电路设计从入门到弃坑2.5【场效应管】

电路设计从入门到弃坑2.5【场效应管】

在详细谈MOSFET之前，我们先通过一份datasheet回顾一下MOSFET的伏安特性

这是通用功率MOSFET IRF220的datasheet，我们可以了解到它能承受4A@150V，有些型号能够承受5A@200V，比一般的功率三极管高到不知哪里去了，同时它的导通电阻（DS电阻）仅为0.8~1.2Ω，并且具有很高的输入阻抗（High Input Impedance）

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FPGA学习笔记3【基于Vivado封装自定义IP】

封装带AXI接口的自定义IP核

为了更方便地使用外部接口驱动或进行系统级的设计时，可以考虑将RTL设计打包制作成自定义的IP核，Vivado会自动生成相关的IP核接口；或者为了在ZYNQ中使用AXI总线将硬核与FPGA硬件部分互联，可以将FPGA部分的RTL设计打包成自定义IP核，Vivado会自动将生成的IP核的接口制作好，使用图形化界面就能快速实现SoC设计。特别地，可以使用这种方法在硬核外挂载软核

在Vivado的设计思想中，一个IP核就相当于一个函数，可以通过重用IP核做到模块化设计的效果

可以参考Xilinx Vivado封装自定义IP参考手册【代号ug1118】来获得更详细的操作指示

第一部分仅说明带AXI接口的自定义IP核封装方法

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FPGA学习笔记1【FPGA原理与结构】

注意：本篇内容根据《FPGA原理和结构》（[日]天野英晴 著 赵谦 译）一书整理，作者也是初学者，有错漏请见谅

基础知识

FPGA即现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Arry），与之对应的是FPAA现场可编程模拟阵列（Field Programmable Analog Array）。这是一种可以通过重新编程来实现用户所需逻辑电路的半导体器件

布尔代数

布尔运算是一种二值运算，在布尔运算中，运算数只有0或1，基本运算有**与·、或 +、非 ~**三种，可以通过这三种基本运算构造出异或、与非等等运算

布尔运算遵循的定理如下：

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STM32外设配置速查【QSPI】

QSPI协议

QSPI是Queued SPI（队列串行外围接口）的缩写，是由摩托罗拉公司推出的SPI协议的一个扩展，比SPI应用更加广泛，现在的FLASH、SRAM等存储器大多支持QSPI协议——QSPI是一种专用的通信接口，可连接单、双或四线SPI存储器

QSPI在SPI协议的基础上增加了队列传输机制。

STM32将Queued SPI协议接口实现为QUADSPI接口。QSPI的实现和SPI基本相似，有部分不同点，在下面列出。

物理连接

QSPI是标准的四信号线SPI，MCU与外设之间由六根线连接：NSS、IO0、IO1、IO2、IO3、SCLK，其中IO0-3是数据线；NSS又称CS，是片选信号线；SCLK又称SCK，是SPI/QSPI的同步时钟线

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STM32外设配置速查【板级总线协议】

总线协议

I2C （又称I^2^C、IIC等）

I2C（Integrated Circuit）是两线式半双工串行总线

由数据线SDA和时钟SCL构成

一般可达400kbps以上

协议栈

底层硬件

SDA和SCL分别上拉到VCC，同时接入设备

主设备操纵SCL，可以接收/发送SDA

从设备可以发送/接收SDA

驱动

空闲（释放总线）

SDA=1 SCL=1

起止信号

起始信号：SCL=1 SDA下降沿

停止信号：SCL=1 SDA上升沿

应答信号ACK

发送器每发送一个字节，就在时钟9器件释放SDA，由接收器反馈一个应答信号

0为有效应答，ACK称为应答位，表示接收器已接收

1为非应答，NACK称为非应答位，表示接收器接收该字节没有成功

从设备要求：

在第9个时钟脉冲之前的低电平期间将SDA拉低，并确保在该时钟高电平期间位稳定的低电平

主设备要求：

在收到最后一个字节后发送一个NACK信号以通知被控发送器结束数据发送，并SDA=1（释放SDA），以便从设备发送停止信号P

数据有效性确认

SCL=1期间，SDA上的数据必须保持稳定，只有在SCL=0时，SDA才允许变化

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STM32外设配置速查【摄像头】

OV2640

OV2640是OmniVision公司生产的1/4英寸CMOS UXGA(1632_1232分辨率)图像传感器

特点：

  • 体积小、工作电压低、灵敏度高
  • 具有单片UXGA摄像头和影像处理器的所有功能
  • 通过SCCB总线控制
  • 可输出整帧、子采样、缩放、取窗口等方式各种分辨率的8/10位影像数据
  • 最高帧数15帧/秒（SVGA可达30帧，CIF可达60帧）
  • 用户定义图像质量、数据格式、传输方式等
  • 所有图像处理功能都可以通过SCCB接口（串行摄像机控制总线协议，相当于一个简易的I2C协议）编程
  • 兼容I2C接口
  • 支持RawRGB、RGB、GRB422、YUV和YCbCr输出格式
  • 内置DSP，支持UXGA、SXGA、SVGA以及按比例缩小到从SXGA到40*30的任何尺寸，支持图像缩放
  • 支持自动曝光控制、自动增益控制、自动白平衡、自动消除灯光条纹、自动黑电平校准等自动控制功能和色饱和度、色相、伽马、锐度等设置，支持闪光灯
  • 支持图像压缩，可输出JPEG图像数据

SCCB时序

SCCB（Serial Camera Control Bus串行摄像头控制总线）总线是由OV（OmniVision）公司定义和发展的三线式串行总线。现在SCCB总线大多采用两线式接口总线，接口总线包括SIOC串行时钟输入线和SIOD串行双向数据线，分别相当于IIC协议的SCL信号线和SDA信号线。SCCB就是个简化版的IIC，可以直接使用IIC的软件驱动代码改编成SCCB的驱动

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STM32深入学习【RCC】

复位

系统复位

系统复位将所有寄存器复位，除了时钟控制寄存器CSR中的复位标志和备份域寄存器

复位条件：

  1. 外部复位：NRST引脚电平拉低

  2. WWDG复位：窗口看门狗计数结束

  3. IWDG复位：独立看门狗计数结束

  4. 软件复位(内核软复位)：将Cortex-M4内核的应用中断和复位控制寄存器(SCB_AIRCR)中的SYSRESEREQ(sys_reset_eq)位 置1

    在以下三种情况下会产生内核复位：

    1. 上电复位：MCU通电时内核自动将所有组成部件复位
    2. 系统复位：只复位处理器和外设，不会复位内核debug部分（常用来进行debug）
    3. 处理器复位：仅复位处理器

    上电复位和系统复位持续时间取决于MCU设计，在一些情况下，复位会持续数毫秒来等待晶振时钟稳定。在复位后、处理器运行程序之前，Cortex-M处理器将从内存中读取前两个字，即 位于中断向量表之前的主栈顶指针(MSP Main Stack Pointer)和复位向量初始值，其中复位向量就是复位句柄的起始地址。在这两个字被处理器读取以后，处理器会以这两个值建立主堆栈指针MSP和程序计数器PC

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STM32深入学习【中断控制】

嵌套向量中断控制器NVIC

ARM内核标准规定了使用嵌套向量中断控制器NVIC控制异常和中断。对于STM32F407的Cortex-M4内核，NVIC具有16个可编程优先级、86个可屏蔽中断通道（ARM标准规定NVIC最多支持240个中断请求、1个不可屏蔽中断NMI、1个systick中断和多个系统异常，STM32只用到了一部分）

为了继续执行被中断的程序，异常流程需要利用一些手段来保存被中断程序的状态（保护现场），并在异常处理完成后自动恢复（恢复现场），这个过程一般有硬件实现，但是也可以由硬件、软件共同操作。对于M4内核，当异常被接受后，有些寄存器会被自动保存到栈中，并在返回流程中自动回复，因此可以将异常处理写作普通的C函数，这并不会带来额外的软件开销

这段C函数就被称为中断服务程序（中断服务函数）

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STM32深入学习【定时器】

定时器时钟

单片机就是定时器！定时器就是单片机！——某个不愿透露姓名的学长

定时器是单片机的灵魂，学一个单片机，最先掌握的是GPIO，最容易掉坑的是中断控制器，最复杂的是那些总线协议，而最难掌握的就是定时器

这里笔者通过阅读STM32F4xx官方参考手册，配合英文版和中文版整理了与STM32标准外设库有关的定时器知识点（其实大部分是摘抄/翻译原文），经过自己浅薄的经验（半年多的STM32学习经历）梳理得到以下内容，权当抛砖引玉

将外设库源码摘抄附录在结尾，顺序与正文基本一致，可供参考

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tag:

    缺失模块。
    1、请确保node版本大于6.2
    2、在博客根目录（注意不是yilia根目录）执行以下命令：
    npm i hexo-generator-json-content --save

    3、在根目录_config.yml里添加配置： 

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这个天天摸鱼的微电人，<br/> 二刺螈（迫真），<br/> 因为学不懂编程改行硬件的菜b，<br/> 是谁呢？<br/> 没错就是我(即答)