一些常用硬件电路设计记录备忘！！建议收藏！！对你的理解帮助很大！！

题记

这篇博客主要记录我在学习电路中遇到的一些设计等，对一些知识进行了即使的掌握和记录，会对我今后的学习有很大的帮助，特此在这里记录下来，一方面方便我日后的查看，另一方面也方便大家的学习和思考，如有错误或者遗漏，欢迎评论区指出错误所在。。。

1、静电和浪涌保护(TVS/ESD) ESD9B5VL

首先，TVS\钳位二极管\瞬态抑制二极管，可以看做是一种东西，只是称呼不同。
然后就是，TVS防护包含两部分：静电释放（ESD）和浪涌（Surge），TVS参数不同，防护侧重也不同。

ESD 和 Surge 的主要区别：频率不一样，ESD 高频，Surge 低频。

【1】静电：不用多说了。。。
【2】浪涌：浪涌也叫突波，顾名思义就是超出正常工作电压的瞬态过电压。本质上讲，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲，浪涌产生的时间非常短，大概在微微秒级。浪涌出现时，电压电流的幅值超过正常值得两倍以上。

记住一下几点就可以了。

一般ARM芯片管脚出来的信号（比如CAN）只关注ESD，信号是TTL电平，一般不会产生浪涌

一般浪涌更关注电源部分，比如开关电源大功率等等。。

上图这里就是使用瞬态抑制二极管削弱静电影响，举一个简单的例子：

当ESD出现，产生一个很大峰值的电压，但也就几微妙的样子，这时一般的二极管根本反应不过来，这时就需要TVS了。。。这就是简单的理解方式。

2、肖特基二极管

反向击穿特性，当反向电压过高时，可以钳住电压值

看我箭头所指的地方，能明白啥是反向电压，啥是钳住电压不？电压值都不变了。。。

3、共模滤波器

详细解释可以看这篇博客：
https://blog.csdn.net/phker/article/details/128311936

当有共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。

因此这里的这个电感的加入主要是为了防止共模干扰

4、自恢复保险丝

你家的保险丝的微小化，达到150mA电流自动断开，用来保护。。

5、CAN总线

用我自己的话来说，不太需要理解太深入以及他的通信格式是什么等等。。我只需要知道如何使用，我觉得才是王道。。

6、π122M31数字隔离器

主要用于CAN通信隔离收发。。

7、贴片式发光二极管 XL-3528RGBW-WS2812B

按照色度的方式进行，很奇妙~

这个灯珠应该就是RGB灯珠，下面可以点击自我查看它的datasheet
datasheet

8、读写串行SPI ----QSPI Flash

QSPI是Queued SPI的简写，是Motorola公司推出的SPI接口的扩展，比SPI应用更加广泛。在SPI协议的基础上，Motorola公司对其功能进行了增强，增加了队列传输机制，推出了队列串行外围接口协议（即QSPI协议）。QSPI 是一种专用的通信接口，连接单、双或四（条数据线） SPI Flash 存储介质。

9、485收发芯片 ----SP3485EN-L/TR

略

10、IMU加热电阻

今天无意中看到了这样一个电路：

IMU加。加热？？？？
为啥要加热？难道怕不够烧鸡？
后来发现是要做温度补偿，减少温漂，所以IMU的布局是这样的。。。

周围一圈电阻发热，然后像烤炉一样加热IMU

想当初我们被IMU折磨的体无完肤，各种卡尔曼滤波的变种全部都用上了，就因为这种MEMS需要很精准，所以才会有这么多麻烦。。

11、Octo SPI

Octo SPI(Stateful Packe Inspection)是”Quad SPI“的8位扩展版并行通信功能。

经典SPI协议被称为标准 SPI 协议（Standard SPI）或单线 SPI 协议（Single SPI），其中的单线是指该 SPI 协议中使用单根数据线 MOSI 进行发送数据，单根数据线 MISO 进行接收数据。为了适应更高速率的通讯需求，半导体厂商扩展 SPI 协议，主要发展出了 Dual/Quad/Octal SPI 协议，加上标准 SPI 协议（Single SPI），这四种协议的主要区别是数据线的数量及通讯方式，见下表：

也就是说这东西的吞吐量更大，数据量更大

这个原理图是Qual SPI，的Flash，外扩Flash，可能也是怕变量太多把内置的Flash写爆吧。。。
这里就是上面提到的QSPI_Flash，忘了的小朋友可以倒回去看看。。

12、USART_CTS \RTS

原作者链接，点击跳转
我们都知道USART中RX和TX这两个引脚的功能，这两个引脚是USART串行通信最常见和必不可少的两个引脚。但我们在手册中会发现关于USART的其他引脚：USART_CK、USART_RTS、USART_CTS
这俩引脚其实是这个意思：

在ARM处理器中的USART中，基本上都具有硬件流控的功能，也就是说一般都有RTS CTS引脚

我们配置串口时，有如下一段配置代码：

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

上面配置代码中有一个参数：

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

其实这个参数可以为：

#define USART_HardwareFlowControl_None       ((uint16_t)0x0000)

#define USART_HardwareFlowControl_RTS        ((uint16_t)0x0100)

#define USART_HardwareFlowControl_CTS        ((uint16_t)0x0200)

#define USART_HardwareFlowControl_RTS_CTS    ((uint16_t)0x0300)

也就是可以配置使用RTS和CTS这两个引脚为硬件流控的功能。

13、USART_DE 模仿RS485

有时我们也能看到这么一个东西

这个其实是因为STM32的串口带有DE功能引脚，可以用于硬件控制RS485收发器
通过STM32的DE引脚使用硬件控制RS485收发器，可以省去手动操作RS485收发器的使能引脚步骤。
所以就有了这么个操作。。。

14、CAN和FD-CAN

CAN

控制器局域网总线（CAN，Controller Area Network）是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。

FD-CAN

CAN FD 是CAN with Flexible Data rate的缩写，翻译为【可变速率的 CAN】。也可以简单的认为是传统CAN的升级版，其中要说明的是，只升级了协议，物理层没有改变。

15、堆栈设置

有时候我们会遇到这么一个东西，当变量或者函数被创建过多时，就会导致出现程序跑飞的情况（就是代码烧进去了，也运行了，但是单片机没一点反应，让人以为是烧坏了。。。Hhhhh)

栈（Stack）

STM32F1默认设置值0x400，也就是1K大小,1024字节。

Stack_Size    EQU     0x400

函数体内局部变量：

void Fun(void)
{
  char i;
  int Tmp[256];
  //...
}

局部变量总共占用了256*4 + 1字节的栈空间。

所以，在函数内有较多局部变量时，就需要注意是否超过我们配置的堆栈大小。

函数参数：

void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef  *GPIOx, GPIO_InitTypeDef *GPIO_Init)

这里要强调一点：传递指针只占4字节，如果传递的是结构体，就会占用结构大小空间。

提示：在函数嵌套,递归时，系统仍会占用栈空间。

堆（Heap）

Heap_Size      EQU     0x200

默认设置0x200（512）字节。
我们大部分人应该很少使用malloc来分配堆空间。
虽然堆上的数据只要程序员不释放空间就可以一直访问，但是，如果忘记了释放堆内存，那么将会造成内存泄漏，甚至致命的潜在错误。

posted @ 2024-11-07 15:14 泪水下的笑靥阅读(5) 评论(0) 编辑收藏举报

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