数字电子基础技术应用 20

数电和MCU总结活学活用，将所学转化到生活应用中学无止境教到老学到老！D触发器的应用2022年陕西省优秀博士学位论文获得者蒋勇斌:图是在大功率无线充电系统中，利用双D触发器测量逆变器两个信号相位差的一个电路。S1为逆变器一个开关的驱动脉冲信号，S2为DC/AC逆变产生的交流电流通过过零比较器形成的脉冲信号。并通过引入适当的算法予以改进，提高系统效率。具体原理见教材参考文献[13]。FPGA通过原理图或HDL方法描述出自己想要的电路。比出厂具有固定功能的芯片要灵活方便。FPGA片内集成了大量资源：

门+触发器+SRAM+可编程连线MCU通过软件指挥电路结构基本确定的硬件电路完成工作。1.MCU片内集成了可以识别指令操作码的CPU，许多的指令确定了MCU可以干很多种活。2.集成了电路结构基本确定但可编程的大量接口电路。编程性由寄存器、MUX等模块实现。3.集成了各类存储器。MCU总结发展趋势：多、快、好、省片内结构：CPU、存储器、片内外设；指标有差异。2026/1/30CPU（CU+ALU）最小系统支持模块（WD、LP、PLL…）

片内并行总线芯片引脚程序与数据存储器片内外设（寄存器）片内外设接口控制寄存器状态寄存器数据寄存器芯片引脚片外外设接口（口袋实验平台上的7311、LCD有关的TCA6416A等等）识别和执行指令存程序、数据、变量等I/O都是可编程的MCU选型与很多因素有关。千万级项目MCU价钱可以忽略不计。CPU性能指标：主频，位数，数据处理能力等？各类存储器容量大小？片内外设资源、电源、功耗、接口是否满足设计要求？性能成本综合评估，智能大批量产品降低一分都很重要！封装形式？等等“用”MCU要训练三方面技能1）处理器硬件是基础——硬件最小系统2）集成开发环境(IDE)3）编程和软硬件联调要勇于面对Bug，在不断分析问题、定位问题、解决问题中成长！对折磨过自己并解决了的问题，才有体会，才会有喜悦。亲自动手！MCU的硬件和软件通过软件指挥电路结构确定的硬件电路完成工作。硬件是物质基础，固定不能改变的,软件灵活！软件是灵魂，在硬件基础上，什么软件确定了什么功能，从跑马灯到综合实验可以充分体现。本科课程只是引导掌握MCU软、硬件设计方法，入门。后续要结合专业知识和具体项目进一步进行软硬件的训练。下面补充说明实验中要注意的几点问题。1.实验报告中流程图首先要文字说明软件的功能，中断源和中断任务是什么？其次，中断服务程序是否执行，一般是由中断源和CPU确定是否执行！因此，中断流程图不能与主程序画在一起！2026/1/30教材电机转速控制实例流程图画法规范：箭头指向判断框YN标注图号自明性要强2026/1/30用状态机表示软件流程也越来越多2026/1/302.接口三要素和报告任何两个模块连接要注意：电压、电流和时序的匹配学会测量观察多信号实验中的时序关系等，如串口协议。学会写总结（实验报告有模板）报告中要体现实验过程中遇到的问题和解决方法。有机会要发表论文等。2026/1/303.烧器件要分析原因才避免再烧多电源给板子供电为什么烧？用信号源进行ADC时为什么容易烧？烧芯片要有收获和深刻记忆，以后就少出故障！要注意器件的极限参数！比如，CPU时钟频率最大多少？2026/1/30大学天职：教书育人！大学良心：潜心教书育人！做好天职事、干好良心活！

高等教育强国梦1.以学为中心：学生学什么？怎么学？学的怎样？2.成果导向教育(OutcomeBasedEducation,OBE)，学到什么？3.持续改进——专业闭环，课程闭环，改进永远在路上！教到老学到老！