Dispositivos lógicos programables y sus experimentos de aplicación.
Permítanme hablar de algo que parece estar fuera de tema: tres falacias.
Mito 1: Los profesores de secundaria suelen decirnos que si estudiamos mucho ahora, será fácil entrar a la universidad y podremos jugar a lo que queramos. Esto es una tontería. No conozco otras carreras, como eléctrica, electrónica, potencia, comunicaciones, automatización, etc. La relajación es imposible (claro que eres un genio). Lo que se enseña en los cursos profesionales es confuso para la mayoría de las personas. Siempre es solo un poco de conocimiento que requiere mucho tiempo y energía para asimilarlo después de clase. Algunas cosas incluso te llevan varios años en el trabajo para darte cuenta: "Oh, eso que aprendí antes fue para este propósito. Tienes que ser capaz de recordar y saber cómo volver atrás y compensarlo, incluso si lo has aprendido". mucho en la escuela.
Mito 2: Al llenar el formulario de solicitud, muchas veces nos dicen que la especialidad no es importante, pero la escuela es la más importante. Sólo cuando ingresas a una buena escuela puedes aprender lo que quieres. aprender. Esto también es una tontería. Después de inscribirte, es posible que te sientas abrumado por los cursos de esta especialización. ¿Cuántas personas todavía tienen el tiempo y la perseverancia para cursar una segunda especialización? Y tu especialidad casi determina tu futura carrera. Y las escuelas, para ser honesto, no creo que haya mucha diferencia entre las escuelas a nivel de pregrado. Las conferencias en clase son más o menos las mismas y no habrá buenos profesores que te den tutoría y orientación individual después de clase. Tendrás suerte si puedes conocerlos. Cuanto mejor es la escuela, más ocupados están los profesores. No espere que dediquen mucho tiempo a enseñar y mucho menos lo traten con especial respeto. Por el contrario, los profesores de algunas universidades ordinarias pueden estar más cerca de los estudiantes y ofrecer más orientación. Aunque puede ser normal, sigue siendo suficiente para tus estudios universitarios. En resumen, creo que para un entusiasta de la electrónica, es más importante estudiar electrónica en una universidad clave ordinaria que estudiar filosofía en la Universidad de Pekín. Por supuesto, la mayoría de las personas que lean esta publicación deberían estar estudiando electricidad. Felicitaciones, esta especialización es buena. Aunque no es una "industria naciente", definitivamente es una "industria imperecedera".
Mito 3: Cuando vas a la universidad, muchas personas pueden decirte que no importa qué especialidad estudies en la universidad. La clave es aprender bien informática e inglés, así no tendrás que preocuparte por encontrar un buen trabajo. Esto también es una tontería. Tienes que entenderlo: en el futuro no te ganarás la vida únicamente con el inglés, ni te dedicarás a la programación, el desarrollo de software o la creación de animaciones. Lo que quiero decir es: si tienes una personalidad introvertida y tranquila, estás dispuesto a aprender y amar la industria electrónica y quieres dedicarte al diseño electrónico y la I + D en el futuro, entonces debes aprender bien los cursos profesionales. Por supuesto, el inglés también es importante, pero en el futuro utilizarás más tu inglés profesional, es decir, podrás leer documentos técnicos en inglés, en lugar de hablar con otras personas que son más auténticas y fluidas que tú. En cuanto a la computadora, es una herramienta. No dedique demasiado tiempo a aprender software popular como Photoshop, 3dmax, Flash y producción de páginas web. Estos no serán necesarios en su trabajo futuro e implicarán mucho tiempo y energía. Se utiliza buen acero en la hoja, así que ve al laboratorio y construye más circuitos. Por supuesto, los estudiantes de electricidad también tienen requisitos especiales para las computadoras, es decir, usar el conocido Protel,
Multisim, aprender lenguaje ensamblador, lenguaje C y elegir software relacionado con PLD. La tarea también es muy pesada.
Pongamos manos a la obra con las tres falacias anteriores. Entonces, ¿qué deberías aprender en los cuatro años posteriores a ingresar a la universidad para estudiar ingeniería eléctrica?
En primer lugar, debes entender que la especialidad de electricidad se puede dividir en dos direcciones: electricidad fuerte y electricidad débil. Específicamente, las especialidades en ingeniería eléctrica y automatización (sistemas de energía, suministro y distribución de energía en fábricas, etc.) pertenecen a fuertes especialidades en electricidad, ingeniería eléctrica y automatización se centran principalmente en corrientes fuertes, complementadas con corrientes débiles, y las especialidades en electrónica, comunicaciones y automatización se centran. en corriente débil. Otros se subdividen aún más y no se dividirán hasta el nivel de posgrado. Pero ya sea fuerte o débil, los fundamentos son los mismos.
En primer lugar, debes aprender bien las matemáticas avanzadas, que se utilizarán en cursos profesionales en diferentes direcciones en el futuro, como procesamiento de señales, campos electromagnéticos, sistemas de energía y DSP.
Los cursos básicos más importantes son análisis de circuitos, circuitos analógicos y circuitos digitales. Debemos aprender bien estos tres cursos. Estos tres cursos generalmente se ofrecen desde el primer semestre hasta el primer semestre del tercer año.
La mayoría de los estudiantes que no saben mucho sobre electrónica generalmente se sienten confundidos. Por lo tanto, es mejor leer uno o dos libros que introduzcan de manera integral el conocimiento electrónico antes o al mismo tiempo. No es necesario saber todo lo que contiene el libro, sólo tener una idea general.
La elección de este tipo de lectura introductoria es muy importante. Si no lo entiende, puede perder el interés o recibir un duro golpe, pero resulta contraproducente. Aquí hay un libro recomendado "Electronic Design from Scratch" (editado por Yang Xin, publicado por Tsinghua University Press), que presenta de manera sistemática y completa los conocimientos básicos del diseño y la producción electrónicos, incluidos circuitos analógicos, circuitos digitales, microcontroladores y simulación de circuitos Multisim. software, etcétera. , casi como un libro con conocimientos básicos en la mano. La clave es hacerlo fácil de entender e interesante. Además, un conjunto de libros electrónicos de pequeño formato (32 formatos) presentados y publicados por Science Press también es bueno. Está escrito en japonés y traducido y publicado por Science Press. Tiene más ilustraciones y es más simple, pero esta serie tiene. más volúmenes y contenidos más detallados.
Además de leer, debemos prestar suficiente atención a la práctica. Se realizarán circuitos, electricidad analógica y electricidad digital al mismo tiempo que algunos experimentos del curso. Aprecia esta oportunidad y hazlo bien, no la trates como una tarea. Al igual que copiar la tarea, copiar los resultados experimentales de otras personas también es una práctica común en los colegios y universidades, especialmente en los experimentos que involucran a grupos de varias personas, es decir, algunas personas son diligentes y ansiosas por aprender, mientras que otras esperan los resultados sin ningún propósito.
Solo quiero decir que los resultados de tus propios esfuerzos son dulces y que esa sensación de logro te hará sentir realizado y satisfecho. Con las manos ociosas, cuando buscas trabajo cerca de graduarte o intentas trabajar, el enorme miedo en tu corazón hará que te arrepientas. Hay demasiadas lecciones como ésta, cuántas veces hemos desperdiciado años sólo para regresar y arrepentirnos. Además de prepararse para las clases experimentales, muchas escuelas tienen laboratorios abiertos para que los estudiantes los realicen voluntariamente después de clase. Aprecie este recurso y condición, nadie le proporcionará este tipo de almuerzo gratis después de salir del trabajo.
Por supuesto, algunas escuelas no tienen tan buenas condiciones o carecen de equipamiento, por lo que los estudiantes pueden simular una plataforma de prueba en la computadora, es decir, aprender a usar bien el software Multisim. Multisim es un software de simulación de circuitos. Se llamaba EWB cuando estaba en la escuela. Luego pasó a llamarse Multisim2001, Multisim7 y Multisim8 cuando se actualizó la versión. Este software puede simular y construir varios circuitos analógicos y digitales, y observar y analizar los resultados de la simulación de circuitos. Puede simular los circuitos aprendidos en electricidad analógica y digital en este software para aumentar su conocimiento perceptivo. Antes y después del experimento, también pueden simular el circuito de prueba en el software para ver qué tan diferente es de los resultados de la prueba reales. Se puede decir que mientras estés estudiando electricidad, este pequeño software es lo que debes dominar cuando vayas a la escuela y te será de gran ayuda para tu estudio. Otro software que hay que dominar es protel.
En la escuela, desde el experimento de diseño integral en la escuela primaria hasta el proyecto de graduación, finalmente se le pedirá que use Protel para dibujar el diagrama esquemático del circuito y la versión PCB del diseño también es una habilidad básica; que debes dominar después de trabajar. Algunos estudiantes pueden simplemente utilizar este software para dibujar uno o dos años después de graduarse. La versión de Protel también ha pasado por el camino de desarrollo de Protel98, Protel99, Protel99SE, ProtelDXP y Protel2004. Protel99SE, ProtelDXP y Protel2004 son las versiones más utilizadas. En la actualidad, muchos profesores de escuela o ingenieros de empresas todavía utilizan Protel99SE. Por supuesto, como nuevo autodidacta, parece mejor aprender directamente de Protel2004.
En resumen, todos los estudiantes de electricidad de la escuela deben dominar Multisim y Protel, como el software EDA (automatización de diseño electrónico) más básico. Otros, como Pspice, Orcad, SYstemview, MATLAB, QuartusII, etc. , debe elegir según diferentes direcciones profesionales, o utilizarlo para estudios enfocados después de ingresar a la etapa de posgrado o trabajar. ¿Multisim y Protel son fáciles de aprender? Empezar no debería ser un gran problema. Deja que tus hermanos y hermanas mayores te guíen o busca uno o dos libros introductorios para leer.
Aquí hay un libro recomendado "Diseño y simulación de circuitos: basado en Multisim 8 y Protel 2004" (también editado por Yang Xin y publicado por Tsinghua Publishing House), que es una buena introducción a estos dos software. El punto es que un libro contiene dos software para aprender, lo que es más rentable para los estudiantes pobres. Si gastas dinero en comprar dos libros para aprender estos dos programas por separado, no vale la pena, porque comenzar con Multisim no es difícil. Además, usar Protel para dibujar placas PCB requiere mucho conocimiento. Necesita leer más documentos técnicos o comprar un libro de aplicaciones avanzadas.
2. Años junior y senior (estudiar cursos profesionales e intentar aplicarlos)
Ingresar al último año de secundaria implica el estudio de cursos profesionales. Este artículo solo analiza cursos profesionales que se centran en la aplicación. No mencionaré otros cursos profesionales que se centran en la teoría y el cálculo, como análisis de sistemas de energía, maquinaria eléctrica, principios de control automático, señales y procesamiento, alto voltaje, campos electromagnéticos, etc. Por supuesto, estos cursos son muy importantes y problemáticos para que usted se convierta en un talento investigador en el futuro. Si tienes algún consejo, sólo puedo decirte que debes estudiar mucho, investigar mucho y cuanto menos sepas, mejor (pero no esperes saberlo todo). Puede regresar y compensarlo más tarde cuando sea necesario para trabajar o estudiar más. Para entonces, si tiene experiencia laboral o conocimientos más perceptivos, podrá aprender más fácilmente.
¿Qué cursos profesionales hay que se centren en la aplicación? Diferentes especialidades tienen diferentes cursos y es difícil cubrirlo todo. Aquí hay una breve lista de los principios de la microcomputadora y la tecnología de interfaz (también conocida como microcomputadora de un solo chip), diseño de fuente de alimentación conmutada, aplicación de dispositivo lógico programable (PLD), aplicación de control lógico programable (PLC), aplicación de convertidor de frecuencia, circuito de comunicación, digital. Análisis y diseño de circuitos integrados, DSP, embebidos, etc. Algunos estudiantes pueden preguntar: ¿Es difícil aprender todo esto en la universidad? La respuesta no sólo no es fácil, sino que es imposible. Estas técnicas son conjuntos complejos de conocimientos. Se puede decir que siempre que domines uno de estos, podrás encontrar un buen trabajo afuera.
Y a nivel universitario, no es necesario realizar todos estos cursos, sino elegir varios cursos según diferentes orientaciones profesionales (en concreto cuáles elegir, estudiar tus propios planes de formación profesional y consultar a los profesores). ), esfuércese por un uso básico activo al aprender. La aplicación real y la profundización vienen después del trabajo, por supuesto, si es diligente o talentoso y puede dominar un determinado tema hasta el punto de desarrollar un producto, será fácil encontrar un buen trabajo; después de la graduación. Es necesario dejar claro aquí que hay mucho conocimiento en el campo de la electrónica, por lo que las empresas que se dedican al hardware generalmente tienen más empleados. Muchas personas completan un proyecto de investigación y desarrollo con una división detallada del trabajo, por lo que a menudo escuchamos la palabra conciencia de equipo. Debido a que la capacidad de una persona es limitada, es imposible dominar todos los conocimientos. Por ejemplo, algunas personas se especializan en conducción, algunas se especializan en diseño lógico, algunas se especializan en tecnología inalámbrica de alta frecuencia, algunas se especializan en pruebas, algunas se especializan en diseño de carcasas, algunas se especializan en diseño de placas de circuito, etc.
Algunos estudiantes pueden sentirse confundidos después de ver esto: Entonces, ¿qué debo estudiar en la universidad? Para ser honesto, mi cabeza se hace cada vez más grande mientras escribo esto. Hay tantas cosas involucradas en el diseño electrónico que no se pueden explicar claramente en un artículo o incluso en un libro. Así que decidí eliminar estos nombres de cursos desconocidos y hablar sobre las habilidades profesionales básicas que creo que debería dominar un estudiante de electricidad o un autodidacta que quiera convertirse en ingeniero electrónico.
Ahora bien cabe decir que el microcontrolador no sabe que esto es un problema bastante grave. El conocimiento de los microcontroladores y las habilidades de aplicación se han convertido en preguntas esenciales en las entrevistas de trabajo. Sin embargo, es difícil comenzar con conocimientos sobre microcontroladores, pero si lee "51 aplicaciones de microcontroladores desde cero" (Tsinghua University Press, editado por Liu y Yang Xin), no tendrá esa sensación. Este es un curso sobre los conceptos básicos y las aplicaciones de microcontroladores que los estudiantes de secundaria pueden comprender. Este curso incorpora los esfuerzos de profesores que están en la primera línea de la investigación científica y la enseñanza de varias universidades clave de China. También ha recibido el apoyo de muchos supervisores de doctorado de universidades de renombre mundial como la Universidad de Cambridge, la Universidad de Oxford y el Imperial College. Guía de Londres, Universidad de Londres y Universidad de Cardiff. Después de una cuidadosa adaptación por parte de muchos académicos, el contexto, las pistas y el contenido de este libro satisfacen las necesidades de los lectores para aprender a usar microcontroladores.
"51 aplicaciones de microcontroladores desde cero" está contada en un lenguaje vívido y sencillo. El vocabulario profesional que surge constantemente durante el proceso de aprendizaje de microcontroladores debe dominarse inconscientemente a través de diversas aplicaciones tanto como sea posible.
Este libro no utiliza métodos de descripción profesionales para describir puntos de conocimiento. Más bien, toda la historia se cuenta en forma de "narrativa".
Presta mucha atención a la base de los conocimientos básicos. Antes de aprender a usar microcontroladores, es necesario tener ciertos conocimientos de los principios informáticos y la tecnología electrónica. Teniendo en cuenta los diferentes conocimientos de los diferentes lectores, este libro integra estas dos teorías básicas en la explicación de los microcontroladores para que no sientan ningún obstáculo al leer.
Se ha establecido un sistema integral de apoyo al aprendizaje. Los "ejemplos" al final de cada capítulo no solo consolidan el conocimiento aprendido en cada capítulo, sino que también amplían los horizontes de las aplicaciones de microcontroladores. Junto con el enlace "Introducción del dispositivo", se complementa el conocimiento necesario para los microcontroladores, desde los conceptos básicos hasta las aplicaciones, y el rico contenido del apéndice se puede utilizar como una poderosa referencia para aprender y aplicar microcontroladores; Esto crea un sistema de soporte completo para el aprendizaje de microcontroladores.
Es mejor enseñar a pescar a la gente que enseñarles a pescar. Hay una gran cantidad de ejemplos en el libro que se pueden utilizar para experimentos de MCU y diseño de cursos de MCU. Pero lo más importante es que estos ejemplos van acompañados de explicaciones detalladas, de modo que un ejemplo pueda aclarar los entresijos.
El contenido de la narrativa es completo, novedoso y autorizado. Se explica estrictamente de acuerdo con la referencia técnica oficial del microcontrolador, incluyendo todos los conocimientos básicos necesarios para aprender y aplicar el microcontrolador 51. Tanto el contenido como los ejemplos son la corriente principal de las aplicaciones de MCU en el mundo.
Este libro es perfecto. Aunque cada capítulo tiene su propio título, en realidad están relacionados entre sí. Si esta conexión se ignora en un libro, dificulta la comprensión y la retención. Hay muchas asignaciones mutuas de puntos de conocimiento en el texto de este libro, que no solo pueden profundizar la conexión entre el contenido anterior y el anterior, sino también profundizar la comprensión y la memoria.
Creo que además del análisis de circuitos, circuitos analógicos, circuitos digitales y microcontroladores mencionados al principio, también necesitamos comprender y dominar la identificación y selección de componentes electrónicos, el uso de instrumentos básicos. y algunos circuitos comunes Análisis y diseño de módulos, aplicación de microcontrolador, aplicación PLD, aplicación de software de simulación, diseño y producción de placas de circuito, medición electrónica y prueba de circuitos.
No hace falta decir que la identificación y el uso de componentes electrónicos es la base del nivel de elemento, pero no es fácil dominarlo bien. Algunos estudiantes de electrónica aún no pueden reconocer diodos y transistores, no pueden distinguir los polos positivo y negativo de los condensadores electrolíticos, etc. después de graduarse. , y no es nada. En otras palabras, ir a más laboratorios, visitar más mercados electrónicos y leer más libros.
En cuanto al uso de instrumentos, al menos utilizarás multímetros digitales, generadores de formas de onda, fuentes de alimentación, osciloscopios, motores pequeños y simuladores de microcontroladores en las clases experimentales universitarias, y al menos comprenderás los métodos y el uso del cableado. de estas cosas.
Los módulos de circuitos de uso común también lo incluyen todo, incluidos varios circuitos amplificadores, comparadores, circuitos de conversión AD, circuitos de conversión DA, circuitos diferenciales, circuitos integradores, varios circuitos de unidades lógicas digitales, etc. Solo puedo decir que tengo conocimientos generales y aprendí a comprobar datos, chips y pines. Lo más básico es estar familiarizado con los distintos chips utilizados en experimentos o diseño de cursos.
Microordenador de un solo chip, esto hay que dominarlo. Actualmente existen muchos tipos de microcontroladores, pero los microcontroladores de la serie 51 son los más utilizados por empresas de todos los tamaños, son económicos y cuentan con el material de aprendizaje más completo, por lo que se recomiendan para autodidactas. Por supuesto, los modelos de microcontroladores que se enseñan en diferentes escuelas serán diferentes. No importa. Es fácil aprender a programar para un tipo de microcontrolador y luego aprender otros microcontroladores.
PLD (Dispositivo Lógico Programable) es un chip de circuito integrado que proporciona programabilidad al usuario para implementar ciertas funciones lógicas. La configuración de funciones del dispositivo lógico programable (es decir, qué funciones desea implementar) debe ser implementada por el diseñador mediante programación con la ayuda de herramientas de desarrollo, similares a un microcontrolador. La herramienta de desarrollo puede aprender el software Quartus II de Altera (esta es la cuarta generación del software de desarrollo PLD de Altera y la tercera generación es el software MAX PLUS II). Lenguaje de programación aprendizaje lenguaje de descripción de hardware VHDL o Verilog HDL.
El software de simulación más básico es Multisim mencionado anteriormente, y también puedes aprender MATLAB. Otras especialidades examinadoras optan por estudiar o estudiar después del trabajo. El diseño y fabricación de placas de circuitos se basa principalmente en el software de Protel.
Esto ya se ha introducido antes y los lectores deberían estar familiarizados con él.
Finalmente, se recomienda que los estudiantes participen activamente en un concurso, un proyecto con varios concursos electrónicos, de modo que se pueda conectar un proceso de diseño electrónico y los conocimientos básicos de cada enlace, y la integración de conocimientos. ser de gran beneficio para el trabajo futuro.
He hablado de estos en términos generales, pero todavía hay mucho que aprender si profundizamos. Nuevamente, ¡lee más y practica más! Tsinghua University Press tiene una "Serie de tutoriales paso a paso sobre circuitos electrónicos" que se basa en las ideas que mencioné anteriormente. Lamentablemente parece incompleto. Parece que ahora solo hay unos pocos libros: "Aplicación de microcontroladores en el diseño de circuitos electrónicos", "Tutorial de aplicación de diseño de circuitos y fabricación de placas - Proetl", "Tutorial de software de simulación - Multisim y MATLAB", "Análisis y diseño de módulos de circuitos comunes Guía". Además, escuche a sus maestros, hermanos y hermanas y pregúnteles qué libros deberían leer. Por supuesto, no puedes creerlo todo. Cuando abres un libro, creo que deberías ver si es popular y ver cuánto puedes entender. Pensé que si podía dedicar cinco minutos a este libro para mostrar mi nivel actual de conocimientos, valdría la pena leerlo. No necesito leer libros que sean demasiado simples, ni quiero leer libros que sean demasiado profundos. También dañó mi confianza en mí mismo y me hizo perder el interés.
Vale, no escribiré más. Originalmente iba a escribir recomendaciones de libros, pero ¿cuál es el punto de enumerar un montón de libros? Escribimos estas palabras y dejamos que los estudiantes piensen, elijan y profundicen. Espero que ayude.
El último cliché también es un punto doloroso para mí: cuatro años de universidad pasan rápidamente y hay demasiadas cosas que aprender. No pierdas el tiempo. ¡Trabaja duro a tiempo, el tiempo no espera a nadie!