電子技術(shù)隨筆【第一篇】：電子技術(shù)創(chuàng)新隨筆

　　據(jù)當(dāng)代學(xué)者考證，“創(chuàng)新”一詞最早出現(xiàn)于北齊史學(xué)家魏收(公元505—572)撰寫的《魏書》?！段簳返诹碓疲骸伴_物成務(wù)者，先皇之貞也;觀夫人文者，先皇之蘊(yùn)也;革弊創(chuàng)新者，先皇之志也。”“創(chuàng)新”一詞，代有使用，“革故鼎新”，“推陳出新”，但我國先前基本都僅用于政治制度的變革與改造。“創(chuàng)新”望文生義便是創(chuàng)造新的。“創(chuàng)新”一詞于近年尤其流行，深入人心，北京已將“創(chuàng)新”列為“北京精神之一。但對于“創(chuàng)新”一詞的概念筆者孤陋寡聞，未見標(biāo)準(zhǔn)解讀，歧義甚多，眾說紛紜。查《現(xiàn)代漢語詞典》的解釋最為簡單：“創(chuàng)新”指創(chuàng)造性，拋開舊的，創(chuàng)造新的。筆者所見最新解釋是2011年5月倫敦商學(xué)院(London Business School)舉辦的全球領(lǐng)導(dǎo)力峰會(huì)(Global Leadership Summit)上，當(dāng)聽眾受邀選擇對創(chuàng)新的定義時(shí)，58%的人選擇了最短、最寬泛的答案——來自《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》(The Economist)的“創(chuàng)造價(jià)值的新鮮想法”。

　　百度上百科名片的解釋就繁復(fù)多了：“創(chuàng)新是指人們?yōu)榱税l(fā)展的需要，運(yùn)用已知的信息，不斷突破常規(guī)，發(fā)現(xiàn)或產(chǎn)生某種新穎、獨(dú)特的有社會(huì)價(jià)值或個(gè)人價(jià)值的新事物、新思想的活動(dòng)。創(chuàng)新的本質(zhì)是突破，即突破舊的思維定勢，舊的常規(guī)戒律。創(chuàng)新活動(dòng)的核心是“新”，它或者是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能和外部特征的變革，或者是造型設(shè)計(jì)、內(nèi)容的表現(xiàn)形式和手段的創(chuàng)造，或者是內(nèi)容的豐富和完善。”讀來雖甚覺全面，又頗為生澀，即依筆見一孔之見，“創(chuàng)新”也許包括“突破”，也許更多的是“漸進(jìn)”。

　　英語中有“創(chuàng)造”(invention)和“創(chuàng)新”(innovation)之別，invention是無中生有，創(chuàng)造全新的東西，即所謂創(chuàng)造(發(fā)明);“innovation”是指以舊翻新，改造、更新現(xiàn)有的東西，即所謂革新。前者是所謂“突破性”或“破壞性”發(fā)明，如蒸汽機(jī)、汽車、飛機(jī)、電話、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)等;后者是“漸進(jìn)性”革新，如大型高爐、數(shù)控機(jī)床、核能發(fā)電等。2011年，泰勒?考恩(Tyler Cowen)發(fā)表了頗有人氣的短篇小說《大停滯》(The Great Stagnation)指出，今日西方已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)科技高原期：我們已經(jīng)吃光了長在低處的經(jīng)濟(jì)果實(shí)，因而經(jīng)濟(jì)增長受到阻礙，從現(xiàn)在起，要想取得進(jìn)步會(huì)更加艱難。該作者的核心觀點(diǎn)是創(chuàng)新突破比以前稀缺了很多，也有人在質(zhì)疑“突破性創(chuàng)新已是過去時(shí)?”今天突破創(chuàng)新不能說沒有，蘋果公司的iPad、iPhone、iPod都算是，但的確十分少見，特別的難能可貴!

　　電子技術(shù)隨筆【第二篇】：十種精密全波整流電路

　　圖1的經(jīng)典電路雖然匹配電阻多,但是完全可以用6個(gè)等值電阻R實(shí)現(xiàn),其中電阻R3可以用兩個(gè)R并聯(lián).可以通過R5調(diào)節(jié)增益,增益可以大于1,也可以小于1.最具有優(yōu)勢的是可以在R5上并電容濾波.

　　圖2的電路的優(yōu)勢是匹配電阻少,只要一對匹配電阻就可以了.

　　圖3的優(yōu)勢在于高輸入阻抗.

　　其它幾種,有的在D2導(dǎo)通的半周內(nèi),通過A2的復(fù)合實(shí)現(xiàn)A1的負(fù)反饋,對有些運(yùn)放會(huì)出現(xiàn)自激. 有的兩個(gè)半波的輸入阻抗不相等,對信號源要求較高.

　　兩個(gè)單運(yùn)放型雖然可以實(shí)現(xiàn)整流的目的,但是輸入\輸出特性都很差.需要輸入\輸出都加跟隨器或同相放大器隔離.

　　各個(gè)電路都有其設(shè)計(jì)特色,希望我們能從其電路的巧妙設(shè)計(jì)中,吸取有用的.例如單電源全波電路的設(shè)計(jì),復(fù)合反饋電路的設(shè)計(jì),都是很有用的設(shè)計(jì)思想和方法,如果能把各個(gè)圖的電路原理分析并且推導(dǎo)每個(gè)公式,會(huì)有受益的.

　　電子技術(shù)隨筆【第三篇】：蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　蓄電池在電力系統(tǒng)中是一種必備的后備電源且數(shù)量較多, 其使用壽命和安全可靠性倍受用戶關(guān)注。但由于使用不當(dāng)或者不能及時(shí)維護(hù),經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致蓄電池組中個(gè)別蓄電池的過放電或者早期失效。過放電或者早期失效的個(gè)別 蓄電池在后備電源投入使用時(shí),會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)電池組的放電容量,甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)供電系統(tǒng)的崩潰。因此,為保證在市電被切斷時(shí)用電設(shè)備能夠安全可靠運(yùn)行,避 免蓄電池在長期使用過程中因個(gè)別電池過放電或者失效而引發(fā)事故帶來經(jīng)濟(jì)損失,對蓄電池進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測和及時(shí)的故障診斷成為蓄電池維護(hù)工作的一個(gè)極為重要 方面。本文介紹的基于STC89C58RD 微控制器的蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng),能實(shí)現(xiàn)對蓄電池?zé)o論在閑置狀態(tài)還是充、放電動(dòng)態(tài)過程中的狀態(tài)監(jiān)測；對蓄電池內(nèi) 部開路、短路、過壓、欠壓及過度放電等異常狀態(tài)及時(shí)報(bào)警并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以備查詢；能對2V、6Ｖ和12Ｖ多種多節(jié)電池電壓在線測量；提高了對蓄電池監(jiān)測的準(zhǔn)確 性、自動(dòng)化和智能化程度。本文具體介紹了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)。

　　圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

　　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　蓄電池在線監(jiān)測系統(tǒng)是以STC89系列的STC89C58RD 微控制器、XILINX的XC9572-84為核心，外圍電路主要由電壓采集電路、 A/D轉(zhuǎn)換電路、顯示驅(qū)動(dòng)電路及鍵盤電路等幾部分組成的，如圖1所示。A/D轉(zhuǎn)換芯片采用10位ADC TLC1549。顯示驅(qū)動(dòng)芯片采用MC14489B，它可以驅(qū)動(dòng)5位共陰極數(shù)碼管，微控制器的P1口的低5位作為鍵盤輸入口，擴(kuò)展的RS485接口用于多 機(jī)通信 。下面詳細(xì)介紹系統(tǒng)中STC89C58RD 、XC9572-84器件和電壓采集電路、A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

　　微控制器STC89C58RD 簡介

　　STC89C58RD 是STC89系列的微控制器，它不但與80C51完全兼容，而且還有新的特點(diǎn)：片內(nèi)含有Flash程序存儲(chǔ)器32Kb， DataFlash數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器32Kb，RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器1208B，同時(shí)內(nèi)部還有看門狗（WDT）；由于ALE信號開關(guān)狀態(tài)可設(shè)置，從而降低了EMI； 具有可編程的8級中斷源4種優(yōu)先級，具有系統(tǒng)可編程（ISP）和應(yīng)用可編程（IAP）等特點(diǎn)，片內(nèi)資源豐富、集成度高、使用方便。STC89C58RD 對系統(tǒng)的工作進(jìn)行實(shí)施調(diào)度，實(shí)現(xiàn)外部輸入?yún)?shù)的設(shè)置、電池電壓的測試和顯示、電池工作狀態(tài)的指示。

　　邏輯編程器件XC9572-84（CPLD）

　　由于監(jiān)測的電池節(jié)數(shù)較多，所需要I/O口較多，用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，需要74HC273、74HC00、74HC138、CD4514等多種芯片來實(shí) 現(xiàn)，器件種類和數(shù)量多，使PCB的尺寸加大，也增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素。本系統(tǒng)選用XILINX系列的CPLD器件XC9572-84，其共有72個(gè)宏單 元，69個(gè)I/O口，1600個(gè)門，72個(gè)寄存器，可以對上述多種芯片進(jìn)行集成。該器件具有在系統(tǒng)可編程能力，含有先進(jìn)的數(shù)據(jù)保密特性，它可以完全保護(hù)編 程數(shù)據(jù)不被非法讀取和擦除，每個(gè)I/O口都有一個(gè)可編程輸出擺率控制位從而可減小系統(tǒng)噪聲，采用具有較低功耗的快速閃存技術(shù)，每個(gè)I/O口的驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)， 負(fù)載電流可達(dá)24mA。XC9572-84接收單片機(jī)傳來的數(shù)據(jù)和地址，控制各個(gè)固態(tài)繼電器（G3VM-402C）的選通以及A/D轉(zhuǎn)換的進(jìn)行，達(dá)到采集 電壓的功能。采用了CPLD器件后，減少了系統(tǒng)所需器件的數(shù)量和種類，簡化了PCB的排版和布線，減小了系統(tǒng)體積和節(jié)約成本，方便了系統(tǒng)調(diào)試，有利于批量 化生產(chǎn)。

　　電壓采集電路

　　電壓采集電路直接影響到電壓測試的精確程度,因而采集電路設(shè)計(jì)得是否適當(dāng)對整個(gè)系統(tǒng)至關(guān)重要。對每節(jié)電池電壓進(jìn)行測量,有兩種方法:①對每節(jié)電池電 壓直接采集。②采集(ｎ 1)節(jié)電池的總電壓,減去ｎ節(jié)電池的總電壓得第ｎ 1節(jié)電池電壓。第一種電壓采集精確而且安全。第二種雖然電路比較簡單但是當(dāng)電 池節(jié)數(shù)多時(shí)采集的電壓太高，不安全而且會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。因此選用第一種方法。電壓采集電路要求要安全，采集的電壓要足夠的穩(wěn)定。本系統(tǒng)的蓄電池組采用串 接方式，BAT1 接第一節(jié)電池的正極，BAT2 接第二節(jié)的正極（第一節(jié)的負(fù)極），如此依次連接，最多可達(dá)41節(jié)。經(jīng)過XC9572-84模擬開關(guān)選通 G3VM-402C后，將1～n節(jié)電池電壓依次釋放到電壓總線BUS1 、BUS1-上，電路選用運(yùn)算放大器LM358作為信號放大器件，它的前級為差分 式放大器，后級為電壓跟隨器，使TLC1549得到一個(gè)穩(wěn)定的采樣電壓，如圖2所示。1VD0和1VD1采用FR104高速開關(guān)管來保護(hù)運(yùn)算放大器的內(nèi)部 電路。差分式放大倍數(shù)為A=0.2，具體推導(dǎo)如下：

　　(Ua-Up)/1R12=Up/1R14； ① (Ub-Un)/1R11=(Un-Vo)/1R13；②

　　注意運(yùn)放的“虛短”特點(diǎn)，有Up=Un；結(jié)合①、②兩式得到Vo=((1R11 1R13)/1R11)·(1R14/(1R12 1R14))·Ua-1R13/1R11·Ub；選取電阻滿足：1R13/1R11=1R14/1R12的關(guān)系，輸出電壓可簡化為：Vo=1R13/1R11·(Ua-Ub)，故電壓放大倍數(shù)A=Vo/(Ua-Ub)=1R13/1R11=0.2。

　　A/D轉(zhuǎn)換電路

　　本系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換采用片外串行總線10位高速高精度專用集成電路TLC1549，其功耗低、體積小、占用單片機(jī)的資源少，具有連接方便、編程簡單的 特點(diǎn)。電壓采集電路的輸出電壓與TLC1549的A/D轉(zhuǎn)換通道相連接，在時(shí)鐘脈沖信號作用下，TLC1549將電壓轉(zhuǎn)換成10位二進(jìn)制數(shù)字信號，并把上 次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果以10位二進(jìn)制數(shù)的形式依次輸出，再通過光電隔離傳送到單片機(jī)進(jìn)行處理，如圖3所示。

　　硬件設(shè)計(jì)過程中的注意點(diǎn)

　　1 系統(tǒng)用多路電源，要考慮系統(tǒng)的功耗選擇適當(dāng)?shù)碾娫?，電源電壓?yīng)比較穩(wěn)定。

　　2 電壓采集部分使用固態(tài)繼電器（G3VM-402C），由于電池節(jié)數(shù)較多，電壓比較高，故應(yīng)注意對內(nèi)部電路的保護(hù)，可以采用適當(dāng)功率的電阻。對放大電路的電 阻精度要求較高，可選用精度為1%的金屬膜電阻；電路設(shè)計(jì)應(yīng)避免出現(xiàn)因多個(gè)固態(tài)繼電器同時(shí)開通的直通現(xiàn)象，這樣會(huì)使多節(jié)蓄電池短路，造成電壓采集電路的損 壞。

　　3 A/D轉(zhuǎn)換芯片的基準(zhǔn)電源要十分穩(wěn)定，基準(zhǔn)電源與芯片工作電源應(yīng)采用不同的共地電源，以保證A/D轉(zhuǎn)換芯片基準(zhǔn)電源的穩(wěn)定性。為了減少干擾，時(shí)鐘和片選信號與單片機(jī)、CPLD之間進(jìn)行光電隔離。

　　4 器件的布局和PCB圖的布線采用模塊化，交流與直流分離，強(qiáng)電與弱電分離，數(shù)字地和模擬地分開，注意電源線和地線的布局。

　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　在單片機(jī)的軟件編程上，以Keil C編譯器的Windows集成開發(fā)環(huán)境 μvision2作為軟件開發(fā)平臺(tái)，采用C51高級語言編寫。該語言是80C51系列單片機(jī)的專門的高性能的程序設(shè)計(jì)語言。它采用符合ANSI標(biāo)準(zhǔn)的C語 言編程，便于改進(jìn)、擴(kuò)充和移植，可以對硬件進(jìn)行操作，能夠產(chǎn)生極高速和極其簡潔形式的目標(biāo)代碼，在代碼的效率和執(zhí)行速度上完全可以和匯編語言相媲美，并且 有十分豐富的庫函數(shù)可以供用戶直接調(diào)用，從而極大地提高了程序的編寫效率，能提供給用戶高質(zhì)量的程序代碼。采用硬件描述語言Verilog HDL對CPLD進(jìn)行編程。

　　單片機(jī)軟件編程注意點(diǎn)

　　1 鍵盤在定時(shí)中斷服務(wù)程序中讀取，用中斷間隔時(shí)間實(shí)現(xiàn)鍵盤的去抖，不必編寫另外的延時(shí)程序，提高了CPU的利用效率。鍵盤值存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，在主程序中讀數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的內(nèi)容，執(zhí)行鍵盤功能散轉(zhuǎn)子程序。

　　2 電池電壓的采集在中斷程序中執(zhí)行，因固態(tài)繼電器的開通與關(guān)斷時(shí)間均需1ms，故通道選通時(shí)要有一定的延時(shí)，使電池采集電壓建立并穩(wěn)定后再啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換。

　　3 根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換芯片TLC1549的工作原理，當(dāng)前輸出的數(shù)據(jù)是上一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果， 故對一節(jié)電池電壓采樣的首次A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果應(yīng)丟棄，其余幾次轉(zhuǎn)換結(jié)果保留并加以處理。

　　4 根據(jù)STC89C58RD 的DataFlash 的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)寫入時(shí)必須啟動(dòng)ISP/IAP命令，CPU等待IAP動(dòng)作定時(shí)后，才繼續(xù)執(zhí)行程序，要先關(guān)斷中斷（EA）。要使數(shù)據(jù)寫入DataFlash存 儲(chǔ)器，不能跨越扇區(qū)，如果要對某個(gè)扇區(qū)進(jìn)行擦除，而其中有些字節(jié)的內(nèi)容需要保護(hù)，則需將其先讀到單片機(jī)內(nèi)部的RAM中保存，再將該扇區(qū)擦除，然后再將保存 的數(shù)據(jù)寫回該扇區(qū)。

　　CPLD的Verilog HDL編程

　　用硬件描述語言Verilog HDL的程序設(shè)計(jì)硬件的好處在于易于理解、易于維護(hù)、調(diào)試電路速度快、有許多易于掌握的仿真、綜合和布局布線的工具，還可以用C語言配合Verilog HDL來做邏輯設(shè)計(jì)的布線前和布線后仿真，驗(yàn)證功能是否正確。限于篇幅，下面給出部分模塊的Verilog HDL程序

　　module REG8 ( CLRB, D, CLK, Q ); //8位數(shù)據(jù)鎖存

　　input CLRB, CLK;

　　input [7:0] D;

　　output [7:0] Q;

　　reg [7:0] Q;

　　always @( posedge CLK or negedge CLRB )

　　Q <= ( !CLRB )? 0: D;

　　endmodule

　　module DECODE4_16( E1,A,Y ); //4-16譯碼

　　input E1;

　　input [3:0] A;

　　output [15:0] Y;

　　reg [15:0] Y;

　　always @( E1 or A )

　　if(E1==0 )

　　begin

　　case(A)

　　0:Y=16'b1111111111111110;

　　1:Y=16'b1111111111111101;

　　2:Y=16'b1111111111111011;

　　3:Y=16'b1111111111110111;

　　4:Y=16'b1111111111101111；

　　5:Y=16'b1111111111011111；

　　6:Y=16'b1111111110111111；

　　7:Y=16'b1111111101111111；

　　8:Y=16'b1111111011111111；

　　9:Y=16'b1111110111111111；

　　10:Y=16'b1111101111111111；

　　11:Y=16'b1111011111111111；

　　12:Y=16'b1110111111111111；

　　13:Y=16'b1101111111111111；

　　14:Y=16'b1011111111111111；

　　15:Y=16'b0111111111111111；

　　endcase

　　end

　　else

　　Y=16'b1111111111111111;endmodule

　　電子技術(shù)隨筆【第四篇】：深入理解C語言指針的奧秘3

　　從格式上看倒是與通過指針訪問結(jié)構(gòu)成員的不正規(guī)方法的格式一樣。

　　所有的C/C 編譯器在排列數(shù)組的單元時(shí)，總是把各個(gè)數(shù)組單元存放在連續(xù)的存儲(chǔ)區(qū)里，單元和單元之間沒有空隙。但在存放結(jié)構(gòu)對象的各個(gè)成員時(shí)，在某種編譯環(huán)境下，可能會(huì)需要字對齊或雙字對齊或者是別的什么對齊，需要在相鄰兩個(gè)成員之間加若干個(gè)"填充字節(jié)"，這就導(dǎo)致各個(gè)成員之間可能會(huì)有若干個(gè)字節(jié)的空隙。

　　所以，在例十二中，即使*pstr訪問到了結(jié)構(gòu)對象ss的第一個(gè)成員變量a，也不能保證*(pstr 1)就一定能訪問到結(jié)構(gòu)成員b。因?yàn)槌蓡Ta和成員b之間可能會(huì)有若干填充字節(jié)，說不定*(pstr 1)就正好訪問到了這些填充字節(jié)呢。這也證明了指針的靈活性。要是你的目的就是想看看各個(gè)結(jié)構(gòu)成員之間到底有沒有填充字節(jié)，嘿，這倒是個(gè)不錯(cuò)的方法。

　　過指針訪問結(jié)構(gòu)成員的正確方法應(yīng)該是象例十二中使用指針ptr的方法。

　　指針和函數(shù)的關(guān)系

　　可以把一個(gè)指針聲明成為一個(gè)指向函數(shù)的指針。intfun1(char*,int);

　　int(*pfun1)(char*,int);

　　pfun1=fun1;

　　....

　　....

　　inta=(*pfun1)("abcdefg",7);//通過函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)。

　　可以把指針作為函數(shù)的形參。在函數(shù)調(diào)用語句中，可以用指針表達(dá)式來作為實(shí)參。

　　例十三：

　　intfun(char*);

　　inta;

　　charstr[]="abcdefghijklmn";

　　a=fun(str);

　　...

　　...

　　intfun(char*s)

　　{

　　intnum=0;

　　for(inti=0;i{

　　num =*s;s ;

　　}

　　returnnum;

　　}

　　這個(gè)例子中的函數(shù)fun統(tǒng)計(jì)一個(gè)字符串中各個(gè)字符的ASCII碼值之和。前面說了，數(shù)組的名字也是一個(gè)指針。在函數(shù)調(diào)用中，當(dāng)把str作為實(shí)參傳遞給形參s后，實(shí)際是把str的值傳遞給了s，s所指向的地址就和str所指向的地址一致，但是str和s各自占用各自的存儲(chǔ)空間。在函數(shù)體內(nèi)對s進(jìn)行自加1運(yùn)算，并不意味著同時(shí)對str進(jìn)行了自加1運(yùn)算。

　　指針類型轉(zhuǎn)換

　　當(dāng)我們初始化一個(gè)指針或給一個(gè)指針賦值時(shí)，賦值號的左邊是一個(gè)指針，賦值號的右邊是一個(gè)指針表達(dá)式。在我們前面所舉的例子中，絕大多數(shù)情況下，指針的類型和指針表達(dá)式的類型是一樣的，指針?biāo)赶虻念愋秃椭羔槺磉_(dá)式所指向的類型是一樣的。

　　例十四：

　　1、floatf=12.3;

　　2、float*fptr=