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- #嵌入式
durumis AI 总结的文章
- 為了更容易理解嵌入式領域,整理了涵蓋傅立葉轉換、類比和數位訊號、基本電路理論等內容的書籍內容。
- 說明電阻、電容、電感、電晶體等元件的特性和工作原理,並介紹上拉、下拉、開集電極等概念。
- 有助於學習嵌入式系統設計和理解所需的基礎知識,並了解電子電路組成元件的作用和相互作用。
AI 翻译的文章。
durumis AI 总结的文章
我雖然主修電子工程,但在大學時期,並沒有思考過每門課程的學習意義和必要性,只是為了取得學分而修課。當然,學期結束後,放假期間,腦海中剩下的知識都是零… ㅜ_ㅜ
這本書是我在搜尋嵌入式相關學習資料時找到的,瀏覽了一下,發現結構非常完善,並且以最淺顯易懂的方式解釋了複雜的嵌入式領域,但內容卻給人一種厚實的感覺。
這次,我希望能將一些知識儲存到我的腦海中,所以打算用部落格記錄書中的內容!!!
現在就開始吧!
傅立葉轉換是什麼?
所有訊號都可以表示成Cos或Sin的組合!!→ 也就是將訊號依頻率區分。
以方波為例,
從頻率的角度來看方波,它會變成sinc函數,也就是說,方波是由許多連續的正弦波組合而成,頻率接近0的正弦波的振幅和週期較長,而較遠的正弦波則振幅和週期較短。
這樣,從頻率的角度來看,我們可以確認一個訊號由多少個頻率組成,以及每個訊號的大小和振幅。
進入這個網站可以更輕鬆地理解傅立葉轉換!!!(換成方波看看效果更好!)
類比訊號通常由AC和DC(交流和直流)成分組成,AC是指極性會改變的訊號,而DC則表示穩定的狀態。在第一部分中,我們學習了所有訊號都可以通過將多個頻率的訊號相加來產生。也就是說所有類比訊號都可以通過將多個頻率成分相加來產生。
數位訊號大多由DC成分組成。也就是說,數位訊號也是類比訊號的一種。只不過,會設定一個特定的閾值,如果超過這個值就判斷為High,如果低於這個值就判斷為Low。
數位訊號在從0→1或1→0變化時,會產生震盪,這可能會導致數位系統出現問題(電壓降低或識別錯誤),因此在設計時需要考慮這一點。
GND = GROUND表示基準0V,也代表電池的負極。GND是所有電流匯聚的地方,是區分0和1的基準點。
電阻:電阻可以限制電路中電流的大小!通過電阻後,電壓會下降電阻x電流的值。用公式表示就是V=IR
電容:電容是一種可以讓交流成分(AC)通過,但阻止直流成分(DC)通過的元件,也就是說,根據交流成分和直流成分的頻率,電阻值會有所不同。dV/dt = I / C,也就是說,電壓隨時間變化的速率越大,越容易通過,電阻越小。C值越大,電流就越大!!
另一個特性是它具有儲存電流並放電的特性。
電感:電感可以防止電流變化。V = L dI/dt,也就是說只有低頻電流才能通過。這表示可以阻擋突然的訊號變化。也就是說,L越大,電流越小!!
總結一下,對於某個特定的電壓,可以控制電流量,
R的情況下,R越大,電流越小,
C的情況下,C越小,電流越小,
L的情況下,L越大,電流越小。
從頻率的角度來看,在給定的RLC值下,
R不受頻率影響,
C的頻率越高,電阻越小,(電流越大)
L的頻率越高,電阻越大。(電流越難通過)
濾波器!
低通濾波器(LPF):只允許低頻成分通過的濾波器,通常雜訊是高頻成分,所以會經常使用LPF。
電容無法讓DC通過,因此會變成斷路的開路。也就是說,VinDC = DoutDC
當電容讓AC通過時,它會變成短路,形成閉路。這裡,通過的電流值會根據R的電阻值而改變。因此,為了減少電流的流動,也就是減少發熱,也可以增加R的成分大小。
電晶體的功能是能夠任意控制電流的元件!
B稱為基極、E稱為射極、C稱為集極,當B打開開關時,E-C就會連接,讓電流通過,否則就會切斷。這裡,如何決定通過電流的多少呢?取決於在B-E之間施加多大的電壓!!
根據基極輸入的電壓量,會產生飽和區、主動區、截止區,主動區:C-E之間的電流會因B的輸入而大幅變化!截止區:B的電壓太低,導致C-E之間的電流無法通過!飽和區:B的電壓太高,導致C-E之間的電流無法繼續通過!
電晶體的兩種功能由此產生:放大功能和開關功能!
開關功能利用截止區和飽和區來表現,
放大功能則利用主動區來表現。
Low Active用CS(chip Select)_、/等符號表示,表示在電壓為Low時工作。相反地,在1時工作的稱為High Active。
如圖所示,如果數位晶片是一個大電阻,在Low Active時,上拉電阻是在開關打開時,將0值施加到數位晶片上,下拉電阻是在開關關閉時,將high值施加到晶片上。在High Active時則相反!!
上拉電阻和下拉電阻可以說是一種決定預設電平值為何的運作方式。實際上,如果晶片像上面的例子一樣,即使是微小的靜電也可能導致馬達運轉。如果那個馬達是機關槍,那可就麻煩大了。
電晶體也具有與上拉電阻和下拉電阻相同的功用。