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從51初學(xué)者到電子工程師(1) [ 轉(zhuǎn) 貼] |
| 作者：fipl 欄目：單片機(jī) |
很多電子工程師在某個(gè)方面精深鉆研，成為某一個(gè)特殊領(lǐng)域的專家，從一開(kāi)始的養(yǎng)家糊口、慢慢小有收益、最后寶馬豪宅，也是有的；這些電子工程師可能沒(méi)有全面 掌握這些知識(shí)，因?yàn)檫@些行業(yè)用不上，例如，液晶顯示器，很多行業(yè)就不需要；但是，對(duì)于一個(gè)初學(xué)者，我認(rèn)為，這個(gè)提綱是切合實(shí)際的，對(duì)于面向控制而言，已經(jīng) 基本夠用了；對(duì)于初學(xué)者，全面地掌握這些知識(shí)是很有必要的，因?yàn)槟悴恢澜窈笮枰褂檬裁茨男┲R(shí)，而這些知識(shí)， 80%以上你會(huì)在今后的工作中使用上，因?yàn)檫@是都是最基本的。熟練掌握這些知識(shí)和應(yīng)用，根據(jù)不同的地區(qū)、行業(yè)和老板，月薪應(yīng)該可以在3000元～5000 元之間，甚至更高。 其實(shí)，可能有些你用不上，但是知道了也沒(méi)有壞處；所謂書(shū)到用時(shí)方很少，又有謂藝不壓身。知識(shí)＝月薪＝年薪＝金錢＝香車寶馬＝……，呵呵。 為什么要掌握這些知識(shí)？ 實(shí)際上，電子工程師就是將一堆器件搭在一起，注入思想（程序），完成原來(lái)的這些器件分離時(shí)無(wú)法完成的功能，做成一個(gè)成品。所需要的技能越高、功能越復(fù)雜、 成本越低、市場(chǎng)上對(duì)相應(yīng)的東東的需求越大，就越成功。這就是電子工程師的自身的價(jià)值。從成本到產(chǎn)品售出，之間的差價(jià)就是企業(yè)的追求。作為企業(yè)的老板，是在 市場(chǎng)上去尋找這樣的應(yīng)用；對(duì)電子工程師而言，是將老板提出的需求或者應(yīng)用按照一定的構(gòu)思原則（成本最低、可靠性最高、電路板最小、功能最強(qiáng)大等）在最短的 時(shí)間內(nèi)完成。最短的時(shí)間，跟電子工程師的熟練程度、工作效率和工作時(shí)間直接有關(guān)。這就是電子工程師的價(jià)值。 將電子產(chǎn)品抽象成一個(gè)硬件的模型，大約有以下組成： （1） 輸入； （2） 處理核心； （3） 輸出。 輸入基本上有以下的可能： 1) 鍵盤 2) 串行接口（RS232/485/can bus/以太網(wǎng)/USB） 3) 開(kāi)關(guān)量（TTL，電流環(huán)路，干接點(diǎn)） 4) 模擬量（4~20ma、 0~10ma、0~5V（平衡和非平衡信號(hào)）） 輸出基本上有以下組成： 1) 串行接口（RS232/485/can bus/以太網(wǎng)/USB） 2) 開(kāi)關(guān)量（TTL、電流環(huán)路、干接點(diǎn)、功率驅(qū)動(dòng)） 3) 模擬量（4~20ma， 0~10ma，0~5V（平衡和非平衡信號(hào)）） 4) LED顯示：發(fā)光管、八字 5) 液晶顯示器 6) 蜂鳴器 處理核心主要有： 1) 8位單片機(jī)，主要就是51系列 2) 32位arm單片機(jī)，主要有INTEL和三星系列 51系列單片機(jī)現(xiàn)在看來(lái)，只能做一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用，說(shuō)白了，這個(gè)芯片也就是做單一的一件事情，做多了，不如使用arm來(lái)做；還可以在arm上加一個(gè)操作系統(tǒng)，程序既可靠又容易編寫。 最近三星的arm受到追捧，價(jià)格便宜，以太網(wǎng)和USB的接口也有，周立功的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)也便宜，作為學(xué)習(xí)ARM的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是最好的；作為工業(yè)級(jí)的控制，是不是合適，在網(wǎng)友中有不同的看法和爭(zhēng)議。 但對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，應(yīng)該從51著手，一方面，51還是入門級(jí)的芯片，作為初學(xué)者練手還是比較好的，可以將以上的概念走一遍；很多特殊的單片機(jī)也是在51的 核的基礎(chǔ)上增加了一些I/O和A/D、D/A；也為今后學(xué)習(xí)更高一級(jí)的單片機(jī)和ARM打下基礎(chǔ)。再說(shuō)了，哪個(gè)老板會(huì)將ARM級(jí)別的開(kāi)發(fā)放在連51也沒(méi)有學(xué) 過(guò)的新手手中？ 市面上一些比較古老的書(shū)籍中還有一些并行擴(kuò)展的例子，如：RAM、EPROM、A/D、D/A等，我覺(jué)得已經(jīng)沒(méi)有必要去看了，知道歷史上有這些一回事就行了； 這些知識(shí)，是所有產(chǎn)品都具備的要素。所以要學(xué)，再具體應(yīng)用。 說(shuō)一個(gè)小的故事：野人獻(xiàn)曝。 從前，有一個(gè)農(nóng)民，冬天干了活后，休息曬太陽(yáng)。好舒服呀。他想，這么舒服的享受，我要獻(xiàn)給國(guó)王，讓他也能得到享受。于是他興沖沖地到了王宮，將他的寶貴經(jīng)驗(yàn)獻(xiàn)給了國(guó)王。 |
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| 作者： fipl 于 2006/9/10 11:23:41 發(fā)布：
（2） 第一課：51單片機(jī)最小系統(tǒng) 實(shí)際上，51單片機(jī)核心外圍電路是很簡(jiǎn)單的，一個(gè)單片機(jī)＋一個(gè)看門狗＋一個(gè)晶振＋2個(gè)磁片電容； 單片機(jī)：ATMEL的89C51系列、WINBOND的78E52系列，還有PHILIPS的系列，都差不多；現(xiàn)在有一些有ISP（在線下載的），就更好用了； 看門狗：種類很多，我常用的有MAX691/ca1161和DS1832等，具體看個(gè)人習(xí)慣、芯片工作電壓、封裝等。Max系列和DS系列，還有IMP公 司的，種類很多，一般只需要有最基本的功能就可以了；原來(lái)我使用MAX691，但是MAX691比較貴，因?yàn)樗须姵厍袚Q功能，后來(lái)新設(shè)計(jì)電路板，就都采 用ca1161了。 很早以前的電路設(shè)計(jì)中，現(xiàn)在可能還有人使用，使用一個(gè)電阻和一個(gè)電容達(dá)成的上電復(fù)位電路；但是，這樣的復(fù)位電路一個(gè)是不可靠，為什么不可靠，網(wǎng)絡(luò)上能找得到專門論述復(fù)位電路的文章，這個(gè)問(wèn)題的答案留給大家。 常規(guī)的做法是買一個(gè)專門的看門狗電路，完成復(fù)位電路和看門狗電路的功能。 這些芯片的資料很容易在網(wǎng)絡(luò)上找到，通常使用百度搜索就可以了；看見(jiàn)有PDF的字樣，就點(diǎn)擊下載；使用網(wǎng)際快車flashget下載也是最好的；這些資料 通常是pdf格式的文件，所以，還需要一個(gè)pdf的閱讀器（這些軟件在網(wǎng)上很容易找到）。 百度網(wǎng)址：http://www.baidu.com/ 實(shí)際上，有了百度和其它的搜索引擎，很方便下載到這些芯片的資料，比光盤還方便，不需要去到處找。 單片機(jī)和單片機(jī)抗干擾能力是不一樣的。如果你的產(chǎn)品是工作在干擾比較大的環(huán)境，可以試試選用不同品牌的單片機(jī)。 單片機(jī)的輸入輸出口線是最容易引進(jìn)干擾的地方；在嚴(yán)重干擾的情況下，需要將所有的口線光電隔離。 3. 晶振：一般選用11.0592M，因?yàn)榭梢詼?zhǔn)確地得到9600波特率和19200波特率；也可以使用36.864M，這個(gè)頻率是1.8432M的20倍， 看別人的電路板上用過(guò)，我也沒(méi)有用到。這2種晶振很容易買到，價(jià)錢跟12M的一樣。書(shū)上說(shuō)，12M的晶振也能得到9600的波特率，但是，實(shí)際用的時(shí)候， 會(huì)每隔一段時(shí)間就出錯(cuò)一次，好像累積誤差一樣，比較奇怪。 即使你的單片機(jī)系統(tǒng)不使用RS232接口，也可以做一個(gè)RS232，留著做測(cè)試，或者預(yù)留等等，沒(méi)有壞處。除非你的單片機(jī)系統(tǒng)的口線不夠用了。 4. 磁片電容：22PF～30PF，可以在有些書(shū)上找到什么晶振頻率對(duì)應(yīng)什么容量的磁片電容，但是，我都是隨便拿來(lái)使用，反正在11.0592M下，都沒(méi)有問(wèn)題；如果你用到了更高的頻率，最好還是找找資料看看。 如果你的單片機(jī)系統(tǒng)沒(méi)有工作，檢查步驟如下： （1） 查看門狗的復(fù)位輸出，可能的話在電路板上加一個(gè)LED，下拉，這樣看起來(lái)就更方便；要是看門狗復(fù)位信號(hào)有，往下； （2） 查單片機(jī)，看看管腳有沒(méi)有問(wèn)題；一般編程器能夠?qū)⒊绦驅(qū)懭�，說(shuō)明單片機(jī)是好的；最好手頭上準(zhǔn)備一個(gè)驗(yàn)證過(guò)的單片機(jī)，內(nèi)部有一個(gè)簡(jiǎn)單的程序，比如，在某個(gè)口線上輸出1個(gè)1秒占空比的方波等，可以使用萬(wàn)用表測(cè)量。 加一句：設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，要在關(guān)鍵的地方：電源、串口、看門狗的輸出和輸入、I/O口等加不同顏色的LED指示，便于調(diào)試；作為批量大的產(chǎn)品，可以去掉部分LED，一方面是降低成本、一方面是流程保密； （3） 再查磁片電容，有些瓷片電容質(zhì)量不行，干脆換了；順便說(shuō)一下，換器件最好使用吸錫帶，將焊盤內(nèi)的錫吸干凈，再將器件拔出，這樣不會(huì)損傷焊盤內(nèi)的過(guò)孔；再將新的瓷片電容焊接上去的時(shí)候，用萬(wàn)用表量量是好的再焊； （4） 最后只有換晶振了；切記要買好的晶振，有些品牌質(zhì)量比較好。 （5） 以上按照以上步驟檢測(cè)時(shí)，將無(wú)關(guān)的外圍芯片去掉；因?yàn)橛幸恍┦峭鈬骷墓收蠈?dǎo)致單片機(jī)最小系統(tǒng)沒(méi)有工作。 |
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| 作者： fipl 于 2006/9/10 11:25:05 發(fā)布：
第二課 基本的芯片和分立器件 （以下介紹的各種芯片的資料在www.21ic.com上都有下載。） 2.1 簡(jiǎn)述 有必要對(duì)以下系列的芯片和分立器件進(jìn)行介紹。 除了單片機(jī)作為控制器的核心外，作為一個(gè)產(chǎn)品，由很多東西構(gòu)成；所以，在講系統(tǒng)之前，先將這些零零碎碎的東西一并交待。就好像一棟房子，有各種各樣的構(gòu)件組成，下面的這些東東就像磚瓦一樣，沒(méi)有不行。 2.2 74系列芯片 74系列的芯片是古老的一族，大部分的芯片現(xiàn)在均已不用了，但是，實(shí)際上，在目前的系統(tǒng)中，還能看到一些芯片，有些芯片現(xiàn)在還在系統(tǒng)中使用，例如： 1、 7404 – 6個(gè)反相門 將輸入的TTL邏輯反相，如：0->1，1->0 2、 7407 – 6個(gè)集電極開(kāi)路門 由于集電極開(kāi)路門可以外接高電壓，可以最高到DC30V，電流最大到39mA，通常我用它驅(qū)動(dòng)8字?jǐn)?shù)碼管和繼電器等大電流的負(fù)載；開(kāi)路門內(nèi)部結(jié)構(gòu)是達(dá)林頓管的，輸出的邏輯是正的； 與其類似的芯片是7406，只不過(guò)是反相開(kāi)路門。 3、 74LS573與74LS373 – 8 數(shù)據(jù)鎖存器 引入幾個(gè)概念： a. 真值表 真值表，表示這個(gè)芯片在輸入和其它的情況下的輸出情況。 每個(gè)芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)（datasheet）中都有真值表。 布爾邏輯比較簡(jiǎn)單，在此不贅述； b. 高阻態(tài) 就是輸出既不是高電平，也不是低電平，而是高阻抗的狀態(tài)；在這種狀態(tài)下，可以多個(gè)芯片并聯(lián)輸出；但是，這些芯片中只能有一個(gè)處于非高阻態(tài)狀態(tài)，否則會(huì)將芯片燒毀； 高阻態(tài)的概念在RS232和RS422通訊中還可以用到。 c. 數(shù)據(jù)鎖存 當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)消失時(shí)，在芯片的輸出端，數(shù)據(jù)仍然保持； 這個(gè)概念在并行數(shù)據(jù)擴(kuò)展中經(jīng)常使用到。 d. 數(shù)據(jù)緩沖 加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力。74LS244/74LS245/74LS373/74LS573都具備數(shù)據(jù)緩沖的能力。 OE：output_enable，輸出使能； LE：latch_enable，數(shù)據(jù)鎖存使能，latch是鎖存的意思； Dn：第n路輸入數(shù)據(jù)； On：第n路輸出數(shù)據(jù)； 4、 74LS244 – 數(shù)據(jù)緩沖器 數(shù)據(jù)輸出能力比較強(qiáng)，輸出電流可以到40mA以上； 4個(gè)緩沖器分成2組，具有高阻態(tài)控制端口 5、 74LS245 – 總線緩沖器 雙向數(shù)據(jù)接口，通常在ISA板卡上可以看到； 早期的51系統(tǒng)中，為了擴(kuò)展RAM、eprom、A/D、D/A、I/O等經(jīng)�？梢钥吹竭@個(gè)片子； 為了增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力，有時(shí)是為了隔離輸入和輸出，主要是布線方便，象74LS573一樣，輸入、輸出在一側(cè)，經(jīng)常用到這個(gè)片子 6、 74LS138 – 三－八譯碼器 在早期的51系統(tǒng)的擴(kuò)展中，作為地址選通的片子，可以經(jīng)常看到。 另外一個(gè)類似的芯片是74LS154，是4-16譯碼器，現(xiàn)在更是少見(jiàn)了。 有興趣的可以研究一下何立民的經(jīng)典著作中的有關(guān)章節(jié)。 知道有這么一個(gè)芯片就可以了。 2.3 CD4000系列 CD4000系列的芯片，除了跟74系列的電氣特性有所區(qū)別外，例如： 1) 電壓范圍寬，應(yīng)該可以工作在3V～15V，輸入阻抗高，驅(qū)動(dòng)能力差外，跟74系列的功能基本沒(méi)有區(qū)別； 2) 輸入時(shí)，1/2工作電壓以下為0，1/2工作電壓以上為1； 3) 輸出時(shí)，1=工作電壓；0=0V 4) 驅(qū)動(dòng)能力奇差，在設(shè)計(jì)時(shí)最多只能帶1個(gè)TTL負(fù)載； 5) 如果加上拉電阻的話，至少要100K電阻； 6) 唯一現(xiàn)在使用的可能就是計(jì)數(shù)器，CD4060的計(jì)數(shù)器可以到14級(jí)二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器，這個(gè)74系列的做不到這么高； 2.4 ULN2003/ULN2008 它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是達(dá)林頓的，專門用來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器的芯片，甚至在芯片內(nèi)部做了一個(gè)消線圈反電動(dòng)勢(shì)的二極管。ULN2003的輸出端允許通過(guò)IC 電流200MA，飽和壓降VCE 約1V左右，耐壓BVCEO 約為36V。用戶輸出口的外接負(fù)載可根據(jù)以上參數(shù)估算。采用集電極開(kāi)路輸出，輸出電流大，故可以直接驅(qū)動(dòng)繼電器或固體繼電器(SSR)等外接控制器件，也 可直接驅(qū)動(dòng)低壓燈泡。 經(jīng)常在工控的板卡中見(jiàn)到這個(gè)芯片。 有個(gè)完全一樣的型號(hào)：MC1413，不過(guò)現(xiàn)在好像不怎么見(jiàn)到這個(gè)型號(hào)了，但是管腳與2003完全兼容。 ULN2003可以驅(qū)動(dòng)7個(gè)繼電器；ULN2008驅(qū)動(dòng)8個(gè)繼電器。 2.5 光耦 光耦是做什么用的呢？ 光耦是用來(lái)隔離輸入輸出的，主要是隔離輸入的信號(hào)。 在各種應(yīng)用中，往往有一些遠(yuǎn)距離的開(kāi)關(guān)量信號(hào)需要傳送到控制器，如果直接將這些信號(hào)接到單片機(jī)的I/O上，有以下的問(wèn)題： 1) 信號(hào)不匹配，輸入的信號(hào)可能是交流信號(hào)、高壓信號(hào)、按鍵等干接點(diǎn)信號(hào)； 2) 比較長(zhǎng)的連接線路容易引進(jìn)干擾、雷擊、感應(yīng)電等，不經(jīng)過(guò)隔離不可靠。 所以，需要光耦進(jìn)行隔離，接入單片機(jī)系統(tǒng)。 常見(jiàn)的光耦有： 1) TLP521-1.html">TLP521-1/ TLP521-2.html">TLP521-2/ tlp521-4，分別是1個(gè)光耦、2個(gè)光耦和4個(gè)光耦，HP公司和日本的東芝公司生產(chǎn)。 發(fā)光管的工作電流要在10mA時(shí)，具有較高的轉(zhuǎn)換速率； 在5V工作時(shí)，上拉電阻不小于5K，一般是10K；太小容易損壞光耦； 2) 4N25/4N35，MOTOROLA公司生產(chǎn) 隔離電壓高達(dá)5000V； 3) 6N136，HP公司生產(chǎn) 要想打開(kāi)6N136，需要比較大的電流，大概在15~20mA左右，才能發(fā)揮高速傳輸數(shù)據(jù)的作用。 如果對(duì)速率要求不高，其實(shí)TLP521－1也可以用，實(shí)際傳輸速率可以到19200波特率。 選擇光耦看使用場(chǎng)合，TLP521-1是最常用的，也便宜，大概0.7~1元； 要求隔離電壓高的，選用4N25/4N35，大概在3元左右； 要求在通訊中高速傳輸數(shù)據(jù)的，選用6N136，大概在4元左右。 光耦除了隔離數(shù)字量外，還可以用來(lái)隔離模擬量。將在今后的章節(jié)中描述。 2.6 三極管 2.6.1 三極管的4種工作狀態(tài) 1) 飽和導(dǎo)通狀態(tài) 飽和導(dǎo)通=0 2) 截止?fàn)顟B(tài) 飽和導(dǎo)通=1 3) 線性放大狀態(tài) 作為低頻放大器時(shí)使用，具體的可參見(jiàn)有關(guān)電子線路的書(shū)籍； 4) 非線性工作狀態(tài) 在無(wú)線電通信系統(tǒng)中，作為混頻器等使用。具體的可參見(jiàn)有關(guān)電子線路的書(shū)籍； 現(xiàn)在，即使是在電子專業(yè)的學(xué)生中，也應(yīng)該降低了對(duì)三極管的哪些復(fù)雜的參數(shù)的要求了吧；在實(shí)際使用時(shí)，即使是模擬電路、非線性電路，也都是集成電路了，誰(shuí)還使用三極管自己做呢？如果萬(wàn)一需要，現(xiàn)學(xué)也來(lái)得及。 學(xué)三極管這些參數(shù)很繁瑣的，要是現(xiàn)在的非電子類的大學(xué)生或者大專生們還學(xué)這些玩意，我只能說(shuō)是學(xué)校在誤人子弟了。 好多學(xué)校都在擴(kuò)招，很多學(xué)生念了4年下來(lái)，學(xué)了一堆過(guò)時(shí)的理論，跟實(shí)際的東西一點(diǎn)沒(méi)有接軌，不知道7407是干什么用得，不知道三極管的幾個(gè)狀態(tài)；我只能無(wú)話可說(shuō)。 所以，念了4年下來(lái)，跟企業(yè)的需求還有一段距離，還需要從頭來(lái)過(guò)；聰明的學(xué)生趕緊抓住機(jī)會(huì)去學(xué)習(xí)，去動(dòng)手實(shí)踐，這樣，還可以趕緊補(bǔ)上實(shí)際應(yīng)用的這一課。 常用的PNP三極管是9013,9014，驅(qū)動(dòng)40mA的LED（電壓在24V）、蜂鳴器等均沒(méi)有問(wèn)題。 2.6.2 三極管的具體應(yīng)用 實(shí)際上，已經(jīng)有象7407、ULN2003可以取代三極管在數(shù)字電路中的作用；但是，有時(shí)是受到PCB面積的制約，有時(shí)是為了降低成本，有時(shí)是因?yàn)椴季址奖悖?~2個(gè)輸出點(diǎn)時(shí)，還是可以使用三極管來(lái)做驅(qū)動(dòng)的。 例如：驅(qū)動(dòng)一個(gè)蜂鳴器；往往系統(tǒng)中的蜂鳴器跟其它驅(qū)動(dòng)設(shè)備，繼電器等，距離較遠(yuǎn)；這時(shí)，沒(méi)有必要使用一片7407，或者ULN2003來(lái)驅(qū)動(dòng)。 2.7 光電管 光電管有2種： 1) 反射型光電管 2) 對(duì)射型光電管 這2種產(chǎn)品在市場(chǎng)上又可分為調(diào)理好的和沒(méi)有調(diào)理好的； 我所說(shuō)的調(diào)理好的指的是內(nèi)部已經(jīng)加了限流電阻和輸出的放大驅(qū)動(dòng)電路了。 它的特點(diǎn)是只有3根線，電源2根，輸出信號(hào)一根，TTL電平的； 但是，有時(shí)受到某種限制，需要使用沒(méi)有調(diào)理好的，怎么辦呢？ 沒(méi)有調(diào)理好的光電管在使用時(shí)，需要做一塊小的電路板，在發(fā)光管加限流電阻，在光電三極管的集電極加上拉電阻到5V。 但是，在使用中會(huì)發(fā)現(xiàn)，輸出的信號(hào)不穩(wěn)定，尤其是在使用比較長(zhǎng)的電纜傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)的時(shí)候；究其原因，我認(rèn)為是由于反射或者對(duì)射的紅外光落在光電三極管的靶面上，光強(qiáng)未能導(dǎo)致光電三極管深度飽和，使得輸出的內(nèi)阻偏大，環(huán)境的噪聲和電纜的干擾信號(hào)容易在線路上疊加的緣故； 為了可靠工作，仿照達(dá)林頓管的結(jié)構(gòu)，在光電三極管的輸出端加一個(gè)限流電阻接到NPN的B結(jié)，當(dāng)無(wú)光的時(shí)候，三極管飽和導(dǎo)通，輸出電壓為0V；實(shí)際測(cè)量小于 0.1V；當(dāng)有光，甚至是弱光時(shí)，三極管截至，輸出電壓為5V。將3K電阻換成更大或更小的電阻，可以調(diào)整光電三極管的輸出的靈敏度。 具體工作過(guò)程可以自行分析，做個(gè)實(shí)驗(yàn)。 |
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| 作者： fipl 于 2006/9/10 11:25:40 發(fā)布：
2.8 電容 2.8.1 電容的主要種類 電容有以下幾大類： 1) 電解電容 2) 獨(dú)石電容 3) 磁片電容 4) 膽（左金右旦）電解電容 5) 滌綸電容等 電容的指標(biāo)是：耐壓值和電容容量。例如：220u/50V，就是說(shuō)，這個(gè)電解電容耐壓值為50V，容量為220u。 電容的容量跟電容的介質(zhì)有關(guān)。 顧名思義：電解電容為電解質(zhì)作為介質(zhì)的，鋁作為電極； 獨(dú)石電容是使用石頭作為介質(zhì)的； 磁片電容是磁片作為介質(zhì)的； 膽（左金右旦）電解電容使用電解質(zhì)作為介質(zhì)，但是，電極采用膽（左金右旦）金屬。 滌綸電容采用滌綸作為介質(zhì)。 大家有興趣的話可以拆一個(gè)電容看看。 2.8.1 電容的使用場(chǎng)合 1. 電源穩(wěn)壓和濾波 電解電容主要是用來(lái)穩(wěn)壓和低頻交流濾波的；高頻濾波是使用磁片電容和獨(dú)石電容。 當(dāng)電解電容作為穩(wěn)壓時(shí)，接在整流橋和三端穩(wěn)壓器的輸出端，起到穩(wěn)定電壓的作用。其工作機(jī)理相當(dāng)于一個(gè)水庫(kù)，從上游來(lái)的帶有波浪的水到了水庫(kù)，就變的平滑了。 但是，鋁電解電容的電解質(zhì)隨著時(shí)間的推移會(huì)干涸，所以在設(shè)計(jì)時(shí)需要留有余量，保證系統(tǒng)正常工作到它的壽命。 有些遠(yuǎn)端供電的直流電源，接到電路板的輸入端時(shí)，需要在電路板的電源輸入端加一個(gè)大的電解電容，通�？梢允�220u/25V，這樣，這塊電路板需要供電時(shí)，不是直接從電源處取，而是從電容中取電，可以得到穩(wěn)定的電流供給； 但是，電解電容只能濾除低頻的波動(dòng)；對(duì)于直流電源中的高頻波動(dòng)，可以加一個(gè)0.1u或0.01u的獨(dú)石電容或者磁片電容。 很多教科書(shū)都指出，在每一個(gè)芯片的電源和地兩端接一個(gè)0.1u或0.01u的獨(dú)石電容或者瓷片電容，解決芯片的供電過(guò)程中，由于電路板的走線電感產(chǎn)生的電源開(kāi)關(guān)噪聲尖峰。這種作用下的電容叫去耦電容。這是電路板的常規(guī)的設(shè)計(jì)。 2. 定時(shí)參數(shù) 對(duì)于象555這樣需要外接電容產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖的器件，滌綸電容是首選。可以想象，滌綸一層又一層纏繞，受到溫度變化引起的滌綸的面積的變化的相對(duì)值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于獨(dú)石電容的介質(zhì)石頭受到溫度變化而引起的變化值。 3. 產(chǎn)生其它電壓 有些需要從單一電壓產(chǎn)生其它的電壓的芯片，如：MAX232，需要外接電容才能實(shí)現(xiàn)。可參見(jiàn)MAX232技術(shù)資料。外接01.u的膽電容。 2.8.2 電容的封裝 電容有直插和表面貼的不同封裝。 電解電容表面貼封裝的通常耐壓值不超出25V，電容值不超出100u。再大，就只好使用直插的了。其它的電容，磁片和獨(dú)石都有表面貼封裝的。 2.9 電阻和電位器 2.9.1電阻的種類 2.9.1.1 普通電阻 電阻種類按照工藝可以分為碳膜電阻和金屬膜電阻； 按照功率可以分為小功率電阻和大功率電阻，大功率電阻通常是金屬電阻，實(shí)際上應(yīng)該是在金屬外面加一個(gè)金屬（鋁材料）散熱器，所以可以有10W以上的功率；在電子配套市場(chǎng)上專門賣電阻的市場(chǎng)上可以很容易地看到。 金屬電阻通常是作為負(fù)載，或者作為小設(shè)備的室外加熱器，如，在CCTV的一些解碼器箱和全天候防護(hù)罩中可以看到。 電阻在電路中起到限流、分壓等作為。通常1/8W電阻已經(jīng)完全可以滿足使用。但是，在作為7段LED中，要考慮到LED的壓降和供電電壓之差，再考慮LED的最大電流，通常是20mA（超高亮度的LED），如果是2×6（2排6個(gè)串聯(lián)），則電流是40mA。 不同廠家選用不同材料的，壓降有所不同。所以，需要加上電試一下，但是，不要讓Led的電流超出20mA（單只LED），這時(shí)加大電流亮度也不會(huì)增加，但是LED的壽命會(huì)下降，限流電阻的大小就是壓降除以電流。電阻的功率隨之可以算出。 這個(gè)使用初中的知識(shí)就夠用了。 2.9.1.2 電位器 電位器就是可調(diào)電阻。在初中學(xué)物理時(shí)，中學(xué)老師拿一個(gè)很大的圓筒狀的東東，上面有一個(gè)滑桿，跟這個(gè)東西很類似。 它的阻值在1～n之間變化。 N=102、502、103…… 102=10*10的2次方，也就是1000歐姆，1K。同理，502=5K。 這種表示的方法跟電容是一樣的。 電容104=10*10的4次方pf，電容的基本單位是pf，1u=1000000pf，所以，104=100000pf=0.1u； 電位器又分單圈和多圈電位器。 單圈的電位器通常為灰白色，面上有一個(gè)十字可調(diào)的旋紐，出廠前放在一個(gè)固定的位置上，不在2頭； 多圈電位器通常為藍(lán)色，調(diào)節(jié)的旋紐為一字，一字小改錐可調(diào)； 多圈電位器又分成頂調(diào)和側(cè)調(diào)2種，主要是電路板調(diào)試起來(lái)方便。 有些是儀器儀表設(shè)備，通常是模擬電路，有一些不確定的因素，需要調(diào)節(jié)才能達(dá)到最理想的效果；有些是設(shè)備本身就需要輸出一個(gè)可變的東東，如電壓和電流，也需要一個(gè)電位器。 2.9.1.3 排電阻 是sip n的封裝，比較常用的就是阻值502和103的9腳的電阻排；象sip9就是8個(gè)電阻封裝在一起，8個(gè)電阻有一端連在一起，就是公共端，在排電阻上用一個(gè) 小白點(diǎn)表示。排電阻通常為黑色，也有黃色；51系統(tǒng)的P0需要一個(gè)排電阻上拉，否則，作為輸入的時(shí)候，不能正常讀入數(shù)據(jù)；作為輸出的時(shí)候，接7407是可 以的，不需要上拉電阻；但是，接其它的芯片，還是不行。有興趣可以看看51的P0的結(jié)構(gòu)；沒(méi)有興趣，依葫蘆畫(huà)瓢，照做沒(méi)錯(cuò)。 2.9.1.4 光敏電阻 當(dāng)照在光敏電阻上的光強(qiáng)變化時(shí)，電阻值也在變化。顯然這是半導(dǎo)體材料的特性。使用光敏電阻可以檢測(cè)光強(qiáng)的變化。 2.9.2 電阻的封裝 電阻的封裝有表面貼和軸向的封裝。 軸向封裝有：axial0.4、axial0.6、axial0.8等等；axial在英語(yǔ)中就是軸的意思； 表面貼電阻的封裝最常用的就是0805；當(dāng)然還有更大的；但是更大的電阻我想就不是很常用了。 電位器的封裝在protel的書(shū)種可以很方便地找到。但是如果直接使用，可能會(huì)有一些偏差。老樹(shù)早期就犯過(guò)這種錯(cuò)誤，導(dǎo)致電位器旁邊的器件安裝費(fèi)勁。 搞硬件和軟件是有所不同的，搞硬件的人，一定要精確。 在硬件上的一個(gè)小的錯(cuò)誤，都會(huì)造成這塊板的推倒重來(lái)；因?yàn)楫a(chǎn)品是不能有飛線的；而這個(gè)小小的錯(cuò)誤相當(dāng)于軟件上的一條語(yǔ)句，在軟件調(diào)試階段悄悄改掉，可以神不知鬼不覺(jué)；在PCB上，特別惡心。而且誰(shuí)都知道-老板最知道。 什么是精確呢？ 1． 對(duì)你所要實(shí)現(xiàn)的工作的目標(biāo)理解準(zhǔn)確； 2． 對(duì)你的電路圖要清楚每一個(gè)器件在其中所起的作用；如果不明白，可以找一個(gè)專家問(wèn)問(wèn)，得到確認(rèn)；如果不清楚，可以先試試； 3． 對(duì)每一個(gè)器件的封裝要嚴(yán)格把握，該是什么形狀、外形一定要完全一致；還有考慮到空間是不是對(duì)其它的板卡器件有影響；對(duì)邊緣連接器件與電路板的邊緣之間的距離、ISA和PCI的邊緣連接件與擋板之間的關(guān)系要完全把握才能去做電路板；否則只是浪費(fèi)金錢和時(shí)間； 對(duì)邊緣器件與邊緣之間的距離要是不能有把握的話，可以找3個(gè)人，每個(gè)人都計(jì)算一遍，取個(gè)平均值，基本上就差不多了。 4． 對(duì)單片機(jī)的資源能不能作成這件事情一定要有把握，CPU運(yùn)算速度和字長(zhǎng)、內(nèi)存夠不夠大、程序存儲(chǔ)器夠不夠大，需要仔細(xì)的規(guī)劃； 5． 原理圖經(jīng)過(guò)專家認(rèn)可無(wú)誤后，畫(huà)出來(lái)的PCB需要做網(wǎng)絡(luò)檢查，做到與原理圖完全一致； 精確，實(shí)際上是敬業(yè)的精神。 |
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| 作者： fipl 于 2006/9/10 11:26:12 發(fā)布：
2.10 繼電器、固態(tài)繼電器 2.10.1 繼電器 繼電器，就是利用繼電器的線包在加電后產(chǎn)生的磁力，將2個(gè)電極吸合在一起；初中還是高中的物理有它的原理。有興趣可以打開(kāi)一支看看，很好玩的。 繼電器有： 1） 公共端：COM 2） 常開(kāi)：normal open，NO 3） 常閉：normal CLOSE，NC 繼電器主要指標(biāo)： 工作電壓：工作電壓有直流和交流的2種； 在PCB上，通常是直流的；交流的繼電器通常是AC24V的居多，當(dāng)然，還有AC220V的。交流的繼電器國(guó)產(chǎn)的比進(jìn)口的，比如，idec，OMRON，FUJITSU便宜很多，當(dāng)然，質(zhì)量也差一些。 可以在百度上專門搜索一下繼電器，上面有一些廠家產(chǎn)品的介紹。 常用的小功率的繼電器是NATIONAL 的居多，OMRON也有，便宜一些，一盒50只。 常用的電壓有： DC5V/DC9V/DC12V/DC24V等； 根據(jù)觸點(diǎn)數(shù)量，可以分為： 單刀單擲/SPST 單刀雙擲/SPDT 雙刀雙擲/DPDT 四刀雙擲等 還要根據(jù)觸點(diǎn)容量來(lái)分： 一般的都是DC30V/1A或者DC30V/2A，AC110V/0.2A，再大，就不能使用繼電器了，因?yàn)樵谟|點(diǎn)切換，電流通過(guò)的瞬間，會(huì)產(chǎn)生拉弧，燒毀觸點(diǎn)，使得切換不可靠；這是，可以使用固態(tài)繼電器。 實(shí)際上，在PCB上的繼電器的任務(wù)就是給出一個(gè)干接點(diǎn)信號(hào)，作為控制信號(hào)使用，傳遞的是一個(gè)信號(hào)，而不是能量�；蛘呖刂埔粋�(gè)大功率的開(kāi)關(guān)等，讓大功率的開(kāi)關(guān)去控制功率的傳遞；但是，后者也不如固態(tài)繼電器來(lái)得方便。 繼電器的封裝通常是DIP16或者以上；也有更小的繼電器，但是，價(jià)錢跟DIP16的差不多。 注意：DIP16的繼電器只有8個(gè)管腳；所以設(shè)計(jì)封裝時(shí)，不要圖省事直接使用DIP16，這樣容易在焊接的時(shí)候焊反了，導(dǎo)致出錯(cuò)。要專門設(shè)計(jì)繼電器的封裝，該有幾個(gè)腳就使用幾個(gè)腳。 2.10.2 固態(tài)繼電器 固態(tài)繼電器，說(shuō)白了，就是使用發(fā)光管觸發(fā)的過(guò)零觸發(fā)的可控硅。 可以說(shuō)，跟光耦很相似，也是4個(gè)管腳，只是區(qū)別在： 4） 直接使用直流電壓控制；可以認(rèn)為內(nèi)部已經(jīng)有了一個(gè)限流電阻； 5） 接收光信號(hào)的一端是過(guò)零觸發(fā)的可控硅； 可以說(shuō)是一個(gè)電子開(kāi)關(guān)，無(wú)觸點(diǎn)的繼電器。 因?yàn)闊o(wú)觸點(diǎn)，所以可以通過(guò)大電流而不產(chǎn)生拉弧，工作壽命與開(kāi)關(guān)次數(shù)無(wú)關(guān)。 觸點(diǎn)作為信號(hào)使用的繼電器的時(shí)間的工作壽命是100萬(wàn)次到300萬(wàn)次，可以查看技術(shù)手冊(cè)； 固態(tài)繼電器可以認(rèn)為是無(wú)限次的，所以在大電流和頻繁開(kāi)關(guān)的場(chǎng)合，使用固態(tài)繼電器。 固態(tài)繼電器觸點(diǎn)通過(guò)的信號(hào)通常是交流電壓，但是也有直流電壓的。 固態(tài)繼電器可以通過(guò)AC220V或者AC380V以下的交流電；它的2個(gè)指標(biāo)： 1） 工作電壓，通常為DC5V和DC12V，也有DC24V的； 2） 工作電流：AC220V/1A/2A/4A不等。 國(guó)產(chǎn)的固態(tài)繼電器質(zhì)量不錯(cuò)，跟進(jìn)口的沒(méi)有區(qū)別，就是封裝的質(zhì)量太差，一批買回來(lái)，個(gè)個(gè)都不一樣，焊在電路板上東倒西歪，不美觀；至于小功率的國(guó)產(chǎn)的繼電器市場(chǎng)上比較少見(jiàn)，有也不敢使。 進(jìn)口的固態(tài)繼電器有美國(guó)的和日本的，4A以上的比較貴，日本的OMRON的固態(tài)繼電器2A的才賣8元，侃侃價(jià)估計(jì)還能便宜，體積小，封裝絕對(duì)的準(zhǔn)確，可以很整齊地在電路板上排列，不占地方； 什么時(shí)候國(guó)貨也能象日本的那樣好？ 什么時(shí)候所有的中國(guó)人都能象日本人那樣的敬業(yè)？ 這個(gè)論壇不是罵日本人的地方，所以不往下說(shuō)了；將自己的一點(diǎn)微薄的經(jīng)驗(yàn)獻(xiàn)給大家。在電子產(chǎn)品應(yīng)用的中端低端市場(chǎng)將外國(guó)產(chǎn)品趕出中國(guó)市場(chǎng)我想中國(guó)人還是可以做到吧。 2.11 線性電源、變壓器、整流橋與三端穩(wěn)壓器 PCB上需要供電，就需要電源。電源分2種，一種是線性電源，象7805，就是線性電源； 一種是開(kāi)關(guān)電源，是將AC220V直接整流濾波成高壓，推動(dòng)功率管工作在100KHZ以上，再整流濾波成低壓。 開(kāi)關(guān)電源的工作原理可以通過(guò)百度查到。 線型電源需要工頻變壓器，將AC220V變換成低壓，經(jīng)過(guò)全橋的整流，和大電容的濾波，成為脈動(dòng)的直流，再經(jīng)過(guò)三端穩(wěn)壓器，輸出直流電壓。 輸出端還需要大的電解電容濾波。注意這時(shí)要選用足夠大的電容容量和耐壓值的電解電容。耐壓值不夠，你就等著聽(tīng)響吧。電容容量不夠，整流輸出的電壓和輸出的電壓的壓差不夠，輸出電壓會(huì)有紋波，單片機(jī)系統(tǒng)工作不正常。 通常電路板上需要的是DC5V，一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的電路板，一片7805，再加散熱片也基本夠用了。功率越大，散熱片也越大。 變壓器有多種規(guī)格： 1、 普通E型矽鋼片繞制的變壓器，現(xiàn)在最大量的是廣西普寧雄英出的變壓器，通過(guò)了長(zhǎng)城認(rèn)證，質(zhì)量是不錯(cuò)的，最大的好處是便宜，現(xiàn)貨量大；通常的規(guī)格是單9V、12V，雙9V、12V等；可能這個(gè)地方出矽鋼片，有這樣的礦藏。 2、 環(huán)型變壓器，象個(gè)橢圓型； 3、 最近好像圓形的變壓器也多起來(lái)了，后2種變壓器應(yīng)該是漏磁小、發(fā)熱少、效率高，大功率的整流時(shí)使用，當(dāng)然單位瓦數(shù)也貴啊，按照1元/W計(jì)算預(yù)算應(yīng)該差不多了。 這2種變壓器都需要定制，可以定制各種規(guī)格的。 4、 焊在電路板上的變壓器，比較有名的是兵字品牌。在《電子技術(shù)應(yīng)用》和《電子產(chǎn)品世界》上常年做廣告。 怎么計(jì)算變壓器需要多大的功率？ 首先，計(jì)算功耗。比如：Dc5V/0.25A，也就是1.25W的功耗。 7805效率50％，變壓器效率50%，就是說(shuō)，需要6W的變壓器。 Dc5V/0.25A的輸入壓差大概在3V，6V的變壓器整流出來(lái)的電壓是大約6×1.4＝8.4V，也差不多了。所有選用AC6V/6W的變壓器。再到市場(chǎng)上找一個(gè)差不多的變壓器用上就行了。 注意：電流越大，壓差越大；在電路工作的時(shí)候，可以拿示波器看看電源的波形是不是平穩(wěn)。 78系列的芯片做的比較多而好的是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司（NATIONAL SEMICONDUCTOR）的LM780X和摩托羅拉公司MC780X 等2大系列。 78系列是高壓差的穩(wěn)壓芯片，現(xiàn)在有低壓差的穩(wěn)壓芯片，有LM2930、LM2937、LM2940C、LM2990等4個(gè)系列。 如果需要更大的電源供給，或者使用開(kāi)關(guān)電源，或者去買成品的線性電源，象遼寧朝陽(yáng)4NIC的電源，質(zhì)量不錯(cuò)，價(jià)格也不錯(cuò)。 附：在網(wǎng)絡(luò)上找到的一篇文章： 開(kāi)關(guān)電源和線性電源的區(qū)別 線性電源的調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，因而發(fā)熱量大，效率低（35%左右），需要加體積龐大的散熱片，而且還需要同樣也是大體積的工頻變壓器，當(dāng)要制作多組電 壓輸出時(shí)變壓器會(huì)更龐大。開(kāi)關(guān)電源的調(diào)整管工作在飽和和截至狀態(tài)，因而發(fā)熱量小，效率高（75％以上）而且省掉了大體積的變壓器。但開(kāi)關(guān)電源輸出的直流上 面會(huì)疊加較大的紋波（50mV at 5V OUTPUT typical），在輸出端并接穩(wěn)壓二極管可以改善，另外由于開(kāi)關(guān)管工作是會(huì)產(chǎn)生很大的尖峰脈沖干擾，也需要在電路中串連磁珠加以改善。相對(duì)而言線性電源 就沒(méi)有以上缺陷，它的紋波可以做的很�。�5mV以下）。對(duì)于電源效率和安裝體積有要求的地方用開(kāi)關(guān)電源為佳，對(duì)于電磁干擾和電源純凈性有要求的地方（例如 電容漏電檢測(cè)）多選用線性電源。另外當(dāng)電路中需要作隔離的時(shí)候現(xiàn)在多數(shù)用DC－DC來(lái)做對(duì)隔離部分供電（DC-DC從其工作原理上來(lái)說(shuō)就是開(kāi)關(guān)電源）。還 有，開(kāi)關(guān)電源中用到的高頻變壓器可能繞制起來(lái)比較麻 2.12 開(kāi)關(guān)電源芯片 相對(duì)于線性穩(wěn)壓器來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)電源在計(jì)算機(jī)主板上、工控機(jī)主板和各種各樣的電路板上起著電壓變換的作用。例如：將低電壓，比如：電池轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的3.3V或 者5V，或者將高電壓轉(zhuǎn)化成DC5V、DC3.3V，或者將DC5V轉(zhuǎn)換成3.3V和1.8V，例如，ARM的電路板就需要這樣的芯片，3.3V給ARM 供電，1.8V給arm的core供電。 以上由于采用了開(kāi)關(guān)電路，電源芯片的工作頻率高，發(fā)熱小，效率高。 同樣的，還是芯片的巨頭，MAXIM、LINEAR和TI等公司在電源轉(zhuǎn)換芯片上是最為卓越，無(wú)論從產(chǎn)品的種類，還是質(zhì)量都是上佳的； 經(jīng)�？措娮赢a(chǎn)品世界和電子技術(shù)應(yīng)用的網(wǎng)友一定對(duì)MAXIM的電源芯片印象巨深。 我們經(jīng)常使用到的tchmode DC-DC POWER Supplies ，這里有分成n種。我比較熟悉的是step-down電源芯片，也就是所謂的從高電壓下降到低的電壓的芯片；從低到高，當(dāng)然是step-up電源芯片。 象PHILIPS的電動(dòng)剃須刀，里面肯定有電源管理芯片，當(dāng)電池電壓下降，但是，電池又有電的時(shí)候，能夠輸出恒定的電壓，榨干電池內(nèi)的最后一點(diǎn)電能，能夠舒適地使用一段很長(zhǎng)的時(shí)間。 比如，你的電路板上只有DC24V電壓，但是，還需要Dc5V/2A的電源，這么高的壓降，使用線性穩(wěn)壓器顯然不合適，如果使用DC/DC模塊，成本太高，體積也比較大，所以，得選用一款芯片完成這個(gè)功能。 按照MAXIM給出的復(fù)雜的選擇，根據(jù)你的要求，多選擇幾項(xiàng)，MAXIM會(huì)給出一個(gè)清單，在清單中去選擇你最適合你的需求的芯片。 如果是作為隔離電壓產(chǎn)生，例如：5V轉(zhuǎn)換成隔離的5V，用在光耦、通訊等電路中，去自己做隔離電路就有點(diǎn)劃不來(lái)，不如去買現(xiàn)成的DC/DC模塊。這點(diǎn)國(guó)產(chǎn)的模塊做的不錯(cuò)，大約30元，質(zhì)量還是不錯(cuò)的。 DC/DC模塊完全可以將輸入輸出的電源地連接在一起，作為普通的非隔離的電源轉(zhuǎn)換器使用。 2.11 器件選購(gòu)、芯片批號(hào)、封裝知識(shí)等 在市場(chǎng)上買芯片，千萬(wàn)注意不要買到舊片、拆機(jī)片；舊片、拆機(jī)片有些湊合能用，有些干脆不行；即使現(xiàn)在能用，壽命肯定有限； 舊的就是舊的，肯定瞞不過(guò)有心人；主要是從芯片的管腳的嶄新程度、芯片印刷的質(zhì)量等仔細(xì)觀察。 舊的芯片往往管腳參差不齊、搪錫發(fā)烏、包裝的管子不夠新；而且往往是芯片的表面發(fā)白，那是因?yàn)楸淮蚰ミ^(guò)了，然后重新絲網(wǎng)印刷上廠家名稱、批號(hào)等； 所以最好是買激光打標(biāo)的器件，激光打標(biāo)的產(chǎn)品肯定是 |
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| 作者： fipl 于 2006/9/10 11:27:28 發(fā)布：
第三課 合格電子工程師是怎樣煉成的？ 在網(wǎng)絡(luò)上很多初學(xué)者在問(wèn)：怎樣成為一個(gè)合格的電子工程師？ 我談?wù)勛约旱目捶ò伞? 第一步 入門-51核心和基本電路 中國(guó)人有13億啊，每年有多少大學(xué)生畢業(yè)呢？我不知道。 但是我看到有一張照片，招聘會(huì)上熙熙攘攘，人來(lái)人往，十分震撼。從來(lái)沒(méi)有一個(gè)時(shí)刻讓我感覺(jué)到中國(guó)的人力資源是如此的豐富。但是，從現(xiàn)在的大學(xué)畢業(yè)出來(lái)的學(xué) 生學(xué)到了什么東西呢？一些理論，跟實(shí)際脫鉤的理論。有沒(méi)有用呢？有點(diǎn)用。但是，在企業(yè)中，需要的是實(shí)際干點(diǎn)事情出來(lái)，實(shí)際解決問(wèn)題。所以說(shuō)，很多企業(yè)不想 要大學(xué)本科出來(lái)的大學(xué)生，說(shuō)動(dòng)手，沒(méi)有動(dòng)手能力，不知道電阻電容長(zhǎng)得什么樣子，能夠做什么？但是又自視甚高，對(duì)工資的期望值比較高。等到能夠干點(diǎn)事情了， 又拍拍屁股跑了。所以企業(yè)現(xiàn)在喜歡使用大專中專甚至是職業(yè)學(xué)校培訓(xùn)出來(lái)的小孩，至少這些孩子們知道自己的份量，能夠?qū)崒?shí)在在地做事。要知道，他們很多人的 天賦并不差，有些人甚至可以說(shuō)聰明，只是因?yàn)楹芏嗳耸羌彝l件不好，打小就是苦孩子，沒(méi)有條件接受良好的教育。一旦給機(jī)會(huì)，他們都比較珍惜。 如果勵(lì)志要做一名出色的電子工程師，我談?wù)勛约旱目捶ā? 做一個(gè)電子工程師，先從51學(xué)起，這是得到公認(rèn)的。 首先，去買一個(gè)開(kāi)發(fā)板，越便宜的越好，在上面可以練練keil C。最好再買一個(gè)仿真器，這樣調(diào)試的效率高。當(dāng)然這個(gè)不便宜，但是我覺(jué)得可以志同道合的哥幾個(gè)合買。反正1天24小時(shí)，每人8個(gè)小時(shí)輪流上，有個(gè)幾個(gè)月，C51語(yǔ)言也就差不多了。 構(gòu)思一個(gè)小的產(chǎn)品，按照老樹(shù)文章上的思考題，找本protel99se的書(shū)，從每個(gè)菜單練起，循序漸進(jìn)，從單片機(jī)最小系統(tǒng)->輸入->LED ->RS232/RS422/RS485->固態(tài)繼電器、繼電器等原理圖畫(huà)起，邊畫(huà)邊學(xué)，一點(diǎn)一點(diǎn)做，做好了，最好找個(gè)高手看看，找出毛病在 哪里，再反復(fù)改進(jìn)。在這樣的模擬實(shí)戰(zhàn)中找到感覺(jué)。 推薦老虎工作室的protel 99系列4本，寫的還是循序漸進(jìn)的，當(dāng)然不便宜不過(guò)可以去圖書(shū)館借到。 順便說(shuō)一句我對(duì)市場(chǎng)上的開(kāi)發(fā)板的看法，這些開(kāi)發(fā)板當(dāng)然都不錯(cuò)，但是，只能學(xué)到語(yǔ)言，不能教你畫(huà)原理圖和PCB，實(shí)際做的時(shí)候，還是需要高手帶一帶是最快的。 以戰(zhàn)養(yǎng)戰(zhàn)。找個(gè)公司、企業(yè)，幫他們做個(gè)小產(chǎn)品，既能得到公司的高手的指點(diǎn)，又能賺到一筆費(fèi)用，豈不甚佳？這時(shí)，你的開(kāi)發(fā)板、仿真器的費(fèi)用就出來(lái)了。從原理圖->PCB->C51，單片機(jī)也入門了。 第二步：登堂入室-掌握系統(tǒng)的電路知識(shí) 這時(shí)，需要對(duì)電子技術(shù)的所有東東進(jìn)行全面的了解，主要是看看雜志、BBS、網(wǎng)站上的技術(shù)文章、何立民先生主持編著的《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)大全》系列，將單片機(jī) 和它的配套的電路，輸入輸出、通訊等等做一個(gè)全面的了解。目標(biāo)是為什么？系統(tǒng)的技術(shù)儲(chǔ)備。知道什么問(wèn)題可以使用什么方法解決，可能在什么地方找到解決的方 法，這對(duì)你以后走上工作崗位，解決實(shí)際問(wèn)題是非常有好處的。 爭(zhēng)取機(jī)會(huì)，學(xué)習(xí)高手們的硬件設(shè)計(jì)。一個(gè)比較快的辦法就是到工控機(jī)的廠家那里，看看工控機(jī)的板卡和調(diào)理板是怎樣設(shè)計(jì)的，都使用了哪些東西。 什么東西就是這樣，你要是不知道它是干什么的，你天天看見(jiàn)，也熟視無(wú)睹。 有心人就是這樣，在什么樣的情況下，都能慢慢積蓄知識(shí)和力量。畢竟一個(gè)產(chǎn)品，不是只會(huì)單片機(jī)就可以了，還是需要很多的外圍電路，按照何老師的分類，前向、后向、人機(jī)、互相通道等，才能做成一件產(chǎn)品的。 這個(gè)時(shí)候，抓住任何機(jī)會(huì)，去參與一個(gè)大型產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在其中做一件事情，你可以學(xué)到溝通、協(xié)作、界面等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一些要素。 第三步：勤奮至卓越 中國(guó)人多啊，每個(gè)人都是智商100，誰(shuí)比誰(shuí)傻啊。憑什么你比別人強(qiáng)？你能有好的工作、好的收入，你能香車寶馬，醇酒美人？沒(méi)有別的辦法，就是靠勤奮。 勤奮學(xué)習(xí)-這個(gè)道理大家知道，知識(shí)就是金錢�。� 勤奮工作-想比別人多賺錢，在智商相同的情況下，就是靠多付出時(shí)間干活，再提高工作效率。別人5×8小時(shí)工作，你是7×16小時(shí)，再提高工作效率一倍，你 不久賺了比別人多5倍的錢嗎？老樹(shù)公司有2個(gè)員工，原來(lái)在老家種蘋果，沒(méi)有賺到錢，到老樹(shù)的公司中干活，計(jì)件，活忙的時(shí)候，早晨8：00起來(lái)，晚上12： 00收工，年底也賺了一筆錢回家，高高興興，老樹(shù)也開(kāi)心，原來(lái)一屋子人干的活，現(xiàn)在2個(gè)人干了，公司管理省事了，員工也賺到了錢。 開(kāi)發(fā)也是一樣。當(dāng)然，這個(gè)需要你的公司有這個(gè)機(jī)制，多勞多得的機(jī)制。但是，要是現(xiàn)在沒(méi)有，你要不要這樣干呢？ 我認(rèn)為，需要。一方面，干別人的活，練自己的技術(shù)，長(zhǎng)自己的本事。另一方面，多干活，才能快速增長(zhǎng)本事，技術(shù)才能躍變、突破，登堂入室，再得心應(yīng)手、出神入化。至少，熟練工種是沒(méi)有問(wèn)題的吧。 就象一壺水，老是小火，燒了半天，也是溫吞水；可是大火一上，一會(huì)就開(kāi)了，就是這個(gè)意思。 你看《射雕英雄轉(zhuǎn)》中的郭靖，沒(méi)有別的本事，就是傻練，有一天開(kāi)竅了，如有神助。技術(shù)這個(gè)東西就是這樣，突破了門檻，就是坦途。需要勤奮勤奮再勤奮。有一天這個(gè)日子來(lái)了，你就苦盡甘來(lái)了。 勤奮還有另外一個(gè)含意，就是天道酬勤。其實(shí)是每個(gè)人看見(jiàn)勤奮的人，都會(huì)給他機(jī)會(huì)的，覺(jué)得幫助這樣的人，高興；把事情放在他的手里，也放心。 還有一個(gè)含意是觸類旁通。知識(shí)需要很多的參照物，去比較、聯(lián)想、萃取、升華。換句話，你可能付出的是其他人的n倍的努力，可是你得到的是n倍以上的回報(bào)，你的知識(shí)已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的累加了，已經(jīng)質(zhì)變了。 如果你在這個(gè)單位，勤奮了，也出成果了，就是沒(méi)有得到公平的待遇，也沒(méi)有關(guān)系。換一個(gè)環(huán)境就是了，總有人會(huì)欣賞你的。再說(shuō)了，付出總有回報(bào)。 有些人習(xí)慣怨天尤人，沒(méi)有好的老爸老媽，沒(méi)有好的老師，沒(méi)有好的同伴，沒(méi)有好的環(huán)境，沒(méi)有好的老板。這些人需要去看看周立功的文章，看看周老師怎樣一步步成長(zhǎng)的。 第四步：溝通、協(xié)作 原來(lái)還有，現(xiàn)在越來(lái)越少，做一個(gè)小的產(chǎn)品，就可以生活無(wú)憂。 現(xiàn)在這種情況越來(lái)越少了。在任何一個(gè)單位，將一個(gè)產(chǎn)品做好，都需要與同伴主動(dòng)溝通，與不同部門的人互相協(xié)作。經(jīng)常是跟不同單位的人溝通完成意見(jiàn)事情。 第五課 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)初探 5.1 概述 所謂系統(tǒng)，就是說(shuō)，除了單片機(jī)之外，還需要有： 1） 輸入 2） 輸出 輸入和輸出按照第一課的定義，包含了范圍： 輸入基本上有以下的可能： a) 鍵盤 b) 串行接口（RS232/485/can bus/以太網(wǎng)/USB） c) 開(kāi)關(guān)量（TTL，電流環(huán)路，干接點(diǎn)） d) 模擬量（4~20ma、 0~10ma、0~5V（平衡和非平衡信號(hào)）） 輸出基本上有以下組成： a) 串行接口（RS232/485/can bus/以太網(wǎng)/USB） b) 開(kāi)關(guān)量（TTL、電流環(huán)路、干接點(diǎn)、功率驅(qū)動(dòng)） c) 模擬量（4~20ma， 0~10ma，0~5V（平衡和非平衡信號(hào)）） d) LED顯示：發(fā)光管、八字 e) 液晶顯示器 f) 蜂鳴器 處理核心主要有： a) 8位單片機(jī)，主要就是51系列 b) 32位arm單片機(jī)，主要有ATMEL和三星系列 c) 還有一些專用的單片機(jī)，例如：MPS430，水表、電表、洗衣機(jī)、空調(diào)的單片機(jī)等等 所謂系統(tǒng)，也就是說(shuō)，作為一個(gè)電子工程師，需要掌握以上所有方面的知識(shí)，才能做到兵來(lái)將擋，水來(lái)土掩，無(wú)論設(shè)計(jì)任務(wù)有什么樣的需求，都能應(yīng)付自如，有多種方法可以實(shí)現(xiàn)同樣的目標(biāo)，從中找到一個(gè)成本最低、質(zhì)量最高、可靠性最好的解決方案。 實(shí)際上，無(wú)論從事任何一種工作，對(duì)于本行業(yè)所需要掌握的知識(shí)應(yīng)該是全面而系統(tǒng)的；一開(kāi)始，由于工作經(jīng)歷的欠缺，沒(méi)有實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，但是，可以通過(guò)廣泛的閱讀 構(gòu)成系統(tǒng)的知識(shí)框架；形成這個(gè)框架后，在工作中親身實(shí)踐，和閱讀其他工程師的作品，再往里填充各種各樣的細(xì)節(jié)，使之不斷豐滿、充實(shí)、正確。 5.2 任務(wù)分析 5.2.1 初步判斷采用何種單片機(jī)完成此項(xiàng)任務(wù) 1)干接點(diǎn) 就是類似于機(jī)械接點(diǎn)，最簡(jiǎn)單的就是按鍵，一般來(lái)說(shuō)是輸入、輸出的繼電器的接點(diǎn)信號(hào)；無(wú)源； 2）平衡信號(hào)： 類似RS422、RS485信號(hào)，是信號(hào)之間相互比較，來(lái)判斷是數(shù)字信號(hào)的1還是0；不容易收到干擾，傳輸距離遠(yuǎn)；但是，最好使用雙絞線來(lái)傳輸； 3）非平衡信號(hào)： 單端接地的信號(hào)，如：TTL電平、RS232等都是，特點(diǎn)是有一個(gè)公共的參考電壓，容易受到干擾，傳輸距離近； 可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)查詢準(zhǔn)確的解釋。 4）線性電路 類似于音頻放大電路就是，特點(diǎn)是： 要求輸入和輸出形成了一個(gè)線性對(duì)應(yīng)的關(guān)系； 5）非線性電路 比如：無(wú)線電電路中的混頻器，將2個(gè)頻率合在一起，生成第三個(gè)頻率，就是非線性電路。 好像還沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)線性信號(hào)和非線性信號(hào)。只有模擬量和數(shù)字量信號(hào)； 6）模擬量和數(shù)字量 模擬量是連續(xù)變化的信號(hào)，如：0～5V，4～20mA等； 數(shù)字量是只有0、1兩種情況。 5.2 51單片機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)思過(guò)程 1． 選用何種單片機(jī) 在我們的這個(gè)課程中，當(dāng)然是選用51系列的CPU了； 實(shí)際上，可以選用的CPU的種類很多，從處理能力來(lái)說(shuō)： 1） 4位單片機(jī) 2） 8位單片機(jī) 3） 16位單片機(jī) 4） 32位ARM 就8位單片機(jī)，有專用的、通用的；也有高速的，還有的單片機(jī)具有A/D、D/A等各種資源； 需要根據(jù)你的任務(wù)，選用合適的單片機(jī)完成任務(wù)。 對(duì)初學(xué)者而言，我們考慮的僅僅是如何使用51系列的單片機(jī)，如：89C51/52/54/58、78E52/54/58、77E58（雙串口）來(lái)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 2． 初步設(shè)計(jì)－寫出任務(wù)書(shū) |
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| 7樓： | >>參與討論 |
| 作者： yumingyun123 于 2006/10/28 14:58:20 發(fā)布：
你開(kāi)課呢，不過(guò)還是頂一下 |
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| 8樓： | >>參與討論 |
| 作者： agenzhu 于 2006/11/20 11:27:57 發(fā)布：
該用戶帖子已被管理員屏蔽，請(qǐng)和管理員聯(lián)系 |
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| 9樓： | >>參與討論 |
| 作者： wushiyang 于 2006/11/20 16:08:38 發(fā)布：
借用了,謝謝 |
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| 10樓： | >>參與討論 |
| 作者： jsssky 于 2006/11/20 18:54:52 發(fā)布：
xihuan !! |
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| 11樓： | >>參與討論 |
| 作者： zdr 于 2006/11/20 19:07:54 發(fā)布：
以后有時(shí)間慢慢看拉，太長(zhǎng)了 |
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| 12樓： | >>參與討論 |
| 作者： qingsir 于 2006/11/20 21:17:17 發(fā)布：
不錯(cuò)，值得學(xué)習(xí) |
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| 13樓： | >>參與討論 |
| 作者： wushiyang 于 2006/11/21 14:25:13 發(fā)布：
以下是引用 fipl 在(2006-9-10 11:23:04)的發(fā)言 很多電子工程師在某個(gè)方面精深鉆研，成為某一個(gè)特殊領(lǐng)域的專家，從一開(kāi)始的養(yǎng)家糊口、慢慢小有收益、最后寶馬豪宅，也是有的；這些電子工程師可能沒(méi)有全面 掌握這些知識(shí)，因?yàn)檫@些行業(yè)用不上，例如，液晶顯示器，很多行業(yè)就不需要；但是，對(duì)于一個(gè)初學(xué)者，我認(rèn)為，這個(gè)提綱是切合實(shí)際的，對(duì)于面向控制而言，已經(jīng) 基本夠用了；對(duì)于初學(xué)者，全面地掌握這些知識(shí)是很有必要的，因?yàn)槟悴恢澜窈笮枰褂檬裁茨男┲R(shí)，而這些知識(shí)， 80%以上你會(huì)在今后的工作中使用上，因?yàn)檫@是都是最基本的。熟練掌握這些知識(shí)和應(yīng)用，根據(jù)不同的地區(qū)、行業(yè)和老板，月薪應(yīng)該可以在3000元～5000 元之間，甚至更高。 其實(shí)，可能有些你用不上，但是知道了也沒(méi)有壞處；所謂書(shū)到用時(shí)方很少，又有謂藝不壓身。知識(shí)＝月薪＝年薪＝金錢＝香車寶馬＝……，呵呵。 為什么要掌握這些知識(shí)？ 實(shí)際上，電子工程師就是將一堆器件搭在一起，注入思想（程序），完成原來(lái)的這些器件分離時(shí)無(wú)法完成的功能，做成一個(gè)成品。所需要的技能越高、功能越復(fù)雜、 成本越低、市場(chǎng)上對(duì)相應(yīng)的東東的需求越大，就越成功。這就是電子工程師的自身的價(jià)值。從成本到產(chǎn)品售出，之間的差價(jià)就是企業(yè)的追求。作為企業(yè)的老板，是在 市場(chǎng)上去尋找這樣的應(yīng)用；對(duì)電子工程師而言，是將老板提出的需求或者應(yīng)用按照一定的構(gòu)思原則（成本最低、可靠性最高、電路板最小、功能最強(qiáng)大等）在最短的 時(shí)間內(nèi)完成。最短的時(shí)間，跟電子工程師的熟練程度、工作效率和工作時(shí)間直接有關(guān)。這就是電子工程師的價(jià)值。 將電子產(chǎn)品抽象成一個(gè)硬件的模型，大約有以下組成： （1） 輸入； （2） 處理核心； （3） 輸出。 輸入基本上有以下的可能： 1) 鍵盤 2) 串行接口（RS232/485/can bus/以太網(wǎng)/USB） 3) 開(kāi)關(guān)量（TTL，電流環(huán)路，干接點(diǎn)） 4) 模擬量（4~20ma、 0~10ma、0~5V（平衡和非平衡信號(hào)）） 輸出基本上有以下組成： 1) 串行接口（RS232/485/can bus/以太網(wǎng)/USB） 2) 開(kāi)關(guān)量（TTL、電流環(huán)路、干接點(diǎn)、功率驅(qū)動(dòng)） 3) 模擬量（4~20ma， 0~10ma，0~5V（平衡和非平衡信號(hào)）） 4) LED顯示：發(fā)光管、八字 5) 液晶顯示器 6) 蜂鳴器 處理核心主要有： 1) 8位單片機(jī)，主要就是51系列 2) 32位arm單片機(jī)，主要有INTEL和三星系列 51系列單片機(jī)現(xiàn)在看來(lái)，只能做一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用，說(shuō)白了，這個(gè)芯片也就是做單一的一件事情，做多了，不如使用arm來(lái)做；還可以在arm上加一個(gè)操作系統(tǒng)，程序既可靠又容易編寫。 最近三星的arm受到追捧，價(jià)格便宜，以太網(wǎng)和USB的接口也有，周立功的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)也便宜，作為學(xué)習(xí)ARM的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，應(yīng)該是最好的；作為工業(yè)級(jí)的控制，是不是合適，在網(wǎng)友中有不同的看法和爭(zhēng)議。 但對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，應(yīng)該從51著手，一方面，51還是入門級(jí)的芯片，作為初學(xué)者練手還是比較好的，可以將以上的概念走一遍；很多特殊的單片機(jī)也是在51的 核的基礎(chǔ)上增加了一些I/O和A/D、D/A；也為今后學(xué)習(xí)更高一級(jí)的單片機(jī)和ARM打下基礎(chǔ)。再說(shuō)了，哪個(gè)老板會(huì)將ARM級(jí)別的開(kāi)發(fā)放在連51也沒(méi)有學(xué) 過(guò)的新手手中？ 市面上一些比較古老的書(shū)籍中還有一些并行擴(kuò)展的例子，如：RAM、EPROM、A/D、D/A等，我覺(jué)得已經(jīng)沒(méi)有必要去看了，知道歷史上有這些一回事就行了； 這些知識(shí)，是所有產(chǎn)品都具備的要素。所以要學(xué)，再具體應(yīng)用。 說(shuō)一個(gè)小的故事：野人獻(xiàn)曝。 從前，有一個(gè)農(nóng)民，冬天干了活后，休息曬太陽(yáng)。好舒服呀。他想，這么舒服的享受，我要獻(xiàn)給國(guó)王，讓他也能得到享受。于是他興沖沖地到了王宮，將他的寶貴經(jīng)驗(yàn)獻(xiàn)給了國(guó)王。 |
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| 14樓： | >>參與討論 |
| 作者： wushiyang 于 2006/11/21 14:33:43 發(fā)布：
謝謝了 |
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| 15樓： | >>參與討論 |
| 作者： kaka_11 于 2006/11/21 16:05:18 發(fā)布：
頂�。�！ |
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| 16樓： | >>參與討論 |
| 作者： LAYOUT1888 于 2006/11/22 8:42:19 發(fā)布：
GOOD |
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| 17樓： | >>參與討論 |
作者： dingwenjie1984 于 2006/11/22 15:26:27 發(fā)布：
 頂頂!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! |
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| 18樓： | >>參與討論 |
| 作者： tom_yitian 于 2006/11/23 15:19:55 發(fā)布：
頂�。。� |
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| 19樓： | >>參與討論 |
| 作者： chaoge__1982 于 2006/12/19 14:02:57 發(fā)布：
謝謝，看來(lái)樓主現(xiàn)在已經(jīng)是工程師了 |
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| 20樓： | >>參與討論 |
| 作者： fangyinqing 于 2006/12/19 15:32:53 發(fā)布：
學(xué)習(xí)不錯(cuò)�。�1 |
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| 21樓： | >>參與討論 |
作者： ysxin_1 于 2006/12/29 13:57:51 發(fā)布：
 記下了，呵呵 |
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| 22樓： | >>參與討論 |
| 作者： 小潘子 于 2007/1/10 15:09:11 發(fā)布：
好 |
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| 23樓： | >>參與討論 |
| 作者： jaky 于 2007/1/10 15:32:28 發(fā)布：
樓主說(shuō)得對(duì)，電子工程師需要在大腦中，在設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，對(duì)電路板的外形、接口、幾何尺寸、功能等反復(fù)在從各個(gè)角度去觀察、構(gòu)思。 |
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| 24樓： | >>參與討論 |
| 作者： vico 于 2007/1/10 15:51:38 發(fā)布：
做學(xué)問(wèn)搞技術(shù)就應(yīng)該這樣! 沒(méi)牢固的基礎(chǔ)是建不起大廈的! |
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| 25樓： | >>參與討論 |
| 作者： liuxianzhang 于 2007/1/10 16:50:28 發(fā)布：
雖然只是有點(diǎn)到,但還是比較全面的. 不知是不是有更詳細(xì)的學(xué)習(xí)資料供初學(xué)者借鑒. 畢竟育人功德不淺. |
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| 26樓： | >>參與討論 |
| 作者： sunbooy 于 2007/1/10 21:36:34 發(fā)布：
學(xué)習(xí)，收教育了！ |
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| 27樓： | >>參與討論 |
| 作者： 菜鳥(niǎo) 于 2008/12/25 22:33:49 發(fā)布：
牛人一個(gè) |
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