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SCUT無(wú)線電愛(ài)好者協(xié)會(huì)
怎么學(xué)會(huì)使用一塊新芯片
芯片的定義和概念在這里就不贅述了，有興趣的娃自行百度。芯片應(yīng)用十分廣泛，在學(xué) 習(xí)電子設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們必不可少地會(huì)與各種各樣的芯片打交道，比如大名鼎鼎的單片機(jī) 就是一種芯片。世間芯片千千萬(wàn)，拿到一塊沒(méi)用過(guò)的芯片首先要關(guān)注它的 datasheet（數(shù)據(jù)手 冊(cè)）。同款芯片不同產(chǎn)家數(shù)據(jù)手冊(cè)會(huì)略有不同，但是關(guān)鍵部分都是相通的。順便提醒一句， 很多芯片，尤其是一些較新的芯片，數(shù)據(jù)手冊(cè)都是英文的，所以同學(xué)們要學(xué)好英語(yǔ)啊【手動(dòng) 微笑】一些常用的芯片還是會(huì)有中文資料的，在選擇閱讀英文資料前也不妨先找找有沒(méi)有中 文的。這里為了裝逼，啊呸，學(xué)習(xí)，我們還是用英文的。 我們以其中一種最常見(jiàn)的芯片——NE555 為例，介紹怎么看一款芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)。 打開(kāi) NE555 數(shù)據(jù)手冊(cè)，先來(lái)看看概述。
看不懂？沒(méi)關(guān)系，查詞典。從這一段話我們可以看到 NE555 這款芯片適合用來(lái)產(chǎn)生延 時(shí)信號(hào)和振蕩信號(hào)，而所產(chǎn)生的頻率跟芯片外圍的電阻和電容相關(guān)。這些都能在后面找到更 詳細(xì)的描述。 往下看可以看到引腳圖，這是數(shù)據(jù)手冊(cè)里十分重要的一個(gè)部分。
首先普及一個(gè)常識(shí)，直插式芯片（有針狀管腳）管腳排列順序?yàn)椋盒酒雸A狀凹槽朝上， 左上管腳為 1 號(hào)腳，逆時(shí)針順下來(lái)分別是 2、3 等等。要用好一塊芯片，必須清楚管腳功能，
哪些是我們需要用的，哪些是不需要的，每個(gè)管腳在電路里如何連接等等。有些管腳從名稱 可以直接得知其功能，如 1 腳 GND，電源負(fù)極，8 腳 Vcc，電源正極。其他的看不出來(lái)功能， 沒(méi)關(guān)系，往下看。 看到系統(tǒng)框圖和等效邏輯電路圖，它們可以幫助我們理解芯片工作原理，此處不細(xì)述。
然后是芯片各種參數(shù)。這里我們尤其需要關(guān)注芯片工作電壓、工作電流、邏輯電平等參 數(shù)，這會(huì)直接影響到芯片能否正常工作。圖中 NE555 輸入電壓 Vcc 范圍是 4.5—18V，過(guò)小 芯片不能正常工作，過(guò)大輕則不能工作，重則一縷青煙上云霄，報(bào)廢。而各個(gè)管腳最高輸入 電壓為 Vcc。當(dāng)然還有其他的參數(shù)沒(méi)有展示圖片。溫度等參數(shù)我們一般不需要太關(guān)注，工業(yè) 級(jí)別的產(chǎn)品才需要考慮。輸出電流電壓等參數(shù)視具體電路而定，此處先跳過(guò)。
芯片特性曲線圖，此處選取兩幅，分別是供給芯片的電流和電壓的關(guān)系圖、供給電壓和 延時(shí)長(zhǎng)度的關(guān)系圖。有時(shí)在硬件調(diào)試時(shí)，這些圖會(huì)恰好成為我們的救命稻草。
來(lái)到數(shù)據(jù)手冊(cè)最核心的部分：典型應(yīng)用。一塊芯片并不是單獨(dú)焊到電路里給它通電它就 能按照我們的想法工作，很多芯片需要有外圍電路的支撐，比如各種電阻、電容等元件。那 我們?cè)趺粗浪枰裁丛�？元件怎么布局？一份�?shù)據(jù)手冊(cè)的典型應(yīng)用就會(huì)告訴我們，這 款芯片的典型電路圖是怎樣的、不同的工作模式下適用的電路圖又會(huì)有什么不同，有的會(huì)附 帶一些相關(guān)參數(shù)的計(jì)算公式等等。仔細(xì)研究這部分，對(duì)我們熟練使用這款芯片絕對(duì)事半功倍。 以 NE555 為例，此處僅列出其中一種電路圖，但實(shí)際上在數(shù)據(jù)手冊(cè)中我們可以看到以其他 不同應(yīng)用的電路圖，這些需要我們根據(jù)不同需要進(jìn)行選擇。這部分英文可能看的比較苦，但 是如果找不到其他資料，這塊硬骨頭還是得啃的。另外，電路圖中為了簡(jiǎn)潔美觀，很多時(shí)候 管腳排布并不是按照真實(shí)位置與順序，如上圖的 NE555，所以必須識(shí)別好芯片管腳排布。
往下看到芯片封裝的參數(shù)。初學(xué)電設(shè)，很多時(shí)候我們都是自己在洞洞板上焊電路，因此 不需要考慮元件封裝和規(guī)格。但是當(dāng)我們需要自行設(shè)計(jì)印刷電路板（PCB）或是考慮產(chǎn)品包 裝，我們就必須考慮封裝尺寸。NE555 的封裝是一種簡(jiǎn)單的 8 腳直插，以后我們還會(huì)遇到 更多管教的芯片，如 16 腳、24 腳、40 腳等等。而同一型號(hào)芯片也會(huì)有不同的封裝，如直插 式和貼片式。隨著電子產(chǎn)品體積逐漸縮小，怎么有效控制電路大小也是一個(gè)產(chǎn)品必須考慮的 問(wèn)題，因此人們現(xiàn)在更青睞于體積小得多的貼片式元件和芯片。
來(lái)到數(shù)據(jù)手冊(cè)的最后通常是法律上的一些信息交代。其中劃線句是一句挺有意思的話。 翻譯過(guò)來(lái)就是說(shuō)，沒(méi)有書(shū)面允許文件的話，STMicroelectronics 公司的產(chǎn)品不適合用于生命 支持的設(shè)備或系統(tǒng)。意思就是說(shuō)，假如病人的供氧機(jī)故障了，而故障原因是供氧機(jī)里一塊 STMicroelectronics 公司的芯片損壞，導(dǎo)致病人身體不適甚至死亡，STMicroelectronics 公司 是不負(fù)責(zé)任的，而負(fù)責(zé)任的是供氧機(jī)的廠商或是設(shè)計(jì)師，因?yàn)槿思以缇驮跀?shù)據(jù)手冊(cè)里理清了 法律責(zé)任，你沒(méi)留意而已。
實(shí)際上，研究一份數(shù)據(jù)手冊(cè)遠(yuǎn)不如這里說(shuō)的那么簡(jiǎn)單，很多繁瑣、復(fù)雜的東西這里略略 帶過(guò)，而在真正使用時(shí)我們卻是必須要關(guān)注的。NE555 是一款比較簡(jiǎn)單的芯片。對(duì)于一些 復(fù)雜的芯片或模塊，它們的數(shù)據(jù)手冊(cè)還遠(yuǎn)不止這些內(nèi)容呢！比如各種單片機(jī)的數(shù)據(jù)手冊(cè)，內(nèi) 容實(shí)在是太多，基本上不可能一次性看完并熟練掌握，很多時(shí)候是需要用什么看什么，并且 需要反復(fù)看。像是各種可編程芯片，它們的數(shù)據(jù)手冊(cè)里會(huì)附帶時(shí)序圖、示范例程，這些也是 必看的寶貴的資料，它們的典型電路圖比起 NE555 也復(fù)雜得多。但是，我們也不用虛，多 看一點(diǎn)不同的數(shù)據(jù)手冊(cè)，同時(shí)看的時(shí)候必須清楚自己想要了解關(guān)于這款芯片或模塊的什么內(nèi) 容，去尋找相關(guān)的內(nèi)容，慢慢就會(huì)越來(lái)越熟練，當(dāng)我們?cè)俅蜷_(kāi)一份新的數(shù)據(jù)手冊(cè)，就會(huì)發(fā)現(xiàn) 我們已經(jīng)十分清楚哪些部分是我們需要去看的，哪些又是可以忽略的，逐漸會(huì)從迷茫變?yōu)橛?目的性、選擇性地閱讀。
（圖片在附件中，下載即可看到）
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