如何成为一名ARM嵌入式系统硬件高手?

ARM嵌入式和单片机学习有着密不可分的关系,在学习单片机的过程中积累必要的学习经验和知识是非常有必要的,如何在这一过程中逐渐成为高级嵌入式工程师呢?本文将为大家介绍如何在学习过程中,积累成为高级嵌入式系统硬件工程师要具备的技能。

对于硬件来讲有几个方向,就单纯信号来分为数字和模拟,模拟比较难搞,一般需要很长的经验积累,单单一个阻值或容值的精度不够就可能使信号偏差很大。因此年轻人搞的较少,随着技术的发展,出现了模拟电路数字化,比如手机的Modem射频模块,都采用成熟的套片,而当年国际上只有两家公司有此技术,自我感觉模拟功能不太强的人,不太适合搞这个,如果真能搞定到手机的射频模块,只要达到一般程度可能月薪都在15K以上。

另一类就是数字部分了,在大方向上又可分为51/ARM的单片机类,DSP类,FPGA类,国内FPGA的工程师大多是在IC设计公司从事IP核的前端验证,这部分不搞到门级,前途不太明朗,即使做个IC前端验证工程师,也要搞上几年才能胜任。DSP硬件接口比较定型,如果不向驱动或是算法上靠拢,前途也不会太大。而ARM单片机类的内容就较多,业界产品占用量大,应用人群广,因此就业空间极大,而硬件设计最体现水平和水准的就是接口设计这块,这是各个高级硬件工程师相互PK,判定水平高低的依据。

如何成为遇强则强的单片机高手?

作为一名电子技术从业人员,你学过单片机吗?你会运用单片机吗?我想你一定学过,但不一定会运用。因为学习单片机比学习其他学科需要付出更多的努力和代价,不仅要学习理论知识还要练习实际操作,而且主要是在实际操作中才能真正学到单片机技术。

此外,学习单片机还需要投入一定的学习成本,随着你学习知识的扩展成本还会增加。学习单片机的动机不外乎有四种:一是为兴趣爱好而学,二是为专业而学;三是为饭碗而学;四是在工作中被逼而学。不管是哪种动机,因主修专业的不同以及电子基础的深浅不同,对于不同的人可能采用不同的学习方法,根据笔者的亲身学习经验和教授徒弟学习的感受,提出笔者的学习方法和步骤。

第一步:基础理论知识学习

真正的单片机入门从这里开始

我在网上游逛了很久,也看过不少源程序了,没有发现这种按键处理办法的踪迹,所以,我将他共享出来,和广大同僚们共勉。我非常坚信这种按键处理办法的便捷和高效,你可以移植到任何一种嵌入式处理器上面,因为C语言强大的可移植性。

同时,这里面用到了一些分层的思想,在单片机当中也是相当有用的,也是本文的另外一个重点。

对于老鸟,我建议直接看那两个表达式,然后自己想想就会懂的了,也不需要听我后面的自吹自擂了,我可没有班门弄斧的意思,hoho~~但是对于新手,我建议将全文看完。因为这是实际项目中总结出来的经验,学校里面学不到的东西。

以下假设你懂C语言,因为纯粹的C语言描述,所以和处理器平台无关,你可以在MCS-51,AVR,PIC,甚至是ARM平台上面测试这个程序性能。当然,我自己也是在多个项目用过,效果非常好的。

好了,工程人员的习惯,废话就应该少说,开始吧。以下我以AVR的MEGA8作为平台讲解,没有其它原因,因为我手头上只有AVR的板子而已没有51的。用51也可以,只是芯片初始化部分不同,还有寄存器名字不同而已。

核心算法:

unsigned char Trg;

unsigned char Cont;

void KeyRead( void )

{

中国半导体第五话:王守觉先生

1958年国内首次研制成功锗合金扩散高频晶体管,1963年中国首先研制成硅平面器件,1978年一种集成高速模糊逻辑电路DYL使中国集成8位D/A转换器转换时间由80ns缩短至4ns以下....这些重大成果的幕后英雄,就是王守武的弟弟王守觉,他也是我们国家赫赫有名的半导体专家。

王守觉,原名王守平,1925年6月27日生于上海,原籍江苏苏州,他从小思维敏捷,天资聪慧而且特别顽皮大胆,好吵闹,父亲练字,他要在一旁静静观看,母亲坐禅念佛,他要掀门偷偷去瞧瞧,哥姐们讨论问题,他也要去参和,这个深得父亲与哥姐们喜爱的孩童就是王守觉。

20世纪30年代初的一天,苏州,一个孩子在一座小桥上徘徊良久才走向不远处的家门。进门后正撞见父亲,父亲一眼看见了孩子手里的试卷,拿过去看了许久,然后指着99分的数学试卷说:“你数学怎么会不是100分呢?这么严谨的东西。”父亲认为数学不得满分是件不可思议的事情。

这个孩子就是王守觉,而他父亲则是历史上颇有名气的王季同。王季同1890至1895年于京师同文馆学习数学。1927年随蔡元培筹备中央研究院,1928年进入工程研究所任研究员是著名数学家和机电专家因有关“四元函数求微分法”的研究,被称为“王氏代数”。怪不得对孩子要求这么严啊。

中国半导体第四话:论基础教育的重要性——名门之后王守武先生

在我国知名的半导体专家中,王守武先生是很特别的,他不但是名门之后(他为明代宰相王鏊后裔),而且家人中成大家者特别多,比如他父亲王季同是数学家,兄弟姐妹中王守竞、王守觉、王淑贞、王明贞等皆为科技泰斗,一家出这么多名人确实罕见啊。

王守武先生1919年3月15日出生于江苏省苏州市。孩童时代常被疟疾纠缠,身体状况不好,智力曾一度受到影响。上学后,经常性的病休,持续不断的自学磨练,使得他从小就养成了寡言、内向的性格,和善于独立思考的习惯。由此看来决定一个人未来真不是先天的因素啊。

在先生4岁时,父亲赴上海与他人合股开办机械厂,家人也随之迁居。不到两年,工厂倒闭,家里分得不少机械加工工具,这却使他在家有条件学会钳工和配钥匙、修理家庭用具、绕制变压器等技艺。王守武后来之所以能在科研工作中动手能力强,均得益于那时的培养和磨练。

取代模拟电源 数字电源的6大优势详解

模拟开关式电源已经使用了几十年。其设计为人们所熟知,而且有许多优秀的教科书、仿真工具包、应用手册和研讨会。还有众多厂商提供的大量低成本集成电路,其封装了许多功能,从集成栅极驱动器及开关到电流感应和保护。

中国半导体第三话:中国半导体材料之母林兰英

在50年代初期,我国不但请回了半导体专家黄昆还请回了吴锡九、黄敞、林兰英、王守武、成众志等讲授半导体理论、晶体管制造技术和半导体线路。在五所大学――北京大学、复旦大学、吉林大学、厦门大学和南京大学联合在北京大学开办了半导体物理专业,共同培养第一批半导体人才。

当时三大著名教授北京大学的黄昆、复旦大学的谢希德、吉林大学的高鼎三培养了很多人才,如1957年毕业的第一批研究生中有中国科学院院士王阳元(北京大学微电子所所长)、工程院院士许居衍(华晶集团中央研究院院长)和电子工业部总工程师俞忠钰(中国半导体行业协会理事长)。

1957年,北京电子管厂通过还原氧化锗,拉出了锗单晶。中国科学院应用物理研究所和二机部十局第十一所开发锗晶体管。当年,中国相继研制出锗点接触二极管和三极管(即晶体管)。这个北京电子管厂大家可能都觉得陌生了,不过它改制后的公司大家都知道,就是大名鼎鼎的京东方。

中国半导体第二话:西南联大三剑客——黄昆(下)

每个人的一生总会遇到一些机遇,机遇或大或小,能不能抓住看一个人的准备,黄昆能进入到一个伟大的新兴领域,正是因为他在燕京大学自学量子力学打下了扎实的基础,而在西南联大有名师指点,优秀同学激励和良好学风共同促成了这个机遇。所以,机遇看似偶然,实则必然。

几个月后黄昆就完成了题为《稀固溶体的X光漫散射》论文,大胆提出了关于杂质和缺陷X光的散射理论模型。20年后德国科学家在实验室中证实了黄昆的预言,国际学术界称之为X光“黄散射”。完成博士论文后,黄昆受到爱丁堡大学玻恩教授(M.Born)的赏识,这又是个诺贝尔奖获得者。

黄昆在写《晶格动力学理论》这本专著时,做了一系列创造性的工作,用严谨的体系和清晰的物理图像总结、发展和完善了这个领域,使该书成为该领域最具权威性的一部专著。几代固体物理学家都通过学习这本专著而了解晶格动力学这个领域。相信国内也有很多人看过这本专著。

黄昆不但在学术上大有成就,在爱情上更是顺风顺水,娶到了一位英国大美女,1948年黄昆获得博士学位后在利物浦大学物理系做研究工作,而刚刚毕业的艾夫·里斯小姐担任系主任秘书并兼黄昆助手,黄昆的才能与敬业吸引了里斯,而里斯的学识、勤奋和温柔美丽也给黄昆留下深刻印象。

中国半导体史第一话:西南联大三剑客——黄昆(上)

说起中国半导体,其实我们的起步几乎与美国同步,1956年,我国提出“向科学进军”,提出了中国也要研究半导体把半导体技术列为国家四大紧急措施之一。中国科学院应用物理所请回国的专家黄昆、吴锡九、黄敞、林兰英、王守武、成众志等讲授半导体理论、晶体管制造和半导体线路。

下图就是我国固体物理和半导体物理学的一位先驱-黄昆,1955年36岁的黄昆当选为中国科学院学部委员(后称院士),1980年黄昆被选为瑞典皇家科学院院士。1985年黄昆成为刚成立的第三世界科学院首批院士中三位中国人之一,M.Born和黄昆合著"晶格动力学理论"被称为这一领域的圣经。

黄昆先后在北京蒙养园、北京师大附小、上海光华小学上学。在小学中学时他各门课都学的不好,唯独英语突出,初中阶段便能阅读英文小说。在上海光华小学五年级没读完,黄昆随家搬回北京。黄昆插班就读于燕京大学附中初中。他在这里只学习了半年,就转学到通县潞河中学。

外部监控芯片助力,多核MCU强化汽车/工业安全

每位汽车工程师都致力建构100%失效安全(Fail-safe)系统,但要以符合经济效益的方式实现目标却相当困难。因此,诸如ISO 26262和IEC 61508等标准在定义安全相关系统所需的功能安全等级时,一般多采用机率风险评估方法。

这些标准定义(汽车)安全完整性等级(ASIL/SIL),规定须遵守的系统属性及工程工艺严格度,以符合相关系统认证要求;同时,为长期维持系统正常运作,新标准也定义系统安全目标和容忍错误率的安全概念,以及软硬件功能安全架构。

满足汽车安全规范多核心MCU重装上阵

一般而言,安全软件、硬件及工具属于独立解决方案,可各自解决部分需求,却无法加以整合。不过,目前有一种提供完整解决方案的整合式PRO-SIL概念,能通过有效的设计方式,达成安全功能整合运作的目标,以充分降低汽车上路风险、简化开发成本及系统复杂度。