如何学会使用一片新芯片？

Terran

怎么学会使用一块新芯片
芯片的定义和概念在这里就不赘述了，有兴趣的娃自行百度。芯片应用十分广泛，在学 习电子设计的过程中，我们必不可少地会与各种各样的芯片打交道，比如大名鼎鼎的单片机 就是一种芯片。世间芯片千千万，拿到一块没用过的芯片首先要关注它的 datasheet（数据手 册）。同款芯片不同产家数据手册会略有不同，但是关键部分都是相通的。顺便提醒一句， 很多芯片，尤其是一些较新的芯片，数据手册都是英文的，所以同学们要学好英语啊【手动 微笑】一些常用的芯片还是会有中文资料的，在选择阅读英文资料前也不妨先找找有没有中 文的。这里为了装逼，啊呸，学习，我们还是用英文的。 我们以其中一种最常见的芯片——NE555 为例，介绍怎么看一款芯片的数据手册。 打开 NE555 数据手册，先来看看概述。
+ T1 {2 `2 ^, A+ j看不懂？没关系，查词典。从这一段话我们可以看到 NE555 这款芯片适合用来产生延 时信号和振荡信号，而所产生的频率跟芯片外围的电阻和电容相关。这些都能在后面找到更 详细的描述。 往下看可以看到引脚图，这是数据手册里十分重要的一个部分。

首先普及一个常识，直插式芯片（有针状管脚）管脚排列顺序为：芯片半圆状凹槽朝上， 左上管脚为 1 号脚，逆时针顺下来分别是 2、3 等等。要用好一块芯片，必须清楚管脚功能，
哪些是我们需要用的，哪些是不需要的，每个管脚在电路里如何连接等等。有些管脚从名称 可以直接得知其功能，如 1 脚 GND，电源负极，8 脚 Vcc，电源正极。其他的看不出来功能， 没关系，往下看。 看到系统框图和等效逻辑电路图，它们可以帮助我们理解芯片工作原理，此处不细述。  
然后是芯片各种参数。这里我们尤其需要关注芯片工作电压、工作电流、逻辑电平等参 数，这会直接影响到芯片能否正常工作。图中 NE555 输入电压 Vcc 范围是 4.5—18V，过小 芯片不能正常工作，过大轻则不能工作，重则一缕青烟上云霄，报废。而各个管脚最高输入 电压为 Vcc。当然还有其他的参数没有展示图片。温度等参数我们一般不需要太关注，工业 级别的产品才需要考虑。输出电流电压等参数视具体电路而定，此处先跳过。

芯片特性曲线图，此处选取两幅，分别是供给芯片的电流和电压的关系图、供给电压和 延时长度的关系图。有时在硬件调试时，这些图会恰好成为我们的救命稻草。
来到数据手册最核心的部分：典型应用。一块芯片并不是单独焊到电路里给它通电它就 能按照我们的想法工作，很多芯片需要有外围电路的支撑，比如各种电阻、电容等元件。那 我们怎么知道它需要什么元件？元件怎么布局？一份数据手册的典型应用就会告诉我们，这 款芯片的典型电路图是怎样的、不同的工作模式下适用的电路图又会有什么不同，有的会附 带一些相关参数的计算公式等等。仔细研究这部分，对我们熟练使用这款芯片绝对事半功倍。 以 NE555 为例，此处仅列出其中一种电路图，但实际上在数据手册中我们可以看到以其他 不同应用的电路图，这些需要我们根据不同需要进行选择。这部分英文可能看的比较苦，但 是如果找不到其他资料，这块硬骨头还是得啃的。另外，电路图中为了简洁美观，很多时候 管脚排布并不是按照真实位置与顺序，如上图的 NE555，所以必须识别好芯片管脚排布。
7 o7 M" Z- O8 Q7 f往下看到芯片封装的参数。初学电设，很多时候我们都是自己在洞洞板上焊电路，因此 不需要考虑元件封装和规格。但是当我们需要自行设计印刷电路板（PCB）或是考虑产品包 装，我们就必须考虑封装尺寸。NE555 的封装是一种简单的 8 脚直插，以后我们还会遇到 更多管教的芯片，如 16 脚、24 脚、40 脚等等。而同一型号芯片也会有不同的封装，如直插 式和贴片式。随着电子产品体积逐渐缩小，怎么有效控制电路大小也是一个产品必须考虑的 问题，因此人们现在更青睐于体积小得多的贴片式元件和芯片。

来到数据手册的最后通常是法律上的一些信息交代。其中划线句是一句挺有意思的话。 翻译过来就是说，没有书面允许文件的话，STMicroelectronics 公司的产品不适合用于生命 支持的设备或系统。意思就是说，假如病人的供氧机故障了，而故障原因是供氧机里一块 STMicroelectronics 公司的芯片损坏，导致病人身体不适甚至死亡，STMicroelectronics 公司 是不负责任的，而负责任的是供氧机的厂商或是设计师，因为人家早就在数据手册里理清了 法律责任，你没留意而已。  
实际上，研究一份数据手册远不如这里说的那么简单，很多繁琐、复杂的东西这里略略 带过，而在真正使用时我们却是必须要关注的。NE555 是一款比较简单的芯片。对于一些 复杂的芯片或模块，它们的数据手册还远不止这些内容呢！比如各种单片机的数据手册，内 容实在是太多，基本上不可能一次性看完并熟练掌握，很多时候是需要用什么看什么，并且 需要反复看。像是各种可编程芯片，它们的数据手册里会附带时序图、示范例程，这些也是 必看的宝贵的资料，它们的典型电路图比起 NE555 也复杂得多。但是，我们也不用虚，多 看一点不同的数据手册，同时看的时候必须清楚自己想要了解关于这款芯片或模块的什么内 容，去寻找相关的内容，慢慢就会越来越熟练，当我们再打开一份新的数据手册，就会发现 我们已经十分清楚哪些部分是我们需要去看的，哪些又是可以忽略的，逐渐会从迷茫变为有 目的性、选择性地阅读。

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