1、C开发经验
条件：linux（这都有吧）
方法：随便，主要是掌握ansiC编程（不包括gtk,qt等图形可视化开发）
2、网络、操作系统、体系结构
条件：linux，各种书，算法、例程。
方法：通过C编程实现简单的网络等知识的算法和过程。
3、嵌入式系统概念
条件：各个嵌入式网站，讨论组，书籍
方法：少提问（尤其是等着天上掉馅饼，这主要是防止增长惰性，也解决不了实际问题），多思考。
4、嵌入式开发实践
条件：各种嵌入式系统开发工具的demo版（或者D版，如果有的话），包括编译器，仿真器。可以找高手们要，也可以下载。
方法：这里有两个分支，一个是基于mcu/dsp的嵌入式系统开发，一个是象palmos,wince,ucos等rtos下的应用软件开发。对硬件感兴趣，想成为真正高手的由第一个分支入手，以后进入第二个分支；如果十分厌烦硬件，只想停留在软件开发上的，可以只由第二个分支入手，以后就和pc上的开发没有什么本质上的区别了，找份不错的工作应该没问题，可以不用进行下面的步骤了，感兴趣可以参考第6条。
5、硬件开发
条件：各种嵌入式芯片、存储器等电路器件，protel99等电路设计软件，电路板制作。
方法：这时候该有开发条件了，最起码是51系列，这个比较方便。电路的设计内容较多，不过看起来吓人，实际上比软件要简单的多。只要下功夫，实践会告诉你一切。
6、硬件工程/软件工程/项目管理
条件： 各个芯片详细资料和使用经验，软件工程知识，项目管理知识，培训，大型项目参与经验
方法：已经是高手了，但是学无止境，沾沾自喜于已有的知识是致命的。那个下一步。。。，你该是管理者了。
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个人认为，c很重要，需要不断地练习和学习；以51为基础，实践，思考，学习；以后嵌入式的网络很有前途。
我才刚上路啊，呵呵，我相信，只要勇往直前，成功就在前方。大家也要一起加油哦！
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又是一位前辈的忠告：
要想成为高手中的高手,最好从钻研如下领域修炼:
1,分析一种RTOS的源代码--UCOS最容易;
2,分析一种通讯协议栈的实现方式--TCP/IP最实用;
3,精通一种DSP的开发集成环境--TI CCS2.1最优秀,精华在其内带的RTOS;
4,精通一种单片机的开发集成环境--keil C最经典;
5,精通一种MCU的开发集成环境--ADS 1.2最流行;
要想成为大师级人物再从如下领域开始修炼:
1,精通一种系统建模语言和工具--Telelogic tau SDL/UML suit最经典;
2,精通一种算法仿真工具--Matlab simulink 最便宜;
要想检验一下自己是否到达了至尊级人物，可以做如下的事：
动手搭建一套红外或者蓝牙通讯原型系统，模拟前端可以用现成的，基带用DSP，主控用个32BMCU，DSP和协议软件自己写。当然不可能做全，做个子集就可以了。
如果能到这个地步，打住吧，该改行去做市场了。做个一、二年市场，你不自己去创个业就太浪费了。
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我要一步一步往上爬，在最高点乘着叶片往前飞~~~~~~ ¶ 1/13/2007 1 comments
有人说，ARM的成功是钻了英特尔的空子，在芯片巨人忽视的领域长成茁壮的大树；也有人说，ARM是在一个合适的产业选择了一种聪明的发展模式，既避免了与对手正面碰撞，又联合了上百家有实力的厂家；还有人说，ARM靠提供芯片的知识产权发家，处于产业链的上游，宛如自然界食物链的最高一环。
知识产权的英文是Intellectual property，简称IP，在中国，IP还是一个尚未全面普及的概念，ARM的成功之道或能给中国产业界带来深刻的思考。
走近ARM
英国的辉煌伴随着大不列颠帝国的远逝而慢慢褪色，在很多人的记忆里只有曼联球队那团略显旺盛的火焰，因为英国已经彻底沉默在美国的声音之中。然而，一个叫做ARM的公司宛如蓝色的小精灵，活跃在处理器芯片领域，成为整个英伦三岛的骄傲。
ARM公司成立于1990年11月，全称是“Advanced RISC Machines Ltd.”，它是由英国Acorn公司提供技术和12名工程师、美国苹果电脑和VLSI Technology（目前已被飞利浦收购）出资合手组建的美英混血公司。ARM的第一个客户就是苹果电脑公司，为其新开发的Newton掌上电脑提供高速度、低功耗的RISC（精简指令集算法）处理器。由于ARM只有技术，缺乏资金来购买昂贵的芯片制造、封装和测试设备，因此ARM授权伙伴公司VLSI Technology生产，并提供必要的技术支持，这种合作方式的初步成功也为今后ARM的发展模式奠定了基础。
在以后的几年中，ARM凭借高超的技术和相对低廉的授权方式，赢得了不少客户的青睐，这其中包括大名鼎鼎的夏普、GEC Plessey、德州仪器和Cirrus Logic等厂商。由于ARM的授权方式灵活多变，价格相对便宜，在技术上也独树一帜，因此加入ARM联盟的厂商越来越多,目前全球有112家厂商在使用ARM公司的技术授权，而以微软和SUN为首的一批知名公司也为ARM处理器开发软件。2000年，全球ARM处理器的发货量达到4亿；到2001年，ARM处理器就拥有超过76.8%的RISC处理器的市场份额；2002年则几乎垄断了全球嵌入式RISC处理器市场。据Dataquest的最新报告显示，2002年ARM公司再次成为排名第一的IP提供商，其市场份额高出排名第二Rambus公司约一倍左右。在ARM的客户名单中，全是业界耳熟能详的名字：英特尔、三星、德州仪器、摩托罗拉和美国国家半导体等，几乎涵盖了所有芯片厂商。在半导体消费普遍衰退的今天，ARM能够逆市上扬，给人们留下太多的启示。 ¶ 1/13/2007 1 comments
十几年前，ARM开创性地提出采用开放的、可授权许可的IP来支持以微处理器为核心的系统级芯片（SoC），这个革命型的概念开创了芯片产业的新局面，同时也将IP业创造为当前最热门和最令人觊觎的新经济产品。
而现在“每1秒钟全世界就有10块以上的ARM芯片被买走”；“每卖出一部装有ARM芯片的手机，ARM公司能获利1元人民币”；“ARM不出售任何芯片，每年坐收2亿美金”。这样的业绩却是一家不到800员工的“小公司”完成的，这样的成功只能称为奇迹。
成功之道1：在合适的时间，选择了合适的领域，合适的定位
当ARM公司创始人之一Robin Saxby从摩托罗拉出来创业时，就一直在思考这样的问题：如何让弱小ARM公司生存下来？ ARM公司当时唯一有竞争力的是全世界首款商用RISC微处理器，并得到了苹果公司的认同。然而，与那时的芯片巨人相比，无论在财力和人力上，ARM都象一只小舢板，在疾风骤雨中，随时都可能会翻船。于是，ARM公司巧妙地选择了一个被人忽视的切入点——32位嵌入式处理器的内核设计。由于那时4位和8位的嵌入式处理器大行其道，而英特尔又专注于PC处理器，以至于ARM得到了可乘之机，而互联网的崛起和移动通信的发展又刺激了嵌入式处理器的需求，ARM提供的芯片技术既能满足日益增长的多媒体需求，又有省电节能的特殊功效，一时之间，形成了新的消费热点，也带动了半导体产业的扩张。可以说，ARM最初切入32位嵌入式处理器具有一定的前瞻性，这也为ARM的成功奠定了坚实的基础。
成功之道2：采用灵活而又廉价的商业模式，广开财源之门
经过多年的运作和磨合，ARM公司终于找到了适合自己的商业模式：不生产任何商用的半导体产品，只依靠收取知识产权使用费来获取收益。ARM公司不生产芯片带来直接的好处就是，芯片巨头不再认为ARM是竞争对手，相反还是可以相互合作的朋友。ARM能与芯片厂商化敌为友，避免了硬碰硬，这一招可谓高明至极，以至于其高层在面对新闻媒体时，也要反复强调ARM与英特尔、高通等公司的区别。言下之意，表露出ARM抢占产业链最高层的得意与狷狂。
目前ARM的收入来源已经实现了多元化：首先是专利授权费用，这是客户采用ARM专利时一次性付给ARM的费用；其次是按照一定比例收取客户产品的专利使用费，即客户每卖出一片芯片，就收取同等比例的费用。这两项专利技术收入分别占公司总收入的40%和30%。另外，该公司在设计工具销售方面的收入有15%左右，剩下的来自设计顾问服务和培训支持服务等。值得注意的是，在2003年第一季度，ARM专利使用费用比上一季度大幅上涨了33%，而其合作伙伴卖出的芯片数量也1.27 亿片上升到1.78 亿片。这表明，ARM不仅仅自己发家致富，也为合作伙伴带来了财运。正是采用共生共存的合作方式，ARM为客户创造利润的同时，也为自己觅得了商机。
成功之道3：在技术上有独到之处，注重灵活的配置和良好的软件兼容性
在IT领域，技术也许不是企业成功所需的决定性因素，但绝对是每家公司都非常重视因素。ARM公司能在短短十年的时间内脱颖而出，绝不仅仅靠成熟的商业模式和合适的市场定位。正因为ARM处理器在设计上有不少独到之处，才使得它得到了广泛的应用。在ARM公司提供的技术授权中，生产商可以根据不同的需要对ARM处理器进行配置，这也就是说，ARM公司能够按需定做处理器芯片，即便是两家厂商采用了同样的ARM技术授权，其生产的芯片在技术细节上也是不同的。比如英特尔的Xscale和德州仪器的OMAP处理器均是出自ARM 9系列，其核心完全相同，但是使用的DSP内核会略有差异，这样既能保证操作系统运行程序的一致性，又能满足不同芯片的个性化需求。
目前主流的32位处理器能够以模拟的方式来执行16位的程序代码，这种被称为“Thumb”的工作方式使ARM处理器具有良好的兼容性，正是这样的特性使为16位的Palm OS 4.X操作系统设计的软件能够在Palm OS 5.0的机型上运行，使生产商不用过多的考虑向下兼容的问题。另外，ARM的指令很短，通用性好，耗电量特别的低，尤其适合于掌上电脑，手机等对能耗有苛刻要求的设备。
成功之道4：对研发持续不断地投入，联手有实力的厂商进行技术攻关
ARM公司在技术上的活力来源于对研发源源不断的投入上，ARM运营的成本主要是人力投入，60%的员工是研发人员，研发费用大约占营收的30%以上，2003年一季度的研发投入更是高达38%。最近，ARM公司牵手美国国家半导体公司，共同开发可大幅延长便携设备电池寿命的高效率电源管理系统，为解决目前困扰终端设备已久的耗电问题带来了一丝曙光。据称，2003年年底，ARM公司还将推出三项新技术：TrustZone，Thumb2，AMBA新版，将把ARM处理器带进一个新的“革命时期”，这或许是ARM历久弥新的根本原因。
ARM在中国
从中芯的32位嵌入式CPU“方舟1号”，到中科院的通用高性能的CPU‘龙芯’1号，再到上海复旦微电子的嵌入式32位微处理器神威Ⅰ号，中国人在芯片上投入太多的努力，这也许是所谓的“中国芯”情结。尚不清楚ARM在这三款中国芯背后扮演的角色，但是如果得到ARM这样的技术授权之后，中国的芯片业是否能从“中国制造”顺利演变为“中国设计”呢？
2002年7月，ARM在上海设立了中国地区的全资分公司。由于国内的注册惯例无法为ARM准确定位，因而取名为安谋咨询（上海）有限公司，搞笑的是，ARM提供的咨询服务只占其业务总量的极小部分。通过积极的中国策略，ARM用了短短一年的时间，在中国发展了九家合作伙伴：其中两家为工具代理商（科汇亚太、旋极）；三家为集成电路设计合作伙伴，他们都已购买了ARM技术授权（上海集成电路设计研究中心、上海华虹集成电路有限公司、深圳市中兴集成电路设计有限责任公司）；科银京城、中科红旗、上海汉峰为实时操作系统合作商；位于南京的东南大学是ARM大学计划成员。
在进军中国市场的道路上，ARM从不掩饰对中国市场的渴望和期待。因为在新一轮的技术革命中，中国将扮演着越来越重要的角色，任何有抱负的国际大公司都不会忽略这一点。ARM公司力图通过向中国集成电路设计中心、晶圆代工厂、OEM公司以及其他第三方企业提供技术授权，来帮助他们设计、生产基于ARM架构的产品，同时使自己在产业链的顶端位置更加牢固。
为适应中国国情，ARM 公司对中国客户的技术授权采取特殊的策略：针对不同的用户，如高校、政府孵化器部门、设计实验性的小公司、OEM厂商，按照他们的不同使用目的，采取不同的技术授权费用门槛，这样就可以使更多的中国用户能够得到ARM的技术授权。目前这一策略已经取得良好的效果，上海集成电路设计研究中心能以较低价格获得ARM核心授权就是这一优惠策略的集中体现，同时受益的还有东南大学。
ARM的启示
从规模和产值来看，ARM远远小于英特尔、高通、德州仪器和摩托罗拉四大巨头，但是其影响力并不弱于他们。相反，ARM凭借ARM处理器，已经建立起一个庞大的联盟，并通过下游厂商将产品打入电子产品的方方面面。从这个层面说，ARM帝国并不逊色于任何一个芯片巨头。
能站在产业链最顶端的公司数量是很少的，同时又是最优秀的公司，因为他们是站在金字塔的尖端，宛如皇冠上最耀眼的明珠。细细想来，任何公司要想抢到最顶端的位置，都需要良好的前瞻性、充分的技术储备、足够的耐心和一点点的运气，ARM恰巧都具备了这些条件。
在西方不亮东方亮的特殊背景下，中国IT产业是全球产业低潮中唯一的亮点，这也为国内产业英雄创造辉煌业绩，做好了充分的准备。或许再过十年，会有国内公司能达到ARM的高度，“中国芯”也许不再会是情结，而是中国人的骄傲
作者： 吴海菁 出处： ChinaByte ¶ 1/13/2007 0 comments
我喜欢蓝天,喜欢一个人仰望蓝天,甚至有时在梦中也会在蓝蓝的天际漫步,拥抱每一朵云彩,享受每一抹阳光.就在昨天,我还在那湛蓝,湛蓝的天空上飞翔过,整个人在那如水般清澈的蓝色中,真是舒服.
因为蓝天是蓝色的,所以我也喜欢蓝色.有人说蓝色代表忧郁,也因此有人说我是一个"蓝天"般的男孩,也许他说的是对的,我不否认我是一个忧郁的男还.但我喜爱蓝天,因为蓝天代表希望,代表梦想,代表我朴素的感情.
我喜爱蓝天,特别是那种湛蓝的,无云的万里晴空.昨日自己一个人,在路上走着,那是我最熟悉的一条路.路很宽,也因此我可以在这儿得到更多的蓝天.路边是正在盛开的,一株株丁香,粉红色的,白色的,迷人的清香,淡淡的,甜甜的.我把注意转移的注意从身边匆匆而过的行人那,转移到,路旁的丁香花,再向上,就是我爱的一片蓝天.我对我的蓝天微笑,蓝天给我飞翔的梦想,给我飞翔的感觉.我在路上走着,梦在路上飞着,我的心在天上逐梦,梦在云端闪躲,心在蓝色中迷茫.
昨日的天,在记忆中渐渐的模糊了,而今天的天,也褪了色,湛蓝淡为蓝,蓝化为灰,我的梦飞错了方向,飞出了蓝天,我的心快要死了.作日的梦想化为一堆灰,北风来吧,吹吧,把梦想,不,把那堆灰吹飞吧,我的心死了,梦不在重要.灰吹上了天,天也成了灰……
blue clove 就在这样的处境成为了我的网名，有一丝忧郁，有一丝伤感。
后来明白过去的往事，和情感都应该幻灭在时间的漩涡，我只需一个决定。
后来我长大了，我明白生活如此多彩，生活如此美妙，已就喜欢蓝色的我就把我的网名做了修改——blukee！
blukee 阳光的名字，我喜欢的名字。
希望大家喜欢我的故事，喜欢我的名字，喜欢我的博客，并真心欢迎大家来我的博客玩。我会努力学习，努力改我我的博客，将它建设成嵌入式爱好者的交流平台，做到这点还需要我的不断努力，多多学习。希望我能和朋友们共同进步！ ¶ 1/13/2007 0 comments
为什么要掌握这些知识？
实际上，电子工程师就是将一堆器件搭在一起，注入思想（程序），完成原来的这些器件分离时无法完成的功能，做成一个成品。所需要的技能越高、功能越复杂、成本越低、市场上对相应的东东的需求越大，就越成功。这就是电子工程师的自身的价值。从成本到产品售出，之间的差价就是企业的追求。作为企业的老板，是在市场上去寻找这样的应用；对电子工程师而言，是将老板提出的需求或者应用按照一定的构思原则（成本最低、可靠性最高、电路板最小、功能最强大等）在最短的时间内完成。最短的时间，跟电子工程师的熟练程度、工作效率和工作时间直接有关。这就是电子工程师的价值。
将电子产品抽象成一个硬件的模型，大约有以下组成：
1) 输入
2) 处理核心
3) 输出
输入基本上有以下的可能：
1) 键盘
2) 串行接口（RS232/485/can bus/以太网/USB）
3) 开关量（TTL，电流环路，干接点）
4) 模拟量（4~20ma、 0~10ma、0~5V（平衡和非平衡信号））
输出基本上有以下组成：
1) 串行接口（RS232/485/can bus/以太网/USB）
2) 开关量（TTL、电流环路、干接点、功率驱动）
3) 模拟量（4~20ma， 0~10ma，0~5V（平衡和非平衡信号））
4) LED显示：发光管、八字
5) 液晶显示器
6) 蜂鸣器
处理核心主要有：
1) 8位单片机，主要就是51系列
2) 32位arm单片机，主要有atmel和三星系列
51系列单片机现在看来，只能做一些简单的应用，说白了，这个芯片也就是做单一的一件事情，做多了，不如使用arm来做；还可以在arm上加一个操作系统，程序既可靠又容易编写。
最近三星的arm受到追捧，价格便宜，以太网和USB的接口也有，周立功的开发系统也便宜，作为学习ARM的产品来说，应该是最好的；作为工业级的控制，是不是合适，在网友中有不同的看法和争议。本公司使用atmel ARM91系列开发的1个室外使用的产品，在北京室外使用，没有任何的通风和加热的措施，从去年的5月份到现在，运行情况良好。已经有个成功应用的案例。
但对于初学者来说，应该从51着手，一方面，51还是入门级的芯片，作为初学者练手还是比较好的，可以将以上的概念走一遍；很多特殊的单片机也是在51的核的基础上增加了一些I/O和A/D、D/A；也为今后学习更高一级的单片机和ARM打下基础。再说了，哪个老板会将ARM级别的开发放在连51也没有学过的新手手中？
在51上面去做复杂的并行扩展是没有必要的，比如，扩展I/O口和A/D、D/A等等，可以直接买带有A/D、D/A的单片机；或者直接使用ARM，它的I/O口线口多。可以使用I2C接口的芯片，扩展I/O口和A/D、D/A，以及SPI接口扩展LED显示，例如：MAX7219等芯片。
市面上一些比较古老的书籍中还有一些并行扩展的例子，如：RAM、EPROM、A/D、D/A等，我觉得已经没有必要去看了，知道历史上有这些一回事就行了；
这些知识，是所有产品都具备的要素。所以要学，再具体应用。
说一个小的故事：野人献曝。
从前，有一个农民，冬天干了活后，休息晒太阳。好舒服呀。
他想，这么舒服的享受，我要献给国王，让他也能得到享受。
于是他兴冲冲地到了王宫，将他的宝贵经验献给了国王。
我现在就象这个农民，把自己认为很宝贵的经验献给大家。希望大家多提宝贵意见；拍板砖也可以，骂我也无所谓，呵呵，随便。
第一课：51单片机最小系统
实际上，51单片机核心外围电路是很简单的，一个单片机＋一个看门狗＋一个晶振＋2个磁片电容；
1. 单片机：atmel的89C51系列、winbond的78E52系列，还有philips的系列，都差不多；现在有一些有ISP（在线下载的），就更好用了；
2. 看门狗：种类很多，我常用的有max691/ca1161和DS1832等，具体看个人习惯、芯片工作电压、封装等。Max系列和DS系列，还有IMP公司的，种类很多，一般只需要有最基本的功能就可以了；原来我使用max691，但是max691比较贵，因为它有电池切换功能，后来新设计电路板，就都采用ca1161了。
很早以前的电路设计中，现在可能还有人使用，使用一个电阻和一个电容达成的上电复位电路；但是，这样的复位电路一个是不可靠，为什么不可靠，网络上能找得到专门论述复位电路的文章；更重要的是，51系列的单片机比较容易受到干扰；没有看门狗电路是不行的，当程序跑飞时，回不来了，死在那里。
常规的做法是买一个专门的看门狗电路，完成复位电路和看门狗电路的功能。
这些芯片的资料很容易在网络上找到，通常使用百度搜索就可以了；看见有PDF的字样，就点击下载；使用网际快车flashget下载也是最好的；
这些资料通常是pdf格式的文件，所以，还需要一个pdf的阅读器。
百度网址：http://www.baidu.com/
网际快车下载网址：http://www.skycn.com/soft/879.html
PDF阅读器下载网址：http://www.chinapdf.com/download.htm
实际上，有了百度和其它的搜索引擎，很方便下载到这些芯片的资料，比光盘还方便，不需要去到处找。
单片机和单片机抗干扰能力是不一样的。如果你的产品是工作在干扰比较大的环境，可以试试选用不同品牌的单片机；原来我在一个光电所，做YAG激光治疗机的控制部分，脉冲激光机的电源放电的时候，能量是很大的，在采取了所有能够想到的光电隔离等措施之后，还是不行；后来，选用了intel的8031，就可以了。小声的说：当时的philips的单片机抗干扰性能是最差的，可能跟Philips主要是用在民用领域有关。现在不知道怎么样了，有人知道的话告诉我。
单片机的输入输出口线是最容易引进干扰的地方；在严重干扰的情况下，需要将所有的口线光电隔离。
3. 晶振：一般选用11.0592M，因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率；也可以使用36.864M，这个频率是1.8432M的20倍，看别人的电路板上用过，我也没有用到。这2种晶振很容易买到，价钱跟12M的一样。书上说，12M的晶振也能得到9600的波特率，但是，实际用的时候，会每隔一段时间就出错一次，好像累积误差一样，比较奇怪。
即使你的单片机系统不使用RS232接口，也可以做一个Rs232，留着做测试，或者预留等等，没有坏处。除非你的单片机系统的口线不够用了。
4. 磁片电容：22pf～30pf，可以在有些书上找到什么晶振频率对应什么容量的磁片电容，但是，我都是随便拿来使用，反正在11.0592M下，都没有问题；如果你用到了更高的频率，最好还是找找资料看看。
参见以下电路图：
如果你的单片机系统没有工作，检查步骤如下：
1. 查看门狗的复位输出，可能的话在电路板上加一个LED，下拉，这样看起来就更方便；要是看门狗复位信号有，往下；
2. 查单片机，看看管脚有没有问题；一般编程器能够将程序写入，说明单片机是好的；最好手头上准备一个验证过的单片机，内部有一个简单的程序，比如，在某个口线上输出1个1秒占空比的方波等，可以使用万用表测量。
加一句：设计产品时，要在关键的地方：电源、串口、看门狗的输出和输入、I/O口等加不同颜色的LED指示，便于调试；作为批量大的产品，可以去掉部分LED，一方面是降低成本、一方面是流程保密；
3. 再查磁片电容，有些瓷片电容质量不行，干脆换了；顺便说一下，换器件最好使用吸锡带，将焊盘内的锡吸干净，再将器件拔出，这样不会损伤焊盘内的过孔；再将新的瓷片电容焊接上去的时候，用万用表量量是好的再焊；
4. 最后只有换晶振了；切记要买好的晶振，有些品牌质量比较好。
5. 以上按照以上步骤检测时，将无关的外围芯片去掉；因为有一些是外围器件的故障导致单片机最小系统没有工作。
我准备写的有以下几课：
第二课 基本的芯片和分立器件
2.1 简述
2.2 74系列
2.3 CD4000系列
2.4 光耦与光电管
2.5 三极管
2.6 电容电阻
2.7 固态继电器
2.8 继电器
2.9 变压器和三端稳压器
2.10 开关电源芯片
2.11 封装知识、芯片批号等
2.12 接插件
2.13 器件选购的知识
第三课 数字量的输入输出
第四课 单片机的通讯接口
第五课 单片机系统设计的硬件构思
第六课 单片机程序的框架（汇编版本）
第七课 模拟量的输入输出
……
各位多提宝贵意见。
保证实用。如果程序里面有一些例程，也是已经经过测试可以拿来就用的；实际上是我早年的一些产品的程序的一部分；不好意思，都是汇编的。
写的时间只有周末会多一些，可以保证做到一周一课；尽量能够提前，但是这要看看工作忙不忙了。
坊间有一些参考书，准备今天上午到北京中发市场转了一圈，我记得以下参考书目较好：
1. 周航慈：《单片机程序设计》
2. 徐涵芳：《MCS-51单片机结构与设计》
3. 何立民：《……》
有了这些就基本够用了；其它的很多都是资料的翻译；如果英文不好，可以看看；英文好的话，可以不必了，省电钱买开发系统和编程器、开发板什么的，需要什么资料直接下载PDF文件好了。
要想成为电子工程师，需要宽带，在家里安装包月的adsl或者长宽，绝对值得。
实际上，网络上什么都有了，就是一个网络数据库，要好好利用。
网上自有黄金屋，网上自有颜如玉……
第二课 基本的芯片和分立器件
2.1 简述
有必要对以下系列的芯片和分立器件进行介绍。
除了单片机作为控制器的核心外，作为一个产品，由很多东西构成；所以，在讲系统之前，先将这些零零碎碎的东西一并交待。就好像一栋房子，有各种各样的构件组成，下面的这些东东就像砖瓦一样，没有不行。
2.2 74系列芯片
74系列的芯片的下载地址：
http://www.dainau.com/TTLDATASHEET.htm
http://www.100y.com.tw/asp/class36_40.htm
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/default.htm
74系列的芯片是古老的一族，大部分的芯片现在均已不用了，但是，实际上，在目前的系统中，还能看到一些芯片，有些芯片现在还在系统中使用，例如：
1、 7404 – 6个反相门
下载地址：
http://www.hqew.com/document.detail.asp?pdid=125533
将输入的TTL逻辑反相，如：0->1，1->0
2、 7407 – 6个集电极开路门
下载地址：
http://www.hqew.com/document.detail.asp?pdid=125518
由于集电极开路门可以外接高电压，可以最高到DC30V，电流最大到39mA，通常我用它驱动8字数码管和继电器等大电流的负载；开路门内部结构是达林顿管的，输出的逻辑是正的；
与其类似的芯片是7406，只不过是反相开路门。
3、 74LS573与74LS373 – 8 数据锁存器
74LS373下载地址：
http://www.hqew.com/document.detail.asp?pdid=129171
74LS573下载地址：
http://www.yddz.net/yddzsourse/pdf/74hc573.pdf
引入几个概念：
1. 真值表
参见74LS373的PDF的第2页：
Dn LE OE On
H H L H
L H L L
X L L Qo
X X H Z
这个就是真值表，表示这个芯片在输入和其它的情况下的输出情况。
每个芯片的数据手册（datasheet）中都有真值表。
布尔逻辑比较简单，在此不赘述；
2. 高阻态
就是输出既不是高电平，也不是低电平，而是高阻抗的状态；在这种状态下，可以多个芯片并联输出；但是，这些芯片中只能有一个处于非高阻态状态，否则会将芯片烧毁；
高阻态的概念在RS232和RS422通讯中还可以用到。
3. 数据锁存
当输入的数据消失时，在芯片的输出端，数据仍然保持；
这个概念在并行数据扩展中经常使用到。
4. 数据缓冲
加强驱动能力。74LS244/74LS245/74LS373/74LS573都具备数据缓冲的能力。
OE：output_enable，输出使能；
LE：latch_enable，数据锁存使能，latch是锁存的意思；
Dn：第n路输入数据；
On：第n路输出数据；
再看这个真值表，意思如下：
第四行：当OE＝1是，无论Dn、LE为何，输出端为高阻态；
第三行：当OE＝0、LE＝0时，输出端保持不变；
第二行第一行：当OE＝0、LE＝1时，输出端数据等于输入端数据；
结合下面的波形图，在实际应用的时候是这样做的：
a． OE＝0；
b． 先将数据从单片机的口线上输出到Dn；
c． 再将LE从0->1->0
d． 这时，你所需要输出的数据就锁存在On上了，输入的数据在变化也影响不到输出的数据了；实际上，单片机现在在忙着干别的事情，串行通信、扫描键盘……单片机的资源有限啊。
在单片机按照RAM方式进行并行数据的扩展时，使用movx @dptr, A这条指令时，这些时序是由单片机来实现的。
后面的表格中还有需要时间的参数，你不需要去管它，因为这些参数都是几十ns级别的，对于单片机在12M下的每个指令周期最小是1us的情况下，完全可以实现；如果是你自己来实现这个逻辑，类似的指令如下：
mov P0,A 将数据输出到并行数据端口
clr LE
setb LE
clr LE 上面三条指令完成LE的波形从0->1->0的变化
74ls573跟74LS373逻辑上完全一样，只不过是管脚定义不一样，数据输入和输出端各在一侧，PCB容易走线；所以大家都喜欢使用这个芯片。
4、 74LS244 – 数据缓冲器
下载地址：
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/74F244.pdf
数据输出能力比较强，输出电流可以到40mA以上；
4个缓冲器分成2组，具有高阻态控制端口
5、 74LS245 – 总线缓冲器
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/74F245.pdf
双向数据接口，通常在ISA板卡上可以看到；
早期的51系统中，为了扩展RAM、eprom、A/D、D/A、I/O等经常可以看到这个片子；
为了增强驱动能力，有时是为了隔离输入和输出，主要是布线方便，象74LS573一样，输入、输出在一侧，经常用到这个片子
6、 74LS138 – 三－八译码器
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/74F138.pdf
在早期的51系统的扩展中，作为地址选通的片子，可以经常看到。
另外一个类似的芯片是74LS154，是4-16译码器，现在更是少见了。
有兴趣的可以研究一下何立民的经典著作中的有关章节。
知道有这么一个芯片就可以了。
2.3 CD4000系列
CD4000系列的芯片，除了跟74系列的电气特性有所区别外，例如：
1) 电压范围宽，应该可以工作在3V～15V，输入阻抗高，驱动能力差外，跟74系列的功能基本没有区别；
2) 输入时，1/2工作电压以下为0，1/2工作电压以上为1；
3) 输出时，1=工作电压；0=0V
4) 驱动能力奇差，在设计时最多只能带1个TTL负载；
5) 如果加上拉电阻的话，至少要100K电阻；
6) 唯一现在使用的可能就是计数器，CD4060的计数器可以到14级二进制串行计数/分频器，这个74系列的做不到这么高；
下载地址：
http://www.100y.com.tw/asp/class36_40.htm
http://www.100y.com.tw/pdf_file/CD4060.PDF
2.4 ULN2003/ULN2008
它的内部结构也是达林顿的，专门用来驱动继电器的芯片，甚至在芯片内部做了一个消线圈反电动势的二极管。ULN2003的输出端允许通过IC 电流200mA，饱和压降VCE 约1V左右，耐压BVCEO 约为36V。用户输出口的外接负载可根据以上参数估算。采用集电极开路输出，输出电流大，故可以直接驱动继电器或固体继电器(SSR)等外接控制器件，也可直接驱动低压灯泡。
经常在工控的板卡中见到这个芯片。
有个完全一样的型号：MC1413，不过现在好像不怎么见到这个型号了，但是管脚与2003完全兼容。
ULN2003可以驱动7个继电器；ULN2008驱动8个继电器。
ULN2003下载地址：
http://www.hqew.com/document.detail.asp?pdid=148212
ULN2008下载地址：
没有找到。奇怪啊。
2.5 光耦
光耦是做什么用的？光耦是用来隔离输入输出的，主要是隔离输入的信号。
在各种应用中，往往有一些远距离的开关量信号需要传送到控制器，如果直接将这些信号接到单片机的I/O上，有以下的问题：
1) 信号不匹配，输入的信号可能是交流信号、高压信号、按键等干接点信号；
2) 比较长的连接线路容易引进干扰、雷击、感应电等，不经过隔离不可靠
所以，需要光耦进行隔离，接入单片机系统。
常见的光耦有：
1) TLP521-1/ TLP521-2/ TLP521-4，分别是1个光耦、2个光耦和4个光耦，HP公司和日本的东芝公司生产。
下载地址：
http://www.100y.com.tw/pdf_file/TLP521-1-2,4.PDF
发光管的工作电流要在10mA时，具有较高的转换速率；
在5V工作时，上拉电阻不小于5K，一般是10K；太小容易损坏光耦；
2) 4N25/4N35，motorola公司生产
下载地址：
http://www.100y.com.tw/pdf_file/4N25-8,35-7,H11A1-5.PDF
隔离电压高达5000V；
3) 6N136，HP公司生产
下载地址：
http://www.100y.com.tw/pdf_file/6N135-6.PDF
要想打开6N136，需要比较大的电流，大概在15~20mA左右，才能发挥高速传输数据的作用。
如果对速率要求不高，其实TLP521－1也可以用，实际传输速率可以到19200波特率。
选择光耦看使用场合，tlp521-1是最常用的，也便宜，大概0.7~1元；
要求隔离电压高的，选用4N25/4N35，大概在3元左右；
要求在通讯中高速传输数据的，选用6N136，大概在4元左右。
光耦应用的原理框图如下所示：
1. 输入干接点隔离
2. 输入TTL电平隔离
3. 输入交流信号隔离
4. 输出RS232信号隔离
5. 输出RS422信号隔离
光耦除了隔离数字量外，还可以用来隔离模拟量。将在今后的章节中描述。
2.6 三极管
2.7 光电管
2.8 电容
2.9 电阻
2.10 固态继电器
2.11 继电器
2.12 变压器与整流桥
2.13 三端稳压器
2.14 开关电源芯片
2.15 封装知识、芯片批号等
2.16 接插件
2.17 器件选购的知识
2.6 三极管
2.6.1 三极管的4种工作状态
1) 饱和导通状态
饱和导通=0
2) 截止状态
饱和导通=1
3) 线性放大状态
作为低频放大器时使用，具体的可参见有关电子线路的书籍；
4) 非线性工作状态
在无线电通信系统中，作为混频器等使用。具体的可参见有关电子线路的书籍；
愚记得南京工学院也就是现在的东南大学在80年代初期有一套《电子线路》5本，是电子专业的书籍，比较难懂；现在，即使是在电子专业的学生中，也应该降低了对三极管的哪些复杂的参数的要求了吧；在实际使用时，即使是模拟电路、非线性电路，也都是集成电路了，谁还使用三极管自己做呢？如果万一需要，现学也来得及。这套书很强的。编写人在那个年代肯定都是牛人。
学三极管这些参数很繁琐的，要是现在的非电子类的大学生或者大专生们还学这些玩意，我只能说是学校在误人子弟了。
好多学校都在扩招，很多学生念了4年下来，学了一堆过时的理论，跟实际的东西一点没有接轨，不知道7407是干什么用得，不知道三极管的几个状态；我只能无话可说。
所以，念了4年下来，跟企业的需求还有一段距离，还需要从头来过；聪明的学生赶紧抓住机会去学习，去实习，这样，还可以赶紧补上实际应用的这一课。
言归正传。
参见下图：
当单片机的口线输出电平为1时，三极管的be结导通，ce结导通，输出的电压值为0V；
当单片机的口线输出电平为0时，三极管的be结不导通，ce结截止，输出的电压值为5V；
在这种数字电路的应用中，相当于三极管是一个反相开路门。
计算是否导通，公式如下：
I＝B（放大倍数，希腊字母的贝塔）×Ibe
当Ice
相差越大，饱和程度越深，Vce越小，三极管的输出内阻越小；
这个概念要用到光电管中。
设计使用时大概算算，心里有个数；在电路板上试试，行的通，那就是它了。可以测量Vce值，至少要小于0.1V就可以了。
常用的PNP三极管是2N5551，驱动40mA的LED（电压在24V）、蜂鸣器等均没有问题。
2.6.2 三极管的具体应用
实际上，已经有象7407、ULN2003可以取代三极管在数字电路中的作用；但是，有时是受到PCB面积的制约，有时是为了降低成本，有时是因为布局方便，在1~2个输出点时，还是可以使用三极管来做驱动的。
例如：驱动一个蜂鸣器；往往系统中的蜂鸣器跟其它驱动设备，继电器等，距离较远；这时，没有必要使用一片7407，或者ULN2003来驱动；驱动的接口如下：
上午赶紧到中发去转了一圈，看了看单片机方面的书，让我失望。
这些书的大部分内容还都是将51的技术资料美捶胍幌拢由弦恍┎⑿薪涌诘男酒?255/8155/8253/AD0809/DAC0832等等，就是一本单片机的书籍了。还挺贵。可怜的学生花了几十大元买来，学到的是陈旧的知识。
看了又看，想了再想，老树买了2本：
1)MCS-51系列 单片机应用系统设计 系统配置与接口技术 何立民编著 北京航空航天大学出版社 35元人民币
2)单片机外围电路设计 沙占友等编著 电子工业出版社 23元人民币
何立民先生的巨著影响了看来不止是一代人，至少是2代人、三代人以上。主要的好处是体系比较完整，包括了单片机的核心、芯片的时序与扩展、输入与输出（在何老师的编著中叫前向、后向、人机、相互通道，只是说法的不同），应用程序设计、抗干扰技术，应该是，是一个大全了。
愚斗胆建议何老师将该巨著修改如下：
1) 将并行扩展的有关内容以及一些现在不用的内容，如GP16打印机等，放在新编著的书的光盘内容中，这样篇幅可以减少，又不至于查询不到；这些内容，在书中一带而过；
2)新增：I2C的数字和模拟的扩展内容和相应的用单片机口线模拟I2C总线的程序；
3)新增：电源部分，包括：DC/DC模块，MAXIM、LINEAR公司的step-up/step-down等芯片的内容，还有开关电源、线性电源等内容；
这样，就能焕发出更新的活力。
沙占友的书中有一些新的内容，象时钟电路SD2000、电源部分，都是愚所激赏的，跟别的书籍相比，内容新，基本没有重复的地方。
如果初学者能买到周航慈的《单片机软件设计技术》，再下载一套89C51或者78E52的数据手册，随便从哪里找一本详细讲51语言的书，也就行了。这样的书，最好从图书馆借来看看。何老师的书中也有一部分内容，讲程序设计的，没有详讲语言。其实最好的就是原来徐涵芳老师编著的那本小册子，好像是《51/96单片机设计技术》。好在是原汁原味，篇幅小而精干，也不贵。
手边的参考书有以上三位老师的编著就可以了，其它的，随便看看，如果有用，记住器件的名字，从网络上下载下来看看就行了。
2.5 光电管
我这里所谓的光电管有2种：
1) 反射型光电管
2) 对射型光电管
这2种产品在市场上又可分为调理好的和没有调理好的；
这2种光电管在电子产品世界和电子技术应用杂志上都有大量的广告。随便找一本都有。
我所说的调理好的指的是内部已经加了限流电阻和输出的放大驱动电路了。它的特点是只有3根线，电源2根，输出信号一根，TTL电平的；但是，有时受到某种限制，需要使用没有调理好的，怎么办呢？
参见下图：光电管原理框图
这种没有调理好的光电管在使用时，需要做一块小的电路板，在发光管加限流电阻，在光电三极管的集电极加上拉电阻到5V，如下图所示：光电管工作框图1。
但是，在使用中我发现，输出的信号不稳定，尤其是在使用比较长的电缆传输到单片机的时候；究其原因，我认为是由于反射或者对射的红外光落在光电三极管的靶面上，光强未能导致光电三极管深度饱和，使得输出的内阻偏大，肪车脑肷偷缋碌母扇判藕湃菀自谙呗飞系拥脑倒剩?br>
为了可靠工作，仿照达林顿管的结构，在光电三极管的输出端加一个限流电阻接到NPN的B结，当无光的时候，2N5551饱和导通，输出电压为0V；实际测量小于0.1V；当有光，甚至是弱光时，2N5551截至，输出电压为5V。将3K电阻换成更大或更小的电阻，可以调整光电三极管的输出的灵敏度。
具体工作过程可以自行分析，做个实验。
2.6 电容
2.6.1 电容的主要种类
电容有以下几大类：
1) 电解电容
2) 独石电容
3) 磁片电容
4) 胆（左金右旦）电解电容
5) 涤纶电容等
电容的指标是：耐压值和电容容量。例如：220u/50V，就是说，这个电解电容耐压值为50V，容量为220u。
电容的容量跟电容的介质有关。
顾名思义：
电解电容为电解质作为介质的，铝作为电极；
独石电容是使用石头作为介质的；
磁片电容是磁片作为介质的；
胆（左金右旦）电解电容使用电解质作为介质，但是，电极采用胆（左金右旦）金属。
涤纶电容采用涤纶作为介质。
有兴趣的网友可以拆一个电容看看。
2.6.1 电容的使用场合
1. 电源稳压和滤波
电解电容主要是用来稳压和低频交流滤波的；高频滤波是使用磁片电容和独石电容。
当电解电容作为稳压时，接在整流桥和三端稳压器的输出端，起到稳定电压的作用。其工作机理相当于一个水库，从上游来的带有波浪的水到了水库，就变的平滑了。
但是，铝电解电容的电解质随着时间的推移会干涸，所以在设计时需要留有余量，保证系统正常工作到它的寿命。
有些远端供电的直流电源，接到电路板的输入端时，需要在电路板的电源输入端加一个大的电解电容，通常可以是220u/25V，这样，这块电路板需要供电时，不是直接从电源处取，而是从电容中取电，可以得到稳定的电流供给；
但是，电解电容只能滤除低频的波动；对于直流电源中的高频波动，可以加一个0.1u或0.01u的独石电容或者磁片电容。
很多教科书都指出，在每一个芯片的电源和地两端接一个0.1u或0.01u的独石电容或者瓷片电容，解决芯片的供电过程中，由于电路板的走线电感产生的电源开关噪声尖峰。这种作用下的电容叫去耦电容。这是电路板的常规的设计；
2. 定时参数
对于象555这样需要外接电容产生稳定的脉冲的器件，涤纶电容是首选。可以想象，涤纶一层又一层缠绕，受到温度变化引起的涤纶的面积的变化的相对值要远远小于独石电容的介质石头受到温度变化而引起的变化值。
3. 产生其它电压
有些需要从单一电压产生其它的电压的芯片，如：max232，需要外接电容才能实现。
参见max232技术资料。
外接01.u的胆电容。
2.6.2 电容的封装
电容有直插和表面贴的不同封装。
电解电容表面贴封装的通常耐压值不超出25V，电容值不超出100u。再大，就只好使用直插的了。其它的电容，磁片和独石都有表面贴封装的。
2.7 电阻和缥黄?br>
2.7.1电阻的种类
2.7.1.1 普通电阻
电阻种类按照工艺可以分为碳膜电阻和金属膜电阻；
按照功率可以分为小功率电阻和大功率电阻，大功率电阻通常是金属电阻，实际上应该是在金属外面加一个金属（铝材料）散热器，所以可以有10W以上的功率；在电子配套市场上专门卖电阻的市场上可以很容易地看到。
金属电阻通常是作为负载，或者作为小设备的室外加热器，如，在CCTV的一些解码器箱和全天候防护罩中可以看到。
电阻在电路中起到限流、分压等作为。通常1/8W电阻已经完全可以满足使用。但是，在作为7段LED中，要考虑到LED的压降和供电电压之差，再考虑LED的最大电流，通常是20mA（超高亮度的LED），如果是2×6（2排6个串联），则电流是40mA。
不同厂家选用不同材料的，压降有所不同。所以，需要加上电试一下，但是，不要让Led的电流超出20mA（单只LED），这时加大电流亮度也不会增加，但是LED的寿命会下降，限流电阻的大小就是压降除以电流。电阻的功率随之可以算出。
这个使用初中的知识就够用了。
2.7.1.2 电位器
电位器就是可调电阻。在初中学物理时，中学老师拿一个很大的圆筒状的东东，上面有一个滑杆，跟这个东西很类似。
它的阻值在1～n之间变化。
N=102、502、103……
102=10*10的2次方，也就是1000欧姆，1K
同理，502=5K。
这种表示的方法跟电容是一样的。
电容104=10*10的4次方pf，电容的基本单位是pf，1u=1000000pf，所以，104=100000pf=0.1u；
电位器又分单圈和多圈电位器。
单圈的电位器通常为灰白色，面上有一个十字可调的旋纽，出厂前放在一个固定的位置上，不在2头；
多圈电位器通常为蓝色，调节的旋纽为一字，一字小改锥可调；
多圈电位器又分成顶调和侧调2种，主要是电路板调试起来方便。
有些是仪器仪表设备，通常是模拟电路，有一些不确定的因素，需要调节才能达到最理想的效果；有些是设备本身就需要输出一个可变的东东，如电压和电流，也需要一个电位器。
2.7.1.3 排电阻
是sip n的封装，比较常用的就是阻值502和103的9脚的电阻排；象sip9就是8个电阻封装在一起，8个电阻有一端连在一起，就是公共端，在排电阻上用一个小白点表示。排电阻通常为黑色，也有黄色；51系统的P0需要一个排电阻上拉，否则，作为输入的时候，不能正常读入数据；作为输出的时候，接7407是可以的，不需要上拉电阻；但是，接其它的芯片，还是不行。有兴趣可以看看51的P0的结构；没有兴趣，依葫芦画瓢，照做没错。
2.7.1.4 光敏电阻
当照在光敏电阻上的光强变化时，电阻值也在变化。显然这是半导体材料的特性。
使用光敏电阻可以检测光强的变化。
思考题1：
有一个LED显示设备，要求，当光强变化的时候，LED的亮度随着光强变化；光线越强，LED越亮；反之亦然。怎么使用单片机实现此项功能？可以是多级调光，如8级调光；也可以做成无级调光。
2.7.2 电阻的封装
电阻的封装有表面贴和轴向的封装。
轴向封装有：axial0.4、axial0.6、axial0.8等等；axial在英语中就是轴的意思；
表面贴电阻的封装最常用的就是0805；当然还有更大的；但是更大的电阻我想就不是很常用了。
电位器的封装在protel的书种可以很方便地找到。但是如果直接使用，可能会有一些偏差。老树早期就犯过这种错误，导致电位器旁边的器件安装费劲。
搞硬件和软件是有所不同的，搞硬件的人，一定要精确。
在硬件上的一个小的错误，都会造成这块板的推倒重来；因为产品是不能有飞线的；而这个小小的错误相当于软件上的一条语句，在软件调试阶段悄悄改掉，可以神不知鬼不觉；在PCB上，特别恶心。而且谁都知道-老板最知道。
什么是精确呢？
1． 对你所要实现的工作的目标理解准确；
2． 对你的电路图要清楚每一个器件在其中所起的作用；如果不明白，可以找一个专家问问，得到确认；如果不清楚，可以先试试；
3． 对每一个器件的封装要严格把握，该是什么形状、外形一定要完全一致；还有考虑到空间是不是对其它的板卡器件有影响；对边缘连接器件与电路板的边缘之间的距离、ISA和PCI的边缘连接件与挡板之间的关系要完全把握才能去做电路板；否则只是浪费金钱和时间；
对边缘器件与边缘之间的距离要是不能有把握的话，可以找3个人，每个人都计算一遍，取个平均值，基本上就差不多了。
4． 对单片机的资源能不能作成这件事情一定要有把握，CPU运算速度和字长、内存够不够大、程序存储器够不够大，需要仔细的规划；
5． 原理图经过专家认可无误后，画出来的PCB需要做网络检查，做到与原理图完全一致；
精确，实际上是敬业的精神。
2.8 继电鳌⒐烫痰缙?br>
2.8.1 继电器
继电器，就是利用继电器的线包在加电后产生的磁力，将2个电极吸合在一起；初中还是高中的物理有它的原理。有兴趣可以打开一支看看，很好玩的。
继电器有：
1） 公共端：COM
2） 常开：normal open，NO
3） 常闭：normal close，NC
继电器主要指标：
工作电压：
工作电压有直流和交流的2种；
在PCB上，通常是直流的；交流的继电器通常是AC24V的居多，当然，还有AC220V的。交流的继电器国产的比进口的，比如，idec，OMRON，fujitsu便宜很多，当然，质量也差一些。
可以在百度上专门搜索一下继电器，上面有一些厂家产品的介绍。
常用的小功率的继电器是national 的居多，OMRON也有，便宜一些，一盒50只。
常用的电压有：
DC5V/DC9V/DC12V/DC24V等；
根据触点数量，可以分为：
单刀单掷/SPST
单刀双掷/SPDT
双刀双掷/DPDT
四刀双掷等/?
还要根据触点容量来分。
一般的都是DC30V/1A或者DC30V/2A，AC110V/0.2A，再大，就不能使用继电器了，因为在触点切换，电流通过的瞬间，会产生拉弧，烧毁触点，使得切换不可靠；这是，可以使用固态继电器。
实际上，在PCB上的继电器的任务就是给出一个干接点信号，作为控制信号使用，传递的是一个信号，而不是能量。或者控制一个大功率的开关等，让大功率的开关去控制功率的传递；但是，后者也不如固态继电器来得方便。
继电器的封装通常是DIP16或者以上；也有更小的继电器，但是，价钱跟DIP16的差不多。
注意：DIP16的继电器只有8个管脚；所以设计封装时，不要图省事直接使用DIP16，这样容易在焊接的时候焊反了，导致出错。要专门设计继电器的封装，该有几个脚就使用几个脚。
2.8.2 固态继电器
固态继电器，说白了，就是使用发光管触发的过零触发的可控硅。
可以说，跟光耦很相似，也是4个管脚，只是区别在：
4） 直接使用直流电压控制；可以认为内部已经有了一个限流电阻；
5） 接收光信号的一端是过零触发的可控硅；
可以说是一个电子开关，无触点的继电器。
因为无触点，所以可以通过大电流而不产生拉弧，工作寿命与开关次数无关。
触点作为信号使用的继电器的时间的工作寿命是100万次到300万次，可以查看技术手册；
固态继电器可以认为是无限次的，所以在大电流和频繁开关的场合，使用固态继电器。
固态继电器触点通过的信号通常是交流电压，但是也有直流电压的。
固态继电器可以通过AC220V或者AC380V以下的交流电；它的2个指标：
1） 工作电压，通常为DC5V和DC12V，也有DC24V的；
2） 工作电流：AC220V/1A/2A/4A不等。
国产的固态继电器质量不错，跟进口的没有区别，就是封装的质量太差，一批买回来，个个都不一样，焊在电路板上东倒西歪，不美观；至于小功率的国产的继电器市场上比较少见，有也不敢使。
进口的固态继电器有美国的和日本的，4A以上的比较贵，日本的OMRON的固态继电器2A的才卖8元，侃侃价估计还能便宜，体积小，封装绝对的准确，可以很整齐地在电路板上排列，不占地方；
什么时候国货也能象日本的那样好？
什么时候所有的中国人都能象日本人那样的敬业？
这个论坛不是骂日本人的地方，所以不往下说了；老树愿意将自己的一点微薄的经验献给大家。在电子产品应用的中端低端市场将外国产品赶出中国市场我想中国人还是可以做到吧。
2.9 线性电源：变压器、整流桥与三端稳压器
什么是线性电源？为什么叫线性？老树查了网络上的资料，也没有答案，只好等待高明教我。
PCB上需要供电，就需要电源。电源分2种，一种是线性电源，象7805，就是线性电源；
一种是开关电源，是将AC220V直接整流滤波成高压，推动功率管工作在100Khz以上，再整流滤波成低压。
开关电源的工作原理可以通过百度查到。
线型电源需要工频变压器，将AC220V变换成低压，经过全桥的整流，和大电容的滤波，成为脉动的直流，再经过三端稳压器，输出直流电压。
输出端还需要大的电解电容滤波。注意这时要选用足够大的电容容量和耐压值的电解电容。耐压值不够，你就等着听响吧。电容容量不够，整流输出的电压和输出的电压的压差不够，输出电压会有纹波，单片机系统工作不正常。
通常电路板上需要的是DC5V，一般来说，现在的电路板，一片7805，再加散热片也基本够用了。功率越大，散热片也越大。
变压器有多种规格：
1、 普通E型矽钢片绕制的变压器，现在最大量的是广西普宁雄英出的变压器，通过了长城认证，质量是不错的，最大的好处是便宜，现货量大；通常的规格是单9V、12V，双9V、12V等；可能这个地方出矽钢片，有这样的矿藏。
2、 环型变压器，象个椭圆型；
3、 最近好像圆形的变压器也多起来了，后2种变压器应该是漏磁小、发热少、效率高，大功率的整流时使用，当然单位瓦数也贵啊，按照1元/W计算预算应该差不多了。
这2种变压器都需要定制，可以定制各种规格的。
4、 焊在电路板上的变压器，比较有名的是兵字品牌。在《电子技术应用》和《电子产品世界》上常年做广告。秦皇岛也有一家，好像叫耀华。
怎么计算变压器需要多大的功率？
首先，计算功耗。比如：Dc5V/0.25A，也就是1.25W的功耗。
7805效率50％，变压器效率50%，就是说，需要6W的变压器。
Dc5V/0.25A的输入压差大概在3V，6V的变压器整流出来的电压是大约6×1.4＝8.4V，也差不多了。所有选用AC6V/6W的变压器。再到市场上找一个差不多的变压器用上就行了。
注意：电流越大，压差越大；在电路工作的时候，可以拿示波器看看电源的波形是不是平稳。
78系列的芯片做的比较多而好的是美国国家半导体公司（national semiconductor）的LM780X和摩托罗拉公司MC780X 等2大系列。
78系列是高压差的稳压芯片，现在有低压差的稳压芯片，其机理参见沙占友老师的书籍。有LM2930、LM2937、LM2940C、LM2990等4个系列。
如果需要更大的电源供给，或者使用开关电源，或者去买成品的线性电源，象辽宁朝阳4NIC的电源，质量不错，价格也不错。
附：在网络上找到的一篇文章：
开关电源和线性电源的区别
线性电源的调整管工作在放大状态，因而发热量大，效率低（35%左右），需要加体积庞大的散热片，而且还需要同样也是大体积的工频变压器，当要制作多组电压输出时变压器会更哟蟆？氐缭吹牡髡芄ぷ髟诒ズ秃徒刂磷刺蚨⑷攘啃。矢撸?5％以上）而且省掉了大体积的变压器。但开关电源输出的直流上面会叠加较大的纹波（50mV at 5V output typical），在输出端并接稳压二极管可以改善，另外由于开关管工作是会产生很大的尖峰脉冲干扰，也需要在电路中串连磁珠加以改善。相对而言线性电源就没有以上缺陷，它的纹波可以做的很小（5mV以下）。对于电源效率和安装体积有要求的地方用开关电源为佳，对于电磁干扰和电源纯净性有要求的地方（例如电容漏电检测）多选用线性电源。另外当电路中需要作隔离的时候现在多数用DC－DC来做对隔离部分供电（DC-DC从其工作原理上来说就是开关电源）。还有，开关电源中用到的高频变压器可能绕制起来比较麻
2.10 开关电源芯片
相对于线性稳压器来说，开关电源在计算机主板上、工控机主板和各种各样的电路板上起着电压变换的作用。例如：将低电压，比如：电池转换成稳定的3.3V或者5V，或者将高电压转化成DC5V、DC3.3V，或者将DC5V转换成3.3V和1.8V，例如，ARM的电路板就需要这样的芯片，3.3V给ARM供电，1.8V给arm的core供电。以上
由于采用了开关电路，电源芯片的工作频率高，发热小，效率高。
同样的，还是芯片的巨头，MAXIM、LINEAR和TI等公司在电源转换芯片上是最为卓越，无论从产品的种类，还是质量都是上佳的；
经常看电子产品世界和电子技术应用的网友一定对maxim的电源芯片印象巨深。五花八门的电源芯片，让你无法选择到底选用那种是自己的所需要的。
在maxim的产品树中，对电源是这样分类的：
Power Supplies and Battery Management
tchmode DC-DC Power Supplies 408
Isolated Power Supplies 22
Low-Dropout Linear Regulators 75
White LED Drivers 13
Low-Side MOSFET Drivers 14
High-Side MOSFET Drivers 6
ORing MOSFET Controllers 2
Battery Chargers 36
Battery Protectors, Selectors and Monitors 17
Regulator + Reset Circuits 4
Current Sense Amplifiers 22
LCD/ECB/CCFL Display Bias Supply 87
ALSO SEE: Hot-Swap and Powertching
ALSO SEE: Voltage References
我们经常使用到的tchmode DC-DC Power Supplies ，这里有分成n种。老树比较熟悉的是step-down电源芯片，也就是所谓的从高电压下降到低的电压的芯片；从低到高，当然是step-up电源芯片。
象philips的电动剃须刀，里面肯定有电源管理芯片，当电池电压下降，但是，电池又有电的时候，能够输出恒定的电压，榨干电池内的最后一点电能，能够舒适地使用一段很长的时间。
比如，你的电路板上只有DC24V电压，但是，还需要Dc5V/2A的电源，这么高的压降，使用线性稳压器显然不合适，如果使用DC/DC模块，成本太高，体积也比较大，所以，得选用一款芯片完成这个功能。
按照maxim给出的复杂的选择，根据你的要求，多选择几项，maxim会给出一个清单，在清单中去选择你最适合你的需求的芯片。
老树原来使用过的完成此项功能的芯片是：MAX724、LT1076；这2款芯片需要1个50uH的电感才能输出Dc5V电源；但是，这种开关电源芯片有个好处，就是输入只要在它的允许的范围内波动，或者负载在变化，输出DC5V电源十分稳定。
电源的范围从Dc10V～DC40V，max724均能输出5A的DC5V电源。
Maxim724下载连接地址：
http://www.hqew.com/document.detail.asp?pdid=153160
LT1076下载链接地址：
http://www.hqew.com/document.detail.asp?pdid=157742
在ARM上使用的电源芯片是TI公司的TPS767D318。
下载链接：
http://www.hqew.com/document.detail.asp?pdid=122122
在沙老师的书中，也介绍了几款电源转换芯片，可供参考。
如果是作为隔离电压产生，例如：5V转换成隔离的5V，用在光耦、通讯等电路中，去自己做隔离电路就有点划不来，不如去买现成的DC/DC模块。这点国产的模块做的不错，象老树常用的Dc12V/DC5V500mA的模块，大约30元，质量还是不错的。
比较有名的电源转换模块，如：
如果是作为隔离电压产生，例如：5V转换成隔离的5V，用在光耦、通讯等电路中，去自己做隔离电路就有点划不来，不如去买现成的DC/DC模块。这点国产的模块做的不错，象老树常用的Dc12V/DC5V500mA的模块，大约30元，质量还是不错的。
老树常用的电源转换模块，如：
北京星原丰泰电子技术有限公司的SAPS系列DC/DC模块，这种模块很多厂家都是兼容的；
电源转换模块还有AC/DC、DC/AC等不同；具体不同可以参看厂家网站。
厂家链接：
http://www.saps-bj.com/index.htm
另外一家生产微电源模块的厂家是：深圳市顺源科技有限公司。
厂家链接：
http://www.mornshine.com/index105.htm
这种电源模块国产的质量不错了，完全可以取代进口产品。
DC/DC模块完全可以将输入输出的电源地连接在一起，作为普通的非隔离的电源转换器使用。
2.11 器件选购、芯片批号、封装知识等
在市场上买芯片，千万注意不要买到旧片、拆机片；旧片、拆机片有些凑合能用，有些干脆不行；即使现在能用，寿命肯定有限；
旧的就是旧的，肯定瞒不过有心人；主要是从芯片的管脚的崭新程度、芯片印刷的质量等仔细观察。
旧的芯片往往管脚参差不齐、搪锡发乌、包装的管子不够新；而且往往是芯片的表面发白，那是因为被打磨过了，然后重新丝网印刷上厂家名称、批号等；
所以最好是买激光打标的器件，激光打标的产品肯定是新货，或者没有使用过的货；而且买的时候需要注意，器件的批号最好是最近当年的或者是最近几个星期的产品；总而言之，别花冤枉钱，还影响产品的质量。
同样的产品，不同厂家的质量也不一样。我比较喜欢的是美国TI、摩托罗拉MC、MAXIM、LINEAR的产品；假的也少；
例如，max7219芯片上有一下标志：
MAXIM
MAX7219CNG
0323PY
MAXIM就是芯片的厂家；
MAX7219CNG是厂家的型号，CNG跟封装和7219这个系列产品的细微的差别有关；
03是指2003年；23是指该年的第23周；一年是52周，所以这个数字不会超出52；
激光打标是在芯片上形成一个暗色的与芯片表面有一个明显对比的标志；中关村的大恒公司就有激光打标机的业务；但是未必是在芯片上打标；
有时，激光打标会产生类似暗黄色的标志，这跟激光器功率和芯片封装材料有关。
关于CA1161看门狗的原理和应用参见以下链接：
http://www.zlgmcu.com/catalyst/wdteeprom/shouce/CAT1161_cn.pdf
http://www.zlgmcu.com/catalyst/yingrong/CAT24Cxx1_1.pdf
关于电源监控和看门狗的原理，参见以下链接：
http://www.icbase.com/newweb1/commend/uP/zongshu.asp#μP监控
http://www.icbase.com/newweb1/commend/uP/application3.asp#μP监控电路
http://www.icbase.com/newweb1/commend/uP/application3.asp#常见问题解答
第三课 合格电子工程师是怎样炼成的？
不好意思，第二课没有写完，又开一课–老树当过老师，有毁人不倦的习惯，再者，这个问题想了很久了，也基本想通了。
在网络上很多初学者在问：怎样成为一个合格的电子工程师？
这个问题有很多答案。老树谈谈自己的看法。
第一步 入门-51核心和基本电路
中国人有10亿啊，每年有多少大学生毕业呢？我不知道。但是我看到有一张照片，招聘会上熙熙攘攘，人来人往，十分震撼。从来没有一个时刻让我感觉到中国的人力资源是如此的丰富。但是，从现在的大学毕业出来的学生学到了什么东西呢？一些理论，跟实际脱钩的理论。有没有用呢？有点用。但是，在企业中，需要的是实际干点事情出来，实际解决问题。所以说，很多企业不想要大学本科出来的大学生，说动手，没有动手能力，不知道电阻电容长得什么样子，能够做什么？但是又自视甚高，对工资的期望值比较高。等到能够干点事情了，又拍拍跑了。所以企业现在喜欢使用大专中专甚至是职业学校培训出来的小孩，至少这些孩子们知道自己的份量，能够实实在在地做事。要知道，他们很多人的天赋并不差，有些人甚至可以说聪明，只是因为很多人是家庭条件不好，打小就是苦孩子，没有条件接受良好的教育。一旦给机会，他们都比较珍惜。
现在的大学，误人子弟甚多。扩招是没有错，但是，实验室扩了吗？教室扩了吗？教师扩了吗？至少实验室是没有扩。老树认得的一个研究生说，只有到了一个阶段，才能到实验室作实验。很多导师就是把学生当奴隶一样干活，要是在干活中能够学到东西那就算是运气好的；运气不好的，直接就是导师的廉价的劳力了，学不到东西，活倒干了不少。
但是，既然学生要拿文凭，要应付考试，没有办法，那怎么自救？
如果励志要做一名出色的电子工程师，老树可以谈谈自己的看法。
做一个电子工程师，先从51学起，这是得到公认的。不需老树饶舌。
首先，去买一个开发板，越便宜的越好，在上面可以练练keil C。最好再买一个仿真器，这样调试的效率高。当然这个不便宜，但是我觉得可以志同道合的哥几个合买。反正1天24小时，每人8个小时轮流上，有个几个月，C51语言也就差不多了。
其次，看看老树的文章，看看需要学点什么基本的东西。北京的大学生有福啊，没事到中发去转转，认认老树的文章上说得哪些电阻、电容、三极管、芯片、接插件什么的，看看自己的电脑上的主板、网卡、声卡、显卡是怎么画的，找找感觉，这些板卡都是高手的杰作啊。
构思一个小的产品，按照老树文章上的思考题，找本protel99se的书，从每个菜单练起，循序渐进，从单片机最小系统->输入->LED->RS232/RS422/RS485->固态继电器、继电器等原理图画起，边画边学，一点一点做，做好了，最好找个高手看看，找出毛病在哪里，再反复改进。在这样的模拟实战中找到感觉。
推荐老虎工作室的protel 99系列4本，写的还是循序渐进的，当然不便宜；咬咬牙，可以合买一套，轮着看。
顺便说一句我对市场上的开发板的看法，这些开发板当然都不错，但是，只能学到语言，不能教你画原理图和PCB，实际做的时候，还是需要高手带一带是最快的。我就是一个朋友教我的，也就半天的功夫，就会了。当时还是DOS下的protel 3.16版本。
以战养战。找个公司、企业，帮他们做个小产品，既能得到公司的高手的指点，又能赚到一笔费用，岂不甚佳？这时，你的开发板、仿真器的费用就出来了。从原理图->PCB->C51，单片机也入门了。
第二步：登堂入室-掌握系统的电路知识
这时，需要对电子技术的所有东东进行全面的了解，主要是看看杂志、BBS、网站上的技术文章、何立民先生主持编著的《单片机应用技术大全》系列，将单片机和它的配套的电路，输入输出、通讯等等做一个全面的了解。目标是为什么？系统的技术储备。知道什么问题可以使用什么方法解决，可能在什么地方找到解决的方法，这对你以后走上工作岗位，解决实际问题是非常有好处的。如果你真能这么做，那么，你今后肯定比单位中的老同志还要棒。
老树在国营研究所的时候，曾经有一段时间无所事事，就是在那一两年的时间内将研究所的技术杂志看了一遍，尤其是《电子技术应用》。打下了一个良好的基础。
这时，争取机会，学习高手们的硬件设计。一个比较快的办法就是到工控机的厂家那里，看看工控机的板卡和调理板是怎样设计的，都使用了哪些东西。记得老树第一次看到国外的一个器件，到处去问，也不知道是什么东东。后来在四通工控那里看到了，原来是固态继电器。这时，脑子里关于固态继电器的知识都冒出来了。再一看，配套市场大把的。
什么东西就是这样，你要是不知道它是干什么的，你天天看见，也熟视无睹。
有心人就是这样，在什么样的情况下，都能慢慢积蓄知识和力量。毕竟一个产品，不是只会单片机就可以了，还是需要很多的外围电路，按照何老师的分类，前向、后向、人机、互相通道等，才能做成一件产品的。
这个时候，抓住任何机会，去参与一个大型产品开发，在其中做一件事情，你可以学到沟通、协作、界面等产品开发的一些要素。
第三步：勤奋至卓越
中国人多啊，每个人都是智商100，谁比谁傻啊。凭什么你比别人强？你能有好的工作、好的收入，你能香车宝马，醇酒美人？老树认为，没有别的办法，就是靠勤奋。
勤奋学习-这个道理大家知道，知识就是金钱啊；
勤奋工作-想比别人多赚钱，在智商相同的情况下，就是靠多付出时间干活，再提高工作效率。别人5×8小时工作，你是7×16小时，再提高工作效率一倍，你不久赚了比别人多5倍的钱吗？老树公司有2个员工，原来在老家种苹果，没有赚到钱，到老树的公司中干活，计件，活忙的时候，早晨8：00起来，晚上12：00收工，年底也赚了一笔钱回家，高高兴兴，老树也开心，原来一屋子人干的活，现在2个人干了，公司管理省事了，员工也赚到了钱。
开发也是一样。当然，这个需要你的公司有这个机制，多劳多得的机制。但是，要是现在没有，你要不要这样干呢？
我认为，需要。一方面，干别人的活，练自己的技术，长自己的本事。另一方面，多干活，才能快速增长本事，技术才能跃变、突破，登堂入室，再得心应手、出神入化。至少，熟练工种是没有问题的吧。
就象一壶水，老是小火，烧了半天，也是温吞水；可是大火一上，一会就开了，就是这个意思。
你看《射雕英雄转》中的郭靖，没有别的本事，就是傻练，有一天开窍了，如有神助。技术这个东西就是这样，突破了门槛，就是坦途。需要勤奋勤奋再勤奋。有一天这个日子来了，你就苦尽甘来了。
勤奋还有另外一个含意，就是天道酬勤。其实是每个人看见勤奋的人，都会给他机会的，觉得帮助这样的人，高兴；把事情放在他的手里，也放心。
还有一个含意是触类旁通。知识需要很多的参照物，去比较、联想、萃取、升华。换句话，你可能付出的是其他人的n倍的努力，可是你得到的是n倍以上的回报，你的知识已经不是简单的累加了，已经质变了。
如果你在这个单位，勤奋了，也出成果了，就是没有得到公平的待遇，也没有关系。换一个环境就是了，总有人会欣赏你的。再说了，付出总有回报。
有些人习惯怨天尤人，没有好的老爸老妈，没有好的老师，没有好的同伴，没有好的环境，没有好的老板。这些人需要去看看周立功的文章，看看周老师怎样一步步成长的。
第四步：沟通、协作
原来还有，现在越来越少，做一个小的产品，就可以生活无忧。
现在这种情况越来越少了。在任何一个单位，将一个产品做好，都需要与同伴主动沟通，与不同部门的人互相协作。经常是跟不同单位的人沟通完成意见事情。
第五课 单片机系统设计初探
5.1 概述
所谓系统，就是说，除了单片机之外，还需要有：
1） 输入
2） 输出
输入和输出按照第一课的定义，包含了范围：
输入基本上有以下的可能：
1) 键盘
2) 串行接口（RS232/485/can bus/以太网/USB）
3) 开关量（TTL，电流环路，干接点）
4) 模拟量（4~20ma、 0~10ma、0~5V（平衡和非平衡信号））
输出基本上有以下组成：
1) 串行接口（RS232/485/can bus/以太网/USB）
2) 开关量（TTL、电流环路、干接点、功率驱动）
3) 模拟量（4~20ma， 0~10ma，0~5V（平衡和非平衡信号））
4) LED显示：发光管、八字
5) 液晶显示器
6) 蜂鸣器
处理核心主要有：
1) 8位单片机，主要就是51系列
2) 32位arm单片机，主要有atmel和三星系列
3) 还有一些专用的单片机，例如：MPS430，水表、电表、洗衣机、空调的单片机等等
所谓系统，也就是说，作为一个电子工程师，需要掌握以上所有方面的知识，才能做到兵来将挡，水来土掩，无论设计任务有什么样的需求，都能应付自如，有多种方法可以实现同样的目标，从中找到一个成本最低、质量最高、可靠性最好的解决方案。
实际上，无论从事任何一种工作，对于本行业所需要掌握的知识应该是全面而系统的；一开始，由于工作经历的欠缺，没有实际的经验，但是，可以通过广泛的阅读构成系统的知识框架；形成这个框架后，在工作中亲身实践，和阅读其他工程师的作品，再往里填充各种各样的细节，使之不断丰满、充实、正确。
5.2 任务分析
5.2.1 初步判断采用何种单片机完成此项任务
http://img8.photo.163.com/hxm0902/1330137/16437844.jpg
1)干接点
就是类似于机械接点，最简单的就是按键，一般来说是输入、输出的继电器的接点信号；无源；
2）平衡信号：
类似RS422、RS485信号，是信号之间相互比较，来判断是数字信号的1还是0；不容易收到干扰，传输距离远；但是，最好使用双绞线来传输；
3）非平衡信号：
单端接地的信号，如：TTL电平、RS232等都是，特点是有一个公共的参考电压，容易受到干扰，传输距离近；
可以通过网络来查询准确的解释。
4）线性电路
类似于音频放大电路就是，特点是：
要求输入和输出形成了一个线性对应的关系；
5）非线性电路
比如：无线电电路中的混频器，将2个频率合在一起，生成第三个频率，就是非线性电路。
好像还没有听说线性信号和非线性信号。只有模拟量和数字量信号；
6）模拟量和数字量
模拟量是连续变化的信号，如：0～5V，4～20mA等；
数字量是只有0、1两种情况。
5.2 51单片机系统的构思?p>
1． 选用何种单片机
在我们的这个课程中，当然是选用51系列的CPU了；
实际上，可以选用的CPU的种类很多，从处理能力来说：
1） 4位单片机
2） 8位单片机
3） 16位单片机
4） 32位ARM
就8位单片机，有专用的、通用的；也有高速的，还有的单片机具有A/D、D/A等各种资源；
需要根据你的任务，选用合适的单片机完成任务。
对初学者而言，我们考虑的仅仅是如何使用51系列的单片机，如：89C51/52/54/58、78E52/54/58、77E58（双串口）来完成设计任务。
2． 初步设计－写出任务书
1） 按照表格，对任务进行分析，判断单片机的资源是否够，如：运算速度，是否需要扩展、是否需要串口、是否需要实时时钟等；选用什么调理电路，等等；
2） 在确认单片机能够胜任工作后，对单片机的资源进行规划：
1． 内存分配
2． I/O口分配
3． 定时器分配工作
4． 外部中断分配
3） 单片机外围电路确认－开关量输入和输出调理电路（模拟量电路暂时不考虑）
4） 在以上分析的基础上，设计单片机硬件框图
5） 形成任务书初稿
6） 讨论－修改－通过
3． 详细设计
1） 原理图
2） 有3.3V和5V的混合逻辑设计吗?
3） PCB尺寸、定位孔和安装方式
1． 是正方形、长方形、圆形、三角还是其它的特殊形状？
2． 是ISA总线吗？
3． 是PCI总线吗？
4． 是欧标的板卡吗？
4） 电源（AC220V/DC5V/DC12V，是否需要隔离）
5） 接插件封装：
1． 采用直插、弯针？
2． 3.81间距、5.08还是2.54间距（对应于：150mil/200mil/100mil）
3． 采用DB9/DB25/DB37/DB62？直的还是弯的？孔的还是针的
4． 有边缘器件吗？
6） 基本布局
是否合理？考虑到散热了吗？考虑到机箱内是否有打架的地方？
7） 器件选型
尽量选用著名品牌中的价格便宜的兼容器件；
8） 器件的冗余度
需要考虑到功耗、耐压值和接口器件的可靠性；
例如：
1． 功耗，需要计算电阻、变压器的功耗，适当留有50%以上的余量；
2． 电解电容的耐压值等：留有100％以上的余量，如：在DC5V电压下，选用耐压值25V的电容；
3． 接口器件：对于接口器件，尽量使用DIP封装的，便于更换；
9） 成本分析（包括制版费、器件费和焊接、调试费用），作出预算，尽量降低成本，选用功能满足价格便宜的器件，不同厂家之间的同样的芯片价格相差比较远
10） 电路板与机箱之间的安装关系
11） 形成详细设计初稿
12） 讨论－修改－通过
4． 在大脑中模拟电路板的外形、几何尺寸和功能
就好像是三维动画一样，电子工程师需要在大脑中，在设计的整个过程中，对电路板的外形、接口、几何尺寸、功能等反复在从各个角度去观察、构思，就好像有一个实际的电路板在脑子里一样，谋定而后动；当然，这不是一蹴而就的。
附：电子工程师培训大纲(200403110041)
愚以为，掌握了一下的硬件和软件知识，基本上就可以成为一个合格的电子工程师：
第一部分：硬件知识
一、 数字信号
1、 TTL和带缓冲的TTL信号
2、 RS232和定义
3、 RS485/422（平衡信号）
4、 干接点信号
二、 模拟信号视频
1、 非平衡信号
2、 平衡信号
三、 芯片
1、 封装
2、 7407
3、 7404
4、 7400
5、 74LS573
6、 ULN2003
7、 74LS244
8、 74LS240
9、 74LS245
10、 74LS138/238
11、 CPLD(EPM7128)
12、 1161
13、 max691
14、 max485/75176
15、 mc1489
16、 mc1488
17、 ICL232/max232
18、 89C51
四、 分立器件
1、 封装
2、 电阻：功耗和容值
3、 电容
1) 独石电容
2) 瓷片电容
3) 电解电容
4、 电感
5、 电源转换模块
6、 接线端子
7、 LED发光管
8、 8字（共阳和共阴）
9、 三极管2N5551
10、 蜂鸣器
五、 单片机最小系统
1、 单片机
2、 看门狗和上电复位电路
3、 晶振和瓷片电容
六、 串行接口芯片
1、 eeprom
2、 串行I/O接口芯片
3、 串行AD、DA
4、 串行LED驱动、max7129
七、 电源设计
1、 开关电源：器件的选择
2、 线性电源：
1) 变压器
2) 桥
3) 电解电容
3、 电源的保护
1) 桥的保护
2) 单二极管保护
八、 维修
1、 电源
2、 看门狗
3、 信号
九、 设计思路
1、 电源：电压和电流
2、 接口：串口、开关量输入、开关量输出
3、 开关量信号输出调理
1) TTL―>继电器
2) TTL―>继电器（反向逻辑）
3) TTL―>固态继电器
4) TTL―>LED（8字）
5) 继电器―>继电器
6) 继电器―>固态继电器
4、 开关量信号输入调理
1) 干接点―>光耦
2) TTL―>光耦
5、 CPU处理能力的考虑
6、 成为产品的考虑：
1) 电路板外形：大小尺寸、异形、连接器、空间体积
2) 电路板模块化设计
3) 成本分析
4) 器件的冗余度
1. 电阻的功耗
2. 电容的耐压值等
5) 机箱
6) 电源的选择
7) 模块化设计
8) 成本核算
1. 如何计算电路板的成本？
2. 如何降低成本？选用功能满足价格便宜的器件
十、 思考题
1、 如何检测和指示RS422信号
2、 如何检测和指示RS232信号
3、 设计一个4位8字的显示板
1) 电源：DC12
2) 接口：RS232
3) 4位3”8字（连在一起）
4) 亮度检测
5) 二级调光
4、 设计一个33位1”8字的显示板
1) 电源：DC5V
2) 接口：RS232
3) 3排 11位8字，分4个、3个、4个3组，带行与行之间带间隔
4) 单片机最小系统
5) 译码逻辑
6) 显示驱动和驱动器件
5、 设计一个PCL725和MOXA C168P的接口板
1) 电源：DC5V
2) 接口：PCL725/MOXA 8个RS232
1. PCL725，直立DB37，孔
2. MOXA C168P，DB62弯
3) 开关量输出信号调理：6个固态继电器和8个继电器，可以被任何一路信号控制和驱动，接口：固态继电器5.08直立，继电器3.81直立
4) 开关量输入调理：干接点闭合为1或0可选，接口：3.81直立
5) RS232调理：
1. LED指示
2. 前4路RS232全信号，后4路只需要TX、RX、0
3. 无需光电隔离
4. 接口形式：DB9（针）直立
第二部分：软件知识
一、 汇编语言
二、 C51
该部分可以从市场上买到的N种开发板上学到，至于第一部分，需要人来带吧
作者：南方的老树 ¶ 1/13/2007 0 comments
，这个问题想了很久了，也基本想通了。
在网络上很多初学者在问：怎样成为一个合格的电子工程师？
这个问题有很多答案。老树谈谈自己的看法。
第一步 入门-51核心和基本电路
中国人有10亿啊，每年有多少大学生毕业呢？我不知道。但是我看到有一张照片，
招聘会上熙熙攘攘，人来人往，十分震撼。从来没有一个时刻让我感觉到中国的人
力资源是如此的丰富。但是，从现在的大学毕业出来的学生学到了什么东西呢？一
些理论，跟实际脱钩的理论。有没有用呢？有点用。但是，在企业中，需要的是实
际干点事情出来，实际解决问题。所以说，很多企业不想要大学本科出来的大学生
，说动手，没有动手能力，不知道电阻电容长得什么样子，能够做什么？但是又自
视甚高，对工资的期望值比较高。等到能够干点事情了，又拍拍屁股跑了。所以企
业现在喜欢使用大专中专甚至是职业学校培训出来的小孩，至少这些孩子们知道自
己的份量，能够实实在在地做事。要知道，他们很多人的天赋并不差，有些人甚至
可以说聪明，只是因为很多人是家庭条件不好，打小就是苦孩子，没有条件接受良
好的教育。一旦给机会，他们都比较珍惜。
现在的大学，误人子弟甚多。扩招是没有错，但是，实验室扩了吗？教室扩了吗？
教师扩了吗？至少实验室是没有扩。老树认得的一个研究生说，只有到了一个阶段
，才能到实验室作实验。很多导师就是把学生当奴隶一样干活，要是在干活中能够
学到东西那就算是运气好的；运气不好的，直接就是导师的廉价的劳力了，学不到
东西，活倒干了不少。
但是，既然学生要拿文凭，要应付考试，没有办法，那怎么自救？
如果励志要做一名出色的电子工程师，老树可以谈谈自己的看法。
做一个电子工程师，先从51学起，这是得到公认的。不需老树饶舌。
首先，去买一个开发板，越便宜的越好，在上面可以练练keil C。最好再买一个仿
真器，这样调试的效率高。当然这个不便宜，但是我觉得可以志同道合的哥几个合
买。反正1天24小时，每人8个小时轮流上，有个几个月，C51语言也就差不多了。
其次，看看老树的文章，看看需要学点什么基本的东西。北京的大学生有福啊，没
事到中发去转转，认认老树的文章上说得哪些电阻、电容、三极管、芯片、接插件
什么的，看看自己的电脑上的主板、网卡、声卡、显卡是怎么画的，找找感觉，这
些板卡都是高手的杰作啊。
构思一个小的产品，按照老树文章上的思考题，找本protel99se的书，从每个菜单
练起，循序渐进，从单片机最小系统->输入->LED->RS232/RS422/RS485->固态继电
器、继电器等原理图画起，边画边学，一点一点做，做好了，最好找个高手看看，
找出毛病在哪里，再反复改进。在这样的模拟实战中找到感觉。
推荐老虎工作室的protel 99系列4本，写的还是循序渐进的，当然不便宜；咬咬牙
，可以合买一套，轮着看。
顺便说一句我对市场上的开发板的看法，这些开发板当然都不错，但是，只能学到
语言，不能教你画原理图和PCB，实际做的时候，还是需要高手带一带是最快的。
我就是一个朋友教我的，也就半天的功夫，就会了。当时还是DOS下的protel 3.16
版本。
以战养战。找个公司、企业，帮他们做个小产品，既能得到公司的高手的指点，又
能赚到一笔费用，岂不甚佳？这时，你的开发板、仿真器的费用就出来了。从原理
图->PCB->C51，单片机也入门了。
第二步：登堂入室-掌握系统的电路知识
这时，需要对电子技术的所有东东进行全面的了解，主要是看看杂志、BBS、网站
上的技术文章、何立民先生主持编著的《单片机应用技术大全》系列，将单片机和
它的配套的电路，输入输出、通讯等等做一个全面的了解。目标是为什么？系统的
技术储备。知道什么问题可以使用什么方法解决，可能在什么地方找到解决的方法
，这对你以后走上工作岗位，解决实际问题是非常有好处的。如果你真能这么做，
那么，你今后肯定比单位中的老同志还要棒。
老树在国营研究所的时候，曾经有一段时间无所事事，就是在那一两年的时间内将
研究所的技术杂志看了一遍，尤其是《电子技术应用》。打下了一个良好的基础。
这时，争取机会，学习高手们的硬件设计。一个比较快的办法就是到工控机的厂家
那里，看看工控机的板卡和调理板是怎样设计的，都使用了哪些东西。记得老树第
一次看到国外的一个器件，到处去问，也不知道是什么东东。后来在四通工控那里
看到了，原来是固态继电器。这时，脑子里关于固态继电器的知识都冒出来了。再
一看，配套市场大把的。
什么东西就是这样，你要是不知道它是干什么的，你天天看见，也熟视无睹。
有心人就是这样，在什么样的情况下，都能慢慢积蓄知识和力量。毕竟一个产品，
不是只会单片机就可以了，还是需要很多的外围电路，按照何老师的分类，前向、
后向、人机、互相通道等，才能做成一件产品的。
这个时候，抓住任何机会，去参与一个大型产品开发，在其中做一件事情，你可以
学到沟通、协作、界面等产品开发的一些要素。
第三步：勤奋至卓越
中国人多啊，每个人都是智商100，谁比谁傻啊。凭什么你比别人强？你能有好的
工作、好的收入，你能香车宝马，醇酒美人？老树认为，没有别的办法，就是*勤
奋。
勤奋学习-这个道理大家知道，知识就是金钱啊；
勤奋工作-想比别人多赚钱，在智商相同的情况下，就是*多付出时间干活，再提
高工作效率。别人5×8小时工作，你是7×16小时，再提高工作效率一倍，你不久
赚了比别人多5倍的钱吗？老树公司有2个员工，原来在老家种苹果，没有赚到钱，
到老树的公司中干活，计件，活忙的时候，早晨8：00起来，晚上12：00收工，年
底也赚了一笔钱回家，高高兴兴，老树也开心，原来一屋子人干的活，现在2个人
干了，公司管理省事了，员工也赚到了钱。
开发也是一样。当然，这个需要你的公司有这个机制，多劳多得的机制。但是，要
是现在没有，你要不要这样干呢？
我认为，需要。一方面，干别人的活，练自己的技术，长自己的本事。另一方面，
多干活，才能快速增长本事，技术才能跃变、突破，登堂入室，再得心应手、出神
入化。至少，熟练工种是没有问题的吧。
就象一壶水，老是小火，烧了半天，也是温吞水；可是大火一上，一会就开了，就
是这个意思。
你看《射雕英雄转》中的郭靖，没有别的本事，就是傻练，有一天开窍了，如有神
助。技术这个东西就是这样，突破了门槛，就是坦途。需要勤奋勤奋再勤奋。有一
天这个日子来了，你就苦尽甘来了。
勤奋还有另外一个含意，就是天道酬勤。其实是每个人看见勤奋的人，都会给他机
会的，觉得帮助这样的人，高兴；把事情放在他的手里，也放心。
还有一个含意是触类旁通。知识需要很多的参照物，去比较、联想、萃取、升华。
换句话，你可能付出的是其他人的n倍的努力，可是你得到的是n倍以上的回报，你
的知识已经不是简单的累加了，已经质变了。
如果你在这个单位，勤奋了，也出成果了，就是没有得到公平的待遇，也没有关系
。换一个环境就是了，总有人会欣赏你的。再说了，付出总有回报。
有些人习惯怨天尤人，没有好的老爸老妈，没有好的老师，没有好的同伴，没有好
的环境，没有好的老板。这些人需要去看看周立功的文章，看看周老师怎样一步步
成长的。
第四步：沟通、协作
原来还有，现在越来越少，做一个小的产品，就可以生活无忧。
第五步：对某个行业深入理解
每个人生存在这个世界上，大都需要有一门独到的技术；更何况你是这个论坛的读
者；
有的人天生千娇百媚，有的人天生金嗓子，有的人有个好的老爸老妈；这些都不足
为恃，更何况没有这些天赋呢？
当你掌握了单片机、ARM、CPLD/FPGA等高端的技术，应该说，养身立命是没有问题
了，可以解决人生的基本问题了；但是，还想更上一步，就需要对某个行业进入深
入的理解和挖掘。
我认识的*技术过上宝马豪宅生活的工程师，并不是在技术上一开始就有什么过人
之处，也不是说他的产品一开始就会比别人好很多，而是都是特别有韧性的人，都
在捕捉某个行业的机会，在某个行业内精耕细作，坚持不懈，别人都干其它的去了
，只有他还在这个行业中慢慢来，过上5年或者更多的时间，慢慢得到业内人士的
认可，产品不断改进，慢慢打开了销路，最后站住脚，机会来了，一下发达了。我
的一个朋友，就是这样修炼成了正果。
有个笑话，说：刚刚离开的行业，发展最快。说得就是这个道理。
中国大啊，市场大啊，只要认真耕耘，就会有收获。
所以，在目前的中国，技术人员还是有机会的，再过10年，可能就一点机会都没有
了。
需要去从事多个行业吗？就个体而言，不需要。那个行业都有金子。
就公司而言，需要吗？那要看你的公司有没有这方面的人才；还需要看有没有这个
方面的机制。否则，盲目的进行多个行业的扩展，没有必要。需要做的是至少在某
个行业做到前三名。
你看，原来的LOTUS的notes，卖给了IBM，原来只卖出去300万份，到了IBM，就卖
到了1000万份（大概吧）。产品就是这样，占领市场的同时，利润就有了，规模效
益就有了。一个公司的产品不需要太多，但是要卖的多，才是正路。想想看，同样
是产值100万，一个产品和10个产品的差别那就大了，研发、服务、维修，差的多
呢。
象吉列，就是那么个小刀片，作成这么大的企业，多么舒服。
象GE，每个行业都是业内的翘楚，那是资本主义社会200年的技术积累。在中国，
需要做的是每一个小的公司都是某个产品最突出的。从小的产品做起，做到国内最
好、亚洲最好、世界最好。就行了。中国就强大了。
到那个时候，才有可能出现象GE这样的大公司。才有形成这样的大公司的技术基础 ¶ 1/13/2007 0 comments
开关电源和线性电源的区别
线性电源的调整管工作在放大状态，因而发热量大，效率低（35%左右），需要
加体积庞大的散热片，而且还需要同样也是大体积的工频变压器，当要制作多组电
压输出时变压器会更庞大。开关电源的调整管工作在饱和和截至状态，因而发热量
小，效率高（75％以上）而且省掉了大体积的变压器。但开关电源输出的直流上面
会叠加较大的纹波（50mV at 5V output typical），在输出端并接稳压二极管可
以改善，另外由于开关管工作是会产生很大的尖峰脉冲干扰，也需要在电路中串连
磁珠加以改善。相对而言线性电源就没有以上缺陷，它的纹波可以做的很小（5mV
以下）。对于电源效率和安装体积有要求的地方用开关电源为佳，对于电磁干扰和
电源纯净性有要求的地方（例如电容漏电检测）多选用线性电源。另外当电路中需
要作隔离的时候现在多数用DC－DC来做对隔离部分供电（DC-DC从其工作原理上来
说就是开关电源）。还有，开关电源中用到的高频变压器可能绕制起来比较麻烦。
2.14 开关电源芯?
相对于线性稳压器来说，开关电源在计算机主板上、工控机主板和各种各样的电路
板上起着电压变换的作用。例如：将低电压，比如：电池转换成稳定的3.3V或者5V
，或者将高电压转化成DC5V、DC3.3V，或者将DC5V转换成3.3V和1.8V，例如，ARM
的电路板就需要这样的芯片，3.3V给ARM供电，1.8V给arm的core供电。以上
由于采用了开关电路，电源芯片的工作频率高，发热小，效率高。
同样的，还是芯片的巨头，MAXIM、LINEAR和TI等公司在电源转换芯片上是最为卓
越，无论从产品的种类，还是质量都是上佳的；
经常看电子产品世界和电子技术应用的网友一定对maxim的电源芯片印象巨深。五
花八门的电源芯片，让你无法选择到底选用那种是自己的所需要的。
在maxim的产品树中，对电源是这样分类的：
Power Supplies and Battery Management
Switchmode DC-DC Power Supplies 408
Isolated Power Supplies 22
Low-Dropout Linear Regulators 75
White LED Drivers 13
Low-Side MOSFET Drivers 14
High-Side MOSFET Drivers 6
ORing MOSFET Controllers 2
Battery Chargers 36
Battery Protectors, Selectors and Monitors 17
Regulator + Reset Circuits 4
Current Sense Amplifiers 22
LCD/ECB/CCFL Display Bias Supply 87
ALSO SEE: Hot-Swap and Power Switching
ALSO SEE: Voltage References
我们经常使用到的是Switchmode DC-DC Power Supplies ，这里有分成n种。老树
比较熟悉的是step-down电源芯片，也就是所谓的从高电压下降到低的电压的芯片
；从低到高，当然是step-up电源芯片。
象philips的电动剃须刀，里面肯定有电源管理芯片，当电池电压下降，但是，电
池又有电的时候，能够输出恒定的电压，榨干电池内的最后一点电能，能够舒适地
使用一段很长的时间。
比如，你的电路板上只有DC24V电压，但是，还需要Dc5V/2A的电源，这么高的压降
，使用线性稳压器显然不合适，如果使用DC/DC模块，成本太高，体积也比较大，
所以，得选用一款芯片完成这个功能。
按照maxim给出的复杂的选择，根据你的要求，多选择几项，maxim会给出一个清单
，在清单中去选择你最适合你的需求的芯片。
老树原来使用过的完成此项功能的芯片是：MAX724、LT1076；这2款芯片需要1个
50uH的电感才能输出Dc5V电源；但是，这种开关电源芯片有个好处，就是输入只要
在它的允许的范围内波动，或者负载在变化，输出DC5V电源十分稳定。
电源的范围从Dc10V～DC40V，max724均能输出5A的DC5V电源。
Maxim724下载连接地址：
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=153160
LT1076下载链接地址：
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=157742
在ARM上使用的电源芯片是TI公司的TPS767D318。
下载链接：
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=122122
在沙老师的书中，也介绍了几款电源转换芯片，可供参考。
如果是作为隔离电压产生，例如：5V转换成隔离的5V，用在光耦、通讯等电路中，
去自己做隔离电路就有点划不来，不如去买现成的DC/DC模块。这点国产的模块做
的不错，象老树常用的Dc12V/DC5V500mA的模块，大约30元，质量还是不错的。
2.15 器件选购、芯片批号、封装知识等
在市场上买芯片，千万注意不要买到旧片、拆机片；旧片、拆机片有些凑合能用，
有些干脆不行；即使现在能用，寿命肯定有限；
旧的就是旧的，肯定瞒不过有心人；主要是从芯片的管脚的崭新程度、芯片印刷的
质量等仔细观察。
旧的芯片往往管脚参差不齐、搪锡发乌、包装的管子不够新；而且往往是芯片的表
面发白，那是因为被打磨过了，然后重新丝网印刷上厂家名称、批号等；
所以最好是买激光打标的器件，激光打标的产品肯定是新货，或者没有使用过的货
；而且买的时候需要注意，器件的批号最好是最近当年的或者是最近几个星期的产
品；总而言之，别花冤枉钱，还影响产品的质量。
同样的产品，不同厂家的质量也不一样。我比较喜欢的是美国TI、摩托罗拉MC、
MAXIM、LINEAR的产品；假的也少；
例如，max7219芯片上有一下标志：
MAXIM
MAX7219CNG
0323PY
MAXIM就是芯片的厂家；
MAX7219CNG是厂家的型号，CNG跟封装和7219这个系列产品的细微的差别有关；
03是指2003年；23是指该年的第23周；一年是52周，所以这个数字不会超出52；
激光打标是在芯片上形成一个暗色的与芯片表面有一个明显对比的标志；中关村的
大恒公司就有激光打标机的业务；但是未必是在芯片上打标；
有时，激光打标会产生类似暗黄色的标志，这跟激光器功率和芯片封装材料有关。 ¶ 1/13/2007 0 comments
电容有直插和表面贴的不同封装。
电解电容表面贴封装的通常耐压值不超出25V，电容值不超出100u。再大，就只好
使用直插的了。其它的电容，磁片和独石都有表面贴封装的。
2.9 电阻和电位器
2.9.1电阻的种类
2.9.1.1 普通电阻
电阻种类按照工艺可以分为碳膜电阻和金属膜电阻；
按照功率可以分为小功率电阻和大功率电阻，大功率电阻通常是金属电阻，实际上
应该是在金属外面加一个金属（铝材料）散热器，所以可以有10W以上的功率；在
电子配套市场上专门卖电阻的市场上可以很容易地看到。
金属电阻通常是作为负载，或者作为小设备的室外加热器，如，在CCTV的一些解码
器箱和全天候防护罩中可以看到。
电阻在电路中起到限流、分压等作为。通常1/8W电阻已经完全可以满足使用。但是
，在作为7段LED中，要考虑到LED的压降和供电电压之差，再考虑LED的最大电流，
通常是20mA（超高亮度的LED），如果是2×6（2排6个串联），则电流是40mA。
不同厂家选用不同材料的，压降有所不同。所以，需要加上电试一下，但是，不要
让Led的电流超出20mA（单只LED），这时加大电流亮度也不会增加，但是LED的寿
命会下降，限流电阻的大小就是压降除以电流。电阻的功率随之可以算出。
这个使用初中的知识就够用了。
2.9.1.2 电位器
电位器就是可调电阻。在初中学物理时，中学老师拿一个很大的圆筒状的东东，上
面有一个滑杆，跟这个东西很类似。
它的阻值在1～n之间变化。
N=102、502、103……
102=10*10的2次方，也就是1000欧姆，1K
同理，502=5K。
这种表示的方法跟电容是一样的。
电容104=10*10的4次方pf，电容的基本单位是pf，1u=1000000pf，所以，
104=100000pf=0.1u；
电位器又分单圈和多圈电位器。
单圈的电位器通常为灰白色，面上有一个十字可调的旋纽，出厂前放在一个固定的
位置上，不在2头；
多圈电位器通常为蓝色，调节的旋纽为一字，一字小改锥可调；
多圈电位器又分成顶调和侧调2种，主要是电路板调试起来方便。
有些是仪器仪表设备，通常是模拟电路，有一些不确定的因素，需要调节才能达到
最理想的效果；有些是设备本身就需要输出一个可变的东东，如电压和电流，也需
要一个电位器。
2.9.1.3 排电阻
是sip n的封装，比较常用的就是阻值502和103的9脚的电阻排；象sip9就是8个电
阻封装在一起，8个电阻有一端连在一起，就是公共端，在排电阻上用一个小白点
表示。排电阻通常为黑色，也有黄色；51系统的P0需要一个排电阻上拉，否则，作
为输入的时候，不能正常读入数据；作为输出的时候，接7407是可以的，不需要上
拉电阻；但是，接其它的芯片，还是不行。有兴趣可以看看51的P0的结构；没有兴
趣，依葫芦画瓢，照做没错。
2.9.1.4 光敏电阻
当照在光敏电阻上的光强变化时，电阻值也在变化。显然这是半导体材料的特性。
使用光敏电阻可以检测光强的变化。
思考题1：
有一个LED显示设备，要求，当光强变化的时候，LED的亮度随着光强变化；光线越
强，LED越亮；反之亦然。怎么使用单片机实现此项功能？可以是多级调光，如8级
调光；也可以做成无级调光。
2.9.2 电阻的封装
电阻的封装有表面贴和轴向的封装。
轴向封装有：axial0.4、axial0.6、axial0.8等等；axial在英语中就是轴的意思
；
表面贴电阻的封装最常用的就是0805；当然还有更大的；但是更大的电阻我想就不
是很常用了。
电位器的封装在protel的书种可以很方便地找到。但是如果直接使用，可能会有一
些偏差。老树早期就犯过这种错误，导致电位器旁边的器件安装费劲。
搞硬件和软件是有所不同的，搞硬件的人，一定要精确。
在硬件上的一个小的错误，都会造成这块板的推倒重来；因为产品是不能有飞线的
；而这个小小的错误相当于软件上的一条语句，在软件调试阶段悄悄改掉，可以神
不知鬼不觉；在PCB上，特别恶心。而且谁都知道-老板最知道。
什么是精确呢？
1． 对你所要实现的工作的目标理解准确；
2． 对你的电路图要清楚每一个器件在其中所起的作用；如果不明白，可以找一个
专家问问，得到确认；如果不清楚，可以先试试；
3． 对每一个器件的封装要严格把握，该是什么形状、外形一定要完全一致；还有
考虑到空间是不是对其它的板卡器件有影响；对边缘连接器件与电路板的边缘之间
的距离、ISA和PCI的边缘连接件与挡板之间的关系要完全把握才能去做电路板；否
则只是浪费金钱和时间；
对边缘器件与边缘之间的距离要是不能有把握的话，可以找3个人，每个人都计算
一遍，取个平均值，基本上就差不多了。
4． 对单片机的资源能不能作成这件事情一定要有把握，CPU运算速度和字长、内
存够不够大、程序存储器够不够大，需要仔细的规划；
5． 原理图经过专家认可无误后，画出来的PCB需要做网络检查，做到与原理图完
全一致；
2.10 继电器、固态继电器
2.10.1 继电器
继电器，就是利用继电器的线包在加电后产生的磁力，将2个电极吸合在一起；初
中还是高中的物理有它的原理。有兴趣可以打开一支看看，很好玩的。
继电器有：
1） 公共端：COM
2） 常开：normal open，NO
3） 常闭：normal close，NC
继电器主要指标：
工作电压：
工作电压有直流和交流的2种；
在PCB上，通常是直流的；交流的继电器通常是AC24V的居多，当然，还有AC220V的
。交流的继电器国产的比进口的，比如，idec，OMRON，fujitsu便宜很多，当然，
质量也差一些。
可以在百度上专门搜索一下继电器，上面有一些厂家产品的介绍。
常用的小功率的继电器是national 的居多，OMRON也有，便宜一些，一盒50只。
常用的电压有：
DC5V/DC9V/DC12V/DC24V等；
根据触点数量，可以分为：
单刀单掷/SPST
单刀双掷/SPDT
双刀双掷/DPDT
四刀双掷等/?
还要根据触点容量来分。
一般的都是DC30V/1A或者DC30V/2A，AC110V/0.2A，再大，就不能使用继电器了，
因为在触点切换，电流通过的瞬间，会产生拉弧，烧毁触点，使得切换不可*；这
是，可以使用固态继电器。
实际上，在PCB上的继电器的任务就是给出一个干接点信号，作为控制信号使用，
传递的是一个信号，而不是能量。或者控制一个大功率的开关等，让大功率的开关
去控制功率的传递；但是，后者也不如固态继电器来得方便。
继电器的封装通常是DIP16或者以上；也有更小的继电器，但是，价钱跟DIP16的差
不多。
注意：DIP16的继电器只有8个管脚；所以设计封装时，不要图省事直接使用DIP16
，这样容易在焊接的时候焊反了，导致出错。要专门设计继电器的封装，该有几个
脚就使用几个脚。
2.10.2 固态继电器
固态继电器，说白了，就是使用发光管触发的过零触发的可控硅。
可以说，跟光耦很相似，也是4个管脚，只是区别在：
4） 直接使用直流电压控制；可以认为内部已经有了一个限流电阻；
5） 接收光信号的一端是过零触发的可控硅；
可以说是一个电子开关，无触点的继电器。
因为无触点，所以可以通过大电流而不产生拉弧，工作寿命与开关次数无关。
触点作为信号使用的继电器的时间的工作寿命是100万次到300万次，可以查看技术
手册；
固态继电器可以认为是无限次的，所以在大电流和频繁开关的场合，使用固态继电
器。
固态继电器触点通过的信号通常是交流电压，但是也有直流电压的。
固态继电器可以通过AC220V或者AC380V以下的交流电；它的2个指标：
1） 工作电压，通常为DC5V和DC12V，也有DC24V的；
2） 工作电流：AC220V/1A/2A/4A不等。
国产的固态继电器质量不错，跟进口的没有区别，就是封装的质量太差，一批买回
来，个个都不一样，焊在电路板上东倒西歪，不美观；至于小功率的国产的继电器
市场上比较少见，有也不敢使。
进口的固态继电器有美国的和日本的，4A以上的比较贵，日本的OMRON的固态继电
器2A的才卖8元，侃侃价估计还能便宜，体积小，封装绝对的准确，可以很整齐地
在电路板上排列，不占地方；
2.12 线性电源：变压器、整流桥与三端稳压器
什么是线性电源？为什么叫线性？老树查了网络上的资料，也没有答案，只好等待
高明教我。
PCB上需要供电，就需要电源。电源分2种，一种是线性电源，象7805，就是线性电
源；
一种是开关电源，是将AC220V直接整流滤波成高压，推动功率管工作在100Khz以上
，再整流滤波成低压。
开关电源的工作原理可以通过百度查到。
线型电源需要工频变压器，将AC220V变换成低压，经过全桥的整流，和大电容的滤
波，成为脉动的直流，再经过三端稳压器，输出直流电压。
输出端还需要大的电解电容滤波。注意这时要选用足够大的电容容量和耐压值的电
解电容。耐压值不够，你就等着听响吧。电容容量不够，整流输出的电压和输出的
电压的压差不够，输出电压会有纹波，单片机系统工作不正常。
通常电路板上需要的是DC5V，一般来说，现在的电路板，一片7805，再加散热片也
基本够用了。功率越大，散热片也越大。
变压器有多种规格：
1、 普通E型矽钢片绕制的变压器，现在最大量的是广西普宁雄英出的变压器，通
过了长城认证，质量是不错的，最大的好处是便宜，现货量大；通常的规格是单9V
、12V，双9V、12V等；可能这个地方出矽钢片，有这样的矿藏。
2、 环型变压器，象个椭圆型；
3、 最近好像圆形的变压器也多起来了，后2种变压器应该是漏磁小、发热少、效
率高，大功率的整流时使用，当然单位瓦数也贵啊，按照1元/W计算预算应该差不
多了。
这2种变压器都需要定制，可以定制各种规格的。
4、 焊在电路板上的变压器，比较有名的是兵字品牌。在《电子技术应用》和《电
子产品世界》上常年做广告。秦皇岛也有一家，好像叫耀华。
怎么计算变压器需要多大的功率？
首先，计算功耗。比如：Dc5V/0.25A，也就是1.25W的功耗。
7805效率50％，变压器效率50%，就是说，需要6W的变压器。
Dc5V/0.25A的输入压差大概在3V，6V的变压器整流出来的电压是大约6×1.4＝8.4V
，也差不多了。所有选用AC6V/6W的变压器。再到市场上找一个差不多的变压器用
上就行了。
注意：电流越大，压差越大；在电路工作的时候，可以拿示波器看看电源的波形是
不是平稳。
78系列的芯片做的比较多而好的是美国国家半导体公司（national semiconductor
）的LM780X和摩托罗拉公司MC780X 等2大系列。
78系列是高压差的稳压芯片，现在有低压差的稳压芯片，其机理参见沙占友老师的
书籍。有LM2930、LM2937、LM2940C、LM2990等4个系列。
如果需要更大的电源供给，或者使用开关电源，或者去买成品的线性电源，象辽宁
朝阳4NIC的电源，质量不错，价格也不错。 ¶ 1/13/2007 0 comments
2.7 光电管
2.8 电容
2.9 电阻
2.10 固态继电器
2.11 继电器
2.12 变压器与整流桥
2.13 三端稳压器
2.14 开关电源芯片
2.15 封装知识、芯片批号等
2.16 接插件
2.17 器件选购的知识
2.6 三极管
2.6.1 三极管的4种工作状态
1) 饱和导通状态
饱和导通=0
2) 截止状态
饱和导通=1
3) 线性放大状态
作为低频放大器时使用，具体的可参见有关电子线路的书籍；
4) 非线性工作状态
在无线电通信系统中，作为混频器等使用。具体的可参见有关电子线路的书籍；
愚记得南京工学院也就是现在的东南大学在80年代初期有一套《电子线路》5本，
是电子专业的书籍，比较难懂；现在，即使是在电子专业的学生中，也应该降低了
对三极管的哪些复杂的参数的要求了吧；在实际使用时，即使是模拟电路、非线性
电路，也都是集成电路了，谁还使用三极管自己做呢？如果万一需要，现学也来得
及。这套书很强的。编写人在那个年代肯定都是牛人。
学三极管这些参数很繁琐的，要是现在的非电子类的大学生或者大专生们还学这些
玩意，我只能说是学校在误人子弟了。
好多学校都在扩招，很多学生念了4年下来，学了一堆过时的理论，跟实际的东西
一点没有接轨，不知道7407是干什么用得，不知道三极管的几个状态；我只能无话
可说。
所以，念了4年下来，跟企业的需求还有一段距离，还需要从头来过；聪明的学生
赶紧抓住机会去学习，去实习，这样，还可以赶紧补上实际应用的这一课。
言归正传。
参见下图：
当单片机的口线输出电平为1时，三极管的be结导通，ce结导通，输出的电压值为
0V；
当单片机的口线输出电平为0时，三极管的be结不导通，ce结截止，输出的电压值
为5V；
在这种数字电路的应用中，相当于三极管是一个反相开路门。
计算是否导通，公式如下：
I＝B（放大倍数，希腊字母的贝塔）×Ibe
当Ice
相差越大，饱和程度越深，Vce越小，三极管的输出内阻越小；
这个概念要用到光电管中。
设计使用时大概算算，心里有个数；在电路板上试试，行的通，那就是它了。可以
测量Vce值，至少要小于0.1V就可以了。
常用的PNP三极管是2N5551，驱动40mA的LED（电压在24V）、蜂鸣器等均没有问题
。
2.6.2 三极管的具体应用
实际上，已经有象7407、ULN2003可以取代三极管在数字电路中的作用；但是，有
时是受到PCB面积的制约，有时是为了降低成本，有时是因为布局方便，在1~2个输
出点时，还是可以使用三极管来做驱动的。
例如：驱动一个蜂鸣器；往往系统中的蜂鸣器跟其它驱动设备，继电器等，距离较
远；这时，没有必要使用一片7407，或者ULN2003来驱动；驱动的接口如下：
Re:从51初学者到电子工程师（转帖）
2.7 光电管
我这里所谓的光电管有2种：
1) 反射型光电管
2) 对射型光电管
这2种产品在市场上又可分为调理好的和没有调理好的；
这2种光电管在电子产品世界和电子技术应用杂志上都有大量的广告。随便找一本
都有。
我所说的调理好的指的是内部已经加了限流电阻和输出的放大驱动电路了。它的特
点是只有3根线，电源2根，输出信号一根，TTL电平的；但是，有时受到某种限制
，需要使用没有调理好的，怎么办呢？
参见下图：光电管原理框图
这种没有调理好的光电管在使用时，需要做一块小的电路板，在发光管加限流电阻
，在光电三极管的集电极加上拉电阻到5V，如下图所示：光电管工作框图1。
但是，在使用中我发现，输出的信号不稳定，尤其是在使用比较长的电缆传输到单
片机的时候；究其原因，我认为是由于反射或者对射的红外光落在光电三极管的靶
面上，光强未能导致光电三极管深度饱和，使得输出的内阻偏大，环境的噪声和电
缆的干扰信号容易在线路上叠加的缘故；
为了可*工作，仿照达林顿管的结构，在光电三极管的输出端加一个限流电阻接到
NPN的B结，当无光的时候，2N5551饱和导通，输出电压为0V；实际测量小于0.1V；
当有光，甚至是弱光时，2N5551截至，输出电压为5V。将3K电阻换成更大或更小的
电阻，可以调整光电三极管的输出的灵敏度。
具体工作过程可以自行分析，做个实验。
2.8 电容
2.8.1 电容的主要种类
电容有以下几大类：
1) 电解电容
2) 独石电容
3) 磁片电容
4) 胆（左金右旦）电解电容
5) 涤纶电容等
电容的指标是：耐压值和电容容量。例如：220u/50V，就是说，这个电解电容耐压
值为50V，容量为220u。
电容的容量跟电容的介质有关。
顾名思义：
电解电容为电解质作为介质的，铝作为电极；
独石电容是使用石头作为介质的；
磁片电容是磁片作为介质的；
胆（左金右旦）电解电容使用电解质作为介质，但是，电极采用胆（左金右旦）金
属。
涤纶电容采用涤纶作为介质。
有兴趣的网友可以拆一个电容看看。
2.8.2 电容的使用场合
1. 电源稳压和滤波
电解电容主要是用来稳压和低频交流滤波的；高频滤波是使用磁片电容和独石电容
。
当电解电容作为稳压时，接在整流桥和三端稳压器的输出端，起到稳定电压的作用
。其工作机理相当于一个水库，从上游来的带有波浪的水到了水库，就变的平滑了
。
但是，铝电解电容的电解质随着时间的推移会干涸，所以在设计时需要留有余量，
保证系统正常工作到它的寿命。
有些远端供电的直流电源，接到电路板的输入端时，需要在电路板的电源输入端加
一个大的电解电容，通常可以是220u/25V，这样，这块电路板需要供电时，不是直
接从电源处取，而是从电容中取电，可以得到稳定的电流供给；
但是，电解电容只能滤除低频的波动；对于直流电源中的高频波动，可以加一个
0.1u或0.01u的独石电容或者磁片电容。
很多教科书都指出，在每一个芯片的电源和地两端接一个0.1u或0.01u的独石电容
或者瓷片电容，解决芯片的供电过程中，由于电路板的走线电感产生的电源开关噪
声尖峰。这种作用下的电容叫去耦电容。这是电路板的常规的设计；
2. 定时参数
对于象555这样需要外接电容产生稳定的脉冲的器件，涤纶电容是首选。可以想象
，涤纶一层又一层缠绕，受到温度变化引起的涤纶的面积的变化的相对值要远远小
于独石电容的介质石头受到温度变化而引起的变化值。
3. 产生其它电压
有些需要从单一电压产生其它的电压的芯片，如：max232，需要外接电容才能实现
。
参见max232技术资料。
外接01.u的胆电容。 ¶ 1/13/2007 0 comments
2.1 简述
2.2 74系列
2.3 CD4000系列
2.4 光耦与光电管
2.5 三极管
2.6 电容电阻
2.7 固态继电器
2.8 继电器
2.9 变压器和三端稳压器
2.10 开关电源芯片
2.11 封装知识、芯片批号等
2.12 接插件
2.13 器件选购的知识
第三课 数字量的输入输出
第四课 单片机的通讯接口
第五课 单片机系统设计的硬件构思
第六课 单片机程序的框架（汇编版本）
第七课 模拟量的输入输出
……
各位多提宝贵意见。
保证实用。如果程序里面有一些例程，也是已经经过测试可以拿来就用的；实际上
是我早年的一些产品的程序的一部分；不好意思，都是汇编的。
写的时间只有周末会多一些，可以保证做到一周一课；尽量能够提前，但是这要看
看工作忙不忙了。
坊间有一些参考书，准备今天上午到北京中发市场转了一圈，我记得以下参考书目
较好：
1. 周航慈：《单片机程序设计》
2. 徐涵芳：《MCS-51单片机结构与设计》
3. 何立民：《......》
有了这些就基本够用了；其它的很多都是资料的翻译；如果英文不好，可以看看；
英文好的话，可以不必了，省电钱买开发系统和编程器、开发板什么的，需要什么
资料直接下载PDF文件好了。
要想成为电子工程师，需要宽带，在家里安装包月的adsl或者长宽，绝对值得。
实际上，网络上什么都有了，就是一个网络数据库，要好好利用。
网上自有黄金屋，网上自有颜如玉……
第二课 基本的芯片和分立器件
2.1 简述
有必要对以下系列的芯片和分立器件进行介绍。
除了单片机作为控制器的核心外，作为一个产品，由很多东西构成；所以，在讲系
统之前，先将这些零零碎碎的东西一并交待。就好像一栋房子，有各种各样的构件
组成，下面的这些东东就像砖瓦一样，没有不行。
2.2 74系列芯片
74系列的芯片的下载地址：
http://www.dainau.com/TTLDATASHEET.htm
http://www.100y.com.tw/asp/class36_40.htm
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/default.htm
74系列的芯片是古老的一族，大部分的芯片现在均已不用了，但是，实际上，在目
前的系统中，还能看到一些芯片，有些芯片现在还在系统中使用，例如：
1、 7404 – 6个反相门
下载地址：
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=125533
将输入的TTL逻辑反相，如：0->1，1->0
2、 7407 – 6个集电极开路门
下载地址：
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=125518
由于集电极开路门可以外接高电压，可以最高到DC30V，电流最大到39mA，通常我
用它驱动8字数码管和继电器等大电流的负载；开路门内部结构是达林顿管的，输
出的逻辑是正的；
与其类似的芯片是7406，只不过是反相开路门。
3、 74LS573与74LS373 – 8 数据锁存器
74LS373下载地址：
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=129171
74LS573下载地址：
http://www.yddz.net/yddzsourse/pdf/74hc573.pdf
引入几个概念：
1. 真值表
参见74LS373的PDF的第2页：
Dn LE OE On
H H L H
L H L L
X L L Qo
X X H Z
这个就是真值表，表示这个芯片在输入和其它的情况下的输出情况。
每个芯片的数据手册（datasheet）中都有真值表。
布尔逻辑比较简单，在此不赘述；
2. 高阻态
就是输出既不是高电平，也不是低电平，而是高阻抗的状态；在这种状态下，可以
多个芯片并联输出；但是，这些芯片中只能有一个处于非高阻态状态，否则会将芯
片烧毁；
高阻态的概念在RS232和RS422通讯中还可以用到。
3. 数据锁存
当输入的数据消失时，在芯片的输出端，数据仍然保持；
这个概念在并行数据扩展中经常使用到。
4. 数据缓冲
加强驱动能力。74LS244/74LS245/74LS373/74LS573都具备数据缓冲的能力。
OE：output_enable，输出使能；
LE：latch_enable，数据锁存使能，latch是锁存的意思；
Dn：第n路输入数据；
On：第n路输出数据；
再看这个真值表，意思如下：
第四行：当OE＝1是，无论Dn、LE为何，输出端为高阻态；
第三行：当OE＝0、LE＝0时，输出端保持不变；
第二行第一行：当OE＝0、LE＝1时，输出端数据等于输入端数据；
结合下面的波形图，在实际应用的时候是这样做的：
a． OE＝0；
b． 先将数据从单片机的口线上输出到Dn；
c． 再将LE从0->1->0
d． 这时，你所需要输出的数据就锁存在On上了，输入的数据在变化也影响不到输
出的数据了；实际上，单片机现在在忙着干别的事情，串行通信、扫描键盘……单
片机的资源有限啊。
在单片机按照RAM方式进行并行数据的扩展时，使用movx @dptr, A这条指令时，这
些时序是由单片机来实现的。
后面的表格中还有需要时间的参数，你不需要去管它，因为这些参数都是几十ns级
别的，对于单片机在12M下的每个指令周期最小是1us的情况下，完全可以实现；如
果是你自己来实现这个逻辑，类似的指令如下：
mov P0,A ;将数据输出到并行数据端口
clr LE
setb LE
clr LE ;上面三条指令完成LE的波形从0->1->0的变化
74ls573跟74LS373逻辑上完全一样，只不过是管脚定义不一样，数据输入和输出端
各在一侧，PCB容易走线；所以大家都喜欢使用这个芯片。
4、 74LS244 – 数据缓冲器
下载地址：
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/74F244.pdf
数据输出能力比较强，输出电流可以到40mA以上；
4个缓冲器分成2组，具有高阻态控制端口
5、 74LS245 – 总线缓冲器
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/74F245.pdf
双向数据接口，通常在ISA板卡上可以看到；
早期的51系统中，为了扩展RAM、eprom、A/D、D/A、I/O等经常可以看到这个片子
；
为了增强驱动能力，有时是为了隔离输入和输出，主要是布线方便，象74LS573一
样，输入、输出在一侧，经常用到这个片子
6、 74LS138 – 三－八译码器
http://www.mcu51.com/download/digitpdf/74xx/74F138.pdf
在早期的51系统的扩展中，作为地址选通的片子，可以经常看到。
另外一个类似的芯片是74LS154，是4-16译码器，现在更是少见了。
有兴趣的可以研究一下何立民的经典著作中的有关章节。
知道有这么一个芯片就可以了。
2.3 CD4000系列
CD4000系列的芯片，除了跟74系列的电气特性有所区别外，例如：
1) 电压范围宽，应该可以工作在3V～15V，输入阻抗高，驱动能力差外，跟74系列
的功能基本没有区别；
2) 输入时，1/2工作电压以下为0，1/2工作电压以上为1；
3) 输出时，1=工作电压；0=0V
4) 驱动能力奇差，在设计时最多只能带1个TTL负载；
5) 如果加上拉电阻的话，至少要100K电阻；
6) 唯一现在使用的可能就是计数器，CD4060的计数器可以到14级二进制串行计数/
分频器，这个74系列的做不到这么高；
下载地址：
http://www.100y.com.tw/asp/class36_40.htm
http://www.100y.com.tw/pdf_file/CD4060.PDF
2.4 ULN2003/ULN2008
它的内部结构也是达林顿的，专门用来驱动继电器的芯片，甚至在芯片内部做了一
个消线圈反电动势的二极管。ULN2003的输出端允许通过IC 电流200mA，饱和压降
VCE 约1V左右，耐压BVCEO 约为36V。用户输出口的外接负载可根据以上参数估算
。采用集电极开路输出，输出电流大，故可以直接驱动继电器或固体继电器(SSR)
等外接控制器件，也可直接驱动低压灯泡。
经常在工控的板卡中见到这个芯片。
有个完全一样的型号：MC1413，不过现在好像不怎么见到这个型号了，但是管脚与
2003完全兼容。
ULN2003可以驱动7个继电器；ULN2008驱动8个继电器。
ULN2003下载地址：
http://www.hqew.com/document/detail.asp?pdid=148212
ULN2008下载地址：
没有找到。奇怪啊。
2.5 光耦
光耦是做什么用的？光耦是用来隔离输入输出的，主要是隔离输入的信号。
在各种应用中，往往有一些远距离的开关量信号需要传送到控制器，如果直接将这
些信号接到单片机的I/O上，有以下的问题：
1) 信号不匹配，输入的信号可能是交流信号、高压信号、按键等干接点信号；
2) 比较长的连接线路容易引进干扰、雷击、感应电等，不经过隔离不可*
所以，需要光耦进行隔离，接入单片机系统。
常见的光耦有：
1) TLP521-1/ TLP521-2/ TLP521-4，分别是1个光耦、2个光耦和4个光耦，HP公司
和日本的东芝公司生产。
下载地址：
http://www.100y.com.tw/pdf_file/TLP521-1-2,4.PDF
发光管的工作电流要在10mA时，具有较高的转换速率；
在5V工作时，上拉电阻不小于5K，一般是10K；太小容易损坏光耦；
2) 4N25/4N35，motorola公司生产
下载地址：
http://www.100y.com.tw/pdf_file/4N25-8,35-7,H11A1-5.PDF
隔离电压高达5000V；
3) 6N136，HP公司生产
下载地址：
http://www.100y.com.tw/pdf_file/6N135-6.PDF
要想打开6N136，需要比较大的电流，大概在15~20mA左右，才能发挥高速传输数据
的作用。
如果对速率要求不高，其实TLP521－1也可以用，实际传输速率可以到19200波特率
。
选择光耦看使用场合，tlp521-1是最常用的，也便宜，大概0.7~1元；
要求隔离电压高的，选用4N25/4N35，大概在3元左右；
要求在通讯中高速传输数据的，选用6N136，大概在4元左右。
光耦应用的原理框图如下所示：
1. 输入干接点隔离
2. 输入TTL电平隔离
3. 输入交流信号隔离
4. 输出RS232信号隔离
5. 输出RS422信号隔离
光耦除了隔离数字量外，还可以用来隔离模拟量。将在今后的章节中描述 ¶ 1/13/2007 0 comments
实际上，51单片机核心外围电路是很简单的，一个单片机＋一个看门狗＋一个晶振
＋2个磁片电容；
1. 单片机：atmel的89C51系列、winbond的78E52系列，还有philips的系列，都差
不多；现在有一些有ISP（在线下载的），就更好用了；
2. 看门狗：种类很多，我常用的有max691/ca1161和DS1832等，具体看个人习惯、
芯片工作电压、封装等。Max系列和DS系列，还有IMP公司的，种类很多，一般只需
要有最基本的功能就可以了；原来我使用max691，但是max691比较贵，因为它有电
池切换功能，后来新设计电路板，就都采用ca1161了。
很早以前的电路设计中，现在可能还有人使用，使用一个电阻和一个电容达成的上
电复位电路；但是，这样的复位电路一个是不可*，为什么不可*，网络上能找得
到专门论述复位电路的文章；更重要的是，51系列的单片机比较容易受到干扰；没
有看门狗电路是不行的，当程序跑飞时，回不来了，死在那里。
常规的做法是买一个专门的看门狗电路，完成复位电路和看门狗电路的功能。
这些芯片的资料很容易在网络上找到，通常使用百度搜索就可以了；看见有PDF的
字样，就点击下载；使用网际快车flashget下载也是最好的；
这些资料通常是pdf格式的文件，所以，还需要一个pdf的阅读器。
百度网址：http://www.baidu.com
网际快车下载网址：http://www.skycn.com/soft/879.html
PDF阅读器下载网址：http://www.chinapdf.com/download.htm
实际上，有了百度和其它的搜索引擎，很方便下载到这些芯片的资料，比光盘还方
便，不需要去到处找。
单片机和单片机抗干扰能力是不一样的。如果你的产品是工作在干扰比较大的环境
，可以试试选用不同品牌的单片机；原来我在一个光电所，做YAG激光治疗机的控
制部分，脉冲激光机的电源放电的时候，能量是很大的，在采取了所有能够想到的
光电隔离等措施之后，还是不行；后来，选用了intel的8031，就可以了。小声的
说：当时的philips的单片机抗干扰性能是最差的，可能跟Philips主要是用在民用
领域有关。现在不知道怎么样了，有人知道的话告诉我。
单片机的输入输出口线是最容易引进干扰的地方；在严重干扰的情况下，需要将所
有的口线光电隔离。
3. 晶振：一般选用11.0592M，因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率；也
可以使用36.864M，这个频率是1.8432M的20倍，看别人的电路板上用过，我也没有
用到。这2种晶振很容易买到，价钱跟12M的一样。书上说，12M的晶振也能得到
9600的波特率，但是，实际用的时候，会每隔一段时间就出错一次，好像累积误差
一样，比较奇怪。
即使你的单片机系统不使用RS232接口，也可以做一个Rs232，留着做测试，或者预
留等等，没有坏处。除非你的单片机系统的口线不够用了。
4. 磁片电容：22pf～30pf，可以在有些书上找到什么晶振频率对应什么容量的磁
片电容，但是，我都是随便拿来使用，反正在11.0592M下，都没有问题；如果你用
到了更高的频率，最好还是找找资料看看。
参见以下电路图：
如果你的单片机系统没有工作，检查步骤如下：
1. 查看门狗的复位输出，可能的话在电路板上加一个LED，下拉，这样看起来就更
方便；要是看门狗复位信号有，往下；
2. 查单片机，看看管脚有没有问题；一般编程器能够将程序写入，说明单片机是
好的；最好手头上准备一个验证过的单片机，内部有一个简单的程序，比如，在某
个口线上输出1个1秒占空比的方波等，可以使用万用表测量。
加一句：设计产品时，要在关键的地方：电源、串口、看门狗的输出和输入、I/O
口等加不同颜色的LED指示，便于调试；作为批量大的产品，可以去掉部分LED，一
方面是降低成本、一方面是流程保密；
3. 再查磁片电容，有些瓷片电容质量不行，干脆换了；顺便说一下，换器件最好
使用吸锡带，将焊盘内的锡吸干净，再将器件拔出，这样不会损伤焊盘内的过孔；
再将新的瓷片电容焊接上去的时候，用万用表量量是好的再焊；
4. 最后只有换晶振了；切记要买好的晶振，有些品牌质量比较好。
5. 以上按照以上步骤检测时，将无关的外围芯片去掉；因为有一些是外围器件的
故障导致单片机最小系统没有工作。 ¶ 1/13/2007 0 comments
封装就指元件在线路板上的物理材料，空间结构，以及焊接方式。这些信息用一些有特殊意义的英文字符代表。
电路板的制作时，一定要做好封装的设置，没有封装就不能作出电路板。同时不同的封装也会影响元件在工作时的电热型，元件在电路板上的稳定性等元件性能问题，所以选择适当的封装是很重要的。
一下是一些封装的型号：
封装划分为
PTH (pin-through-hole)
SMT（surface-mount-technology）
封装代号由四个或五个部分组成。
第一部分为字母，表示封装材料及结构形式，即上述封装名称；
第二部分为阿拉伯数字，表示引出端数（引线数小于10，应在个位前加0）；
第三部分用字母或数字组成，表示同类产品封装主要尺寸或形状的差异；
第四部分用数字组成，表示次要尺寸差异；
第五部分用字母组成，表示结构上的差异。
BGA技术(Ball Grid Array Package)即球栅阵列封装技术。该技术的出现便成为CPU、主板南、北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。但BGA封装占用基板的面积比较大。虽然该技术的I/O引脚数增多，但引脚之间的距离远大于QFP，从而提高了组装成品率。而且该技术采用了可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能。另外该技术的组装可用共面焊接，从而能大大提高封装的可靠性；并且由该技术实现的封装CPU信号传输延迟小，适应频率可以提高很大。BGA封装具有以下特点：
I/O引脚数虽然增多，但引脚之间的距离远大于QFP封装方式，提高了成品率
虽然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善电热性能
信号传输延迟小，适应频率大大提高
组装可用共面焊接，可靠性大大提高
1、BGA(ball grid array)
球形触点陈列，表面贴装型封装之一。在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚，在印刷基板的正面装配LSI 芯片，然后用模压树脂或灌封方法进行密封。也称为凸点陈列载体(PAC)。引脚可超过200，是多引脚LSI 用的一种封装。封装本体也可做得比QFP(四侧引脚扁平封装)小。例如，引脚中心距为1.5mm 的360 引脚BGA 仅为31mm 见方；引脚中心距为0.5mm 的304 引脚QFP为40mm 见方。而且BGA 不用担心QFP 那样的引脚变形问题。
该封装是美国Motorola 公司开发的，首先在便携式电话等设备中被采用，今后在美国有可能在个人计算机中普及。最初，BGA 的引脚(凸点)中心距为1.5mm，引脚数为225。现在也有一些LSI 厂家正在开发500 引脚的BGA。BGA 的问题是回流焊后的外观检查。现在尚不清楚是否有效的外观检查方法。有的认为，由于焊接的中心距较大，连接可以看作是稳定的，只能通过功能检查来处理。
美国Motorola 公司把用模压树脂密封的封装称为OMPAC，而把灌封方法密封的封装称为GPAC(见OMPAC 和GPAC)。
2、BQFP(quad flat package with bumper)
带缓冲垫的四侧引脚扁平封装。QFP 封装之一，在封装本体的四个角设置突起(缓冲垫)以防止在运送过程中引脚发生弯曲变形。美国半导体厂家主要在微处理器和ASIC 等电路中采用此封装。引脚中心距0.635mm，引脚数从84 到196 左右(见QFP)。
3、碰焊PGA(butt joint pin grid array)
表面贴装型PGA 的别称(见表面贴装型PGA)。
4、C－(ceramic)
表示陶瓷封装的记号。例如，CDIP 表示的是陶瓷DIP。是在实际中经常使用的记号。
5、Cerdip
用玻璃密封的陶瓷双列直插式封装，用于ECL RAM，DSP(数字信号处理器)等电路。带有玻璃窗口的Cerdip 用于紫外线擦除型EPROM 以及内部带有EPROM 的微机电路等。引脚中心距2.54mm，引脚数从8 到42。在日本，此封装表示为DIP－G(G 即玻璃密封的意思)。
6、Cerquad
表面贴装型封装之一，即用下密封的陶瓷QFP，用于封装DSP 等的逻辑LSI 电路。带有窗口的Cerquad 用于封装EPROM 电路。散热性比塑料QFP 好，在自然空冷条件下可容许1.5～2W 的功率。但是封装成本比塑料QFP 高3～5 倍。引脚中心距有1.27mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm 等多种规格。引脚数从32 到368。
7、CLCC(ceramic leaded chip carrier)
带引脚的陶瓷芯片载体，表面贴装型封装之一，引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形。带有窗口的用于封装紫外线擦除型EPROM 以及带有EPROM 的微机电路等。此封装也称为 QFJ、QFJ－G(见QFJ)。
8、COB(chip on board)
板上芯片封装，是裸芯片贴装技术之一，半导体芯片交接贴装在印刷线路板上，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现，并用树脂覆盖以确保可靠性。虽然COB 是最简单的裸芯片贴装技术，但它的封装密度远不如TAB和倒片焊技术。
9、DFP(dual flat package)
双侧引脚扁平封装。是SOP 的别称(见SOP)。以前曾有此称法，现在已基本上不用。
10、DIC(dual in-line ceramic package)
陶瓷DIP(含玻璃密封)的别称(见DIP).
11、DIL(dual in-line)
DIP 的别称(见DIP)。欧洲半导体厂家多用此名称。
12、DIP(dual in-line package)
双列直插式封装。插装型封装之一，引脚从封装两侧引出，封装材料有塑料和陶瓷两种。DIP 是最普及的插装型封装，应用范围包括标准逻辑IC，存贮器LSI，微机电路等。引脚中心距2.54mm，引脚数从6 到64。封装宽度通常为15.2mm。有的把宽度为7.52mm和10.16mm 的封装分别称为skinny DIP 和slim DIP(窄体型DIP)。但多数情况下并不加区分，只简单地统称为DIP。另外，用低熔点玻璃密封的陶瓷DIP 也称为cerdip(见cerdip)。
13、DSO(dual small out-lint)
双侧引脚小外形封装。SOP 的别称(见SOP)。部分半导体厂家采用此名称。
14、DICP(dual tape carrier package)
双侧引脚带载封装。TCP(带载封装)之一。引脚制作在绝缘带上并从封装两侧引出。由于利用的是TAB(自动带载焊接)技术，封装外形非常薄。常用于液晶显示驱动LSI，但多数为定制品。另外，0.5mm 厚的存储器LSI 簿形封装正处于开发阶段。在日本，按照EIAJ(日本电子机械工业)会标准规定，将DICP 命名为DTP。
15、DIP(dual tape carrier package)
同上。日本电子机械工业会标准对DTCP 的命名(见DTCP)。
16、FP(flat package)
扁平封装。表面贴装型封装之一。QFP 或SOP(见QFP 和SOP)的别称。部分半导体厂家采用此名称。
17、flip-chip
倒焊芯片。裸芯片封装技术之一，在LSI 芯片的电极区制作好金属凸点，然后把金属凸点与印刷基板上的电极区进行压焊连接。封装的占有面积基本上与芯片尺寸相同。是所有封装技术中体积最小、最薄的一种。但如果基板的热膨胀系数与LSI 芯片不同，就会在接合处产生反应，从而影响连接的可靠性。因此必须用树脂来加固LSI 芯片，并使用热膨胀系数基本相同的基板材料。
18、FQFP(fine pitch quad flat package)
小引脚中心距QFP。常指引脚中心距小于0.65mm 的QFP(见QFP)。部分导导体厂家采用此名称。
19、CPAC(globe top pad array carrier)
美国Motorola 公司对BGA的别称(见BGA)。
20、CQFP(quad fiat package with guard ring)
带保护环的四侧引脚扁平封装。塑料QFP 之一，引脚用树脂保护环掩蔽，以防止弯曲变形。在把LSI 组装在印刷基板上之前，从保护环处切断引脚并使其成为海鸥翼状(L 形状)。这种封装在美国Motorola 公司已批量生产。引脚中心距0.5mm，引脚数最多为208 左右。
21、H-(with heat sink)
表示带散热器的标记。例如，HSOP 表示带散热器的SOP。
22、pin grid array(surface mount type)
表面贴装型PGA。通常PGA 为插装型封装，引脚一般长约3.4mm。表面贴装型PGA 在封装的底面有陈列状的引脚，其长度从1.5mm 到2.0mm。贴装采用与印刷基板碰焊的方法，因而也称为碰焊PGA。因为引脚中心距只有1.27mm，比插装型PGA 小一半，所以封装本体可制作得不怎么大，而引脚数比插装型多(250～528)，是大规模逻辑LSI 用的封装。封装的基材有多层陶瓷基板和玻璃环氧树脂印刷基数。以多层陶瓷基材制作封装已经实用化。
23、JLCC(J-leaded chip carrier)
J 形引脚芯片载体。指带窗口CLCC 和带窗口的陶瓷QFJ 的别称(见CLCC 和QFJ)。部分半导体厂家采用的名称。
24、LCC(Leadless chip carrier)
无引脚芯片载体。指陶瓷基板的四个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装。是高速和高频IC 用封装，称为陶瓷QFN 或QFNC(见QFN)。
25、LGA(land grid array)
触点陈列封装。即在底面制作有阵列状态坦电极触点的封装。装配时插入插座即可。现已实用的有227 触点(1.27mm 中心距)和447 触点(2.54mm 中心距)的陶瓷LGA，应用于高速逻辑LSI 电路。LGA 与QFP 相比，能够以比较小的封装容纳更多的输入输出引脚。另外，由于引线的阻抗小，对于高速LSI 是很适用的。但由于插座制作复杂，成本高，现在基本上不怎么使用。预计今后对其需求会有所增加。
26、LOC(lead on chip)
芯片上引线封装。LSI 封装技术之一，引线框架的前端处于芯片上方的一种结构，芯片的中心附近制作有凸焊点，用引线缝合进行电气连接。与原来把引线框架布置在芯片侧面附近的结构相比，在相同大小的封装中容纳的芯片达1mm 左右宽度。
27、LQFP(low profile quad flat package)
薄型QFP。指封装本体厚度为1.4mm 的QFP，是日本电子机械工业会根据制定的新QFP外形规格所用的名称。
28、L－QUAD
陶瓷QFP 之一。封装基板用氮化铝，基导热率比氧化铝高7～8 倍，具有较好的散热性。封装的框架用氧化铝，芯片用灌封法密封，从而抑制了成本。是为逻辑LSI 开发的一种封装，在自然空冷条件下可容许W3的功率。现已开发出了208 引脚(0.5mm 中心距)和160 引脚(0.65mm中心距)的LSI 逻辑用封装，并于1993 年10 月开始投入批量生产。
29、MCM(multi-chip module)
多芯片组件。将多块半导体裸芯片组装在一块布线基板上的一种封装。根据基板材料可分为MCM－L，MCM－C 和MCM－D 三大类。 MCM－L 是使用通常的玻璃环氧树脂多层印刷基板的组件。布线密度不怎么高，成本较低。MCM－C 是用厚膜技术形成多层布线，以陶瓷(氧化铝或玻璃陶瓷)作为基板的组件，与使用多层陶瓷基板的厚膜混合IC 类似。两者无明显差别。布线密度高于MCM－L。MCM－D 是用薄膜技术形成多层布线，以陶瓷(氧化铝或氮化铝)或Si、Al 作为基板的组件。布线密谋在三种组件中是最高的，但成本也高。
30、MFP(mini flat package)
小形扁平封装。塑料SOP 或SSOP 的别称(见SOP 和SSOP)。部分半导体厂家采用的名称。
31、MQFP(metric quad flat package)
按照JEDEC(美国联合电子设备委员会)标准对QFP 进行的一种分类。一般指引脚中心距为0.65mm、本体厚度为3.8mm～2.0mm 的标准QFP(见QFP)。
32、MQUAD(metal quad)
美国Olin 公司开发的一种QFP 封装。基板与封盖均采用铝材，用粘合剂密封。在自然空冷条件下可容许2.5W～2.8W 的功率。日本新光电气工业公司于1993 年获得特许开始生产。
33、MSP(mini square package)
QFI 的别称(见QFI)，在开发初期多称为MSP。QFI 是日本电子机械工业会规定的名称。
34、OPMAC(over molded pad array carrier)
模压树脂密封凸点陈列载体。美国Motorola 公司对模压树脂密封BGA 采用的名称(见BGA)。
35、P－(plastic)
表示塑料封装的记号。如PDIP 表示塑料DIP。
36、PAC(pad array carrier)
凸点陈列载体，BGA 的别称(见BGA)。
37、PCLP(printed circuit board leadless package)
印刷电路板无引线封装。日本富士通公司对塑料QFN(塑料LCC)采用的名称(见QFN)。引脚中心距有0.55mm 和0.4mm 两种规格。目前正处于开发阶段。
38、PFPF(plastic flat package)
塑料扁平封装。塑料QFP 的别称(见QFP)。部分LSI 厂家采用的名称。
39、PGA(pin grid array)
陈列引脚封装。插装型封装之一，其底面的垂直引脚呈陈列状排列。封装基材基本上都采用多层陶瓷基板。在未专门表示出材料名称的情况下，多数为陶瓷PGA，用于高速大规模逻辑LSI 电路。成本较高。引脚中心距通常为2.54mm，引脚数从64 到447 左右。为了降低成本，封装基材可用玻璃环氧树脂印刷基板代替。也有64～256 引脚的塑料PGA。另外，还有一种引脚中心距为1.27mm 的短引脚表面贴装型PGA(碰焊PGA)。(见表面贴装型PGA)。
40、piggy back
驮载封装。指配有插座的陶瓷封装，形关与DIP、QFP、QFN 相似。在开发带有微机的设备时用于评价程序确认操作。例如，将EPROM插入插座进行调试。这种封装基本上都是定制品，市场上不怎么流通。
41、PLCC(plastic leaded chip carrier)
带引线的塑料芯片载体。表面贴装型封装之一。引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形，是塑料制品。美国德克萨斯仪器公司首先在64k 位DRAM 和256kDRAM 中采用，现在已经普及用于逻辑LSI、DLD(或程逻辑器件)等电路。引脚中心距1.27mm，引脚数从18 到84。
J 形引脚不易变形，比QFP 容易操作，但焊接后的外观检查较为困难。PLCC 与LCC(也称QFN)相似。以前，两者的区别仅在于前者用塑料，后者用陶瓷。但现在已经出现用陶瓷制作的J 形引脚封装和用塑料制作的无引脚封装(标记为塑料LCC、PCLP、PLCC 等)，已经无法分辨。为此，日本电子机械工业会于1988 年决定，把从四侧引出J 形引脚的封装称为QFJ，把四侧带有电极凸点的封装称为QFN(见QFJ 和QFN)。
42、P－LCC(plastic teadless chip carrier)(plastic leaded chip currier)
有时候是塑料QFJ 的别称，有时候是QFN(塑料LCC)的别称(见QFJ 和QFN)。部分LSI 厂家用PLCC 表示带引线封装，用P－LCC 表示无引线封装，以示区别。
43、QFH(quad flat high package)
四侧引脚厚体扁平封装。塑料QFP 的一种，为了防止封装本体断裂，QFP 本体制作得较厚(见QFP)。部分半导体厂家采用的名称。
44、QFI(quad flat I-leaded packgac)
四侧I 形引脚扁平封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装四个侧面引出，向下呈I 字。也称为MSP(见MSP)。贴装与印刷基板进行碰焊连接。由于引脚无突出部分，贴装占有面积小于QFP。
日立制作所为视频模拟IC 开发并使用了这种封装。此外，日本的Motorola 公司的PLL IC也采用了此种封装。引脚中心距1.27mm，引脚数从18 于68。
45、QFJ(quad flat J-leaded package)
四侧J 形引脚扁平封装。表面贴装封装之一。引脚从封装四个侧面引出，向下呈J 字形。是日本电子机械工业会规定的名称。引脚中心距1.27mm。材料有塑料和陶瓷两种。塑料QFJ 多数情况称为PLCC(见PLCC)，用于微机、门陈列、DRAM、ASSP、OTP 等电路。引脚数从18 至84。陶瓷QFJ 也称为CLCC、JLCC(见CLCC)。带窗口的封装用于紫外线擦除型EPROM 以及带有EPROM 的微机芯片电路。引脚数从32 至84。
46、QFN(quad flat non-leaded package)
四侧无引脚扁平封装。表面贴装型封装之一。现在多称为LCC。QFN 是日本电子机械工业会规定的名称。封装四侧配置有电极触点，由于无引脚，贴装占有面积比QFP 小，高度比QFP低。但是，当印刷基板与封装之间产生应力时，在电极接触处就不能得到缓解。因此电极触点难于作到QFP 的引脚那样多，一般从14 到100 左右。
材料有陶瓷和塑料两种。当有LCC 标记时基本上都是陶瓷QFN。电极触点中心距1.27mm。塑料QFN 是以玻璃环氧树脂印刷基板基材的一种低成本封装。电极触点中心距除1.27mm 外，还有0.65mm 和0.5mm 两种。这种封装也称为塑料LCC、PCLC、P－LCC 等。
47、QFP(quad flat package)
四侧引脚扁平封装。表面贴装型封装之一，引脚从四个侧面引出呈海鸥翼(L)型。基材有陶瓷、金属和塑料三种。从数量上看，塑料封装占绝大部分。当没有特别表示出材料时，多数情况为塑料QFP。塑料QFP 是最普及的多引脚LSI 封装。不仅用于微处理器，门陈列等数字逻辑LSI 电路，而且也用于VTR 信号处理、音响信号处理等模拟LSI 电路。引脚中心距有1.0mm、0.8mm、0.65mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm 等多种规格。0.65mm 中心距规格中最多引脚数为304。
日本将引脚中心距小于0.65mm 的QFP 称为QFP(FP)。但现在日本电子机械工业会对QFP的外形规格进行了重新评价。在引脚中心距上不加区别，而是根据封装本体厚度分为QFP(2.0mm～3.6mm 厚)、LQFP(1.4mm 厚)和TQFP(1.0mm 厚)三种。
另外，有的LSI 厂家把引脚中心距为0.5mm 的QFP 专门称为收缩型QFP 或SQFP、VQFP。但有的厂家把引脚中心距为0.65mm 及0.4mm 的QFP 也称为SQFP，至使名称稍有一些混乱。QFP 的缺点是，当引脚中心距小于0.65mm 时，引脚容易弯曲。为了防止引脚变形，现已出现了几种改进的QFP 品种。如封装的四个角带有树指缓冲垫的BQFP(见BQFP)；带树脂保护环覆盖引脚前端的GQFP(见GQFP)；在封装本体里设置测试凸点、放在防止引脚变形的专用夹
具里就可进行测试的TPQFP(见TPQFP)。在逻辑LSI 方面，不少开发品和高可靠品都封装在多层陶瓷QFP 里。引脚的中心距最小的为0.4mm、引脚数最多为348 的产品也已问世。此外，也有用玻璃密封的陶瓷QFP(见Gerqad)。
48、QFP(FP)(QFP fine pitch)
小中心距QFP。日本电子机械工业会标准所规定的名称。指引脚中心距为0.55mm、0.4mm、0.3mm 等小于0.65mm 的QFP(见QFP)。
49、QIC(quad in-line ceramic package)
陶瓷QFP 的别称。部分半导体厂家采用的名称(见QFP、Cerquad)。
50、QIP(quad in-line plastic package)
塑料QFP 的别称。部分半导体厂家采用的名称(见QFP)。
51、QTCP(quad tape carrier package)
四侧引脚带载封装。TCP 封装之一，在绝缘带上形成引脚并从封装四个侧面引出。是利用TAB 技术的薄型封装(见TAB、TCP)。
52、QTP(quad tape carrier package)
四侧引脚带载封装。日本电子机械工业会于1993 年4 月对QTCP 所制定的外形规格所用的名称(见TCP)。
53、QUIL(quad in-line)
QUIP 的别称(见QUIP)。
54、QUIP(quad in-line package)
四列引脚直插式封装。引脚从封装两个侧面引出，每隔一根交错向下弯曲成四列。引脚中心距1.27mm，当插入印刷基板时，插入中心距就变成2.5mm。因此可用于标准印刷线路板。是比标准DIP 更小的一种封装。日本电气公司在台式计算机和家电产品等的微机芯片中采用了些这种封装。材料有陶瓷和塑料两种。引脚数64。
55、SDIP (shrink dual in-line package)
收缩型DIP。插装型封装之一，形状与DIP 相同，但引脚的中心距（1.778mm)小于DIP(2.54mm)，因而得此称呼。引脚数从14 到90。也有称为SH－DIP 的。材料有陶瓷和塑料两种。
56、SH－DIP(shrink dual in-line package)
同SDIP。部分半导体厂家采用的名称。
57、SIL(single in-line)
SIP 的别称(见SIP)。欧洲半导体厂家多采用SIL 这个名称。
58、SIMM(single in-line memory module)
单列存贮器组件。只在印刷基板的一个侧面附近配有电极的存贮器组件。通常指插入插座的组件。标准SIMM 有中心距为2.54mm 的30 电极和中心距为1.27mm 的72 电极两种规格。在印刷基板的单面或双面装有用SOJ 封装的1 兆位及4 兆位DRAM 的SIMM 已经在个人计算机、工作站等设备中获得广泛应用。至少有30～40％的DRAM 都装配在SIMM 里。
59、SIP(single in-line package)
单列直插式封装。引脚从封装一个侧面引出，排列成一条直线。当装配到印刷基板上时封装呈侧立状。引脚中心距通常为2.54mm，引脚数从2 至23，多数为定制产品。封装的形状各异。也有的把形状与ZIP 相同的封装称为SIP。
60、SK－DIP(skinny dual in-line package)
DIP 的一种。指宽度为7.62mm、引脚中心距为2.54mm 的窄体DIP。通常统称为DIP(见DIP)。
61、SL－DIP(slim dual in-line package)
DIP 的一种。一般指宽度为10.16mm，引脚中心距为2.54mm 的窄体DIP。通常统称为DIP。
62、SMD(surface mount devices)
表面贴装器件。偶而，有的半导体厂家把SOP 归为SMD(见SOP)。
63、SO(small out-line)
SOP 的别称。世界上很多半导体厂家都采用此别称。(见SOP)。
64、SOI(small out-line I-leaded package)
I 形引脚小外型封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装双侧引出向下呈I 字形，中心距1.27mm。贴装占有面积小于SOP。日立公司在模拟IC(电机驱动用IC)中采用了此封装。引脚数26。
65、SOIC(small out-line integrated circuit)
SOP 的别称(见SOP)。国外有许多半导体厂家采用此名称。
66、SOJ(Small Out-Line J-Leaded Package)
J 形引脚小外型封装。表面贴装型封装之一。引脚从封装两侧引出向下呈J 字形，故此得名。通常为塑料制品，多数用于DRAM 和SRAM 等存储器LSI 电路，但绝大部分是DRAM。一般用SOJ封装的DRAM 器件很多都装配在SIMM 上。引脚中心距1.27mm，引脚数从20 至40(见SIMM)。
67、SQL(Small Out-Line L-leaded package)
按照JEDEC(美国联合电子设备工程委员会)标准对SOP 所采用的名称(见SOP)。
68、SONF(Small Out-Line Non-Fin)
无散热片的SOP。与通常的SOP 相同。为了在功率IC 封装中表示无散热片的区别，有意增添了NF(non-fin)标记。部分半导体厂家采用的名称(见SOP)。
69、SOF(small Out-Line package)
小外形封装。表面贴装型封装之一，引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。材料有塑料和陶瓷两种。另外也叫SOL 和DFP。SOP 除了用于存储器LSI 外，也广泛用于规模不太大的ASSP 等电路。在输入输出端子不超过10～40 的领域，SOP 是普及最广的表面贴装封装。引脚中心距1.27mm，引脚数从8～44。另外，引脚中心距小于1.27mm 的SOP 也称为SSOP；装配高度不到1.27mm 的SOP 也称为TSOP(见SSOP、TSOP)。还有一种带有散热片的SOP。
70、SOW (Small Outline Package(Wide-Jype))
宽体SOP。部分半导体厂家采用的名称。
71、LGA
平面栅格阵列，是以层压基片为基础的精细间距芯片级封装。主要优点是可存放比较长的时间，在部件需要设计实施时才进行焊接。
什么是电子封装 (electronic packaging)? 封装最初的定义是：保护电路芯片免受周围 环境的影响（包括物理、化学的影响）。所以，在最初的微电子封装中，是用金属罐 ( metal can) 作为外壳，用与外界完全隔离的、气密的方法，来保护脆弱的电子元件。但是，随着集成电路技术的发展，尤其是芯片钝化层技术的不断改进，封装的功能也在慢慢异化。通常认为，封装主要有四大功能，即功率分配、信号分配、散热及包装保护，它的作用是从集成电路器件到系统之间的连接，包括电学连接和物理连接。目前，集成电路芯片的I/O线越来越多，它们的电源供应和信号传送都是要通过封装来实现与系统的
连接；芯片的速度越来越快，功率也越来越大，使得芯片的散热问题日趋严重；由于芯片钝化层质量的提高，封装用以保护电路功能的作用其重要性正在下降。
电子封装的类型也很复杂。从使用的包装材料来分，我们可以将封装划分为金属封装、陶瓷封装和塑料封装；从成型工艺来分，我们又可以将封装划分为预成型封装(pre-mold)和后成型封装（post-mold）；至于从封装外型来讲，分SIP(single in-line package)、DIP(dual in-line package)、PLCC(plastic-leaded chip carrier)、PQFP(plastic quad flat pack)、SOP(small-outline package)、TSOP(thin small-outline package)、PPGA(plastic pin grid array)、PBGA(plastic ball grid array)以及CSP (chip scale package)等等；若按连接方式来分，则可以划分为PTH (pin-through-hole)和SMT（surface-mount-technology）二大类，即通常所称的插孔式（或通孔式）和表面贴装式。
金属封装是半导体器件封装的最原始的形式，它将分立器件或集成电路置于一个金属容器中，用镍作封盖并镀上金。金属圆形外壳采用由可伐合金材料冲制成的金属底座，借助封接玻璃，在氮气保护气氛下将可伐合金引线按照规定的布线方式熔装在金属底座上，经过引线端头的切平和磨光后，再镀镍、金等惰性金属给与保护。在底座中心进行芯片安装和在引线端头用铝硅丝进行键合。组装完成后，用10号钢带所冲制成的镀镍封帽进行封装，构成气密的、坚固的封装结构。金属封装的优点是气密性好，不受外界环境因素的影响。它的缺点是价格昂贵，外型灵活性小，不能满足半导体器件日益快速发展的需要。现在，金属封装所占的市场份额已越来越小，几乎已没有商品化的产品。少量产品用于特殊性能要求的军事或航空航天技术中。
陶瓷封装是继金属封装后发展起来的一种封装形式，它象金属封装一样，也是气密性的，但价格低于金属封装，而且，经过几十年的不断改进，陶瓷封装的性能越来越好，尤其是陶瓷流延技术的发展，使得陶瓷封装在外型、功能方面的灵活性有了较大的发展。目前，IBM的陶瓷基板技术已经达到100多层布线，可以将无源器件如电阻、电容、电感等都集成在陶瓷基板上，实现高密度封装。陶瓷封装由于它的卓越性能，在航空航天、军事及许多大型计算机方面都有广泛的应用，占据了约10％左右的封装市场（从器件数量来计）。陶瓷封装除了有气密性好的优点之外，还可实现多信号、地和电源层结构，并具有对复杂的器件进行一体化封装的能力。它的散热性也很好。缺点是烧结装配时尺寸精度差、介电系数高（不适用于高频电路），价格昂贵，一般主要应用于一些高端产品中。相对而言，塑料封装自七十年代以来发展更为迅猛，已占据了90％（封装数量）以上的封装市场份额，而且，由于塑料封装在材料和工艺方面的进一步改进，这个份额还在不断上升。塑料封装最大的优点是价格便宜，其性能价格比十分优越。随着芯片钝化层技术和塑料封装技术的不断进步，尤其是在八十年代以来，半导体技术有了革命性的改进，芯片钝化层质量有了根本的提高，使得塑料封装尽管仍是非气密性的，但其抵抗潮气侵入而引起电子器件失效的能力已大大提高了，因此，一些以前使用金属或陶瓷封装的应用，也已渐渐被塑料封装所替代。
SIP是从封装体的一边引出管脚。通常，它们是通孔式的，管脚插入印刷电路板的金属孔内。这种形式的另一种变化是锯齿型单列式封装(ZIP)，它的管脚仍是从封装体的一边伸出，但排列成锯齿型。这样，在一个给定的长度范围内，提高了管脚密度。SIP的吸引人之处在于它们占据最少的电路板空间，但在许多体系中，封闭式的电路板限制了SIP的高度和应用。
DIP封装的管脚从封装体的两端直线式引出。DIP的外形通常是长方形的，管脚从长的一边伸出。绝大部分的DIP是通孔式，但亦可是表面贴装式。对DIP来说，其管脚数通常在8至64（8、14、16、18、20、22、24、28、40、48、52和64）之间，其中，24至40管脚数的器件最常用于逻辑器件和处理器，而14至20管脚的多用于记忆器件，主要取决于记忆体的尺寸和外形。当器件的管脚数超过48时，DIP结构变得不实用并且浪费电路板空间。
芯片载体(chip carrier)或quad的封装，四边都有管脚，对高引脚数器件来说，是较好的选择。之所以称之为芯片载体，可能是由于早期为保护多引脚封装的四边引脚，绝大多数模块是封装在预成型载体中。而后成型技术的进步及塑料封装可靠性的提高，已使高引脚数四边
封装成为常规封装技术。其它一些缩写字可以区分是否有引脚或焊盘的互连，或是塑料封装还是陶瓷封装体。诸如LLC(lead chip carrier)，LLCC(leadless chip carrier)用于区分管脚类型。PLCC(plastic leaded chip carrier)是最常见的四边封装。PLCC的管脚间距是0.050英寸，与DIP相比，其优势是显而易见的。PLCC的引脚数通常在20至84之间（20、28、32、44、52、68和84）。还有一种划分封装类型的参数是封装体的紧凑程度。小外形封装通常称为SO，SOP或SOIC。它封装的器件相对于它的芯片尺寸和所包含的引脚数来说，在电路板上的印迹(footprint)是出乎寻常的小。它们能达到如此的紧凑程度是由于其引脚间距非常小，框架特殊设计，以及模块厚度极薄。在SO封装结构中，两边或四边引脚设计都有。这些封装的特征是在芯片周围的模封料及其薄，因而，SO封装发展和可靠性的关键是模封料在防止开裂方面的性能。SOP的引脚数一般为8、14和16。
四方扁平封装（QFP）其实是微细间距、薄体LCC，在正方或长方形封装的四周都有引脚。其管脚间距比PLCC的0.050英寸还要细，引脚呈欧翅型与PLCC的J型不同。QFP可以是塑 料封装，可以是陶瓷封装，塑料QFP通常称为PQFP。PQFP有二种主要的工业标准，电子工 业协会(EIA)的连接电子器件委员会(Joint Electronic Device Committee, JEDEC)注册 的PQFP是角上有凸缘的封装，以便在运输和处理过程中保护引脚。在所有的引脚数和各种封装体尺寸中，其引脚间距是相同的，都为0.025英寸。日本电子工业协会(EIAJ)注册
的PQFP没有凸缘，其引脚间距用米制单位，并有三种不同的间距：1.0mm，0.8mm和0.65mm，八种不同的封装体尺寸，从10mm*10mm到40mm*40mm，不规则地分布到三种不同的引脚间距上，提供十五种不同的封装形式，其引脚数可达232个。随着引脚数的增加，还可以增加封装的类型?同一模块尺寸可以有不同的引脚数目，是封装技术的一个重要进展，这意味着同一模具、同一切筋打弯工具可用于一系列引脚数的封装。但是，EIAJ的PQFP没有凸缘，这可能会引起麻烦，因为在运输过程中，必须把这些已封装好的器件放在一
个特别设计的运输盒中，而JEDEC的PQFP只要置于普通的管子里就可以运输，因为凸缘可以使它们避免互相碰撞。EIAJ的PQFP的长方形结构还为将来高引脚数封装的互连密度带来好处。当引脚数大于256时，在0.100英寸间距的电路板上，长方形外形可达到较高的 互连密度，这是因为周边的一些引脚可以通过模块下的通孔转换成平面引脚，达到PGA的互连密度。在正方形结构中，并非所有模块下的通孔均可以插入，必须有一些芯片的连接要转换到模块外形的外面，提高其有效互连面积。长方形结构可以使短边引脚数少于64个、引脚间距不大于0.025英寸(1mm)的所有引脚都插入模块底下的通孔中。PQFP最常见的引脚数是84、100、132、164和196。当引脚数目更高时，采用PQFP的封装形式就不太合适了，这时，BGA封装应该是比较好的选择，其中PBGA也是近年来发展最快的封装形式之一。
BGA封装技术是在模块底部或上表面焊有许多球状凸点，通过这些焊料凸点实现封装体与基板之间互连的一种先进封装技术。广义上的BGA封装还包括矩栅阵列(LGA)和柱栅阵列(CGA)。矩栅阵列封装是一种没有焊球的重要封装形式，它可直接安装到印制线路板(PCB)上，比其它BGA封装在与基板或衬底的互连形式要方便得多，被广泛应用于微处理器和其他高端芯片封装上。BGA技术在二十世纪九十年代中期开始应用，现在已成为高端器件的主要封装技术，同时，它仍处于上升期，发展空间还相当大。目前用于BGA封装的基板有BT树脂、柔性带、陶瓷、FR-5等等。在BGA封装中，基板成本要占总成本的80％左右。BT树脂是BGA封装中应用最广的基板，同时，随着BGA封装在整个IC封装市场地位的不断提高，也导致对基板材料数量和种类的需求不断增长。综上所述，电子封装技术所涉及的范围相当广泛，本培训课程不可能一一详述。
在本节中，将介绍最普遍的塑料封装技术及相关的一些材料。一般所说的塑料封装，如无特别的说明，都是指转移成型封装(transfer molding)，封装工序一般可分成二部分：在用塑封料包封起来以前的工艺步骤称为装配(assembly)或前道操作(front end operation)，在成型之后的工艺步骤称为后道操作(back end operation)。在前道工序中，净化室级别为100到1,000级。有些成型工序也在净化室中进行，但是，机械水压机和预成型品中的粉尘，很难使净化室达到10,000级以上。一般来讲，随着硅芯片越来越复杂和日益趋向微型化，将使更多的装配和成型工序在粉尘得到控制的环境下进行。转移成型工艺一般包括晶圆减薄(wafer ground)、晶圆切割(wafer dicing or wafer saw)、芯片贴装(die attach or chip bonding)、引线键合(wire bonding)、转移成型(transfer molding)、后固化(post cure)、去飞边毛刺(deflash)、上
焊锡(solder plating)、切筋打弯(trim and form)、打码(marking)等多道工序。下面，将对各个工序作简单的介绍。
晶圆减薄是在专门的设备上，从晶圆背面进行研磨，将晶圆减薄到适合封装的程度。由于晶圆的尺寸越来越大（从4英寸、5英寸、6英寸，发展到8英寸、甚至12英寸），为了增加晶圆的机械强度，防止晶圆在加工过程中发生变形、开裂，晶圆的厚度也一直在增加。但是，随着系统朝轻薄短小的方向发展，芯片封装后模块的厚度变得越来越薄，因此，在封装之前，一定要将晶圆的厚度减薄到可以接受的程度，以满足芯片装配的要求。如6英寸晶圆，厚度是675微米左右，减薄后一般为150微米。在晶圆减薄的工序中，受力的均匀性将是关键，否则，晶圆很容易变形、开裂。晶圆减薄后，可以进行划片(sawing or dicing)。较老式的划片机是手动操作的，现在，一般的划片机都已实现全自动化。划片机同时配备脉冲激光束、钻石尖的划片工具或是包金刚石的锯刀。无论是部分划线还是完全分割硅片，锯刀都是最好的，因为它划出的边缘整齐，很少有碎屑和裂口产生。硅芯片常常称为die，也是由于这个装配工序（die的原意是骰子，即小块的方形 物，划开后的芯片一般是很小的方形体，很象散落一地的骰子）。已切割下来的芯片要贴装到框架的中间焊盘(die-paddle)上。焊盘的尺寸要和芯片大小相匹配，若焊盘尺寸太大，则会导致引线跨度太大，在转移成型过程中会由于流动产生的应力而造成引线弯曲及芯片位移现象。贴装的方式可以是用软焊料（指Pb-Sn合金，尤其是含Sn的合金）、Au-Si低共熔合金等焊接到基板上，在塑料封装中最常用的方法是使用聚合物粘结剂(polymer die adhesive)粘贴到金属框架上。常用的聚合物是环氧(epoxy)或聚酰亚胺（polyimide），以Ag（颗粒或薄片）或Al2O3 作为填充料（filler），填充量一般在75％到80％之间，其目的是改善粘结剂的导热性，因为在塑料封装中，电路运行过程中产生的绝大部分热量将通过芯片粘结剂――框架散发出去。用芯片粘结剂贴装的工艺过程如下：用针筒或注射器将粘结剂涂布到芯片焊盘上（要有合适的厚度和轮廓，对较小芯片来讲，内圆角形可提供足够的强度，但不能太靠近芯片表面，否则会引起银迁移现象），然后用自动拾片机（机械手）将芯片精确地放置到芯片焊盘的粘结剂上面。对于大芯片，误差<25微米（1 mil），角误差<0.3°。对15到30微米厚的粘结剂，压力在5N/cm2。芯片放置不当，会产生一系列问题：如空洞造成高应力；环氧粘结剂在引脚上造成搭桥现象，引起内连接问题；在引线键合时造成框架翘曲，使得一边引线应力大，一边引线 应力小，而且为了找准芯片位置，还会使引线键合的生产力降低，成品率下降。聚合物粘结剂通常需要进行固化处理，环氧基质粘结剂的固化条件一般是150°C，1小时（也有用186°C，0.5小时固化条件的）。聚酰亚胺的固化温度要更高一些，时间也更长。具体的工艺参数可通过差分量热仪（Differential Scanning Calorimetry, DSC）实验来确定。
在塑料封装中，引线键合是主要的互连技术，尽管现在已发展了TAB(tape automated bonding)、FC(flip chip)等其它互连技术，但占主导地位的技术仍然是引线键合技术。在塑料封装中使用的引线主要是金线，其直径一般在0.025mm到0.032mm(1.00mil到1.25mil)。引线的长度常在1.5mm到3mm (60mil到120mil) 之间，而弧圈的高度可比芯片所在平面到0.75mm(30mil)。键合技术有热压焊(thermocompression)，热超声焊(thermosonic)等。这些技术的优点是容易形成球形（所谓的球焊技术，ball bonding），并且可以防止金线氧化。为了降低成本，也在研究用其它金属丝，如铝、铜、银、钯等来替代金丝键合。热压焊的条件是二种金属表面紧紧接触，控制时间、温度、压力，使得二种金属发生连接。表面粗糙（不平整）、有氧化层形成或是有化学沾污、吸潮等都会影响到键合效果，降低键合强度。热压焊的温度在300°C到400°C，时间一般为40毫秒（通常，加上寻找键合位置等程序，键合速度是每秒二线）。超声焊的优点是可避免高温，因
为它用20到60 KHz的超声振动提供焊接所需的能量，所以，焊接温度可以降低一些。超声焊是所谓的楔焊（wedge bonding）而不是球焊（ball bonding），在引线与焊盘连接后，再用夹具或利刃切断引线（clamp tear or table tear）。楔焊的缺点是必须旋转芯片和基座，以使它们始终处于楔焊方向上，所以，楔焊的速度就必须放慢。它的优点是焊接面积与引线面积相差不大，可以用于微细间距(fine pitch)的键合。将热和超声能量同时用于键合，就是所谓的热超声焊。与热压焊相比，热超声焊最大的优点是将键合温度从350℃ 降到250℃ 左右（也有人认为可以用100℃ 到150℃ 的条件），这可以大大降低在铝焊盘上形成Au-Al金属间化合物的可能性，延长器件寿命，同时降低了电路参数的漂移。在引线键合方面的改进主要是因为需要越来越薄的封装，有些超薄封装的厚度仅有0.4毫米左右。所以，引线环（loop）从一般的8至12密尔（200到300微米）减小到4至5密尔（100到125微米），这样，引线的张力就很大，引线绷得很紧。楔焊的优点是可以用于微细间距焊盘上，适合于高密度封装，它甚至可用于焊盘间距小于75微米的键合，而若采用球焊，则1密尔（25微米）的金丝，其球焊的直径在2.5到4密尔（63至102微米）之间，要比楔焊大得多。
塑料封装的成型技术也有许多种，包括转移成型技术、喷射成型技术（inject molding）、预成型技术（premolding）等，但最主要的成型技术是转移成型技术(transfer molding)。转移成型使用的材料一般为热固性聚合物(thermosetting polymer)。所谓的热固性聚合物是指在低温时，聚合物是塑性的或流动的，但当将其加热到一定温度时，即
发生所谓的交联反应(cross-linking)，形成刚性固体。再将其加热时，只能变软而不可能熔化、流动。在塑料封装中使用的典型成型技术的工艺过程如下：将已贴装好芯片并完成引线键合的框架带置于模具中，将塑封料的预成型块在预热炉中加热（预热温度在90℃到95℃之间），然后放进转移成型机的转移罐中。在转移成型活塞的压力之下，塑封料被挤压到浇道中，并经过浇口注入模腔（在整个过程中，模具温度保持在170℃到175℃左右）。塑封料在模具中快速固化，经过一段时间的保压，使得模块达到一定的硬度，然后用顶杆顶出模块，成型过程就完成了。用转移成型法密封微电子器件，有许多优点。它的技术和设备都比较的成熟，工艺周期短，成本低，几乎没有后整理（finish）方面的问题，适合于大批量生产。当然，它也有一些明显的缺点：塑封料的利用率不高（在转移罐、壁和浇道中的材料均无法重复使用，约有20％到40％的塑封料被浪费）；使用标准的框架材料，对于扩展转移成型技术至较先进的封装技术（如TAB等）不利；对
于高密度封装有限制。对于大多数塑封料来说，在模具中保压几分钟后，模块的硬度足可以达到允许顶出，但是，聚合物的固化（聚合）并未全部完成。由于材料的聚合度（固化程度）强烈影响材料的玻璃化转变温度及热应力，所以，促使材料全部固化以达到一个稳定的状态，对于提高器件可靠性是十分重要的，后固化就是为了提高塑封料的聚合度而必须的工艺步骤，一般后固化条件为170℃ 到175℃，2至4小时。目前，也有一些快速固化（fast cure molding compound）的塑封料，在使用这些材料时，就可以省去后固化工序，提高生产效率。在封装成型过程中，塑封料可能会从二块模具的合缝处渗出来，流到模块外的框架材料上。若是塑封料只在模块外的框架上形成薄薄的一层，面积也很小，通常称为树脂溢出（resin bleed）。若渗出部分较多、较厚，则称为毛刺（flash）或是飞边毛刺（flash and strain）。造成溢料或毛刺的原因很复杂，一般认为是与模具设计、注模条件及
塑封料本身有关。毛刺的厚度一般要薄于10微米，它对于后续工序如切筋打弯等工艺带来麻烦，甚至会损坏机器。因此，在切筋打弯工序之前，要进行去飞边毛刺工序（deflash）。随着模具设计的改进，以及严格控制注模条件，毛刺问题越来越不严重了，在一些比较先进的封装工艺中，已不再进行去飞边毛刺的工序了。去飞边毛刺工序工艺主要有：介质去飞边毛刺(media deflash)、溶剂去飞边毛刺(solvent deflash)、水去飞边毛刺(water deflash)。另外，当溢料发生在框架堤坝(dam bar)背后时，可用所谓的dejunk工艺。其中，介质和水去飞边毛刺的方法用得最多。用介质去飞边毛刺时，是将研磨料，如粒状的塑料球和高压空气一起冲洗模块。在去飞边毛刺过程中，介质会将框架引脚的表面轻微擦毛，这将有助于焊料和金属框架的粘连。在以前曾有用天然的介质，如粉碎的胡桃壳和杏仁核，但由于它们会在框架表面残留油性物质而被放弃。用水去飞边毛刺工艺是利用高压的水流来冲击模块，有时也会将研磨料和高压水流一起使用。用溶剂来去飞边毛刺通常只适用于很薄的毛刺。溶剂包括N－甲基吡咯烷酮（NMP）或双甲基呋喃（DMF）。
对封装后框架外引脚的后处理可以是电镀(solder plating)或者是浸锡(solder dipping)工艺，该工序是在框架引脚上作保护性镀层，以增加其抗蚀性，并增加其可焊性。电镀目前都是在流水线式的电镀槽中进行，包括首先进行清洗，然后在不同浓度的电镀槽中进行电镀，最后冲淋、吹干，然后放入烘箱中烘干。浸锡也包括清洗工序，然后放到助焊剂（flux）中进行浸泡，再放入熔融的焊锡中浸泡，最后用热水冲淋。焊锡的成分一般是63Sn/37Pb。这是一种低共融合金，熔点在183－184℃之间。也有用成分为85Sn/15Pb、90Sn/10Pb、95Sn/5Pb的，有的日本公司甚至用98Sn/2Pb的焊料。减少铅的用量，主要是出于环境的考虑，因为铅对环境的影响正日益引起人们的高度重视。而镀钯工艺，则可以避免铅的环境污染问题。但是，由于通常钯的粘结性并不太好，需要先镀一层较厚的、致密的、富镍的阻挡层。钯层的厚度仅为76微米（3密尔）。由于钯层可以承受成型温度，所以，可以在成型之前完成框架的上焊锡工艺。并且，钯层对于芯片粘结和 引线键合都适用，可以避免在芯片粘结和引线键合之前必须对芯片焊盘和框架内引脚进行选择性镀银（以增加其粘结性），因为镀银时所用的电镀液中含有氰化物，给安全生产和废弃物处理带来麻烦。
切筋打弯其实是二道工序，但通常同时完成。所谓的切筋工艺，是指切除框架外引脚之间的堤坝（dam bar）以及在框架带上连在一起的地方；所谓的打弯工艺则是将引脚弯成一定的形状，以适合装配（assembly）的需要。对于打弯工艺，最主要的问题是引脚的变形。对于PTH装配要求来讲，由于引脚数较少，引脚又比较粗，基本上没有问题。而对SMT装配来讲，尤其是高引脚数目框架和微细间距框架器件，一个突出的问题是引脚的非共面性（lead non coplanarity）。造成非共面性的原因主要有二个：一是在工艺过程中的不恰当处理，但随着生产自动化程度的提高，人为因素大大减少，使得这方面的问题几乎不复存在；另一个原因是由于成型过程中产生的热收缩应力。在成型后的降温过程中，一方面由于塑封料在继续固化收缩，另一方面由于塑封料和框架材料之间热膨胀系数失配引起的塑封料收缩程度要大于框架材料的收缩，有可能造成框架带的翘曲，引起非共面问题。所以，针对封装模块越来越薄、框架引脚越来越细的趋势，需要对框架带重新设计，包括材料的选择、框架带长度及框架形状等，以克服这一困难。打码就是在封装模块的顶表面印上去不掉的、字迹清楚的字母和标识，包括制造商的信息、国家、器件代码等，主要是为了识别并可跟踪。打码的方法有多种，其中最常用的是印码（print）方法。它又包括油墨印码(ink marking)和激光印码(laser marking)二种。使用油墨来打码，工艺过程有点象敲橡皮图章，因为一般确实是用橡胶来刻制打码所用的标识。油墨通常是高分子化合物，常常是基于环氧或酚醛的聚合物，需要进行热固化，或使用紫外光固化。使用油墨打码，主要是对模块表面要求比较高，若模块表面有沾污现象，油墨就不易印上去。另外，油墨比较容易被擦去。有时，为了节省生产时间和操作步骤，在模块成型之后首先进行打码，然后将模块进行后固化，这样，塑封料和油墨可以同时固化。此时，特别要注意在后续工序中不要接触模块表面，以免损坏模块表面的印码。粗糙表面有助于加强油墨的粘结性。激光印码是利用激光技术在模块表面刻写标识。激光源常常是CO2或Nd:YAG。与油墨印码相比，激光印码最大的优点是不易被擦去，而且，它也不涉及油墨的质量问题，对模块表面的要求相对较低，不需要后固化工序。激光印码的缺点是它的字迹较淡，即，与没有打码的背底之间衬度差别不如油墨打码那样明显。当然，可以通过对塑封料着色剂的改进来解决这个问题。总的来讲，在目前的封装工艺中，越来越多的制造商选择使用激光打码技术，尤其是在高性能产品中。
器件装配的方式有二种，一种是所谓的波峰焊（wave soldering），另一种是所谓的回流焊（reflow soldering）。波峰焊主要用在插孔式PTH封装类型器件的装配，而表面贴装式SMT及混合型器件装配则大多使用回流焊。波峰焊是早期发展起来的一种PCB板上元器件装配工艺，现在已经较少使用。波峰焊的工艺过程包括上助焊剂、预热及将PCB板在一个焊料峰（solder wave）上通过，依靠表面张力和毛细管现象的共同作用将焊料带到PCB板和器件引脚上，形成焊接点。在波峰焊工艺中，熔融的焊料被一股股喷射出来，形成焊料峰，故有此名。目前，元器件装配普遍的方法是回流焊工艺（reflow soldering），因为它适合表面贴装的元器件，同时，也可以用于插孔式器件与表面贴装器件混合电路的装配。由于现在的元器件装配大部分是混合式装配，所以，回流焊工艺的应用更为广泛。回流工艺看似简单，其实包含了多个工艺阶段：将焊膏（solder paste）中的溶剂蒸发掉；激活助焊剂（flux），并使助焊作用得以发挥；将要装配的元器件和PCB板进行预热；让焊料熔化并润湿所有的焊接点；以可控的降温速率将整个装配系统冷却到一定的温度。回流工艺中，器件和PCB板要经受高达210℃到230℃的高温，同时，助焊剂等化学物质对器件都有腐蚀性，所以，装配工艺条件处置不当，也会造成一系列的可靠性问题。 封装质量必须是封装设计和制造中压倒一切的考虑因素。质量低劣的封装可危害集成电路器件性能的其它优点，如速度、价格低廉、尺寸小等等。封装的质量低劣是由于从价格上考虑比从达到高封装质量更多而造成的。事实上，塑料封装的质量与器件的性能和可靠性有很大的关系，但封装性能更多取决于封装设计和材料选择而不是封装生产，可靠性问题却与封装生产密切相关。
在完成封装模块的打码（marking）工序后，所有的器件都要100％进行测试，在完成模块在PCB板上的装配之后，还要进行整块板的功能测试。这些测试包括一般的目检、老化试验（burn-in）和最终的产品测试（final testing）。老化试验是对封装好的电路进行可靠性测试（reliability test），它的主要目的是为了检出早期失效的器件，称为
infant mortality。在该时期失效的器件一般是在硅制造工艺中引起的缺陷（即，它属于坏芯片，但在片上测试时并未发现）。在老化试验中，电路插在电路板上，加上偏压，并放置在高温炉中。老化试验的温度、电压负载和时间都因器件的不同而不同，同一种器件，不同的供应商也可能使用不同的条件。但比较通用的条件是在125℃到150 ℃温度下，通电电压在6.2到7.0伏（一般高出器件工作电压20％到40％）通电测试24到48小时。
为了了解集成电路器件的使用寿命和可靠性，除了上述的老化试验外，常用加速试验使器件在较短的时间里失效，并进行失效机理分析，以便尽快找到失效原因，改进设计或工艺条件，提高器件的寿命和可靠性。加速试验（accelerated test）是可靠性测试中的一种，一般选择一个或几个可能引起器件失效的加速因子，如潮气、温度、溶剂、润滑剂、沾污、一般的环境应力和剩余应力等，模拟器件在实际使用过程中可能遇到的使用环境。对绝大多数集成电路产品来讲，最短的工作时间也有好几年，但是，制造的时间却很短，因此，在常规操作条件下做资质试验（qualification test）是不太实际的，也是不经济的。对于使用寿命很长、可靠性很高的产品来讲，在60％的置信度条件下，以每千小时0.1％的失效速率（即103FIT，failure unit）测试
产品，则无失效时间长达915,000小时，即若器件样本数为915，则要测试1,000小时才会有一个器件失效；若器件的样本数为92，则要测试10,000小时才会有一个器件失效，这样的测试即不经济又费时，因此，必须在加速使用条件下进行测试。由于失效是随时间分布的，所以，在分析失效速度时要用到许多统计的方法，包括根据辅助可靠性要求设计的置信度和样本数。加速试验包括以下步骤：选择加速力；确定加速力的强度；设计测试程序，确定单重加速还是多重加速；将测试数据外推到实际操作条件。在选择加速力时尤其要特别小心，因为加速试验的目的是在于让确实存在的缺陷提前暴露出来，而不是为了诱导产生新的缺陷或让存在的缺陷逃脱。加速力选择要与器件可靠性要求紧密关联，否则可能对改进设计、材料选择、工艺参数确定等方面产生误导作用。不同的器件，其使用条件和可靠性要求不同，需要设计不同的加速试验，以便实验数据能真正反映器件的正常寿命，为改进设计或工艺提供可靠的实验依据。
在加速试验进行过程中，通常会在不同的时间里对试验样品进行电学性能测试，测试通过的样品继续进行试验，测试没有通过的样品，则要进行失效分析。器件电学性能测试异常，通常有三种情况：开路、短路、电参数漂移。器件失效常常有二种情况，一种就是所谓的过载（overstress），另一种是破损（wearout）。前一种的失效是瞬时的、灾难性的，后一种是累积的，漫长的，首先表现在器件性能的衰退，然后才是器件失效。引起器件失效的机理有多种，但常与金属部件的锈蚀联系在一起，造成锈蚀的原因包括机械、热、电学、辐射、化学（mechanical、thermal、electrical、radiation、chemical）等诱导因素。在机械方面，包括一般的冲击、振动（如汽车发动机罩下面的电子装置）、填充料颗粒在硅芯片上产生的应力、惯性力（如加农炮外壳在发射时引信受到的力）等，这些负荷对材料和结构的响应有弹性形变、塑性形变、弯曲（buckle）、脆性或柔性断裂（fracture）、界面分层、疲劳裂缝产生及增殖、蠕变（creep）及蠕变开裂等；在热学方面，包括芯片粘结剂固化时的放热、引线键合前的预加热、成型工艺、后固化、邻近元器件的重新加工（rework）、浸锡、波峰焊、回流焊等，热负荷造成的影响在于材料的热膨胀，由于材料之间的CTE失配，引起局部应力，导致失效；在电学方面，突然的电冲击（如汽车发动时的点火）、由于电压不稳和电传输过程中突然的振荡（如接地不良）而引起的电流波动、静电电荷、电过载或输入电压过高、电流过大，电负荷造成介电击穿、电压表面击穿、电能的热损耗、电迁移，还会引起电锈蚀、由于枝蔓晶生长而引起的漏电流、电热降解等；在辐射方面，封装材料中微量的放射性元素（如铀、钍等放射性元素）引起的a粒子辐射，尤其对存储器有影响，会引起器件性能下降及包封料的降聚作用，在器件表面覆盖聚酰亚胺涂层或用人工合成的填充料都是解决的途径；在化学方面，环境造成的锈蚀、氧化、离子表面枝
蔓生长等都会引起失效，而潮湿环境下的潮气进入则是最主要的问题，进入塑封料中的潮气，会将材料中的催化剂等其它添加剂中的离子萃取出来，生成副产品，进入芯片上的金属焊盘、半导体结构、材料的界面等，激活失效机理。另外，特殊的机械失效也会影响器件性能，如双极型器件中的小信号电流增益和MOS器件中的互导主要受较大机械应力的影响。减小应力诱导参数变化和失效的方法之一是积极从封装设计、材料选择和工艺参数中来分配热收缩应力。
失效机理分析对于理解和改进塑料封装工艺方面的价值是无法估量的，对失效的器件进行彻底的、正规的分析，并采取适当的改进措施，可以大大提高生产力、成品率和封装质量。同时，为了保证器件的电学和力学方面的可靠性，在封装设计中失效分析也是关键的因素，而为了使失效分析达到最佳效果，一定要按部就班地进行分析，以保证不遗漏相关的信息。发现器件失效后，要找到真正引起失效的原因或机理，并不太容易。除了封装模块的开裂之外，其它失效都发生在模块之内。所以，要了解器件失效的真正原因，必须有相应的分析手段。失效分析方法一般可分为无损检测和开封检测二种。无损检测就是借助于光、电、声等方法，在不破坏器件结构的条件下，寻找器件失效的原因。开封检测则是首先打开器件的封装部分，再借助仪器设备对失效原因进行检测。是否要打开包封体是在进行失效分析时要作的第一个重要的决定，一些非破坏性的分析技术，如光学显微镜、X射线显微术和扫描声显微镜在失效分析中已被广泛应用，因为它们可以观察器件的外部形貌或可以"穿透"包封体而"看到"封装内部的一些失效情况。但是，当封装内部缺陷尺度小于1微米时，就达到了这些技术的分辨率极限。在许多情况下，需要打开包封体以检测封装内部的缺陷。开封方法包括化学、机械和等离子体刻蚀等。器件失效的分析方法有许多，包括各种价格昂贵的专门设备，下面，将介绍一些常用的 分析设备。
X射线成象术：X射线可以穿过塑封料并对包封内部的金属部件成像，因此，它特别适用于评价由流动诱导应力引起的引线变形和/或芯片焊盘的位移。在电路测试中，引线断裂的结果是开路，而引线交叉或引线压在芯片焊盘的边缘上或芯片的金属布线上，则表现为短路。X射线分析还可用于评估气泡的产生和位置，塑封料中那些直径大于1毫米的大空洞，很容易探测到，而微束（fine focus）X射线分析仪可探测到尺寸更小的气泡。X射线分析仪都有一个可以三维移动的平台，并且还可以在一定范围内旋转。在Z轴方向上，要有足够的位移，以方便在不同位置上聚焦。在XY方向，平台要足够大，以方便对整条框架带进行检测而不用将模块切割下来，因为引线扭曲是朝着与转移罐同方向或远离转移罐方向发展，常常暗示着在封装材料选择、封装设计、模具设计和工艺参数确定中的不足，所以，需要在一次检测中同时完成一条框架带上的模块，而不是将模块从框架带上切割下来检测。用X射线检测芯片焊盘的位移较为困难，因为焊盘位移相对于原来的位置来说更多的是倾斜而不是平移，所以，在用X射线分析时必须从侧面穿过较厚的塑封料来检测。检测芯片焊盘位移更好的方法是用剖面法，这已是破坏性分析了。
C－SAM：C模式扫描超声显微镜的工作原理与普通医学上所用的B超很相似，只是它使用的是C模式。声波显微镜很快被集成电路封装研究和失效分析实验室接受是因为它可提供封装电路内部损坏的非破坏性图像，例如封装开裂、空洞、分层等。用于检测集成电路
封装的声波成像技术有好几种，但最广泛应用的模式是反射式。在该种模式中，聚集声波脉冲穿过封装模块，返回的声波（回声）用于内部结构的成像，这种技术就是通常所说的C－SAM，因为它将七十年代在斯坦福大学发展起来的扫描声显微术与五十年代起就用于非破坏性测试的C－扫描检测深度分布结合起来，充分发挥了精确分析和显示能力。因为声波是物质波（matter wave），C－SAM技术能够反映X射线成像术无法探测到的封装裂痕。C－SAM的初级声波脉冲频率在15到100兆赫兹，现在，一些用于探测倒扣芯片封装缺陷的C－SAM的频率更高达250兆赫兹以上。C－SAM的空间分辨率在50到400微米之间，取决于许多因素，包括声波显微镜的频率、封装模块的厚度及塑封料对声波的吸收等。
显微镜：显微镜在封装失效分析中十分有用，许多电路中的特征和缺陷度是通过显微镜确定的。显微镜包括一般的光学显微镜和电子显微镜。光学显微镜的放大倍数从低倍、中倍到高倍都很有用，可以用于观测开封后的封装模块芯片表面缺陷，如球焊的浮起，钝化层开裂等。光学显微镜最好可以同时从目镜和显示屏中观察，若带有成像技术（拍照、录象）就更加理想。扫描电子显微镜（SEM）也是十分有用的失效分析工具，它可以用于观察光学显微镜无法清楚反映的问题，并可以把缺陷放大。SEM都附带EDX（energy dispersion X-ray），可用于探测所选区域的材料成分（元素），对于表面沾污、界面分层等的分析很有帮助。透射电子显微镜（TEM）在封装失效分析中也有使用，但并不普遍。其它分析方法：由于封装工艺中大量使用高分子材料，所以，一些高分子表征手段使用也十分广泛，如DSC（differential scanning calorimetry，差分扫描量热仪）、TMA（
thermomechanical analysis，热机械分析）、TGA（thermogravimetric analysis，热重分析）、DMA（dynamic mechanical analysis，动态机械分析）及流变分析等，这些设备可以帮助了解和掌握高分子材料的热性能、机械（力学）性能和流变性能，对于工艺条件的改进是很有帮助的。另外，表面分析仪器如SIMS、TOF－SIMS、AES、XPS、
FTIR等在封装失效分析中也常常用到，由于在前面各章中已作了专门介绍，在这里就不再重复了。在器件失效分析中，另一种十分有用的分析方法是剖面分析（cross-section）方法，即将封装模块进行切割，观察其截面情况。为了使剖面分析能真正反映失效的部位及失效 模式，切割的位置和剖面制备的方法都很重要。剖面制备的方法可以通过带锯、轮锯等金刚石工具进行切割，然后用研磨、抛光等方法，对截面进行进一步的加工，以使表面更易观察。制备完成的样品可以在光学显微镜、电子显微镜等下面进行进一步的观察和分析，以获取更多的信息。但是，剖面制备过程中，也可能破坏原有的器件结构，使某些失效信息丢失，因此，在进行剖面分析之前，要进行全面的考虑，拟定完整的分析方案。
随着集成电路工艺进入深亚微米时代，以金属铜代替金属铝作为晶圆上互连材料的迫切性越来越大。目前，在0.18微米工艺中，已有一些制造商采用了铜布线，而在0.13微米工艺中，以铜替代铝已是不争的事实。由于封装工艺的金属互连直接与晶圆上的金属互连相接触，并通过它们形成了器件与系统的电通路，因此，晶圆布线材料的变化，将对封装工艺产生深刻的影响。同时，由于芯片的特征尺寸越来越小，对引线键合工艺造成的压力也越来越大，因为要在如此细微的间距中进行引线键合，对于金属引线的尺寸要求和键合方法都是一种考验。因此，采用新的互连方法是唯一的选择。
倒装（flip chip）焊或倒扣技术就是一个十分吸引人的选择。所谓的倒扣芯片封装技术，就是将集成电路芯片的有源区面向基板的互连形式。所以，无论是引线键合还是凸缘键合，只要其芯片有源区面向基板，都称为倒扣芯片技术。从目前国际上对于倒扣芯片封装工艺的研究和应用情况来看，高互连密度、高性能器件的倒扣芯片封装技术，普遍采用以IBM C4技术为基本工艺，并加以一定的改进。这种技术的特点是可以达到相当高的互连密度，若同时采用陶瓷封装工艺的话，其器件的可靠性也很高，但它的价格亦十分昂贵，所以，它主要应用于航天航空工业及军事方面，以及一些对可靠性有特殊要求的场合。另一方面，在一些可靠性要求并不那么高，芯片的输入/输出端数目也并不太多，但特别强调器件尺寸大小的情况下，在印刷电路板上的直接芯片倒扣封装技术，就显得非常关键，例如在手提电脑、移动通讯等方面。而且，印刷电路板上的芯片直接倒扣封装技术，在应 用了底部填充料技术后，其可靠性也有了很大的提高，它在价格方面的优势，使它的应用范围越来越广。所以，倒扣芯片技术也可以划分为FCIP（flip chip in packaging）及FCOB（flip chip on board）技术。无论哪一种技术，其关键是芯片上凸缘（bump）的制备。
IBM 的C4（controlled-collapse chip connection）技术是在1965年发展起来的，并成为IBM System/360系列计算机的逻辑基础。C4技术的凸缘制备主要是通过电子束蒸发、溅射等工艺，将UBM（under bump metallurgy）或BLM（ball limiting metallurgy）沉积在芯片的铝焊盘上。UBM一般有三层，分别为铬/铬－铜（50-50）/铜，这个结构可以保证凸缘与铝焊盘的粘结性并防止金属间的互扩散。在UBM的上面，还有一层很薄的金层，主要是防止金属铜的氧化。凸缘的成分是铅锡合金，根据不同的应用要求可以选用低共熔化合物或其它的组分。IBM常用的组分是5wt%Sn/95wt%Pb，它的熔点分别为308℃（solid）和312℃（liquid）或3wt%Sn/97wt%Pb它的熔点分别为314℃（solid）和320℃（liquid）。IBM的基板是陶瓷基板，所以可以忍受超过300℃的回流温度。由于IBM的C4技术工艺复杂、设备昂贵，所以长期以来，其应用都局限在一些高性能、高要求、高成本的场合。 经过改进的C4工艺，采用了电镀铜层和焊料层的方法，大大降低了成本，使得倒装焊技术的应用，有了较大的发展。从上面的描述中可以看出，以前在做bumping工艺时，都是在已经做完周边布线的晶圆上在设计阶段，就可以考虑后道封装的要求，将周边布线改为面栅阵列（area grid array），同时可以取消UBM工艺及金属铜层的制备，大大减少了工艺步骤，使倒装焊技术得以加快推广的步伐。因此，铜工艺不但将带来芯片制造工艺方面的变化，而且也将对封装工艺带来极大的冲击，引起封装技术和系统连接技术的大变革。
我的用膳卡是非接触式ic卡，里面储存的应该是我们的用膳卡编号，就餐时将卡片放在读卡机周围就能过显示卡内的余额，实际过程是读卡机读取卡内标号的电信号，通过rs485网络传输到服务器计算机，计算机比对数据库返回余额，显示在读卡机上，刷卡消费时，将用款传到服务器计算后储存。拆开卡后的结构如下图：
线圈+小集成块电路
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这种卡不用加密或者是简单加密（我没试过仿卡，有机会尝试一下：)），用途单一，里面指储存简单的编号信息。
这种卡应该是射频卡（RF-ID）：只读型，目前也有部分厂家提供了非加密存储读写功能。
或者是非接触逻辑加密卡：（Contactless IC Card）可读写。
我们的第二代身份证也是一种RFID(Radio Frequency IDentification)非接触式IC智能芯片。
它也是线圈+芯片，不过芯片复杂多了。这枚不起眼的黑色芯片，共由4部分组成，分别是射频天线、存储芯片、加密模块和控制芯片。
存储部分则采用了半导体存储芯片，即硅存储技术。这枚不到指甲盖大小的IC芯片，采用的是国内企业生产的0．35微米硅晶片。
加密模块则是芯片的重中之重。由于信息是可重新写入的，为了保证信息的防伪性和唯一性，加密模块采用了国家商用密码管理办公室规定的多种加密技术。（这种身份证要用10-20年，不知道是不是有人能破解密码，不过计算机若以摩尔定律发展来看，在未来的10多年后应该可以破解）
控制模块，是整个芯片的“大脑”，身份证芯片正常工作的多种程序都存储在其中，包括通讯协议、读写协议等，它本身具有运算能力，进行各种操作都需要用到。
做中国的身份证震得很赚钱啊！成本费每张卡也就1元多，甚至更少，要买到20元！20x10亿……200亿！！！ 这开肥肉不知道是谁抢到了……
身份证正面照片
封装好的模块（芯片在内部）
制造好的晶圆
模块与天线（在身份证内部）
在未来的几年内RFID必然是生活和消费的流行方向，方便我们的生活，想象一下，有一天你去买衣服，刚走进商店门，商店的员工就正在为您准备适合您的衣服；你从柜子里拿出一瓶药，你的手机就会显示适合你的服药说明……未来可以去畅想！
难怪现在连上海的狗狗都有电子身份证了！真是流行啊！http://www.rfidworld.com.cn/news/2005/5-20/18138.html
¶ 1/13/2007 0 comments
