单片机电路设计入门：CMOS与串行扩展关键技术

电路设计经验是初学者进入硬件世界的重要指南，特别是针对单片机应用。本文档由小贝于2010年3月整理，主要探讨了以下几个关键知识点： 1. 全盘CMOS化：随着技术进步，单片机逐渐采用CMOS工艺，这种技术的优势在于其宽广的工作电压范围、低功耗特性，使得嵌入式系统在低功耗管理方面表现出色。 2. SoC趋势：单片机正朝着片上系统（SoC）发展，通用型SoC如C8051F系列和专用SoC如DW8051_core成为主流，这些芯片集成了更多的功能，减少了外部组件的需求。 3. 串行扩展：现代单片机倾向于通过串行接口进行外围设备扩展，这种方式简化了电路设计，降低了I/O资源的占用，便于系统集成。 4. 8位机的持续价值：尽管16位和32位处理器日益普及，但8位微控制器在特定领域仍有广泛应用空间，尤其是在低功耗和低成本场景。 电路常识概念： - 输入阻抗：是电路输入端的等效阻抗，反映电路对电流的阻碍程度。对于电压驱动电路，高输入阻抗有利于信号传输和驱动负载，而电流驱动电路则希望低阻抗。在设计时需注意，输入阻抗与信号频率和匹配条件有关。 - 输出阻抗：不论是信号源、放大器还是电源，都存在输出阻抗，它代表信号源本身的内阻。理想情况下，电压源应有零内阻，电流源应无限大。实际应用中，通过串联电阻模拟理想电压源，输出阻抗对负载供电能力和信号完整性有直接影响。 掌握这些基础电路设计原则和技术趋势，可以帮助初学者更好地理解和设计基于单片机的电路，从而在实际项目中做出高效且稳定的硬件解决方案。随着技术的不断进步，持续学习和适应新趋势将对电路设计者至关重要。