⑴ RC移向網路電路
微控制器時鍾系統的設計對於系統的全局性能是十分關鍵的。為了得到廉價、准確而穩定的時鍾，在大多數情況下，可採用石英晶體或者是陶瓷振盪器作為參考時鍾。這些器件的典型工作頻率范圍為100kHz到10MHz。然而，它們都有一些缺點，即振盪器消耗的電流會隨振盪器的振盪頻率的增加而增加，因此，若採用的石英晶體振盪器具有高Q值，那麼，在系統上電後，將需要一個較長的時間才能使頻率和幅度達到穩態，所以，石英晶體振盪器不能為中斷提供快速的響應。
對於一個電池供電的系統，最基本的要求就是功耗要低。但同時又會出現一些相互矛盾的問題，因為採用低頻時鍾雖然可以達到節能和延長電池使用時間的要求，但採用高頻時鍾卻可以實現對事件的快速反應，並增強處理突發事件的能力；另外，在某些情況下，還會要求時鍾具有很高的穩定度。
由於MSP430x4xx系列微控制器是採用一個增強型的鎖頻環FLL＋（Frequency－Locked Loop Plus）來為系統提供時
鍾，因此，可以較好地解決以上矛盾，從而使系統成本、功耗、處理能力以及穩定度得到了進一步的優化。
1 MSP430微控制器簡介
MSP430系列是由美國德州儀器（TI）公司推出的16位超低功耗微控制器。該系列微控制器具有處理能力強、運行速度快、指令簡單、功耗低等優點，並具有靈活而簡單的外圍設備，由於採用了JTAG技術、FLASH在線編程技術、BOOTSTRAP等諸多先進技術，因此具有很高的性價比。MSP430系列器件採用3V電源供電，工作頻率為1MHz，其單周期16位指令的速度可以達到1MIPS（million instructions persecond），電流消耗僅為400μA。事實上，MSP430從低功耗模式3（電流消耗僅為1．5μA）到完全激活狀態僅需6μs，因此可以很好地實時處理中斷。MSP430的這些優越的特點主要源於它兩方面的設計，即16位精簡指令體系結構和獨特的時鍾系統。
MSP430x4xx系列產品的時鍾系統採用FLL而沒有採用傳統的PLL（Phase－Locked Loop）設計，這主要是考慮到FLL能夠快速的啟動並達到穩定。PLL達到鎖定狀態需要幾百甚至上千個時鍾周期，而FLL＋經過預先准確設置後，可以在系統啟動時立即鎖定，從而為快速響應中斷提供了保障。並且PLL通常是用模擬元件來實現的，因此需要不斷的消耗能量。而FLL是純數字系統，可以用軟體來控制。它在非激活模式下，其電流消耗為0。
2 FLL＋模塊的組成
MSP430x4xx系列的FLL＋時鍾模塊是MSP430x3xx系列FLL結構的一種擴展，但卻與MSP430x1xx系列的時鍾系統有很大的不同，後者沒有硬體FLL，因此，要想獲得較精確的時鍾，需用軟體進行DCO頻率校準，這也就是所謂的「軟鎖頻」。由於FLL＋支持的頻率范圍更大，因而可以採用手錶晶振或者高頻晶振。圖1所示是FLL＋模塊的基本組成，從圖中可以看出：FLL＋主要由LFXT1振盪器、LFXT2振盪器、DCO振盪器和鎖頻環以及時鍾緩沖輸出組成。
2．1 LFXT1振盪器
LFXT1產生的信號稱為ACLK。通過配置與之相關的寄存器和外接不同的晶體或者諧振器，LFXT1可以工作在兩種操作模式：低頻或高頻模式。低頻通常採用32768Hz的手錶晶振，高頻的頻率范圍則為455kHz～8MHz。在絕大多數情況下，LFXT1運行於低頻模式，其主要原因如下：
（1）工作頻率低，功耗小。在進入低功耗模式3時，只有手錶晶振處於激活狀態。此時典型的電流消耗僅為1．5μA；
（2）穩定度高；
（3）價格低廉；
（4）體積小；
（5）電路簡單，外接手錶晶振時，不需要外接電容。
因手錶晶振的功耗很小，所以它可以連續工作，這樣就避免了啟動和穩定所需要的時延。並且32768Hz的時鍾一直有效也意味著當其它系統處於關閉狀態時，系統的一些片上外圍設備可以繼續處於激活狀態。例如，LCD或者用作實時時鍾的某一個定時器等都可以處於激活狀態。
在有特別需要的情況下，LFXT1也可以通過外接高速晶體或者諧振器工作於高頻模式。不過此時需要外接電容。
2．2 LFXT2振盪器
LFXT2為高頻振盪器，其工作頻率也為455kHz～8MHz。LFXT2結構比較簡單，若是系統需要穩定度很高的高頻時鍾可以採用它，不需要時可以通過軟體將其關閉。不過高頻振盪器的兩個引腳必須要接外部電容。
2．3 DCO振盪器和鎖頻環（FLL）
MSP430x4xx系列FLL＋模塊的DCO（Digitally－Controlled Oscillator）振盪器是一個集成的RC振盪器。產生的時鍾信號稱為DCOCLK，經過FLL調節和校準後可用作系統時鍾（MCLK）和外圍設備的時鍾（SMCLK）。這個模塊是整個時鍾系統的核心。其基本結構所示。
2．4時鍾緩沖輸出
由於MSP430提供有時鍾緩沖輸出。因此可以通過軟體編程來控制其分頻比FLL DIV，以對ACLK進行1、2、4、8等分頻。分頻後的輸出可以用來為外圍電路提供時鍾。
3 FLL＋的工作原理
對於RC振盪器，由於其頻率會隨溫度和電壓的變化而變化，因此在對時鍾精度要求較高的情況下，DCOCLK通常要通過FLL進行校頻後，才能用於系統時鍾。
3．1倍頻方案
在需要較高數據處理速度時，ACLK就不能單獨勝任，在這種情況下，就要用到倍頻技術。為了支持更大范圍的頻率變化，FLL＋的倍頻方案增加了DCO＋控制位。當DCO＋取0、1時，fDCOCLK輸出時鍾頻率不同，具體如下：
式中可編程因子N的范圍為1～127，D為1、2、4、8。所以當DCO＋＝1，N＝127，D＝8時，DCO的輸出頻率為最大。其值為：
式中，fACLK取32768Hz。可見，通過改變N、D和DCO＋，可以很容易地調節用作MCLK／SMCLK的DCO頻率。但要注意，最後得到的MCLK不能超過器件的工作頻率。 3．2頻率抽頭
DCO的輸出時鍾為DCOCLK，這個時鍾被（D×（N＋1））分頻後應與ACLK進行比較。若DCOCLK用於系統時鍾MCLK，則同步器將對ACLK和MCLK／（D×（N＋1））進行比較，然後用比較所得的差值來對一個10位的頻綜器進行「up」或者「down」模式計數。這樣，MCLK／SMCLK就可以在1024種可能的設置上不斷地進行調節。一旦頻率被鎖定，同步器輸出的誤差信號就變為0，此時有MCLK＝N×ACLK。在頻綜器的10位輸出中，5位用於DCO頻率抽頭（NDCO），另外的5位用於頻率調整（NDCOMOD）。5個抽頭可組成29種頻率（28，29，30和31抽頭是一樣的），每一個抽頭比前一個要高約10％。
明顯可以看到：DCO只能產生一些離散的頻率分量。所以說僅僅依靠改變N、D和DCO＋無法使同步器的輸出達到嚴格的0。
3．3頻率調整
DCO頻率調整器的作用是通過混合相鄰的DCO周期來減小長期的累計周期變化。換句話說，就是通過控制fn＋1在一個調整周期內所佔的比率來減小輸出頻率與所需頻率之間的誤差。具體的頻率調整器跳變模式如圖3所示。圖中，調整器以32個DCO時鍾周期為一個周期。NDCOMOD可用於定義需要混合的fn＋1的比例常數。
下面的公式定義了DCO長期輸出頻率與相鄰跳變頻率之間的關系：
由此可見，頻率調整器通過為每個DCO周期獨立地選擇fn或者fn＋1，來調整DCO的輸出頻率，進而實現分數抽頭的目的。
必須明確的是，MCLK的精度只是建立在平均的基礎上。對於短期精度，由於每個周期來自相鄰的DCO頻率抽頭，因此是不精確的；而對於長期精度，由於經過了累加平均，因而相對誤差被減小了。實際上，由於調整器的周期為32，每次調整量為每一頻率段的10％，因此相對誤差可降到低於0．33％。
也可以通過軟體編程NDCOMOD來確定DCO的輸出頻率，以便用FLL鎖頻時達到快速鎖定的目的；而在不用FLL時，可不用外部晶振來產生所需頻率。假如所需頻率f為100Hz，並假定DCO在0抽頭時的頻率為f0＝700Hz。則與f相鄰的兩個頻率為：
將這兩個頻率代入上面的公式中，便可以求得NDCOOD＝24。所以，若DCO中心頻率為1MHz，那麼，將24寫入與NDCOMOD相應
的寄存器中，即可在無外接晶振的條件下獲得所需時鍾。在這種應用條件下，需要注意幾點：
●FLL和調整器在系統復位時默認為允許，要工作在這種狀態，必須首先禁止FLL。否則DCO會自動鎖定到f0；
●f0是不確定的，在具體應用時應先測定，然後再用它來計算所需的相鄰頻率。
●由於DCO的輸出頻率會隨著穩定度和電壓的變化而漂移，所以不能應用於對時鍾精度要求較高某『稀?lt;BR>3．4 DCO頻率范圍控制
在通過調節倍頻因子N改變MCLK時，FLL＋調節DCO的頻率將趨於目標頻率。當MCLK穩定在新的頻率抽頭之前，每向下一個DCO抽頭，其變化一次需要1024個時鍾周期的延時。可以看到，對於MCLK的大范圍頻率變化，將需要很大的時延才能達到穩定。對此，MSP430x4xx系列採用了一種頻率分段的機制來處理這種大范圍的頻率變化。即將DCO輸出的700kHz～40MHz分為5段，每一段的中心頻率基於典型頻率fnominal（2MHz）的倍數。使用時可以通過控制寄存器SCFI0的FN＿8、FN＿4、FN＿3、FN＿2等四位對它進行控制。表1列出了DCO的頻率范圍控制方法。由表中可見，通過控制這些位可在不改變當前抽頭設置的情況下改變DCO的輸出頻率MCLK（實際上是立即選擇了相鄰的抽頭，而不是逐個調節）。因此，在這種方式下，DCO調節到所需頻率的時間比僅僅通過調節倍頻因子要短得多。所以首先應根據所需頻率來調整DCO的中心頻率，或者在MCLK變化較大時及時調節DCO的中心頻率。
4用FLL＋優化系統性能
MSP430x4xx正是由於採用了上述FLL＋時鍾模塊，才使它的全局性能得到了優化。同時，它還提供有靈活的時鍾配置選擇，各個模塊的時鍾都可用軟體選擇。也可以根據系統的具體要求來動態調整系統的時鍾頻率，進而優化它的性能。 使用
時，一般可按照以下原則來進行：
●若需要穩定而精確的低頻時鍾，可以採用LFXT1時鍾；
●若需要穩定而精確的高頻時鍾，可以採用LFXT2時鍾；
●若需要系統能夠快速地從節能模式切換到激活模式，可以採用DCO經鎖頻後為系統提供時鍾MCLK／SMCLK。FLL＋的一個突出優點就是能夠快速地達到穩定狀態。
設計時，要盡可能地選擇較低的工作頻率來降低系統的功耗。此外，系統還提供有5種可編程的節能模式，以便更好地降低系統功耗。
另外，FLL＋的振盪器具有自動切換功能，當DCO沒有用於MCLK或SMCLK時，利用該功能可自動關閉DCO。但是一旦DCOCLK信號被用於MCLK／SMCLK，DCO就會立即自動開啟。而當外接晶振或者諧振器出現錯誤或停振時，系統時鍾也會自動切換到DCO模式，從而進一步提高系統的可靠性。
參考文獻
1．MSP430x4xx Family User』s Guide（SLAU056B）
2．The MSP430x3xx Clock System（SLAA080）
3．胡大可．MSP430系列FLASH型超低功耗16位單 片機．北京航空航天大學出版社，2001
⑵ GPS接收機晶元按部件的集成度的不同可分為哪三種類型，在線等呢
我給你復制一個吧。
GPS 接收機專用晶元組技術和產品發展
分立式器件
在GPS 系統走向應用的早期，即80 年代末90年代初，雖然最早出現的模擬相關器很快被淘汰，多通道的數字信號處理開始盛行，但受限於硬體設計水平和晶元製造工藝的制約，GPS 接收機從衛星信號接收到PVT 解算輸出仍至少需要七、八塊晶元協同完成。由Rockwell Collins 推出的廣泛應用於美軍武器裝備的雙頻MAGR 接收機(Miniature airborne GPS receiver ) ，僅L1 通道RF 前端就包含六塊晶元：LNA (低雜訊放大器) ASIC ，L波段ASIC(含L 波段放大、下變頻到中頻、固定增益的中頻放大) ， PLL (鎖相環) ASIC ，第一IF (中頻)BPF (帶通濾波器) ASIC ，寬頻IF ASIC(含第一IF AGC、到最終IF 的正交下變頻、三電平ADC) ，外部參考頻率源。由於GPS 信號跟蹤和處理是一種時間緊迫型任務，要求密集的數字信號處理，典型的GPS 接收機中需要一個專用於GPS 功能的CPU 。MAGR 中基帶信號處理ASIC 與微處理器也是分開的兩塊晶元。MAGR 中有五塊專門研發的核心ASIC ，包括採用Tekt ronix 的硅雙極性晶體管工藝製造的L 波段ASIC、寬頻IF ASIC 和PLL ASIC ，以及採用bulk CMOS 工藝製造的頻率/時間同步ASIC 和基帶信號處理ASIC。
片上系統
隨著單片微波集成電路、微帶濾波器、聲表面波(SAW) 濾波器技術的成熟和電路製作工藝的進步， GPS RF 前端集成度大大提高， 如今集成了LNA 、TCXO(溫補晶振) 和濾波器的射頻前端晶元已經不再罕見。對於GPS 數字信號處理部分，盡管單獨的並行多通道相關器ASIC 仍占據著一定的市場， 然而集成了GPS 數字信號處理模塊和CPU 的基帶處理器已經逐漸成為廠商主推的產品。這符合當前IC 設計的一個主流———在單個矽片上實現更為復雜的系統，即片上系統(System on Chip ，簡稱SoC ，又稱單系統晶元) 。SoC 將許多功能單元結合在一塊晶元上，其技術優勢包括成本低、尺寸小、功耗小、處理速度快、系統雜訊小、設計上的彈性等。SoC 的設計數據是可重復使用和可驗證的，其核心模塊可以作為IP (知識產權) 的形式為其它設計者所共享。
表1 中所列各廠商晶元組均可稱之為含GPS IP 的SoC 產品。其中有些廠商的GPS SoC 構成兩片式GPS 接收機，由GPS射頻前端完成將接收的L 波段衛星信號放大、濾波、下變頻到中頻和數字化等一系列任務，而由內嵌CPU 的基帶處理器及其上運行的固件和軟體來完成接收機的其餘任務，包括並行多通道相關器、衛星信號捕獲與跟蹤、必要的外圍介面，以至導航定位解算。由於集成了LNA 的射頻前端產品性能有待於提高，在許多對相位抖動比較敏感的高端GPS 接收機中仍採用LNA 與射頻前端分立的設計。另外， TCXO 和SAW 的集成也給GPS RF 前端晶元的設計製造帶來了挑戰。故而市場上也不乏將LNA、TCXO 或SAW 單獨分離出來的三片式、四片式接收機。
以表1 中一家專業致力於GPS 接收機專用晶元、IP 和軟體的美國公司SiRF Technology (瑟孚科技) 的產品為例來看射頻加基帶晶元集的技術進展。其主推的SiRFstar 體系結構中第一代產品SiRFstar I 集成了12 個跟蹤通道。第二代的SiRF2star II 系列在SiRFstar I 基礎上集成了快捕和衛星信號跟蹤引擎IP (1920 個相關器，12 個通道) 、差分GPS 處理器和減小多徑的硬體、在片存儲器，並內嵌50MHz 的ARM7 CPU 。其中SiRFstar IIe 家族和SiRFstar II/L P 家族( 低功率版本) 配套了GSW2 模塊化軟體， 其數字部分GSP 具有40MPIS 處理能力，集成了高精度RTC(實時時鍾)和2 個UART (非同步串列通信口) ， 而RF 前端GRFi 主要由片內壓控振盪器和基準振盪器、中頻濾波器、LNA 和數字介面等組成； SiRFstar IIt 家族則著重於把SiRFstar II 技術加入到基於多個流行處理器和操作系統的系統中，通過對系統的主處理器、存儲資源和RTC 的共享把GPS 功能加到電路板上，配套的SiRFNav 軟體可以較容易地配置到運行其他主應用軟體的主系統上。
第三代產品SiRFstar III 體系結構包含GRF3w 射頻晶元，GSP3f 數字部分和GSW3 軟體，面向無線和手持LBS(基於位置的服務) 應用的要求，具有多於200,000 個等效相關器，首次定位時間更短(有輔助時為1 秒) ，靈敏度更高( - 159dBm) 。另外，SiRF 還擁有從Conexant 系統公司(即原Rockwell 公司)收購的、為Jupiter 系列GPS 接收機板配套的Zodiac GPS 晶元組。在Zodiac 2000 晶元組中射頻前端CX76502 RF MCM (多晶元模塊) 為雙管芯單LGA 封裝， RF 部分採用GaAS MESFET 技術，IF-A/D 部分則採用Conexant 的模擬CMOS 技術，內置DTCXO 和溫度感測器；基帶處理器CX1157712 Scorpio 為一個156 腳BGA 表面貼裝晶元，採用0. 6 微米bulk CMOS 設備技術製造，內嵌AAMP2-8 微處理器，含12個GPS 通道，兩個UART ， DMA 控制，片內微處理器地址解碼和內存定時控制，RTC 介面，提供1 PPS 和10kHz 定時信號輸出。
單片式GPS 接收機
隨著軍用和民用對小尺寸、低功耗的不斷追求，以及硬體設計水平和晶元製造工藝的不斷進步，2002 年開始出現將GPS 射頻與數字部分集成在一起的單晶元GPS 接收機，其中產品化的單片式GPS 接收機有Motorola 的「Instant GPS」(即時GPS) 和Sony Semiconctor 的CXD2951 系列。
Motorola 於2002 年發布一款單晶元GPS 接收機「Instant GPS」，體積僅有7×7mm ，可以置於手錶中，集成到幾乎所有的汽車電子裝置、行動電話和手持設備中。其潛在應用包括帶時間和位置戳的照相機，帶地圖和實時導航功能的PDA ，E_911 兼容的具備緊急救助功能的蜂窩電話等。「Instant GPS」在單晶元上集成了包含GPS L1 信號捕獲跟蹤、數據解碼、定位解算等功能的GPS 接收機，片外僅需一個SAW(振盪器可以與其他系統復用) ，其功能框圖如圖1 所示。採用低中頻的射頻結構以改進抗干擾能力，且易於與GSM 和藍牙收發機協同工作。由於消除了苛刻的中斷要求，易於與主機系統集成。基於Instant GPS MG4100 器件的FSOncore 接收機板僅有12mm×16.6mm。Motorola 新近推出的MG4200 器件在MG4100 基礎上增加了允許從串列FLASH 載入自啟動程序的第二個SPI 口。
圖1 Motorola Instant GPS 晶元功能框圖
Sony 公司於「2003 年VLSI 專題研討會」上公布其使用0.18um 純CMOS 技術開發出一款完整的單片式GPS 接收機LSI (CXD2951GA/GA21/GH/GL) ，適合於汽車、蜂窩手機、手持導航、移動計算和其他基於位置定位服務的應用。CXD2951 的射頻部分包括一個LNA ，鏡像抑制混頻器，PLL 合成器， IF 濾波器和數字轉換器； 基帶晶元內置一個UART 和一個內部RTC ，支持DGPS 功能(RTCMSC-104 輸入) 和NMEA-0183 數據輸出。Sony的單晶元GPS模塊GXB5001 大小為14mm×23mm。 Motorola「Instant GPS」MG4100 與SonyCXD2951GA/GA-1晶元的其他比較見表2 ：
表2 Motorola「Instant GPS」MG4100 與Sony CXD2951GA/GA-1 晶元的比較
單片式GPS 接收機不需要在主晶元之外再使用其他額外的處理晶元，與以前需要使用兩三個晶元的解決方案有很大的不同。其設計難點首先是需要克服數字電路噪音對模擬電路的干擾。Sony在GPS 單晶元電路的布局設計上把對噪音最為敏感的LNA 部分配置到晶元的一角，同時在LNA和數字電路之間設計了兩層保護頻帶(吸噪元件) ，另外在濾波器上設計觸頭以利於在硅底板電源和接地電位不穩定時起到一定的穩定作用。由於GPS 接收機的接收靈敏度要求在- 130dBm 以下(室內定位要求更高) ，故而較之接收靈敏度為-85dBm 左右的藍牙晶元而言， GPS 射頻和基帶處理電路的單晶元化更難實現。
結束語
目前國外GPS 接收機專用晶元組研究的熱點包括單晶元接收機，與歐盟Galileo 系統及其它平行系統的兼容，高靈敏度室內定位，與移動通信和手持設備的集成(包括改進射頻頻綜以允許任意參考時鍾) ，抗干擾，高可靠性，高的處理速度，好的跟蹤性能，低功耗，小尺寸，低成本和多用途等。GPS接收機專用晶元產品和技術的發展，使得GPS 接收機功能更強大，性能更好，也更易於集成在手機、PDA 、PC 等設備中，為人們提供更為廣泛的應用。
⑶ 我用100M晶體振盪器給頻率綜合器輸入，為什麼每次都需要將晶振拆下再接上才能使頻綜觸發切換頻率呢
呵呵，有可能是負載不匹配哦。我以前遇到過這種情況，你在晶振的輸出埠接一個負載嘛，就接一個電阻，具體看你後面的電路負載是高阻還是低阻，我只是猜測，試試吧
⑷ 晶振在頻綜系統中的具體應用，頻綜在系統中的作用，最好能例舉在現代軍工的應用方面，詳細點。。。
晶振已經用於多數的電子產品中，冰箱、洗衣機、電視、手機，已經是一種普通的電子元件，就像電阻電容一樣，只是用量比電阻電容少一些吧。一般情況下一塊電路板只用1個晶振，它是電路協調工作的基準。
⑸ 如何培養硬體設計工程師——轉自好網
如何培養一個硬體設計工程師。我覺得這是個長期的工作，不是那麼容易完成的。通常很多單位都會這樣，即招到一個硬體設計工程師，在毫無基礎的情況下，直接讓他設計一個FPGA或者DSP板子。然後所謂培訓，只是軟體熟悉熟悉，比如mentor的工具，DXP或者allegro。但是只是會做原理圖和會畫版圖，遠遠達不到一個硬體工程師的要求。而且這種方式有些飲鴆止渴的感覺。以後這個人肯定水平無法上去。因為硬體，也是要用心去學的，硬體不是畫出來的，是用腦子想出來的。比如做FPGA的原理圖，一個FPGA那麼復雜，手冊N多，怎麼可能一個月時間做出原理圖呢，除非是天才或者每天加班24小時。更有甚者直接要求一個月做出一個系統板，即包括FPGA、DSP等。於是惶恐中設計出一個板子，然後交付PCB設計小組，PCB設計小組拿到的是網表而非原理圖本身，他們大多數是不理解原理圖的，也沒時間理解，因為一看列表，那麼多任務排著呢。於是十多天畫個系統板，然後開始投板，裝焊，調試。最後我敢保證，大多數板子是調試不出結果來的。於是就去外協，認為自己單位做不了。我個人覺得，是因為培養硬體工程師的方法不對。一個硬體工程師，我覺得應該具備能夠設計以FPGA、DSP、ARM、單片機為核心的數字系統控制或者信號處理板，以及具備板子的模擬、分析、調試能力。具備射頻以及高頻設計能力，這才能真正稱為硬體工程師。不但會上述軟體，而且精通ADS、Hspice、Q3D、hyperlink、cadence等軟體模擬能力。具備能夠寫出基於硬體調試的verilog、VHDL、C、匯編語言的能力。這些能力需要起碼一年時間來訓練。可以讓他先做一個單片機最小系統板，期間要多多看手冊，多多看論壇或者去網上搜單片機的知識，我相信大學畢業真正掌握單片機的人不多吧。做原理圖和板子過程中，學會模擬軟體，同時對有些關鍵信號做一些簡單的模擬分析。在投板之後，開始學習如何寫出規范的基於硬體調試的C以及匯編語言。等板子回來之後，盡量調通，如果調不通，就去找老師傅幫忙，相信一個單片機最小系統應該很容易調通。而且不要小看這最小系統，調試期間能夠學會很多東西。補充一下，在設計原理圖，版圖以及調試方案的時候，最好讓組內的老師傅幫忙做一些評審，否則是學不到太多東西的。也不知道自己犯了什麼低級錯誤。當一個單片機通過，就可以嘗試FPGA或者DSP或者ARM了。這個就看具體需要，如果你是做手機系統板，就偏重於ARM，如果是做信號處理或者密集計算，就偏重於FPGA或者DSP。還是走剛才的路子，只是路要長很多，因為這些手冊、開發環境、以及板子的難度要大太多。就連FPGA的版圖庫建模等，也沒那麼簡單，這里可以參考這些晶元推薦的開發板設計，很多高級晶元都會配套有PCB設計規范，一定要耐心好好看看。白天設計，晚上學習，不要急於投板，投板快的，不見得是高手，最後調試最成功的，才是牛人。最後調試成功又能學到最多的，才是收獲最大的。這些做過之後，就可以嘗試開始做射頻板，比如可以做一個最簡單的2.4GHz的射頻收發系統，如果對射頻不熟悉，可以先用單片電路設計，然後逐漸擴展到用功放、LNA、頻綜等進行設計。在設計中，模擬就相對重要多了，重點用ADS結合HFSS軟體進行模擬，同時學會做版圖模擬，因為模擬是保證高頻電路前期設計的最重要方法。在設計完成後，高頻電路調試，就不像低頻電路那麼簡單了，要預留出足夠的SMA頭以便採用VNA或者頻譜分析儀進行測試，因為射頻電路板的很多問題都是無法預知的，高頻的電磁兼容等問題很嚴重。這時候就靠時間和經驗了。然後逐漸擴展，當學會了數字板設計之後，就可以嘗試著提出一些可靠性較高的數字系統解決方案，這時候基本就具備項目經理的素質了。學會射頻板，不妨可以擴展的學習設計微帶微波濾波器或者腔體濾波器，一些常用天線，這些當然不是主業的，但是起碼要做到了解。要不別人說天線增益和方向性系數，自己不知道啥意思。說濾波器的Q值對濾波器的影響，自己不知道啥意思，這就不太好了。鄙人做過一段時間硬體，認識淺薄，還望大家多多指點。
⑹ 米格31和F-14誰的雷達好
米格31除了比F14D飛得快些，什麼都不如F-14D
F-14D的雷達
名 稱 火力控制雷達
體 制 脈沖多普勒、單脈沖
波 段 X
研製單位 Hughes Aircraft
研製時間 1984年開始
裝備時間 擬1990年春
裝備機種 F-14D
配用武器 AIM-54「不死鳥」，AIM-7E「麻雀」，AIM-120空空彈「響尾蛇」導彈，20毫米M61機炮
現 狀 正在研製
技術特點
1984年7月美國海軍與Grumman公司簽定合同，開始F-14「雄貓」的一項重要改進計劃。改進的目的是使F-14在90年代仍然具有第一流的空中優勢，改進後的飛機命名為F-14D。眾多改進之一就是改進AWG-9的雷達部分，新雷達命名為AN/APG-71。宗旨是以最少的經費、最小的風險使Super Tomcat「超雄貓」的有效壽命延長到21世紀。1986年Grumman公司正式授予Hughes Radar Systems分部一項研製APG-71的子合同。實際上，1983年該公司就提出了Block Ⅳ雷達改進計劃，想增加新狀態，引入多種新技術對付潛在的威脅。
APG-71基本上是AWG-9雷達部分的數字改型。它將採用自F-14設計定型以來出現的一些極其先進的電子對抗技術。雷達將增加單脈沖角跟蹤、數字掃描控制、超視距目標識別、襲擊判斷等狀態。APG-71還將採用非合作目標識別技術，對雷達目標回波進行高分辨力的精確考查，以完成敵我識別，避免了一般IFF設備中的缺陷及混亂。
雷達保留了AWG-9的大功率發射機，可以探測210千米以遠的敵方目標。在掃描大空域角的同時，可以同時跟蹤24個目標。除此而外，雷達性能將大幅度提高：
• 遠距離覆蓋性能更好，進一步增加中PRF狀態後，將使下視能力得到更大的改善；
• 擴展速度搜索范圍，被探測目標的速度范圍可以很寬；
• 擴大目標跟蹤范圍，可以跟蹤當前掃描圖形范圍以外的目標，然後在繼續掃描被監視區域的同時，鎖定跟蹤目標；
• 新的超視距目標識別或無源識別狀態可使機組人員在目標進入視野范圍之前就能發現；
• 襲擊判斷狀態可以確定密集的目標數目；
• 可編程電子對抗與雜波控制能力可以適應不斷變化的威脅及環境。
在APG-71計劃中必須完成的任務之一是軟體的開發。除了APG-70與AWG-9共用的那些軟體外，已為戰術雷達功能寫了184000條新的軟體源指令，其中40%留待將來使用。
原定在1986年第四季度提交第一部工程研製樣機，1989年9月提交第一部生產型雷達。第一架F-14D將於1990年春進入服役。1986年7月雷達已開始在海軍TA-3B上作空中試驗，試驗持續兩年，以評定雷達特性並進行修改。1988年1月開始在F-14D上作空中試驗。
分機概況
系統的LRU由AWG-9的26個減為14個。為了節約經費，少擔風險，要保留60年代AWG-9武器控制系統的一些元部件，如發射機、電源、後座艙的戰術信息顯示器，只在為了滿足性能及可靠性技術規范所必須的地方採用現代數字元部件，如：數字信號與數據處理機、頻綜器、修改後的天線控制部分、數字顯示、多通道接收機。此外，還採納了APG-70的部分技術及電路板。由Hughes aircraft公司提出的衡量節約生產成本的尺度――軍種間雷達互換性這一概念已為美國空軍及海軍的領導者們所接受。作為F-14、F-15和F/A-18幾種現代殲擊機雷達研製生產承包者的Hughes公司，佔有特殊地位，能夠將通用性提高到新的水平，盡可能生產滿足不同雷達使用技術規范的相同子部件。在APG-70與APG-71之間，車間可更換組合(SRA)是可以互換的。
1．天線
由AWG-9的天線萬向支架與具有單脈沖能力和極低旁瓣的新陣列組成。新型電子結構使天線掃描更加靈活，消除了AWG-9掃描圖形不連續的某些幾何限制。由於過去那種固定的二行或四行掃描圖形並非總能同時探測到垂直方向離得遠的兩個目標。而新系統可以中斷原來的掃描圖形，連續跟蹤正常掃描圖形以外的一個目標，然後再自動恢復掃描。有效地擴大了雷達掃描跟蹤區域，提高了同時進行高/低空攻擊的能力。
2．先進的信號處理機
該處理機與APG-70雷達的信號處理機之間有86%的電路板可以通用，只是APG-70隻有三個處理單元，而APG-71有四個處理單元，這就使後者的總吞吐速率大約提高25%，達到每秒4000萬次復數運算。
3．數字雷達數據處理機
該處理機將前面的信號變換為目標跟蹤信息。大約59%的組件與APG-70通用，但APG-71有兩個中心處理單元，每秒鍾執行320萬條指令。所有數據的接收和發送都使用MIL-STD-1553B通信匯流排。
4．數字頻率綜合器
作為雷達的主振器，它具有寬頻帶、快速頻率跳變及優良的電子抗干擾能力。
5．顯示器
數字存貯、光柵或光筆寫入及高亮度大屏幕數字座艙顯示與戰術信息顯示器仍然作為APG-71的一部分，有效地提供多目標位置與跟蹤、發射導彈區，以及數據鏈信息。
米格-31的雷達
火力控制雷達
名 稱 「掩體」(俄文Заслон，英文Zaslon)
編 號 СБИ-16
北約綽號 Flash Dance
研製單位 Phazotron公司
編 號 И007或С800
工作狀態 有「自動截獲」和「手動截獲」兩種工作狀態
主要特性
波 段 9～9.5GHz，跳頻抗干擾
天線類型 電子掃描的相控陣，包括3000個移相器
天線直徑 1.1m
搜索距離
162目標 200km
對預警機 120km
對戰斗機(後半球)
上視 90km
下視 69km
掃描范圍
方 位 140°或240°
高 低 -60°～+70°
⑺ 誰能介紹一下精確制導技術的發展狀況
從科索沃戰爭可以看到精確制導技術的發展已呈現出以下幾個明顯的特點：a. 中、近程導彈的制導和遠程導彈的末制導主要採用紅外成像制導、微波和毫米波雷達制導以及多色或多模復合制導；b. 微波和毫米波雷達成像制導受到重視，合成孔徑雷達成像技術發展很快；c. 把慣性制導系統和全球定位系統結合起來作為中制導，是空對面防區外發射導彈、彈葯和空射巡航導彈廣泛採用的技術。
1 紅外導引頭
目前，紅外導引頭越來越多地採用凝視成像技術，它所探測到的目標是一個圖像而不是一個點。這樣就大大提高了識別真假目標的能力；它所使用的探測器是紅外焦平面陣列而不是單個器件，這樣就大大提高了導引頭的靈敏度和探測距離；導彈可以從任何角度接收目標的紅外輻射而不必只是跟蹤目標發動機尾焰，這樣就提高了導彈截獲目標的可靠性、分辨力和全向攻擊能力；由於紅外焦平面陣列是靠探測目標和背景間的微小溫差而形成熱分布圖來識別目標的，即使在夜間也能照常工作，這樣就提高了導引頭的全天候工作能力；如果將紅外焦平面陣列與有執行、判斷和決策功能的微處理機等做成一體，這樣就可以使制導系統有一定思維能力，在復雜背景和強干擾情況下准確地辨別目標。總之，利用紅外焦平面陣列進行成像制導，使導引頭靈敏度更高，探測距離更遠，瞬時視場和跟蹤場更大，對目標的識別能力和抗干擾能力更高。如果再配置彈載計算機和智能神經網路，就可以使制導系統具有軟體編程的靈活性，能選擇目標上的要害部位進行攻擊。
紅外凝視成像制導技術所包括的關鍵技術有：
1.1 側面窗口和窗口致冷技術
由於導彈的高速運動導彈頭罩上將產生嚴重的氣動加熱效應，必須採用側面窗口並進行致冷。窗口材料要求尺寸大、透過率高、強度高。致冷方式基本上已經從外部致冷轉向內部致冷。內部致冷在材料選取和加工技術方面有很高的要求。
1.2 紅外焦平面陣列
目前由硅化鉑、碲鎘汞、銻化銦等材料製造紅外焦平面陣列的技術已經成熟，但是由這幾種材料製造的紅外焦平面陣列的性能還不太理想。人們繼續尋找更好的材料。目前注意力集中在研製非致冷紅外焦平面陣列、多量子阱紅外焦平面陣列和高溫超導紅外焦平面陣列。為了減小背景雜訊和提高高精確定位所需要的空間分辨力，紅外焦平面陣列的像元將越做越小，同時不斷使占空因子越來越接近1，探測器的調制傳遞函數也越來越接近1。
1.3 導引頭光學系統新技術
隨著紅外焦平面陣列、二元光學和微光學的發展，新一代大視場、輕結構的紅外凝視成像系統已經形成，其光學特點為：a. 利用超分辨技術和二元光學簡化系統結構和進行像質修正，在保證高成像質量情況下獲得大視場；b. 採用微鏡技術，縮小探測器受光面積，可以增加填充因子，提高探測率，改善均勻性，降低雜訊，增強抗核輻射能力；c. 利用微掃描技術，實現導引頭的光學自適應，有利於克服氣動光學效應和氣動加熱效應。另外，多孔徑光學可以形成雙色或多色導引頭，對於縮小、減輕導引頭，改善導引頭性能以及多色導引是有益的。
1.4 圖像和信號的高速處理技術
首先，要求幀成像積分時間、幀圖像傳輸時間和幀圖像處理時間在幀周期之內完成；其次，採用側面窗口探測，要進行快速坐標變換。對於紅外焦平面陣列接收到的圖像信息要快速讀出，快速處理。目前，在發展把紅外焦平面陣列讀出電路和信號處理結合在一起的智能化系統稱為"靈巧"紅外焦平面陣列。此外，要發展先進的彈上計算機，從兩方面著手：一是發展高密度、高速度的大規模集成電路；二是在系統結構上採用並行處理技術，提高計算機系統的整體處理能力。
1.5 目標識別技術
要在自然和人為干擾的復雜背景中准確識別目標，現在正在發展的識別先進技術有：光譜鑒別技術、單色多波段鑒別技術、多色感測器技術和空間濾波技術等。
2 毫米波導引頭
目前，毫米波主動雷達導引頭技術日益成熟，應用范圍越來越廣泛。毫米波波長處於紅外與微波之間，具有它們兩者的優點，並且在某些方面超過它們。與紅外相比，毫米波更能適應復雜的戰場環境和惡劣的氣象條件；與微波相比，毫米波探測目標精度更高。毫米波在每一個窗口都具有寬頻帶特性，並且容易採取頻率捷變、頻率分集或擴展頻譜、寬頻調頻等有效的抗有源干擾的措施。毫米波雷達天線增益越大，有效輻射功率越高，越能提高雷達的功率對抗能力。毫米波雷達可以獲得窄天線波束、低旁瓣電平和高定向性，改善了跟蹤精度和命中率，提高了抗無源干擾的能力和對多目標的分辨能力，以及低空和超低空作戰能力。目前尚沒有可以實用的毫米波吸收材料，毫米波雷達導引頭能夠有效地捕捉和跟蹤隱身目標。毫米波雷達具有低截獲概率和寬頻特性，因此，也具有抗反輻射導彈的能力。由於器件特性的限制和毫米波傳輸特性的影響，毫米波雷達導引頭的弱點是作用距離較近，在濃霧和大雨情況下衰減增大。補救的辦法是採用復合制導技術。例如採用微波/毫米波雙模復合制導，用微波系統作遠距離搜索和目標截獲，在近距離用毫米波系統進行精密跟蹤。
毫米波主動雷達制導技術所包括的關鍵技術有：
2.1 天線罩技術
要選用耐高溫、高強度的材料製造天線罩，並且要有符合需要的電磁波透射率、瞄準線角誤差和瞄準線角誤差斜率。特別是瞄準線角誤差斜率會影響導彈的脫靶量，和高空飛行時的穩定性。
2.2 天線技術
天線直接影響導引頭的基本性能，如作用距離、抗干擾、低空下視、測角精度、角解析度和對目標的角度截獲能力等。應該使天線的主要性能滿足要求，如和波束增益、旁瓣電平、差波束零值深度、駐波系數、和差各路間的隔離度等。
2.3 發射/接收技術
發射機的關鍵部件是射頻源和末級功放。射頻源可以採用間接式相干頻綜器或高頻穩度振盪源。末級功放可採用行波管或速調管。接收機的關鍵問題是動態范圍和各通道的幅相一致性。
2.4 信號處理技術
信號處理器是導引頭中的核心部件，它要完成許多重要的工作，例如：控制發射機的工作射頻和脈沖重復頻率，多普勒頻率跟蹤，目標識別和抗干擾，末制導指令計算，導彈自檢和導引頭工作邏輯控制等。要採用視頻積累、恆虛警接收、現代譜分析等先進技術。
2.5 器件與毫米波集成電路
毫米波導引頭的關鍵技術之一是採用固體功率發生器，它輕而小、成本低、可靠性高、開機反應時間短、電源電壓低，雖然其功率小，一般用多個器件進行功率組合。毫米波固體功率發生器常用的器件是碰撞雪崩渡越時間二極體。組合方式有諧振腔組合方式和准光學功率合成方式。此外，發射/接收系統還使用各種毫米波單片集成電路，大大減小了導引頭的重量和體積，並且大幅度提高了導引頭的工作的可靠性。
3 多模導引頭
由於光電干擾技術、隱身技術和反輻射導彈技術的發展，現代戰爭的作戰環境異常復雜，單一模式的制導武器已經很難完成攻擊使命。提高精確制導武器的命中概率的重要途徑，是發展多模復合尋的制導技術。任何一種尋的模式都有其缺陷和使用局限性，如果把兩種或多種模式的尋的導引頭復合起來，就可以實現性能互補，發揮尋的系統的綜合優勢，使精確制導武器的制導系統適應戰場環境和目標特性的不斷變化，提高精確制導武器的突防能力和對目標的捕獲、跟蹤和識別能力。
模導引頭可以由不同機理的感測器組合而成，例如光學感測器（紅外、紫外、可見光、激光等）與雷達（微波、毫米波等）或慣性制導系統與全球定位系統等；也可以由不同頻譜（如紅外與紫外）或不同制導體制（如主動雷達、半主動雷達、被動雷達之間）的感測器組合而成。多模導引頭除了要解決組合中的每種導引頭的關鍵技術問題之外，還要考慮幾種導引頭組合在一起所需要解決的關鍵技術問題例如復合模式優化選擇、頭罩技術、工作模式和控制邏輯電路、數據融合技術等。
4 人在迴路中參與控制
人在迴路中參與控制方式，可以使操作手通過數據鏈傳送回來的彈上感測器獲取的戰場景象，正確識別目標，在導彈自動跟蹤目標過程中，一旦目標丟失，通過人工參與重新搜索、截獲目標，直至命中目標。採用人在迴路中參與控制方式，可以獲取戰場實時景象，並根據導彈發送的最後一幀視頻圖像判斷導彈命中精度，評估殺傷效果，引導尚處於飛行中的導彈擊中目標。因此，人在迴路中參與控制技術已成為解決精確制導武器探測、識別目標和提高命中精度的重要手段。目前已普遍應用於防區外發射的空地導彈中，如美國的"AGM－130"、"AGM-142"、"AGM－154C"及動力型"JSOW"等，美國的SLAM空對地導彈和新一代巡航導彈就是典型的人在迴路中參與控制制導武器，SLAM－ER雖然在彈上安裝了簡單的自動識別系統，但仍然採用了人在迴路中參與控制方式。
(摘自http://www.csuav.com/missile/missile.htm 李元奎 王君學))