDR3L-1600CL11 204-Pin SODIMM DDR3DDR3與與DDR4
3.芯片区组DDR3 1颗内存芯片Bank 数量一般为8,
4.延迟锁定回路(DLL)
DDR SDRAM 有两个时钟,一个是外部的总线时钟,一个是内部的工作时钟,在理时钟频率测量法CFM时钟比较法CC
5.片内终结（ODT，On-Die Termination）
所谓的终结,就是让信号被电路的终端被吸收掉,而不会在电路上形成反射,主要由一排终结电阻构成,可有效減小反射/信噪比,ODT 就是将电阻移植到了芯片内部.
P-25 SPD : Serial Presence Detect,内存内部讯号检测装置
Byte Number 0
Byte Number 16
Byte Number
32
注
1.SPD字节数通常为128或176字节。
字节0 :Number of Serial PD Bytes Written / SPD Device Size / CRC Coverage
P-31
硬件电路设计基础知识
硬件电子电路基础
第一章半导体器件 §1-1 半导体基础知识 一、什么是半导体 半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。（导电能力即电导率）（如：硅Si 锗Ge等＋4价元素以及化合物）
二、半导体的导电特性 本征半导体――纯净、晶体结构完整的半导体称为本征半导体。 硅和锗的共价键结构。（略） 1、半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化 ?掺杂──管子 ?温度──热敏元件 ?光照──光敏元件等 2、半导体中的两种载流子──自由电子和空穴 ?自由电子──受束缚的电子（－） ?空穴──电子跳走以后留下的坑（＋） 三、杂质半导体──N型、P型 （前讲）掺杂可以显著地改变半导体的导电特性，从而制造出杂质半导体。 ?N型半导体（自由电子多） 掺杂为＋5价元素。如：磷；砷P──＋5价使自由电子大大增加原理：Si──＋4价P与Si形成共价键后多余了一个电子。 载流子组成： o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由P提供的自由电子──数量多。 o空穴──少子 o自由电子──多子 ?P型半导体（空穴多） 掺杂为＋3价元素。如：硼；铝使空穴大大增加 原理：Si──＋4价B与Si形成共价键后多余了一个空穴。 B──＋3价 载流子组成：
o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由B提供的空穴──数量多。 o空穴──多子 o自由电子──少子 结论：N型半导体中的多数载流子为自由电子； P型半导体中的多数载流子为空穴。 §1-2 PN结 一、PN结的基本原理 1、什么是PN结 将一块P型半导体和一块N型半导体紧密第结合在一起时，交界面两侧的那部分区域。 2、PN结的结构 分界面上的情况： P区：空穴多 N区：自由电子多 扩散运动： 多的往少的那去，并被复合掉。留下了正、负离子。 （正、负离子不能移动） 留下了一个正、负离子区──耗尽区。 由正、负离子区形成了一个内建电场（即势垒高度）。 方向：N--> P 大小：与材料和温度有关。（很小，约零点几伏）
电路硬件设计基础
1.1电路硬件设计基础 1.1.1电路设计 硬件电路设计原理 嵌入式系统的硬件设计主要分3个步骤：设计电路原理图、生成网络表、设计印制电路板，如下图所示。 图1-1硬件设计的3个步骤 进行硬件设计开发，首先要进行原理图设计，需要将一个个元器件按一定的逻辑关系连接起来。设计一个原理图的元件来源是“原理图库”，除了元件库外还可以由用户自己增加建立新的元件，用户可以用这些元件来实现所要设计产品的逻辑功能。例如利用Protel 中的画线、总线等工具，将电路中具有电气意义的导线、符号和标识根据设计要求连接起来，构成一个完整的原理图。 原理图设计完成后要进行网络表输出。网络表是电路原理设计和印制电路板设计中的一个桥梁，它是设计工具软件自动布线的灵魂，可以从原理图中生成，也可以从印制电路板图中提取。常见的原理图输入工具都具有Verilog/VHDL网络表生成功能，这些网络表包含所有的元件及元件之间的网络连接关系。 原理图设计完成后就可进行印制电路板设计。进行印制电路板设计时，可以利用Protel 提供的包括自动布线、各种设计规则的确定、叠层的设计、布线方式的设计、信号完整性设计等强大的布线功能，完成复杂的印制电路板设计，达到系统的准确性、功能性、可靠性设计。 电路设计方法(有效步骤) 电路原理图设计不仅是整个电路设计的第一步，也是电路设计的基础。由于以后的设计工作都是以此为基础，因此电路原理图的好坏直接影响到以后的设计工作。电路原理图的具体设计步骤，如图所示。
图1-2原理图设计流程图 （1）建立元件库中没有的库元件 元件库中保存的元件只有常用元件。设计者在设计时首先碰到的问题往往就是库中没有原理图中的部分元件。这时设计者只有利用设计软件提供的元件编辑功能建立新的库元件，然后才能进行原理图设计。 当采用片上系统的设计方法时，系统电路是针对封装的引脚关系图，与传统的设计方法中采用逻辑关系的库元件不同。 （2）设置图纸属性 设计者根据实际电路的复杂程度设置图纸大小和类型。图纸属性的设置过程实际上是建立设计平台的过程。设计者只有设置好这个工作平台，才能够在上面设计符合要求的电路图。 （3）放置元件 在这个阶段，设计者根据原理图的需要，将元件从元件库中取出放置到图纸上，并根据原理图的需要进行调整，修改位置，对元件的编号、封装进行设置等，为下一步的工作打下基础。 （4）原理图布线 在这个阶段，设计者根据原理图的需要，利用设计软件提供的各种工具和指令进行布线，将工作平面上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的原理图。 （5）检查与校对 在该阶段，设计者利用设计软件提供的各种检测功能对所绘制的原理图进行检查与校对，以保证原理图符合电气规则，同时还应力求做到布局美观。这个过程包括校对元件、导线位置调整以及更改元件的属性等。 （6）电路分析与仿真 这一步，设计者利用原理图仿真软件或设计软件提供的强大的电路仿真功能，对原理图的性能指标进行仿真，使设计者在原理图中就能对自己设计的电路性能指标进行观察、测试，从而避免前期问题后移，造成不必要的返工。
硬件基础知识
第三章硬件基础知识学习 通过上一课的学习，我们貌似成功的点亮了一个LED小灯，但是还有一些知识大家还没有 彻底明白。单片机是根据硬件电路图的设计来写代码的，所以我们不仅仅要学习编程知识，还有硬件知识，也要进一步的学习，这节课我们就要来穿插介绍电路硬件知识。 3.1 电磁干扰EMI 第一个知识点，去耦电容的应用，那首先要介绍一下去耦电容的应用背景，这个背景就是电磁干扰，也就是传说中的EMI。 1、冬天的时候，尤其是空气比较干燥的内陆城市，很多朋友都有这样的经历，手触碰到电脑外壳、铁柜子等物品的时候会被电击，实际上这就是“静电放电”现象，也称之为ESD。 2、不知道有没有同学有这样的经历，早期我们使用电钻这种电机设备，并且同时在听收音机或者看电视的时候，收音机或者电视会出现杂音，这就是“快速瞬间群脉冲”的效果，也称之为EFT。 3、以前的老电脑，有的性能不是很好，带电热插拔优盘、移动硬盘等外围设备的时候，内部会产生一个百万分之一秒的电源切换，直接导致电脑出现蓝屏或者重启现象，就是热插拔的“浪涌”效果，称之为Surge... ... 电磁干扰的内容有很多，我们这里不能一一列举，但是有些内容非常重要，后边我们要一点点的了解。这些问题大家不要认为是小问题，比如一个简单的静电放电，我们用手能感觉到的静电，可能已经达到3KV以上，如果用眼睛能看得到的，至少是5KV了，只是因为 这个电压虽然很高，电量却很小，因此不会对人体造成伤害。但是我们应用的这些半导体元器件就不一样了，一旦瞬间电压过高，就有可能造成器件的损坏。而且，即使不损坏，在2、3里边介绍的两种现象，也严重干扰到我们正常使用电子设备了。 基于以上的这些问题，就诞生了电磁兼容(EMC)这个名词。这节课我们仅仅讲一下去耦
模拟电路设计 基础知识(笔试时候容易遇到的题目)
模拟电路设计基础知识(笔试时候容易遇到的 题目) 1、最基本的如三极管曲线特性(太低极了点) 2、基本放大电路，种类，优缺点，特别是广泛采用差分结构的原因 3、反馈之类，如：负反馈的优点（带宽变大） 4、频率响应，如：怎么才算是稳定的，如何改变频响曲线的几个方法 5、锁相环电路组成，振荡器（比如用D触发器如何搭） 6、A/D电路组成,工作原理如果公司做高频电子的，可能还要RF知识，调频，鉴频鉴相之类，不一一列举太底层的MOS管物理特性感觉一般不大会作为笔试面试题，因为全是微电子物理，公式推导太罗索，除非面试出题的是个老学究 ic设计的话需要熟悉的软件adence, Synopsys, Advant，UNIX当然也要大概会操作实际工作所需要的一些技术知识(面试容易问到) 如电路的低功耗，稳定，高速如何做到，调运放，布版图注意的地方等等,一般会针对简历上你所写做过的东西具体问，肯定会问得很细（所以别把什么都写上，精通之类的词也别用太多了），这个东西各个人就不一样了，不好说什么了。 2、数字电路设计当然必问Verilog/VHDL，如设计计数器逻辑方面数字电路的卡诺图化简，时序（同步异步差异），触发器有几种（区别，优点），全加器等等比如：设计一个自动售货
机系统，卖soda水的，只能投进三种硬币，要正确的找回钱数1、画出fsm（有限状态机）2、用verilog编程，语法要符合fpga设计的要求系统方面：如果简历上还说做过cpu之类，就会问到诸如cpu如何工作，流水线之类的问题3、单片机、DSP、FPG A、嵌入式方面（从没碰过，就大概知道几个名字胡扯几句，欢迎拍砖，也欢迎牛人帮忙补充）如单片机中断几个/类型，编中断程序注意什么问题 DSP的结构（冯、诺伊曼结构吗？）嵌入式处理器类型(如ARM)，操作系统种类 （Vxworks,ucos,winCE,linux），操作系统方面偏CS方向了，在CS篇里面讲了4、信号系统基础拉氏变换与Z变换公式等类似东西，随便翻翻书把如、h(n)=-a*h(n-1)+b*δ(n) a、求h(n)的z变换 b、问该系统是否为稳定系统 c、写出F IR数字滤波器的差分方程以往各种笔试题举例利用4选1实现F(x,y,z)=xz+yz 用mos管搭出一个二输入与非门。 用传输门和倒向器搭一个边沿触发器用运算放大器组成一个10倍的放大器微波电路的匹配电阻。 名词解释，无聊的外文缩写罢了，比如PCI、EC C、DDR、interrupt、pipeline IRQ,BIOS,USB,VHDL,VLSI VCO(压控振荡器) RAM (动态随机存储器)，FIR IIR DFT(离散傅立叶变换） 或者是中文的，比如 a量化误差 b、直方图 c、白平衡共同的注
硬件电路设计基础知识.docx
硬件电子电路基础关于本课程 § 4—2乙类功率放大电路 § 4—3丙类功率放大电路 § 4—4丙类谐振倍频电路 第五章正弦波振荡器 § 5—1反馈型正弦波振荡器的工作原理 § 5— 2 LC正弦波振荡电路 § 5— 3 LC振荡器的频率稳定度 § 5—4石英晶体振荡器 § 5— 5 RC正弦波振荡器
第一章半导体器件 §1半导体基础知识 §1PN 结 §-1二极管 §1晶体三极管 §1场效应管 §1半导体基础知识 、什么是半导体半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。（导电能力即电导率）（如：硅Si锗Ge等+ 4价元素以及化合物） 、半导体的导电特性本征半导体一一纯净、晶体结构完整的半导体称为本征半导体。 硅和锗的共价键结构。（略）
1、半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化 ?掺杂一一管子 *温度--- 热敏元件 ?光照——光敏元件等 2、半导体中的两种载流子一一自由电子和空穴 ?自由电子——受束缚的电子（一） ?空穴——电子跳走以后留下的坑（+ ） 三、杂质半导体——N型、P型 （前讲）掺杂可以显著地改变半导体的导电特性，从而制造出杂质半导体。 *N型半导体（自由电子多） 掺杂为+ 5价元素。女口：磷；砷P—+ 5价使自由电子大大增加原理：Si—+ 4价P与Si形成共价键后多余了一个电子。 载流子组成： o本征激发的空穴和自由电子——数量少。 o掺杂后由P提供的自由电子——数量多。 o 空穴——少子 o 自由电子------ 多子 ?P型半导体（空穴多） 掺杂为+ 3价元素。女口：硼；铝使空穴大大增加 原理：Si—+ 4价B与Si形成共价键后多余了一个空穴。 B——+ 3价 载流子组成： o本征激发的空穴和自由电子数量少。 o掺杂后由B提供的空穴——数量多。 o 空穴——多子 o 自由电子——少子
电路设计的基本原理和方法
电路设计的基本原理和方法 本人经过整理得出如下的电路设计方法，希望对广大电子爱好者及热衷于硬件研发的朋友有所帮助。 电子电路的设计方法 设计一个电子电路系统时，首先必须明确系统的设计任务，根据任务进行方案选择，然后对方案中的各个部分进行单元的设计，参数计算和器件选择，最后将各个部分连接在一起，画出一个符合设计要求的完整的系统电路图。 一．明确系统的设计任务要求 对系统的设计任务进行具体分析，充分了解系统的性能，指标，内容及要求，以明确系统应完成的任务。 二．方案选择 这一步的工作要求是把系统要完成的任务分配给若干个单元电路，并画出一个能表示各单元功能的整机原理框图。 方案选择的重要任务是根据掌握的知识和资料，针对系统提出的任务，要求和条件，完成系统的功能设计。在这个过程中要敢于探索，勇于创新，力争做到设计方案合理，可靠，经济，功能齐全，技术先进。并且对方案要不断进行可行性和有缺点的分析，最后设计出一个完整框图。框图必须正确反映应完成的任务和各组成部分的功能，清楚表示系统的基本组成和相互关系。 三．单元电路的设计，参数计算和期间选择 根据系统的指标和功能框图，明确各部分任务，进行各单元电路的设计，参数计算和器件选择。 1．单元电路设计 单元电路是整机的一部分，只有把各单元电路设计好才能提高整机设计水平。 每个单元电路设计前都需明确各单元电路的任务，详细拟定出单元电路的性能指标，与前后级之间的关系，分析电路的组成形式。具体设计时，可以模仿传输的先进的电路，也可以进行创新或改进，但都必须保证性能要求。而且，不仅单元电路本身要设计合理，各单元电路间也要互相配合，注意各部分的输入信号，输出信号和控制信号的关系。 2．参数计算 为保证单元电路达到功能指标要求，就需要用电子技术知识对参数进行计算。例如，放大电路中各电阻值，放大倍数的计算；振荡器中电阻，电容，振荡频率等参数的计算。只有很好的理解电路的工作原理，正确利用计算公式，计算的参数才能满足设计要求。 参数计算时，同一个电路可能有几组数据，注意选择一组能完成电路设计要求的功能，在实践中能真正可行的参数。 计算电路参数时应注意下列问题： （1）元器件的工作电流，电压，频率和功耗等参数应能满足电路指标的要求； （2）元器件的极限参数必须留有足够充裕量，一般应大于额定值的1．5倍； （3）电阻和电容的参数应选计算值附近的标称值。 3．器件选择 （1）元件的选择 阻容电阻和电容种类很多，正确选择电阻和电容是很重要的。不同的电路对电阻和电容性能要求也不同，有解电路对电容的漏电要求很严，还有些电路对电阻，电容的性能和容量要求很高。例如滤波电路中常用大容量（100ｕF～3000uF）铝电解电容，为滤掉高频通常
硬件工程师必用20个电子线路图
这20个电子线路图，硬件工程师一定用得上！ 电子技术、无线电维修及电子制造工艺技术绝不是一门容易学好、短时间内就能够掌握的学科。这门学科所涉及的方方面面很多，各方面又相互联系，作为初学者，首先要在整体上了解、初步掌握它。 无论是无线电爱好者还是维修技术人员，你能够说出电路板上那些小元件叫做什么，又有什么作用吗？如果想成为元件（芯片）级高手的话，掌握一些相关的电子知识是必不可少的。 普及与电子基础知识，拓宽思路交流，知识的积累是基础的基础，基础和基本功扎实了才能奠定攀登高峰阶梯！这就是基本功。 电子技术的历史背景： 早在两千多年前，人们就发现了电现象和磁现象。我国早在战国时期（公元前475一211年）就发明了司南。而人类对电和磁的真正认识和广泛应用、迄今还只有一百多年历史。在第一次产业革命浪潮的推动下，许多科学家对电和磁现象进行了深入细致的研究，从而取得了重大进展。人们发现带电的物体同性相斥、异性相吸，与磁学现象有类似之处。 1785年，法国物理学家库仑在总结前人对电磁现象认识的基础上，提出了后人所称的“库仑定律”,使电学与磁学现象得到了统一。 1800年，意大利物理学家伏特研制出化学电池，用人工办法获得了连续电池，为后人对电和磁关系的研究创造了首要条件。 1822年，英国的法拉第在前人所做大量工作的基础上，提出了电磁感应定律，证明了“磁”能够产生“电”,这就为发电机和电动机的原理奠定了基础。 1837年美国画家莫尔斯在前人的基础上设计出比较实用的、用电码传送信息的电报机，之后，又在华盛顿与巴尔的摩城之间建立了世界上第一条电报线路。 1876 年，美国的贝尔发明了电话，实现了人类最早的模拟通信。英国的麦克斯韦在总结前人工作基础上，提出了一套完整的“电磁理论”,表现为四个微分方程。这那就后人所称的“麦克斯韦方程组”.麦克斯韦得出结论：运动着的电荷能产生电磁辐射，形成逐渐向外传播的、看不见的电磁波。他虽然并未提出“无线电”这个名词，但他的电磁理论却已经告诉人们，“电”是能够“无线”传播的。 对模拟电路的掌握分为三个层次：
硬件电路设计过程经验
献给那些刚开始或即将开始设计硬件电路的人。时光飞逝，离俺最初画第一块电路已有3年。刚刚开始接触电路板的时候，与你一样，俺充满了疑惑同时又带着些兴奋。在网上许多关于硬件电路的经验、知识让人目不暇接。像信号完整性，EMI，PS设计准会把你搞晕。别急，一切要慢慢来。 1)总体思路。 设计硬件电路，大的框架和架构要搞清楚，但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好，自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的，那就要搞清楚要实现什么功能，然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果，越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。 2)理解电路。 如果你找到了的参考设计，那么恭喜你，你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO，还是先看懂理解了再说，一方面能提高我们的电路理解能力，而且能避免设计中的错误。 3)没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片，找datasheet，看其关键参数是否符合自己的要求，哪些才是自己需要的关键参数，以及能否看懂这些关键参数，都是硬件工程师的能力的体现，这也需要长期地慢慢地积累。这期间，要善于提问，因为自己不懂的东西，别人往往一句话就能点醒你，尤其是硬件设计。 4)硬件电路设计主要是三个部分，原理图，pcb，物料清单(BOM)表。 原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。pcb涉及到实际的电路板，它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁)，而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上，然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信号(布线)。完成了pcb布局布线后，要用到哪些元器件应该有所归纳，所以我们将用到BOM表。 5)用什么工具? Protel，也就是altimuml容易上手，在国内也比较流行，应付一般的工作已经足够，适合初入门的设计者使用。 6)to be continued......
嵌入式硬件电路设计基础知识梳理
嵌入式硬件电路设计基础知识梳理 嵌入式设计是个庞大的工程，今天就说说硬件电路设计方面的几个注意事项，首先，咱们了解下嵌入式的硬件构架。 我们知道，CPU是这个系统的灵魂，所有的外围配置都与其相关联，这也突出了嵌入式设计的一个特点硬件可剪裁。在做嵌入式硬件设计中，以下几点需要关注。 第一、电源确定 电源对于嵌入式系统中的作用可以看做是空气对人体的作用，甚至更重要：人呼吸的空气中有氧气、二氧化碳和氮气等但是含量稳定，这就相当于电源系统中各种杂波，我们希望得到纯净和稳定符合要求的电源，但由于各种因素制约，只是我们的梦想。这个要关注两个方面： a、电压 嵌入式系统需要各种量级的电源比如常见的5v、3.3v、1.8v等，为尽量减小电源的纹波，在嵌入式系统中使用LDO器件。如果采用DCDC不仅个头大，其纹波也是一个很头疼的问题。 b、电流 嵌入式系统的正常运行不但需要稳定足够的电源，还要有足够的电流，因此在选择电源器件的时候需要考虑其负载，我设计时一般留有30%的余量。 如果是多层板，电源部分在layout的时候需电源分割，这时需要注意分割路径，尽量将一定量的电源放置在一起。如果是双面板，则走线宽度需要注意，在板子允许的情况下尽量加宽。合适的退耦电容尽量靠近电源管脚。第二、晶振确定 晶振相当于嵌入式系统的心脏，其稳定与否直接关系其运行状态和通讯性能。常见的振有无源晶振，有源晶振，首先要确定其振荡频率，其次要确定晶振类型。 a、无源晶振 其匹配电容和匹配电阻的选择，这部分一般依据参考手册。在单片机设计中，经常使用插件晶振配合瓷片电容。在ARM中，为了减少空间和便于布线，经常使用四角无源晶振配
机床电气设计入门知识汇总
机床电气设计入门知识 汇总 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
机床设计的入门知 识 本章介绍机床电气系统设计的一般规则性知识。 第一节：常用机床电路逻辑 一、驱动线圈与触点的关系 （一）线圈与触点 接触器、继电器等在机床控制电路中是最典型的参与控制的器件，它们都有自身的线圈和触点。 图 器件触点又分常开（动合）触点和常闭（动断）触点，常开触点在线圈被送电激励的瞬间闭合（接通），常闭触点在线圈被送电激励的瞬间打开（分断）。 我们可以利用对线圈的通/断电来控制常开、常闭触点动作来实现局部电路的通断，并通过适当的触点互连关系来组成控制逻辑。 （二）触点在电路图中的画法 触点在电路图中，有两种画法，一是竖着画，一是横着画。 竖画时，遵行左开、右闭的原则，即常开点在左，常闭点在右。如图3-1。 横画时，遵行上开、下闭的原则，即常开点在上，常闭点在下。如图3-2。 图3-2：常开、常闭触点横画 实际项目使用中，国标符号的基本结构得到比较好的采用，但画法的方向性并不规范，更多的是受个人的制图习惯影响。 二、触点的串联、并联、混联 串联：两个触点的首尾相连的连接方式。 图 3-3：触点的串联 串联的触点必须两个同时接通时，电路才形成通路。 并联：两个触点的首端相连、尾端相连的连接方式。 图3-4：触点的并联 并联的触点只要有其中一个接通时，电路就形成通路。 混联：串联、并联相混用的方式。 1、2看做一个触点，它又 和32串联。 线圈 常开/常闭
事实上，无论如何混联，通过等效电路的方法，都可以最终变为串并联的基本连接关系。 三、自锁、互锁、连锁 （一）自锁 在线圈的控制电路中，使用该线圈本身的触点，保持线圈接通后不再掉电的连接方法叫做自锁。 如图3-6：线圈KM通过按钮SB1送电，接触器KM的辅助触点闭合，使电源被持续送到线圈，这时即使启动按钮SB1松开，线圈KM也持续供电。KM通过其辅助触点实现了自我锁定，即自锁。 KM 有我无你的控制形式，以杜绝两个事件同时发生。 这类事件如工作台的前进/后退、升降机的上升/下降、电动机的正转/反转等等，都是不允许同时发生的事件。如果控制电路不可靠，造成同一时间内发生，轻则出现故障，重则诱发重大事故。 图3-7给出了互锁的控制逻辑。 KM1的控制 KM2线圈无法在同一时间 KM2线圈送电时，KM1线圈也无 （三）连锁 连锁是指一个事件的发生作为另一个事件允许或不允许发生的条件，两个事件之间不形成对立，只形成单向锁定关系。 这样的连锁关系在现实生活和设备控制中非常多见：如砂轮不旋转时，不允许工作台工进；吊具不打开到位时，不允许升降机下降；夹具不夹紧时，不允许加工开始等等。我们可以用前一个事件的发生，作为后一个事件的连锁条件。 图3-7中，如果去掉KM2的辅助触点，那么KM1对KM2就形成了单向的连锁关系，即KM1得电时，KM2不允许得电。 四、启动/停止、点动 启动/停止和点动电路是最简单也最常用的电路。
硬件电路设计基础知识
硬件电子电路基础 1
第一章半导体器件 §1-1 半导体基础知识 一、什么是半导体 半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。（导电能力即电导率） （如：硅Si 锗Ge等＋4价元素以及化合物） 二、半导体的导电特性 本征半导体――纯净、晶体结构完整的半导体称为本征半导体。 硅和锗的共价键结构。（略） 2
1、半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化 ?掺杂──管子 ?温度──热敏元件 ?光照──光敏元件等 2、半导体中的两种载流子──自由电子和空穴 ?自由电子──受束缚的电子（－） ?空穴──电子跳走以后留下的坑（＋） 三、杂质半导体──N型、P型 （前讲）掺杂可以显著地改变半导体的导电特性，从而制造出杂质半导体。 ?N型半导体（自由电子多） 掺杂为＋5价元素。如：磷；砷P──＋5价使自由电子大大增加 原理：Si──＋4价P与Si形成共价键后多余了一个电子。 载流子组成： o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由P提供的自由电子──数量多。 o空穴──少子 o自由电子──多子 ?P型半导体（空穴多） 掺杂为＋3价元素。如：硼；铝使空穴大大增加 原理：Si──＋4价B与Si形成共价键后多余了一个空穴。 B──＋3价 载流子组成： o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由B提供的空穴──数量多。 o空穴──多子 o自由电子──少子 结论：N型半导体中的多数载流子为自由电子； 3
P型半导体中的多数载流子为空穴。 §1-2 PN结 一、PN结的基本原理 1、什么是PN结 将一块P型半导体和一块N型半导体紧密第结合在一起时，交界面两侧的那部分区域。 2、PN结的结构 分界面上的情况： P区：空穴多 N区：自由电子多 扩散运动： 多的往少的那去，并被复合掉。留下了正、负离子。 （正、负离子不能移动） 留下了一个正、负离子区──耗尽区。 由正、负离子区形成了一个内建电场（即势垒高度）。 方向：N--> P 大小：与材料和温度有关。（很小，约零点几伏） 漂移运动： 由于内建电场的吸引，个别少数载流子受电场力的作用与多子运动方向相反作运动。 结论：在没有外加电压的情况下，扩散电流和漂移电流的大小相等，方向相反。总电流为零。 4
PLC硬件控制电路设计要点
目录 绪论 (2) 第1章 PLC控制系统设计 (3) 1.1 PLC控制系统设计概要 (3) 1.2 PLC机型和容量的选择步骤和原则 (6) 第2章十字路口交通信号灯的PLC电气控制系统 (8) 2.1 十字路口交通信号灯电气控制系统设计任务书 (8) 2.2 十字路口交通信号灯控制系统电路图 (10) 2.3 十字路口交通信号灯PLC硬件控制电路设计 (10) 2.4 十字路口交通信号灯PLC控制程序设计 (12) 2.5 PLC系统电气工艺设计 (16) 2.6 梯形图程序调试 (17) 第3章课程设计总结 (18) 参考文献 (19)
绪论 可编程序控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC，是在继电顺序控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用的工业自动化控制装置。它是在继电接触器控制和计算机控制基础上开发的工业自动控制装置,是计算机技术在工业控制领域的一种应用技术。进入二十世纪八十年代以来，随着微机技术和微电子技术的迅猛发展，极大推动了PLC在世界范围内的发展，其功能越来越强大，应用范围越来越广阔，已广泛应用在各种机械和生产过程的自动控制中。 20世纪60年代末期，美国汽车制造工业竞争激烈，为了适应生产工艺不断更新的需要，在1968年美国通用汽车公司（GM）首先公开招标，对控制系统提出的具体要求基本为：a。它的继电控制系统设计周期短，更改容易，接线简单成本低。b。它能把计算机的功能和继电器控制系统结合起来。但编程要比计算机简单易学、操作方便。c。系统通用性强。1969年美国数字设备公司（DEC）根据上述要求，研制出世界上第一台PLC，并在GM公司汽车生产线上首次试用成功，实现了生产的自动化。其后日本、德国等相继引入，可编程序控制器迅速发展起来，但是主要应用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC。其定义：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 我国在七十年代末期开始对PLC进行研究、生产和应用。在近十年来，取得了非常好的成绩。特别是在应用方面，随着国力的增强和生产力的提高，PLC已经渗透到了各个领域。在生产方面，为了提高生产效率和工业的自动化，我们引进了许多在世界上都处于领先技术的成套设备，大量地使用PLC等先进技术。还有三峡工程、秦川电站、天津开发区的康师傅方便面生产线等都用了PLC控制。现在PLC不但应用于冶金、矿业、机械、轻工等工业自动控制中，在其他领域它也有着广泛地应用。例如，市政建设中的水处理；日常生活中的电梯、车库的自动化管理等；商业中的自动售货机，啤酒罐装及酿酒等；另外还在环保、娱乐业中也有应用。 随着电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC的功能也越来越强大，更多地具有计算机的功能，所以又简称PC（PROGRAMMABLE CONTROLLER），但是为了不和PERSONAL COMPUTER混淆，仍习惯称为PLC。目前PLC已经在智能化、网络化方面取得了很好的发展，并且现今已出现SOFTPLC，更是PLC领域无限的发展前景。
模拟电路设计 基础知识(笔试时候容易遇到的题目)
1.模拟电路设计基础知识(笔试时候容易遇到的题目) 1.最基本的如三极管曲线特性(太低极了点) 2.基本放大电路，种类，优缺点，特别是广泛采用差分结构的原因 3.反馈之类，如：负反馈的优点（带宽变大） 4.频率响应，如：怎么才算是稳定的，如何改变频响曲线的几个方法 5.锁相环电路组成，振荡器（比如用D触发器如何搭） 6.A/D电路组成,工作原理如果公司做高频电子的，可能还要RF知识，调频，鉴频鉴相之类，不一一列举太底层的MOS 管物理特性感觉一般不大会作为笔试面试题，因为全是微电子物理，公式推导太罗索，除非面试出题的是个老学究ic设计的话需要熟悉的软件adence, Synopsys, Advant，UNIX当然也要大概会操作实际工作所需要的一些技术知识(面试容易问到) 如电路的低功耗，稳定，高速如何做到，调运放，布版图注意的地方等等,一般会针对简历上你所写做过的东西具体问，肯定会问得很细（所以别把什么都写上，精通之类的词也别用太多了），这个东西各个人就不一样了，不好说什么了。2.数字电路设计当然必问Verilog/VHDL，如设计计数器逻辑方面数字电路的卡诺图化简，时序（同步异步差异），触发器有几种（区别，优点），全加器等等比如：设计一个自动售货机系统，卖soda水的，只能投进三种硬币，要正确的找回钱数1.画出fsm（有限状态机） 2.用verilog编程，语法要符合fpga设计的要求系统方面：如果简历上还说做过cpu之类，就会问到诸如cpu如何工作，流水线之类的问题3.单片机、DSP、FPGA、嵌入式方面（从没碰过，就大概知道几个名字胡扯几句，欢迎拍砖，也欢迎牛人帮忙补充）如单片机中断几个/类型，编中断程序注意什么问题DSP的结构（冯.诺伊曼结构吗？）嵌入式处理器类型(如ARM)，操作系统种类（Vxworks,ucos,winCE,linux），操作系统方面偏CS方向了，在CS篇里面讲了4.信号系统基础拉氏变换与Z变换公式等类似东西，随便翻翻书把如.h(n)=-a*h(n-1)+b*δ(n) a.求h(n)的z变换 b.问该系统是否为稳定系统 c.写出 F IR数字滤波器的差分方程以往各种笔试题举例利用4选1实现F(x,y,z)=xz+yz' 用mos管搭出一个二输入与非门。用传输门和倒向器搭一个边沿触发器用运算放大器组成一个10倍的放大器微波电路的匹配电阻。名词解释，无聊的外文缩写罢了，比如PCI、ECC、DDR、interrupt、pipeline IRQ,BIOS,USB,VHDL,VLSI VCO(压控振荡器) RAM (动态随机存储器)，FIR IIR DFT(离散傅立叶变换）或者是中文的，比如a量化误差b.直方图c.白平衡共同的注意点1.一般情况下，面试官主要根据你的简历提问，所以一定要对自己负责，把简历上的东西搞明白；2.个别招聘针对性特别强，就招目前他们确的方向的人，这种情况下，就要投其所好，尽量介绍其所关心的东西。3.其实技术面试并不难，但是由于很多东西都忘掉了，才觉得有些难。所以最好在面试前把该看的书看看。4.虽然说技术面试是实力的较量与体现，但是不可否认，由于不用面试官/公司所专领域及爱好不同，也有面试也有很大的偶然性，需要冷静对待。不能因为被拒，就否认自己或责骂公司。5.面试时要take it easy，对越是自己钟情的公司越要这样。1．集成电路设计前端流程及工具。2。FPGA和ASIC的概念，他们的区别3。LATCH和DFF的概念和区别4。用DFF实现二分频。5。用VERILOG或VHDL写一段代码，实现消除一个glitch 6。给一个表达式f=xxxx+xxxx+xxxxx+xxxx用最少数量的与非门实现（实际上就是化简）7。用VERILOG或VHDL写一段代码，实现10进制计数器。8。给出一个门级的图，又给了各个门的传输延时，问关键路径是什么，还问给出输入，使得输出依赖于关键路径。9。A,B,C,D,E进行投票，多数服从少数，输出是F（也就是如果A,B,C,D,E中1的个数比0多，那么F输出为1，否则F为0），用与非门实现，输入数目没有限1. 可参考各EDA厂商的开发工具2. FPGA与ASIC的可参阅各种EDA相关书籍。3. LATC是H锁存器，DFF是触发器，其电路形式完全不同。4. always @(posedge clk) if (reset) begin sel <= 1; clk1 <= 1; clk2 <= 1; end else begin sel <= ~sel; if (sel) clk1 <= ~clk1; else clk2 <= ~clk2; end 5. glitch主要发生在组合逻辑电路输出，可以加DFF输出稳定信号6，7，8，9：。。。制。2．负数与正数相乘的问题3．1010（-6）*0010（2）用补码相乘时应该进行相应的符号扩展，比如
嵌入式电子电路设计基础
嵌入式系统设计师考试笔记之电子电路设计基础 欧浩源（ohy3686@https://www.sodocs.net/doc/4b18541882.html,）20080930 一、引言 在嵌入式系统的硬件设计中，嵌入式微处理器和外围设备接口技术是两个最为核心的部分，然而支撑这个两个部分的基础确实电子电路的基本技术。任何一个嵌入式系统的设计都离不开电子电路的设计。作为嵌入式系统设计师的考试，对这方面的考查或多或少有几题，但在整个考试题目中所占的比例不多。过去的两分考题中，06年考了4题，07年没有考查相关题目。这不能说明以后的考试就不会考查这方面的知识，毕竟这个部分是一个不可缺少的基础。同时，在嵌入式的一些基础知识题目的解题中，也需要一定电子电路设计的基础知识。电子电路设计的基础知识可以写成几本书，但是不要害怕。正是如此，考试考查的只可能是重要概念、基础知识和基本技能。过去的真题也验证了这一点，考查的都是电子电路设计的基本步骤，一些基本概念、布线布局的基本原则以及抗干扰的一些基本措施。想当年，我也是这样赌一把，把教程上的基本东西梳理清楚，感觉可以应用考试的题目。当然这是一种偷懒的做法，如果您有时间和精力，完全把握这方面的内容是件好事情。 二、复习笔记 1、电路设计原理 （1）电路板设计主要分为3个步骤：设计电路原理图、生成网络表、设计印制电路版。 （2）网络表是电路原理设计和印制电路板设计中的一个桥梁，它是设计工具软件自动布线的灵魂。（3）网络表的格式包括2部分：元器件声明和网络定义。（缺少任一部分都有可能在布线的时候出错）（4）电路原理图设计不仅是整个电路设计的第一步，也是电路设计的基础。包括以下的一些具体步骤： A、建立元器件库中没有的库元件。 B、设置图纸属性。 C、放置元件。 D、原理图布线。 E、检查与校对。 F、电路分析与仿真。 G、生成网络表。 H、保存与输出。
硬件设计
1 学硬件设计，关注微信号：超硬工程师 硬件设计新手入门宝典 之第二部 微信公众号‘超硬工程师’，定期以连载方式系统地分享发 布嵌入式，计算机系统硬件电路及系统设计知识和调试经验。 微信上扫描下面二维码或搜索公众号‘超硬工程师’，关注 后就可学习，还可免费申领《硬件设计新手入门》系列丛书。 版权所有： 学硬件设计当然选择微信公众号‘超硬工程师’ 2 学硬件设计，关注微信号：超硬工程师 目录 前言 (3) 第四章CPU 芯片及功能解析 (5) 1, CPU 架构及工作原理 (5) 2, CPU 主要特征及接口 (8) 3, CPU 主要功能 (12) 第五章CPU 芯片信号及电路连接 (17) 1, 处理器内存接口信号及连接 (18) 2, 处理器DMI,显示与时钟信号及连接 (20) 3, 处理器其他接口信号及电路 (23) 第六章内存芯片功能即信号 (28) 1, 内存功能及应用介绍 (28) 2, 内存芯片配置及容量 (31) 3, 内存芯片封装/接口信号 (36) 4, 常规DIMM 内存条类型 (51) 3 学硬件设计，关注微信号：超硬工程师 前言 大家都知道，硬件设计行业除了一些教授电路基本原理 的书籍之外，没有专门的讲解专业硬件及系统产品开发技术及 流程的书籍。对于从事相关行业的朋友，提高更多是通过前人 的传授和个人产品研发经验的累积。为给从事硬件设计行业的 朋友提供快捷高效的提升个人能力的渠道，微信公众号‘超硬 工程师’全面系统地汇总硬件及系统设计知识和经验，并免费 分享，从而帮助更多的从业者快速掌握获取相关知识和经验，
在硬件设计职业生涯之路上达到全新的高度。 ‘超硬工程师’微信号平台建立后，不少网友留言对未来 觉得迷茫--学生朋友说学校里学不到实用知识，快毕业了还感 觉什么都不会；参加工作的年轻朋友觉得在单位一直打下手， 又没人指点，不知怎么入门。大家都非常期望能够有人带一带。 超硬工程师觉得应当尽绵薄之力，帮助大家学有所成，尽快建 立一些基本的设计能力。因此通过连载的形式，发布一系列文 章，详细剖解硬件设计基础知识和设计过程。 之前发布过精读datasheet 系列文章，相信大家看了之后， 应该知道如何去阅读元器件的技术文档了。做硬件设计就是把 不同元器件连接在一起，结合一些软件以实现产品设计所要达 到的功能。所以硬件设计另外一个重要的能力就是去读懂硬件 4 学硬件设计，关注微信号：超硬工程师 设计电路原理图为将来设计硬件电路打下基础。这个系列的文 章就以一份基于X86 平台的嵌入式设计为基础，来详细解析 一下硬件电路原理图设计，常用电路及基本功能原理。大家跟 着这个系列走下去，相信会很快提高你阅读理解硬件电路的能 力。欢迎大家在微信上搜索，或扫下面二维码关注微信号：超 硬工程师。 5 学硬件设计，关注微信号：超硬工程师 第四章CPU 芯片及功能解析 我们都知道处理器CPU 是一个计算机系统的核心，其在 计算机系统里的作用就想人的大脑对于人体的作用一样关键。 这一章就来介绍一下前一章中讲到的系统框图设计中用到的 Intel Atom 凌动处理器（N450 或D510），让大家对CPU 芯片 功能有个更加深刻的认识和理解。 一，CPU 架构及工作原理 本文我们以Intel 为例对CPU 的工作原理做简单介绍。 1971 年，Intel 公司的工程师特德·霍夫发明了世界上第一个 微处理器—4004，这款 4 位微处理器虽然只有45 条指令，而 且每秒只能执行5 万条指令。Intel 从8086 开始，就进入了我 们所谓的x86 时代。而80386 的诞生则标志着Intel 正是进入 了32 位微处理器的时代。从80386 到Pentium 4 这个年代的CPU，就是传说中的IA-32 时代。Intel 公司的CPU 发展历程如 下表所示： 6 学硬件设计，关注微信号：超硬工程师 我们都知道CPU 的根本任务就是执行指令，对计算机来 说最终都是一串由“0”和“1”组成的序列。CPU 从逻辑上可以划分成3 个模块，分别是控制单元、运算单元和存储单元，这 三部分由CPU 内部总线连接起来。如下所示： 控制单元：控制单元是整个CPU 的指挥控制中心，由指
IC基础知识
IC设计基础（流程、工艺、版图、器件） 1、我们公司的产品是集成电路，请描述一下你对集成电路的认识，列举一些与集成电路 相关的内容（如讲清楚模拟、数字、双极型、CMOS、MCU、RISC、CISC、DSP、ASIC、FPGA 等的概念）。 2、FPGA和ASIC的概念，他们的区别。 答案：FPGA是可编程ASIC。 ASIC:专用集成电路，它是面向专门用途的电路，专门为一个用户设计和制造的。根据一 个用户的特定要求，能以低研制成本，短、交货周期供货的全定制，半定制集成电路。与门阵列等其它ASIC(Application Specific IC)相比，它们又具有设计开发周期短、设计 制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点 3、什么叫做OTP片、掩膜片，两者的区别何在？ OTP means one time program，一次性编程MTP means multi time program，多次性编程OTP（One Time Program）是MCU的一种存储器类型MCU按其存储器类型可分为MASK(掩模)ROM、OTP(一次性可编程)ROM、FLASHROM等类型。MASKROM的MCU价格便宜，但程序在出厂时已经固化，适合程序固定不变的应用场合；FALSHROM的MCU程序可以反复擦写，灵活性很强，但价格较高，适合对价格不敏感的应用场合或做开发用途；OTP ROM的MCU价格介于前两者之间，同时又拥有一次性可编程能力，适合既要求一定灵活性，又要求低成本的应用场合，尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。 4、你知道的集成电路设计的表达方式有哪几种？ 数字和模拟门海门阵列FPGA ASIC CPLD 5、描述你对集成电路设计流程的认识。 答案：集成电路设计的流程一般先要进行软硬件划分，将设计基本分为两部分：芯片硬件设计和软件协同设计。芯片硬件设计包括： 1．功能设计阶段。 设计人员产品的应用场合，设定一些诸如功能、操作速度、接口规格、环 境温度及消耗功率等规格，以做为将来电路设计时的依据。更可进一步规划软 件模块及硬件模块该如何划分，哪些功能该整合于SOC 内，哪些功能可以设 计在电路板上。 2．设计描述和行为级验证 功能设计完成后，可以依据功能将SOC 划分为若干功能模块，并决定实现 这些功能将要使用的IP 核。此阶段将接影响了SOC 内部的架构及各模块间互 动的讯号，及未来产品的可靠性。 决定模块之后，可以用VHDL 或Verilog 等硬件描述语言实现各模块的设 计。接着，利用VHDL 或Verilog 的电路仿真器，对设计进行功能验证（function simulation，或行为验证behavioral simulation）。 注意，这种功能仿真没有考虑电路实际的延迟，但无法获得精确的结果。 3．逻辑综合 确定设计描述正确后，可以使用逻辑综合工具（synthesizer）进行综合。 综合过程中，需要选择适当的逻辑器件库（logic cell library），作为合成逻辑 电路时的参考依据。 硬件语言设计描述文件的编写风格是决定综合工具执行效率的一个重要 因素。事实上，综合工具支持的HDL 语法均是有限的，一些过于抽象的语法 只适于作为系统评估时的仿真模型，而不能被综合工具接受。 逻辑综合得到门级网表。