電路設計技術與技巧

A. 設計電路板的技巧有哪些

正確

這是印製板設計最基本、最重要的要求，准確實現電原理圖的連接關系，避免出現「短路」和「斷路」這兩個簡單而致命的錯誤。這一基本要求在手工設計和用簡單CAD軟體設計的PCB中並不容易做到，一般的產品都要經過兩輪以上試制修改，功能較強的CAD軟體則有檢驗功能，可以保證電氣連接的正確性。

2、可靠

這是PCB 設計中較高一層的要求。連接正確的電路板不一定可靠性好，例如板材選擇不合理，板厚及安裝固定不正確，元器件布局布線不當等都可能導致PCB不能可靠地工作，早期失效甚至根本不能正確工作。再如多層板和單、雙面板相比，設計時要容易得多，但就可靠而言卻不如單、雙面板。從可靠性的角度講，結構越簡單，使用面越小，板子層數越少，可靠性越高。

3、合理

這是PCB 設計中更深一層，更不容易達到的要求。一個印製板組件，從印製板的製造、檢驗、裝配、調試到整機裝配、調試，直到使用維修，無不與印製板的合理與否息息相關，例如板子形狀選得不好加工困難，引線孔太小裝配困難，沒留試點高度困難，板外連接選擇不當維修困難等等。每一個困難都可能導致成本增加，工時延長。而每一個造成困難的原因都源於設計者的失誤。沒有絕對合理的設計，只有不斷合理化的過程。它需要設計者的責任心和嚴謹的作風，以及實踐中為斷總結、提高的經驗。

4、經濟

這是一個不難達到、又不易達到，但必須達到的目標。說「不難」，板材選低價，板子尺寸盡量小，連接用直焊導線，表面塗覆用最便宜的，選擇價格最低的加工廠等等，印製板製造價格就會下降。但是不要忘記，這些廉價的選擇可能造成工藝性，可靠性變差，使製造費用、維修費用上升，總體經濟性不一定分理處，因此說「不易」。「必須」則是市場競爭的原則。競爭是無情的，一個原理先進，技術高新的產品可能因為經濟性原因夭折。

體會：

1、要有合理的走向：如輸入/輸出，交流/直流，強/弱信號，高頻/低頻，高壓/低壓等，它們的走向應該是呈線形的(或分離)，不得相互交融。其目的是防止相互干擾。最好的走向是按直線，但一般不易實現，最不利的走向是環形，所幸的是可以設隔離帶來改善。對於是直流，小信號，低電壓PCB設計的要求可以低些。所以「合理」是相對的。

2、選擇好接地點：小小的接地點不知有多少工程技術人員對它做過多少論述，足見其重要性。一般情況下要求共點地，如：前向放大器的多條地線應匯合後再與干線地相連等等。現實中，因受各種限制很難完全辦到，但應盡力遵循。這個問題在實際中是相當靈活的。每個人都有自己的一套解決方案。如能針對具體的電路板來解釋就容易理解。

3、合理布置電源濾波/退耦電容：一般在原理圖中僅畫出若干電源濾波/退耦電容，但未指出它們各自應接於何處。其實這些電容是為開關器件(門電路)或其它需要濾波/退耦的部件而設置的，布置這些電容就應盡量靠近這些元部件，離得太遠就沒有作用了。有趣的是，當電源濾波/退耦電容布置的合理時，接地點的問題就顯得不那麼明顯。

4、線條有講究：有條件做寬的線決不做細；高壓及高頻線應園滑，不得有尖銳的倒角，拐彎也不得採用直角。地線應盡量寬，最好使用大面積敷銅，這對接地點問題有相當大的改善。

5、有些問題雖然發生在後期製作中，但卻是PCB設計中帶來的，它們是：過線孔太多，沉銅工藝稍有不慎就會埋下隱患。所以，設計中應盡量減少過線孔。同向並行的線條密度太大，焊接時很容易連成一片。所以，線密度應視焊接工藝的水平來確定。 焊點的距離太小，不利於人工焊接，只能以降低工效來解決焊接質量。否則將留下隱患。所以，焊點的最小距離的確定應綜合考慮焊接人員的素質和工效。焊盤或過線孔尺寸太小，或焊盤尺寸與鑽孔尺寸配合不當。前者對人工鑽孔不利，後者對數控鑽孔不利。容易將焊盤鑽成「c」形，重則鑽掉焊盤。導線太細，而大面積的未布線區又沒有設置敷銅，容易造成腐蝕不均勻。即當未布線區腐蝕完後，細導線很有可能腐蝕過頭，或似斷非斷，或完全斷。所以，設置敷銅的作用不僅僅是增大地線面積和抗干擾。

B. 集成電路計算機的集成電路輔助設計

利用計算機具有快速運算和大容量存儲數據的功能，幫助人們設計各種復雜產品的方法。實現這種設計方法的物質基礎是計算機輔助設計系統，它包括計算機本身和輔助設計所需的外部設備和軟體系統。集成電路有獨特的計算機輔助設計方法和相應的計算機輔助設計系統。
集成電路的計算機輔助設計方法是60年代後期發展起來的。當時，大規模集成電路剛剛開始發展，由於每個晶元上的晶體管數目日益增多，電路的復雜性與日俱增，使得人工分析、計算電路性能和人工設計版圖越來越困難。不僅設計周期長，消耗大量的人力，而且版圖的正確性也很難保證，因此提出用計算機協助人設計集成電路版圖和分析集成電路性能的方法。利用計算機快速運算和處理大量數據的能力，只要總結出設計原則和設計方法，便可通過編制計算機程序實現這些設計原則和方法。在計算機輔助設計時，只要以一定格式輸入較簡單的原始數據，計算機就能設計出正確的版圖。但是，集成電路尚不能實現全自動設計，在整個設計過程中需要設計人員不斷進行干預。要反復對設計的結果進行分析比較，選取較優方案，然後進行下一步設計。計算機輔助設計不僅能縮短設計周期，而且易於查出錯誤，降低設計成本，已成為大規模集成技術的重要組成部分。
集成電路計算機輔助設計的內容很多，幾乎在設計過程的各個階段都研究出了計算機輔助設計的方法。其主要內容有系統分劃和模擬、邏輯模擬、電路分析和模擬、工藝模擬、器件性能模擬、版圖設計、版圖驗證、輔助製版等，並有相應的各種描述語言和各種資料庫，如單元版圖資料庫、器件參數資料庫等。
系統分劃和模擬是對整個系統的設計。由於超大規模集成電路的發展，一個完整的電子系統往往只需不太多的集成電路就可實現全部功能。因此，首先從整個系統分析出發，按照功能決定最合理和最經濟的晶元劃分方案，並有計算機模擬。邏輯模擬是以確定晶元的邏輯電路進行的，檢查是否達到原定功能的要求。邏輯模擬有門級模擬、寄存器級模擬和功能級模擬。電路分析和模擬是對已選定的電路進行電學性能的分析和模擬，包括靜態、動態和容差分析，並有最佳中心值的設計。電路分析需要器件的電學特性參數，這些參數可以由工藝模擬和器件性能模擬等程序提供。這樣，就能確定未來晶元加工的工藝條件。另一種提供器件電學特性參數的方法是通過器件參數自動提取程序，它是實際測定器件特性通過程序提取電路分析所需的器件電學特性參數。一般後一方法更合理和切合實際。
版圖設計是根據電路分析的結果，選定出正確的電路圖，然後按照器件性能的要求對器件圖形進行的，把各器件安放在版圖中的一定位置上，並按線路圖進行互連。這是集成電路、特別是大規模和超大規模集成電路設計中最費時的一項工作，也是集成電路計算機輔助設計中最重要的一個環節。版圖設計有人機互動式設計和自動設計兩種方法，一般設計時結合使用這兩種方法。但是為提高版圖設計的工作效率，則必須建立單元版圖的資料庫。
設計完成的版圖可能有錯誤，而用人工查錯又是一件既費時又艱苦的工作。通過計算機輔助查錯效果良好，這就是版圖校驗程序。這種校驗程序不僅能查出幾何圖形的錯誤，而且還能把連線和隔離等的寄生效應考慮進去，校正原設計不合理的部分。校對正確無誤後的版圖數據，通過計算機輔助製版程序送繪（刻）圖機或圖形發生器，或電子束曝光機制出集成電路所需的掩模版。
對製成的集成電路還需要進行測試，測試工作艱巨而繁復，現代也都用計算機輔助測試來完成，以提高工作效率。關於提高測試效率，在電路的設計階段就已考慮，稱為可測性設計。因此，計算機輔助測試從廣義上來說也是計算機輔助設計的一部分。

C. 開關電源電路設計秘笈之如何選擇正確的工作頻率

本文將就開關電源設計中如何正確的選擇工作頻率分享設計技巧。
為您的電源選擇正確的工作頻率
為您的電源選擇最佳的工作頻率是一個復雜的權衡過程，其中包括尺寸、效率以及成本。通常來說，低頻率設計往往是最為高效的，但是其尺寸最大且成本也最高。雖然調高頻率可以縮小尺寸並降低成本，但會增加電路損耗。接下來，我們使用一款簡單的降壓電源來描述這些權衡過程。
我們以濾波器組件作為開始。這些組件占據了電源體積的大部分，同時濾波器的尺寸同工作頻率成反比關系。另一方面，每一次開關轉換都會伴有能量損耗;工作頻率越高，開關損耗就越高，同時效率也就越低;其次，較高的頻率運行通常意味著可以使用較小的組件值。因此，更高頻率運行能夠帶來極大的成本節約。
圖1.1顯示的是降壓電源頻率與體積的關系。頻率為100kHz時，電感占據了電源體積的大部分(深藍色區域)。如果我們假設電感體積與其能量相關，那麼其體積縮小將與頻率成正比例關系。由於某種頻率下電感的磁芯損耗會極大增高並限制尺寸的進一步縮小，因此在此情況下上述假設就不容樂觀了。如果該設計使用陶瓷電容，那麼輸出電容體積(褐色區域)便會隨頻率縮小，即所需電容降低。另一方面，之所以通常會選用輸入電容，是因為其具有紋波電流額定值。該額定值不會隨頻率而明顯變化，因此其體積(黃色區域)往往可以保持恆定。另外，電源的半導體部分不會隨頻率而變化。這樣，由於低頻開關，無源器件會占據電源體積的大部分。當我們轉到高工作頻率時，半導體(即半導體體積，淡藍色區域)開始占據較大的空間比例。
該曲線圖顯示半導體體積本質上並未隨頻率而變化，而這一關系可能過於簡單化。與半導體相關的損耗主要有兩類:傳導損耗和開關損耗。同步降壓轉換器中的傳導損耗與MOSFET的裸片面積成反比關系。MOSFET面積越大，其電阻和傳導損耗就越低。
開關損耗與MOSFET開關的速度以及MOSFET具有多少輸入和輸出電容有關。這些都與器件尺寸的大小相關。大體積器件具有較慢的開關速度以及更多的電容。圖1.2顯示了兩種不同工作頻率(F)的關系。傳導損耗(Pcon)與工作頻率無關，而開關損耗(PswF1和PswF2)與工作頻率成正比例關系。因此更高的工作頻率(PswF2)會產生更高的開關損耗。當開關損耗和傳導損耗相等時，每種工作頻率的總損耗最低。另外，隨著工作頻率提高，總損耗將更高。
但是，在更高的工作頻率下，最佳裸片面積較小，從而帶來成本節約。實際上，在低頻率下，通過調整裸片面積來最小化損耗會帶來極高成本的設計。但是，轉到更高工作頻率後，我們就可以優化裸片面積來降低損耗，從而縮小電源的半導體體積。這樣做的缺點是:如果我們不改進半導體技術，那麼電源效率將會降低。
如前所述，更高的工作頻率可縮小電感體積，所需的內層芯板會減少。更高頻率還可降低對於輸出電容的要求。有了陶瓷電容，我們就可以使用更低的電容值或更少的電容。這有助於縮小半導體裸片面積，進而降低成本。

D. 電路板上那麼復雜的東西，有什麼意義嗎

什麼是集成電路？

什麼是集成電路？

來源： http://member.netease.com/~lebok/gb/learn.htm

集成電路是什麼？就是電路板上的那些小黑塊，有很多引腳，它的裡面並不復雜，無非就是一些三極體組合在一起，僅此而已。

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三極體的基本原理

首先我們要了解三極體的基本原理，三極體就是一條電流的通道，有一個電極控制這個通道的通和斷，如果說三極體的基本原理用這樣的比喻比較牽強附會的話，在設計三極體的版圖時，它就非常的確切了，我們先畫一條綠色的線條表示通道，再畫一條橫跨過通道的紅色線條表示控制柵極，就象馬路上的綠色的通道和警察掌握的紅燈一樣，綠色通道里的電流的通斷，得看警察的臉色行事。不過在集成電路里通道不叫通道，而叫有源區，一個奇怪的名字，不過很好記，我們平時把半導體器件叫做有源器件，電阻電容叫無源器件，三極體是有源器件，因此只要記住和三極體有關的區域叫有源區就可以了。

由 N型或 P型半導體材料組成源極和漏極，在源極和漏極之間放一層多晶硅作為柵極，這就形成了一個 MOS三極體，多做幾個這樣的三極體，並把它們按要求連接起來，這就形成了集成電路。把許多三極體做在一起就是集成電路。
集成電路真的就是這么簡單，請暫時不要問什麼半導體為什麼會導電之類目前被認為是無關緊要的問題，我們在這里探討的是如何快速的學會設計集成電路，而不是半導體理論。
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設計一個反相器管

我們知道三極體相當於一條通道，在這條通道上電流出發的那一端叫做源極，而電流到達的那一端叫做漏極，控制電流通斷的那個電極叫做柵極，那麼柵極需要帶上什麼樣的電壓才表示通道導通呢？一般情況下，柵極對源極的電壓為0V時，表示關斷，柵極上帶 0.7V以上的電壓時，表示導通，應該注意柵極電壓是對源極而言的。
上述的 MOS三極體我們叫它 N型 MOS管，對應的，還有一種 P型 MOS 管， P型 MOS管的特性正好完全相反，電流從漏極出發到達源極，柵極帶上比漏極低於0.7V以下的電壓時， MOS管導通。

如果規定只能用一種類型的 MOS管，我們也能設計出集成電路來，想當初的半導體工藝只適合於做 N型一種類型的 MOS管，那時侯的集成電路大部分是NMOS集成電路，我們熟悉的早期的 Z80、8048等，都是用 NMOS工藝製造的。後來，發展了在同一個晶元上做兩種不同類型 MOS管的工藝，叫做CMOS工藝，現在已是半導體行業的主流工藝。

N 管和 P管的版圖設計並沒有什麼不一樣，只要對其類型做一個標記就可以了，這個標記用來通知製造集成電路的人把這些管子做成某一類型的管子，在下圖中我們把 P管用虛框圈起來作為標記。

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設計一個簡單集成電路

設計集成電路也很簡單，不過就是把那些三極體連接起來，用什麼來連接呢？總不至於用電烙鐵和焊錫絲之類的方法吧？在集成電路里不用這種方法，用的是類似於雙面線路板的方法，雙面線路板上的過孔將線路板的兩面連接了起來，在集成電路了也用了過孔，兩層導電材料分別是鋁和多晶硅，鋁可以越過各種區域通到任何地方而不受限制，但多晶硅可不可以呢？好象可以，可是，的多晶硅越過有源區時，有源區變成了一個受多晶硅控制的電流通路：一個多餘的三極體，這不是我們所希望的，所以，我們在這里增加一條規則：多晶硅不能跨越有源區。按這樣的規則連接兩各三極體，我們就設計了一個含有一個反相器的簡單的集成電路。

在晶元的四周有四個焊接點，用來和外部電路進行連接，不過，在這里不叫焊接點，而叫壓焊點，可能因工藝而得名。如果你到集成電路行業里把它叫成焊接點的話，會讓別人目瞪口呆的。

我們不妨大膽的把集成電路設計技術和製造工藝用印刷來理解，當我們要印名片時，我們要先設計版面的排列，為一個商標圖案苦思冥想，用彩色筆在草稿紙是畫來畫去，甚至出錢請搞美工的人來為這張名片進行設計。
設計的名片可能包含了好幾種顏色，好多種字體，當設計方案送到引名片的小店後，將根據顏色的種類先做出版子來，然後就是用這些版子把各種顏色印到紙上，再然後就是把一大張紙剪切成一張一張的小名片，最後把這些名片裝到小盒裡，就等著用戶來取貨了。
印名片的小店老闆只要會玩那些製版機、速印機之類的玩藝就可以了，基本上不用識多少字，小學程度即可，要求他必須懂得美術原理才發給操作證可以上崗，屬於一種無理取鬧的行為。
對設計名片的美工師傅的最大的要求是能夠理解客戶的要求，並且能夠用版面的排列、字體的選擇、顏色的搭配來表達客戶的意圖，我們完全沒有必要要求美工師傅會做各種字體的鉛字、讀過大部頭的《照相原理》、精通印刷機械。
相應地，我們對客戶就應該只有一個要求：簡單、明確的提出他的意圖。
集成電路的情況也是這樣，用戶提出他的晶元具有的功能，設計的過程是將功能翻譯成版圖，製造的過程是用版圖印刷出晶元。
印刷和晶元的驚人的類似之處是，美工師傅只要使用字型檔里的各種字體就可以了，沒有必要自己親自作出一個個的字體來；晶元設計師實際上也只要使用單元庫里的單元就可以了。
印刷和晶元的另一個更驚人的類似之處是，當字型檔里沒有某個特定的符號時，比如一個不常見的商標，美工師傅就要親自做出這個符號來；晶元設計師有時也會遇到庫里沒有的單元，他也需要親自畫出這個單元的版圖來。
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設計一個振盪器晶元的版圖

如果你覺得不過癮，你可以設計一個更復雜一點的集成電路如下圖，它是個振盪器的版圖，你給它接上一個電阻、一個電容、一個發光二極體，再接上電源，你就可以看到發光二極體一閃一閃的發起光來。
集成電路版圖設計差不多就這點事了，沒有什麼花樣。

你可能發現最右邊的反相器比較大一點，這是為了有較大的驅動能力以使發光二極體有較高的亮度。另一個應該注意的問題是盡量讓比較大的電流在鋁導電層里流動，鋁的導電性能比多晶硅好很多，這一點和雙面線路板有點不同，雙面線路板兩面的導電性能一樣好。

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版圖設計

現在，你了解了一點版圖設計了，如果你再了解得更多一點的話，你就會發現你滿懷熱情的希望學會的版圖設計，其實只是一種大人玩的七巧板而已，只是沒有小孩玩的七巧板好玩，也沒有那麼復雜和變化多端。
現在，人各有志，你想把這塊七巧板玩出點花樣來的話，可以，在這里有大把朋友願意陪你一起玩；或者你想起了你到這里來的初衷，想要把你的那個電路做成集成電路，那你暫時就別玩七巧板了，想辦法盡快的完成你的晶元設計吧。
假如你原來用分立元件設計的電路里用到了許多標準的集成電路，有反相器，與非門、D觸發器，計數器、甚至包含了一個液晶顯示驅動模塊等等，按理說你要設計這些單元的版圖，這可不是件輕松的活，日復一日，月復一月，非把你畫得痴痴傻傻，呆若木雞不可，你原來設計一個高性能電路的滿腔熱情在這里沒有用處，你火花般迸發的電路設計靈感對版圖設計也一樣沒有幫助，畫版圖要的是拼七巧板的技巧。
當你累死累活的幹了三個月之後，才發現已經開始種第二季稻的農民伯伯也沒有這么辛苦。由此推算，做一個版圖庫的工作量約等於種兩季稻的工作量。做一個晶元設計師不如種田實在。

不過即使讓你干畫版圖的活你也不用害怕，電腦上高科技的最奇妙的特點在於它的勞動竟然可以重復使用，第一次做單元圖庫要用兩個月的時間，到了第二次做圖庫時，你可以把第一次圖庫拷貝過來，修修改改，有兩個星期的時間也就可以了，這就是電腦里 COPY 的絕妙之處。真奇怪為什麼不把這種電腦科技推廣到農業科技上去，要是農民伯伯也採用這些技術的話，他只要專心種好一畝田就可以了，然後跨嗒跨嗒地拷貝它個十萬八千畝，於是站在一望無際金黃色田頭，看著晨曦下巍巍壯觀的麥浪翻滾，就很難控制住「身在田頭，胸懷世界」的感覺了。
幸好農民伯伯還沒有還沒有掌握這門技術，不然實在要叫我們這些搞晶元設計的傢伙無地自容了，但我們還十應該抓緊時間，在目前晶元比種田暫時領先的優勢下，做出比農民伯伯更多的貢獻來。

但現在情況不一樣了，在這里，有現成的單元版圖供你使用，這些單元版圖放在一個庫里，裡面品種繁多，差不多包含的你可能用到的全部品種，不要以為這是什麼「演示版」，這是很多晶元設計師正在使用的工作庫，你現在要乾的活已經不是什麼版圖設計，而是要干一些類似於你以前經常乾的活：給雙面線路板布線。
有了單元圖庫，你就可以進行正常的設計工作，你用以前常用的方法畫線路圖，然後用相應的元件把它們連接起來，以前一個沒有經驗的電路設計師往往會按過時的教科書設計電路，結果采購員往往抱怨采購不到元件，甚至要到 Intel的公司歷史陳列室才能看到樣品。現在的電路設計師一般都比較關心原器件的供應情況，這條經驗在這里同樣適用，你應該在設計之前先熟悉單元圖庫的情況，以免畫出了線路圖卻沒有單元可供使用。

晶元設計用到的單元圖庫中的內容和市面上 CMOS 4000系列或 TTL 74 系列的內容畢竟還是有一點差異的，比如常用的JK觸發器，在單元圖庫就找不到，（或許以後會有熱心人補上這個單元），因為在ASIC設計中，沒有必要使用 JK觸發器，使用它後會在分析電路時造成混亂。你可以很快的適應這些差異，甚至在你通讀了一遍單元圖庫的介紹之後就有胸有成竹的感覺了。

我再次提醒你：你到這里來，是為了設計出集成電路來，而不是研究版圖設計技術，如果你是初學者，你設計的版圖大概不會比庫裡面已有的版圖更好吧？所以暫時了解一點版圖設計就可以了，不要深究，採用現成的單元圖庫加雙面布線技術，盡快的完成你的集成電路吧。如果你遇到的圖庫裡面沒有的單元，也不要慌張，請到這里來，問一聲，說不定會有那位老手會幫你畫一個的，不過，應該是一些比較通用的單元，你別問什麼16位A／D轉換器、照相機的控制電路這樣的單元，要是這樣的話，還不如你睡大覺，讓別人免費給你設計算了。
說實在的，偉大而又神秘的集成電路版圖設計，並不比小孩玩的七巧板復雜多少，下面的觸發器的版圖，差不多是版圖庫中最復雜的一個版圖，但也就這么樣了，沒什麼大不了的，我不認為你掌握不了它，我只是認為你暫時沒有必要掌握它。

別以為這是個示範的版圖，這可是個真正的正在使用的版圖，我把它叫做DF06A ，有位設計高手為了做好類似的版圖花了大概一個月的時間。我是在他的基礎上畫這個版圖的，所以只花了大約半個月的時間，還有一些延時參數等沒有計算。做好了這個版圖，差不多就完成了整個標准單元庫（100 多個單元）的三分之一的工作量了，因為這是庫中最困難的一個版圖。
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電路設計

最奇妙、最神奇的還是你原來做慣的電路設計，可以玩出很多花樣，我以前曾工作過的單位，有一台火車頭那麼大的塑料機，突然有一天趴下了，這台機器一天做出產品的產值50多萬，利潤好幾萬，這可把老闆給急得熊似的團團亂轉，動員了全部機械和塑料的精英，香港的技師也於第二天趕到，可是，會診的結果是無可奈何。第三天，冒出個懂點電子的傢伙，他從一個破收音機里拆了一個電阻，裝到機器上一試，那龐大的塑料機居然就此起死回生，當在場的人了解到這個神奇的元件的價值只有人民幣兩分錢時，全體同時作目瞪口呆狀。
到這里來的都是電路設計的行家，我想也用不著解釋一個電阻是如何修好塑料機的，太簡單太平常的事了，但電路設計的最大的趣味就在於此：一個極其簡單的小技巧，會引發起社會上的一番大事出來。你應該在電路設計上淋漓盡致的發揮你的聰明才智，而不要拘泥於是不是採用了公共單元圖庫。
當然集成電路設計和你以前的設計是有點不同，這里說其中的一個特點：有大量的三極體供你使用，而電阻電容卻很麻煩。
或者這樣吧：你就當是一場考試，考試的題目是設計一個電路，不許使用電阻電容，但可以無限量的使用三極體，可能你一開始不習慣，覺得浪費了很多三極體，可是只要多做幾次，你就會適應這種浪費的設計法的，不要為你的浪費而內疚，其實即使是晶元設計專家，也是這么做的。
電路設計也就是畫出你所需要的電路圖來，然後推理你的電路圖，看看是不是正確，需不需要改進。在這里，我建議你採用 workview 軟體和這里提供的電路圖庫進行設計，採用 workview 的話它會幫你做推理，在這里叫模擬，它會把電路工作時的波形顯示給你看，非常直觀。這里不但提供版圖庫給你使用，還提供相關聯的電路圖庫，採用這里的電路圖庫可以簡化你的設計工作，庫中有很多實用的單元電路，比如十進制計數器，甚至動態的液晶顯示器驅動電路等，你只要拿來用就可以了，如果你自行設計一個動態的液晶顯示器驅動電路，不是說你不會，而是沒有必要干這些重復煩瑣的勞動，你應該集中精力完成你的整體設計，那才是你的特長。你可以把你在設計中找到的一些訣竅和技巧公開出來，作為自由資源添加到圖庫中去，讓以後的設計者也能享受你的勞動果實。
這世界上有兩種資源，一種實資源，就象石油，越用越少；另一種是虛資源，就象腦力，奇怪的是這種虛資源竟然是一種越用越多的資源，世界真奇妙，無奇不有，如果我們發動全民來開發虛資源，那麼用不了多久，我們就會成為一個資源大國，我們就能象拍蒼蠅那樣容易的消滅美帝國主義和一切反動派。說笑而已，其實我不想讓我的世界觀帶有民族主義的色彩，任何民族的文化我都有興趣。什麼「國富民強」，對我的感覺就象山溝溝里的農民希望多養幾個兒子可以不受鄰居的欺負那樣，是一種跟愚昧無知很有瓜葛的意識。我們開發虛資源，是為了迎接未知的人類的明天的到來。我們不知道明天會怎樣，但知道明天不會象今天預想的那樣。

搞電路設計在我看來實在有投機取巧的嫌疑，我無意貶低各位同行，但在我見到的許多事例中，一個會修修半導體的電子愛好者往往比機械本科生還吃香，一個家用電器項目的開發人員組成中，有電子的、有機械的、如果你參加過幾個這樣的開發組，你就會理解如下的結論：搞電子的工作量小，老在一些局部問題上翻花樣，不顧全大局，經常返工惹麻煩，但容易得到老闆的好感；搞機械的工作量大，要全面綜合的的考慮整機的協調問題，可悲的是總是不討好。在老闆的眼光里，好象搞機械的沒什麼大不了，不就是拿個鉛筆那麼畫兩下而已，而搞電子的就不一樣了，那東西神秘，兩分錢就可以讓火車頭那麼大的機器動起來。
如果你有學機械的朋友，你就會了解機械不是誰都可以畫那麼簡單的，單看機械的那些課程，就能了解機械知識遠比電子知識復雜、嚴謹得多，在一個家用電器比如冰箱或是洗衣機里，機械佔了大部分工作，而電子只不過是在機械的基礎上玩的一些花樣而已，什麼定時、警報之類，全是花樣。機械設計牽涉了嚴謹廣泛的知識，而電子的知識，說不定從什麼《電子小製作 200例》之類的雜書上就可以得到。
不少老闆的重電子輕機械的觀念其實是不對的，或許你可以拿一支鉛筆畫出零件的圖紙來，可是你能算出這個零件能承受多大的壓力嗎？你知道你畫的零件在什麼樣的情況下會發生諧振嗎？發生諧振後又會對整機造成多大的傷害嗎？如果你想了解這些情況，你就非得花幾年時間啃幾本《機械原理》、《材料力學》、《····》等不可。而神秘的電子技術，到是在街上買幾本雜書就可以學會的，不要以為開玩笑，其實我們這些搞電子的傢伙最知道電子的底細。
你有沒有聽說過業余機械愛好者？或者是業余材料力學愛好者？應該說有，但很少，以至於要舉個例子都困難。

在我們的周圍有大把的業余無線電愛好者，業余電子愛好者，這是為什麼呢？這說明電子電路的幾個特點：很容易入門，另一個更大的特點是你只要學會一點點，你就可以發揮你的聰明才智，進行卓有成效的電路設計。
由此展開來，我們不禁要問：有沒有業余集成電路設計愛好者？

我留意了多時，想知道究竟有沒有業余集成電路設計愛好者，可是到目前還沒有找到，這使我很納悶，心中不免嘀咕：難道我是中國業余集成電路設計愛好者第一人？

做一個業余的集成電路設計愛好者在以前可能是天方夜談，讓人聽了的感覺就象聽到有業余洲際導彈愛好者一樣。但是時代不同了，造就業余集成電路設計師的外部條件已經具備了，只是這些條件來得太快了，以至於我們來不及反應過來。我們聽說的集成電路，好象都是要上千萬美圓的投資，可是，當我們今天早上從夢中醒來時，花上幾千元人民幣就可以讓晶元工廠把我們自己設計的集成電路給做出來了。
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晶元設計

完成了電路設計後，就可以開始考慮整個的晶元設計了。如果你的晶元不大，你可以用雙面線路板布線的方法設計你的晶元，用一些專用的軟體如 LEDIT等進行設計，先把用到的單元放到版面上，然後用鋁和多晶硅進行布線。如果你的晶元略微大一點，這將是一項艱苦的工作，
如果晶元更大一點，我們可以用電腦來進行自動布線，實際上我們主要考慮的實現布局布線的手段應該是自動布線，
有很多的軟體可以進行優良的自動布線，如cadence,mento graph, 然而軟體價格不菲，動輒20萬美圓的大有人在。
價格低一點而性能還不錯的軟體也不少，
甚至連免費的軟體也有，在這里自由軟體庫里，有一套 Alliance，它的布線性能就很不錯，其實用它來布線真有點大材小用，它是一套具有更強大功能的集成電路設計工具，我們暫且就事論事，討論它的布線工具，它的布線器很不錯，有很好的優化能力，它使用的庫的描述方法有點不同，但和其他軟體的描述方法也大同小異，我們可以編一段小程序進行轉換。和其他軟體相比有很大的不同的是它接收的線路圖的描述格式，竟然用的是C語言源程序的格式，幸好是源程序格式，這就給編寫轉換程序的編寫提供了一定的方便， workview中有一個專用的資料庫操作程序viewdate，應該可以完成這項工作。
我們可以設想遠程布線，以前宮敏先生舉過一個例子，說的是新疆的晶元設計師可以通過連網來運行安裝在上海主機上的珍貴的設計軟體，就是這個意思。
在進一步，甚至可以為系統編寫一些自動的功能，它自動的接收用戶用email形式發來的線路板文件，交給布線軟體布完線後再通過email 把結果發回給用戶，這樣就可以充分發揮高檔軟體的效率，而又不侵犯版權。有這些高檔軟體又有 email伺服器的單位可以提供這項免費或收費的服務。
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設計檢查

集成電路的設計好象並不復雜，而對設計好的版圖進行一次檢查，就不是那麼容易的了，我敢打賭，一個1萬管子的版圖，你花10年的時間也檢查不完。但這世界真奇妙，越是困難的事情，反而變得容易了。現在有很多軟體可以幫你檢查，你只要學會利用這些軟體就可以了。我的意思是，勸你不要嘗試用人工的方法來檢查一個略微大一點的版圖，人的腦子是用來創造的，用它來做一些重復煩瑣的工作，不但效率低下，更麻煩的是會惹出許多意想不到的錯誤來。
真正實用的版圖檢查軟體還是比較少的，Dracula 是其中的佼佼者，在沒有找到廉價實用的檢查軟體之前，我們可以考慮通過 email的委託檢查，讓有Dracula軟體的單位幫助做檢查工作。如果文件的格式規范，或許我可以說服一些單位用他們機器的空閑時間來為你服務。
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外部支持

最有效，最傳統的支持來自於書籍。你應該收集這方面的書籍。
新聞組、郵件列表、以及 email都可以廉價快速地從外界向你提供技術支持，這也是internet的好處之一。通過網路得到的支持在大部分時間是非常有效的，但它不是肯定和明確的，因為沒有任何人承擔必須幫助你的義務，他們熱心的幫助你的最起碼的條件是必須有空才行。
你要學會利用外界對你的支持，這些支持不是出於義務，而是出於熱心，你不要濫用這些熱情，在提出問題前，請多花一點精力研究一下你的問題，然後確切的提出你的問題。當以後有其他人問到類似的問題時，你也應該熱心的出來回答，介紹你解決問題的經驗。
獲得肯定和明確的幫助的方法是，你可以在你的附近找一家集成電路設計公司，以一定的代價獲得這些幫助。我在最初學習設計集成電路時，採用的方法是將項目委託給設計公司做，並要求他們把設計過程告訴我，好讓我有一個模仿的對象。
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ASIC和 PGP郵件列表介紹

郵遞列表是一種類似於新聞組的交流方式，由一群志同道合者組成，它比新聞組更便宜、更有針對性。參加了一個郵遞列表後，你就可以經常收到別人寄給這個郵遞列表的各種信息，你可以對各種問題發表你的看法，也可以提出新的建議、新的觀念、或是提出你遇到的困難，以得到別人的幫助。最難能可貴的是所有的操作都可以在免費的email帳戶上通過email 進行。
發出訂閱申請信後很快您就會收到一封確認信，直接回復此信，您就加入了郵件列表，以後，您就可以向這兩個郵遞列表投遞稿件、參與討論、尋求幫助、或是發表您想發表的任何高見，僅要求盡量圍繞主題，以照顧其他成員的興趣所在。
通過下面的表格你可以投遞、加入或是退出郵遞列表。請注意使用同一個email 帳號進行操作，在操作過程中如果遇到麻煩，請給我寫信，讓我從伺服器上幫您完成。查看已經存檔的文件需要上Internet網才能進行。

E. led線路板里寫的程序可以讀出來嗎怎麼樣可以作出包含程序都是一樣的板來

裡面有個控制器

F. 電氣原理圖的設計方法有幾種,常用什麼方法

根據選定的拖動方案及控制方式設計系統的原理框圖，擬定出各部分的主要技術要求和主要技術參數。
(2)根據各部分要求設計出原理框圖中各個部分的具體電路。設計的步驟為主電路、控制電路、輔助電路、聯鎖與保護、檢查、修改與完善。    
(3)繪制總原理圖。按系統框圖結構將各部分聯成一個整體。    
(4)正確選用原理線路中每一個電器元件，並制定元器件目錄清單。    
對於比較簡單的控制線路，例如普通機械或非標准設備的電氣配套設計，可以省略前兩步直接進行原理圖設計和選用電器元件。但對於比較復雜的自動控制線路，生產機械或者採用微機或電子控制的專用檢測與控制系統，要求有程序預選和一定的加工精度、生產效率、自動顯示、各種保護、故障診斷、報警等。應按上述4步驟進行設計，以保證總裝調試的順利進行。
一、電氣控制原理電路的基本設計方法
電氣控制原理電路設計的方法有分析設計法和邏輯設計法。
1、分析設計法
分析設計法是根據生產工藝的要求選擇適當的基本控制環節（單元電路）或將比較成熟的電路按其聯鎖條件組合起來，並經補充和修改，將其綜合成滿足控制要求的完整線路。當沒有現成的典型環節時，可根據控制要求邊分析邊設計。
優點是設計方法簡單，無固定的設計程序，它容易為初學者所掌握，在電氣設計中被普遍採用；
缺點是設計出的方案不一定是最佳方案，當經驗不足或考慮不周全時會影響線路工作的可靠性。
2、邏輯設計法
邏輯設計法是利用邏輯代數來進行電路設計，從生產機械的拖動要求和工藝要求出發，將控制電路中的接觸器、繼電器線圈的通電與斷電，觸點的閉合與斷開，主令電器的接通與斷開看成邏輯變數，根據控制要求將它們之間的關系用邏輯關系式來表達，然後再化簡，做出相應的電路圖。
優點是能獲得理想、經濟的方案。
缺點是這種方法設計難度較大，整個設計過程較復雜，還要涉及一些新概念，因此，在一般常規設計中，很少單獨採用。
二、電氣原理圖設計的基本步驟
（l）根據確定的拖動方案和控制方式設計系統的原理框圖。
（2）設計出原理框圖中各個部分的具體電路。設計時按主電路、控制電路、輔助電路、聯鎖與保護、總體檢查反復修改與完善的先後順序進行。
（3）繪制總原理圖。
（4）恰當選用電器元件，並制訂元器件明細表。

G. 電路設計中的接地方法

地線也是有阻抗的，電流流過地線時，會產生電壓，此為雜訊電壓，而雜訊電壓則是影響系統穩定的干擾源之一，不可取。所以，要降低地線雜訊的前提是降低地線的阻抗。
眾所周知，地線是電流返回源的通路。隨著大規模集成電路和高頻電路的廣泛應用，低阻抗的地線設計在電路中顯得尤為重要。這里就簡單列舉幾種常用的接地方法：
單點接地
單點接地，顧名思義，就是把電路中所有迴路都接到一個單一的，相同的參考電位點上。如下圖所示。

單點接地可以分為「串聯接地」和「並聯接地」兩種方式。串聯單點接地的方式簡單，但是存在共同地線的原因，導致存在公共地線阻抗，如果此時串聯在一起的是功率相差很大的電路，那麼互相干擾就非常嚴重。並聯單點接地的方式可以避免公共地線耦合的因素，但是每部分電路都需要引地線到接地點上，需要的地線就過多，不實用。
所以，在實際應用時，可以採用串聯和並聯混合的單點接地方式。在畫PCB板時，把互相不易干擾的電路放一層，把互相容易發生干擾的電路放不同層，再把不同層的地並聯接地。如下圖所示。

單點接地在高頻電路裡面，因為地線長，地線的阻抗是永遠避免不了的因素，所以並不適用，那怎麼辦呢？下面再介紹「多點接地」。
多點接地
當電路工作頻率較高時，想像一下高頻信號在沿著地線傳播時，所到之處影響周邊電路會有多麼嚴重，因此所有電路就要就近接到地上，地線要求最短，多點接地就產生了。
多點接地，其目的是為了降低地線的阻抗，在高頻(f 一定的條件下)電路中，要降低阻抗，主要從兩個方面去考慮，一是減小地線電阻，二是減小地線感抗。
1，減小地線導體電阻，從電阻與橫截面的關系公式中我們知道，要增加地線導通的橫截面積。但是在高頻環境中，存在一種高頻電流的趨膚效應(也叫集膚效應)，高頻電流會在導體表面通過，所以單純增大地線導體的橫截面積往往作用不大。可以考慮在導體表面鍍銀，因為銀的導電性較其他導電物質，故而會降低導體電阻。
2，減小地線的感抗，的方法就是增大地線的面積。
在實際應用時，地線短，地面積大，抗干擾的效果就會更好。
寫到這里時，可能有人會問，如何才算是高頻電路？參考楊繼深教授的書籍《電磁兼容EMC技術》有提到「通常1MHZ以下算低頻電路，可以採用單點接地，10MHZ以上算高頻電路，可以採用多點接地的方式」，1MHZ和10MHZ時

H. 怎麼設計電路圖

業前提條件的方法，人為拉高學校的論文發表數量，其他學校紛紛跟進，使這種本質上違法的行為，成為高校的新慣例。研究生做不出論文，就買，不僅買論文，而且買版面，各個學術期刊，因此出賣版面，蔚然成風，進一步敗壞了學術期刊的質量。現在的狀況是，跟中國有全世界最多的大學生相匹配，中國也有世界上最大的論文發表量，但科研競爭力卻呈逐年下降的趨勢，基礎工業能力沒有實質提高，依然落後於發達國家數十年。核心期刊和論文發表如此，所謂的課題也如此。往往官越大，課題就越多，當然也就越沒有時間做（這是假定他們都有學問的前提下），只能讓學生做，因此研究生們就成了導師的打工仔，廉價勞動力，這樣的課題，能有什麼質量，可想而知。從教師的基礎水平、道德底線、創新能力、責任心、起碼的道義感，從中國自行車與發達國家的自行車的每一個細節的比較就可以清楚區別了， 這樣的課題和論文的實質水平你自己就清楚了。學校的教師，在定期的考評面前，必須拿出東西來湊數，否則就會下崗。當然，如果產量高，也有獎勵，尤其是在所謂A級B級刊物上發文章，獎金甚為可觀。掃黑跟反貪腐要結合嗎？那麼反恐跟反貪腐需要結合嗎？請你說一說對目前世界經濟危機成因的看法所以要嚴厲打擊政治流氓、學術流氓、經濟詐騙、黑社會頭子四位一體的惡棍什麼是資產階級自由化？就是教授不能從基礎做起，依靠從國外進口模塊、試劑、集成電路、計算機、儀器設備集成，還要挾政府放血，支持「高科技」，就是消耗、浪費社會資源。中國稀缺什麼樣的設備和技術病態的知識分子不缺進口國際上最先進的設備、分析儀器，例如哈斯齒輪加工設備這些頂尖的設備，中國進口了許多；不缺巨額研究經費。就是不能以此為基礎製造頂級機械裝備母機。下一代鍵盤的第二次原型是在馬路邊手工製造的，中國人以參觀者身份提到展覽會上違法展示給攤位的日本人看，他們馬上就要放在他們的展台上，進行攝像；日本大公司動用十多名中國技術人員將過百頁基礎資料翻譯後送回本土。而 僑8辦 強迫設計製造者提前退休，設計製造者20多年來都沒有儀器設備、工作經費、沒有工作場所；具有高額科研經費的高職稱、高學歷的無論在工程技術上、理論分析上，都不能超越這個台階。你說中國還缺什麼？蔣述卓指責本人經常當場即興回答學生在畢業論文、創新工程中遇到的問題，搶盡風頭，從設計技巧、加工工業、演算法、專利文件撰寫規則無所不包，而他手下高學歷、高職稱的人物沒文化，瞠目結舌，受到壓力，就施行逆淘汰，強迫本人提前下崗失業。這就是破壞基礎教育，打擊創新。
樓上扔東西扔到底樓（我們住在底樓），臟亂差，我們想給樓上的住戶貼紙條，叫他們不要亂扔垃圾，寫什麼好
通告：1）本人的小舅子在公安廳警犬訓練基地，即將定期在本樓道進行基礎訓練，具體方式是對扔到樓下的物體吸取氣味特徵，然後向樓上逐層搜索，尋找匹配符合的住戶；首先對該住戶的門口確認，再對該住戶的人體氣味特徵進行確認。進攻性大型犬類對於人類有威脅，為了你的生命安全，請在驗證過程中保持鎮定，遏制多餘的動作和語言，以保證您的生命安全。每星期有幾天，該警犬會在你的門口守候你的到來，你可以有禮貌地回應喲。
2）公安大學物證鑒定專業即將在此進行DNA生物特徵識別工作，檢材是樓上扔下了的食物、毛發、煙蒂、牙簽；因為生物DNA特徵是比指紋、住址、家庭電話、生存必須客戶資料更高級的私人信息，能預測你的未來疾病、癌症、性格等各種致命的缺陷，在公布前，請樓上用戶前來認領為盼。3）提取到您的指紋也將公開，他人可以在指紋識別裝置上模仿你的活體指紋，如有意見，請盡快來訪，提出你的申請和要求為盼。4）每隔三層樓安裝微波、紅外、超聲波綜合定位測試儀器，對空間移動物體進行實時定位、攝影與記錄存檔，並且用高壓射流、控制爆炸、激光束消滅、燒毀空間移動的雜物，為了您的安全，請主動避讓激光束，以免遭到不測。

I. 哪能免費下載到高中通用技術《技術與設計2》的復習提綱

幹嘛去下，我給你
我們也是6.13考試

第一單元（結構與設計）知識點
一、結構的涵義：
1、結構的概念：
結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配和排列，結構多種多樣且決定著事物存在的性質及功能。
自然界形形色色的結構給了人們無限的創造靈感和啟示（例蒼耳子、飛機、導彈跟蹤系統等）。
2、結構的分類：
根據物體的結構形態，通常將結構分為實體結構、框架結構 和 殼體結構三種基本類型。
實體結構是指結構體本身是實心的結構。它的受力特點是，外力分布在整個體積中，如實心牆、大壩等；
框架結構是指結構體由細長的構件組成的結構。其特點是，支撐空間而不充滿空間，如鐵架塔、建築用腳手架，廠房的框架等；
殼體結構是指層狀的結構。它的受力特點是，外力分散作用在結構體的表面上，如摩托車手的頭盔、飛機的外殼、貝殼等。
生活中很多物體的結構是由兩種或兩種以上的基本結構類型組合而成，稱為組合結構，如埃菲爾鐵塔等。
二、結構的分析：
1、承受應力：
從力學角度來說，結構是指可承受一定力的架構形態，它可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。當一個結構受到外力作用時，內部各質點之間的相互作用會發生改變，產生一種抵抗的力，稱為內力。應力是構件的單位橫截面上所產生的內力，當應力達到某一極限（容許應力）時，結構就會遭到破壞。用公式表示為Ơ=F/S，其中F是內力，S是受力面積，Ơ是應力。
構件的受力形式多種多樣，基本受力形式有拉力、壓力、剪切力、扭轉力和彎曲力，很多情況下，構件可能同時受到幾種不同形式的力的作用。（結構的受力分析）
2、結構的穩定性：
結構的穩定性是結構在負載的作用下維持其原有平衡狀態 的能力。它是結構的重要性質之一。影響結構穩定性的因素有多種，主要有重心位置的高低、結構與地面接觸所形成的支撐面積的大小和結構的形狀、材料等。對於一個結構而言，如果重心所在點的垂線落在結構底面的范圍內，就是穩定的，不會出現傾倒。
3、結構的強度：
結構的強度是指結構具有的抵抗被外力破壞的能力。結構的強度與結構的形狀、使用的材料、構件之間的連接方式等因素有密切的關系。三角形是框架中最基本的形狀之一，它結實、穩定，所用材料最少。
結構構件的連接通常有兩類：鉸連接和剛連接。鉸連接是指被連接的構件在連接處不能相對移動，但可相對轉動。如門與門框的連接；剛連接是指被連接的構件在連接處既不能相對移動，也不能相對轉動，具體有榫接、膠接、焊接等，如固定鐵床架的連接。
三、結構的設計：
結構設計應以一種或幾種功能的實現為基本目標，應滿足設計規范，滿足使用者的基本需要。結構設計應考慮的主要因素有：功能、符合使用者對設計對象的穩定性和強度要求，安全因素，公眾和使用者的審美需求，使用者的個性化需要，對設計對象的成本控制要求和一定的使用壽命等。對於任何結構的設計安全是至關重要的因素。
步驟：確定結構設計方案———繪制簡單結構設計草圖———做出模型或原型
四、結構的欣賞：
優秀的結構設計不僅表現在結構的實用功能上，也表現在形式上，特別是功能與形式的統一上。古今中外許多能工巧匠把結構的功能與形式恰當地結合起來，形成了一些經典的結構。賞析結構設計作品，可從技術與文化兩個角度進行。
技術角度：使用功能、穩固耐用、造型設計的創意和表現力、材料合理性、工藝精湛程度等。
文化角度：文化寓意與傳達，美學原則，反映時代、民族、習俗方面特徵，個性特徵等。
第二單元（流程與設計）知識點
一、流程的涵義：
1、流程的概念：
流程是一項活動或一系列連續有規律的事項或行為進行的程序。任何流程都反映了一定的時序，體現出一定的環節。⑴ 環節：活動或事件在其發展的過程中，依據某種特徵或方式，可將該過程分解為若干個小過程，稱這些小過程為環節。如：切種、布種、掩種環節，沖片和印片環節等。（2）時序：過程的經歷中，各環節按照一定的時間順序先後出現、完成。這種時間順序關系，稱為時序。如：先切種→ 再布種→後掩種。
2、流程的表達（流程圖）：
依據流程的性質及人們的表達習慣，流程圖有文字表達、表格表達、圖示表達、模型表達、動畫演示、方框圖、示意圖、程序等。
二、流程的分析：
1、生活與流程：
科學合理的流程，可以指導我們正確地做事，提高工作和學習的效率，是我們的生活變得有序、合理，為我們的安全提供保障（例洗衣、煮飯與燒菜的流程安排，碘鹽和味精佐料的加放流程，青黴素注射流程等）。
2、生產與流程：
運用科學合理的流程可以有效地組織生產、提高生產效率、保證產品質量、保證安全生產、保護環境等。
流程中工序的作業方式——串列和並行。上一道工序完成之後才能進入下一道工序——串列。幾項工作同時進行——並行。
3、簡單流程圖的識讀：
識讀流程圖的要點： ⑴找流程的環節，明確每個環節的功能和作用； ⑵弄清流程中時序的體現與特徵； ⑶流程是技術的核心概念之一。不同的流程，產生的效益往往不同，「理解流程就是質量」、「流程就是效益」等。
三、流程的設計：
1、流程設計的基本要求：
⑴提高效率。⑵提高質量。⑶保證安全。⑷節省資源。⑸提高管理水平。⑹提高經濟效益。⑺其他，如注意環保、方便操作等。
2、流程設計中的基本因素：
研究內在屬性與規律，就是流程設計應該考慮的基本因素。
生產活動中的流程設計的基本因素主要有材料、工藝、設備、人員、資金和環境等。
不同行業的流程設計中考慮的基本因素各有差異。
3、流程設計的步驟：
第一步：首先要明確設計的目的和任務，明確流程所應遵循的內在變化規律。第二步：要分析現有材料、設備、資金、人員、工藝和環境等因素。第三步：列出流程涉及的主要事項，並進行初步的排列。第四步：分析各事項（步驟）之間的先後順序，合理地安排流程的時序和環節。第五步：選擇一個合適的表達方式畫出流程圖，對於有嚴格時間的時序，要標注時間。注意：流程設計的基本要素是環節和時序。
4、學畫流程設計的框圖：
畫流程設計框圖的一般方法：⑴根據對事物的內在屬性和規律的分析，以及有關的考慮，將流程的全過程，按每個階段的功能、作用的不同，分解為若干小過程——環節，並用方框表示環節。⑵按照每個小過程應該經歷的時間順序，將各環節依次排開，並用箭頭線連接起來。
四、流程的優化：
1、流程的優化及目的：
在設計和實施流程的過程中，經常需要進行不斷的修改和完善，這種對流程修改的過程，叫做流程的優化。
目的：提高工作效率、降低成本、降低勞動強度、節約能耗、減少環境污染、保證安全生產等。
2、流程優化的內容：
一般流程優化的主要內容有：工期優化、工藝優化、成本優化、技術優化、質量優化等。
對一個流程的優化，可以是整體的全面優化，也可以是對某一個指標進行優化。經常會有這樣的情況發生：某一個指標得到了優化，而使另外的指標下降了。比如，技術優化，可能使成本提高。成本優化了，也可能使質量下降。因此，在進行流程優化時，要綜合平衡，以取得整體優化的成效。
3、流程優化的條件：
⑴內部條件：對流程內在機理和規律的深入了解。比如對洗滌原理的了解，就會在流程中安排兩次漂洗；
⑵外部條件：設備和工藝水平的提高或完善，以及人員技術水平的提高。比如，只有在具備鍛壓設備時，才可能將法蘭盤的加工改為少量切削加工。
第三單元（系統與設計）知識點
一、系統的涵義：
1、系統的概念：
由相互聯系、相互作用、相互依賴和相互制約的若干要素或部分組成的具有特定功能的有機整體，稱為系統。
構成系統，必須具備三個條件：第一，至少要有兩個或者兩個以上的要素（部分）才能組成系統；第二，要素（部分）之間相互聯系、相互作用，按照一定方式形成一個整體；第三，這個整體具有的功能是各個要素（部分）的功能中所沒有的。
2、 系統的組成、類型：
系統是普遍存在的，也是多種多樣的。根據需要，可以對系統進行不同的分類。如，可把系統分為自然系統和人造系統，自然系統是自然形成的系統（如生態系統），人造系統是由人工製造加工而成的系統（如計算機系統和機械傳動系統）；也可把系統分為實體系統和抽象系統，實體系統是實物形態的（如生物系統、機械繫統），抽象系統是非實物形態的（如哲學系統）。
3、系統的基本特性：
系統的基本特性主要有整體性（全局、集合）、相關性（匹配、關聯）、目的性（功能）、動態性（更新）和環境適應性（自適應）等，這些特性都體現了一定的思想與方法。（結合課本相關案例，學會運用系統的基本特性，分析身邊的系統）。
二、系統的分析：
1、系統分析及其目的：
系統分析是指為了發揮系統的功能，實現系統的目標，運用科學的方法對系統加以周詳的考察、分析、比較、試驗，並在此基礎上擬訂一套有效的處理步驟和程序，或對原有的系統提出改進方案的過程。 目的：尋求解決問題的最佳決策。
2、系統分析的一般步驟：
明確問題，設立目標——收集資料，制定方案——分析計算，評價比較——檢驗核實，作出決策。
（結合田忌賽馬案例）
3、系統分析的主要原則：
系統分析應遵循整體性原則（丁謂修復皇宮）、科學性原則（三三進九不如二五一十）和綜合性原則（孝襄高速公路）。
三、系統的優化：
1、系統優化的目的：
系統的優化是指在給定的條件（或約束條件）下，根據系統的優化目標，採取一定的手段和方法，使系統的目標值達到最大化（或最小化）。
最小的成本——最大的利潤；最短的工期——更多的工程量；最少的能耗——更多的產品；單位面積土地——更高的農業產量。（案例：農業間作套種，傢具利潤問題等）
優化目標；目標函數；約束條件（不能人為調節）；影響因素（可以人為調節）。
2、系統優化的方法：
數學模型——最優解； 科學估算、試驗——滿意解。 結合案例，分析系統優化的實現。
四、系統的設計：
1、系統設計的目的、方法與過程：
系統設計是對各種各樣的系統進行調查分析、籌劃研究、評價實施、運行改善等，直到完成一個能協調工作的實際系統的過程。
系統設計要考慮其目的與要求（以系統的整體功能的最優為目的）、系統各部分之間的相互聯系與相互作用、對系統設計方案進行優化（整體優化，統籌兼顧）等問題。
2、系統設計的一般步驟：
系統設計的步驟包括：將系統分解為若乾子系統；確定各子系統的目標、功能及其相互關系；對子系統進行技術設計和評價，對系統進行總體技術設計和評價等。
3、簡單系統的設計：
了解系統設計應解決的主要問題和基本的設計過程，寫出系統設計或系統優化設計的書面方案，包括必要的設計草圖以及量化數據。（案例：手電筒照明供電部分的設計）。
控制與設計
一、控制的手段與應用
1.控制的手段
⑴控制的含義：案例分析：大禹治水P96
人們按照自己的意願或目的，通過一定的手段，使事物向期望的目標發展，這就是控制。
理解任何控制現象，都要明確控制的對象是什麼，控制要達到什麼目的和採取什麼控制手段。
例如：人力三輪車轉彎過程中的方向控制問題，其控制的對象就是人力三輪車，控制的目的是為了改變三輪車行駛的方向，控制的手段是騎車人通過雙手轉動車把，改變前輪的方向並帶動後輪。
⑵控制的手段：控制的實現需要通過一定的手段。
從控制過程中人工干預的情形來分，控制有人工控制和自動控制。
人工控制是在人的直接干預和全程干預下進行的。人工控制又稱手動控制。
自動控制是指在無人直接參與的情況下，使事物的變化准確地按照期望的方向進行。按執行部件的不同，控制可分為機械控制、氣動控制、液壓控制、電子控制等。
有時，控制手段又可以綜合的。案例分析：從手搖扇到空調器P98
2.控制的應用
控制應用到生活中，提高了人們的生活質量，人類能夠在一定程度上按照自己的意願改變周圍的環境，使之滿足人們的需要。
生產中往往需要對溫度、濕度、壓力、速度及加工動作等進行控制，控制在生產中得到了極為廣泛的應用。
控制在軍事、國防等領域也有著廣泛的應用。閱讀：控制論P101
二、控制系統的工作過程與方式
1.控制系統
案例分析：自行車行駛的速度控制的實現P102

案例分析：電風扇的風速控制的實現P102

任何一種控制的實現，都要通過若干個環節，這些環節構成一個系統，我們稱之為控制系統。一般的控制過程都有一個輸入和一個輸出，控制系統的輸入輸出之間有一定的對應關系。
控制系統一般分為開環控制系統和閉環控制系統。
2.開環控制系統
控制系統的輸出量不對系統的控制產生任何影響，這種控制系統為開環控制系統。
開環控制系統在日常生活中用途很廣。如十字路口的紅綠燈定時控制系統、樓宇的防盜報警控制系統、火災自動報警系統、公園的音樂噴泉自動控制系統等。
案例分析：自動門的控制系統P103
在控制系統中，為了分析的方便，常採用方框來表示系統的環節，用單向信號線來表示系統信號傳遞的方向，這種圖稱為控制系統的方框圖，它表示了系統的各個環節在系統中的位置、功能和相互之間的關系。對於開環控制系統，通常可以用下面的方框圖來描述：

輸入量即控制系統的給定量，如游泳池進水的設定時間；輸出量（被控量）即控制系統所要控制的量，也是控制系統的輸出信號，如游泳池的水位；被控對象即控制系統中所要求的裝置或生產過程，如游泳池；執行器即直接對被控對象進行控制的裝置或元件，如進水閥門；控制器即對輸入信號進行處理並發出控制命令的裝置或元件，如控制電路；控制量即執行器的輸出信號，如流過閥門的水量。
案例分析：水泵抽水控制系統P104
3.閉環控制系統
系統的輸出量返回到輸入端並對控制過程產生影響的控制系統稱為閉環控制系統。
簡單閉環控制系統的方框圖如下：

檢測裝置測量出被控量並返回到系統的輸入端； 是比較器，它將給定量與所檢測的被控量進行比較，求出偏差值；控制器將這一偏差值進行運算處理，並向執行器下達控制指令；執行器根據指令對被控對象進行控制，從而使被控量穩定在一定范圍內。
與開環控制系統相比，閉環控制系統多了一個由檢測裝置組成的環節。
三、閉環控制系統的干擾與反饋
1.干擾因素
在控制系統中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。
有的干擾因素是環境造成的，如影響自行車行駛速度的變化的自然風等；
有的干擾因素是人為原因所致，如影響飛機導航信號的手機信號等。
在控制系統中，干擾因素可能有一個，也可能有若干個。如戰士在大風大雨中進行射擊練習，風和雨都是子彈命中准確度的干擾因素。控制系統在工作中必須克服干擾，使被控量穩定。
案例分析：電視機P109
有些情況可以利用干擾因素實現某種目的。如在軍事演習中，紅方利用一定頻率的電磁波對藍方的信息指揮系統進行干擾，使之不能正常工作。
2.反饋
（1）什麼是反饋
控制系統中，將輸出量通過適當的檢測裝置返回到輸入並與輸入量進行比較的過程，就是反饋。
案例分析：投籃 P110
利用反饋來分析和處理被控制對象，通過系統的書出來調整系統的行為，使系統沿著預期的目標運用的方法，稱為反饋方法。如普通電水壺將水加熱至沸騰時，需要人工關閉電源，而自動電水壺具有擋水沸騰時自動切斷電源的功能，終究是運用反饋方法實現自動控制的結果。
(2) 閉環控制系統的工作過程
從反饋來看，閉環控制系統就是指在系統的輸出端與輸入端之間存在反饋問題，輸出量對控制過程產生影響的控制系統。閉環控制系統的核心是通過反饋來減少被控制量（輸出量）的偏差。
一個閉環控制系統，能夠克服外界干擾，使被控量控制在給定值附近。
案例分析：供水水箱的水位自動控制系統P112
案例分析：加熱爐的溫度自動控制系統P113
（3）閉環控制系統與開環控制系統的比較
開環控制系統一般結構簡單，適用於控制精度要求不高而系統本身的元件又比較穩定的場合。
閉環控制系統設計比較麻煩，結構相對復雜，構成控制系統的成本較高。閉環控制系統是自動控制中廣泛採用的一種方式，用於要求高精度和高可靠性的場合。
3.功能模擬方法：以功能和行為的相似性為基礎，用「模型」模擬「原型」的功能和行為的方法，就是功能模擬法。
閱讀：功能模擬方法的提出 P115 思考：功能模擬方法對技術有何意義？
4.黑箱方法：把將要研究的系統作為黑箱，通過對系統輸入與輸出關系的研究，進而推斷出系統內部結構及其功能的方法，就是黑箱方法。黑箱方法提供了一種不必打開黑箱就可以研究其內部結構和功能的方法。例如，通過輸入圖像、電或聲音信號，觀測、分析腦電波的輸出反應，研究人腦對視覺或聽覺信息的傳遞、變換和處理功能，得知人腦內部結構的細節，就是黑箱方法的運用。
四、控制系統的設計與實施
1.控制系統設計的一般思路
設計好一個控制系統，應該明確這個系統要達到的目的是什麼，所要控制的對象是什麼，被控制對象有哪些重要的特性，被控量和控制量分別是什麼，外界的主要干擾因素有哪些，選擇怎樣的設計方案既能達到目的，又能經濟、易於實現，如何選擇設備和元件，等等。
設計一個控制系統，是選擇開環控制還是閉環控制，應根據對控制精度的要求以及條件的可行性而定。能達到控制目的，採用易於實現的控制方式，降低控製成本、減少對環境的負面影響等，是我們進行控制系統設計必須考慮的基本問題。
控制系統的設計方案，還包括畫出必要的設計圖紙（控制電路設計或系統結構設計）和實施圖紙、撰寫說明書等。
（1）開環控制系統的設計
開環控制系統的設計相對比較簡單，在明確設計要求，明確被控對象、被控量和控制量後，即可考慮具體控制系統的方案。例如：普通電風扇控制系統的設計，被控對象是電風扇，被控量是電風扇輸出的風速，控制量是電機的轉速；若是具有定時功能的電風扇控制系統的設計，則需在開關環節加一個定時器。
案例分析：電吹風控制系統的設計 P119
設計要求：電吹風能根據不同的擋位（如冷風擋檔、熱風擋）輸出不同種類的風。
設計分析：電吹風控制系統的被控對象是電吹風裝置，被控量是風的速度和溫度，控制量是電機的電壓，干擾因素是房間溫度、電源電壓的波動等。
電吹風的控制工作過程：電吹風是要將其內部電熱絲的熱量通過一個小電風扇擴散出去。
方案構思：選擇開環控制系統實現電吹風的控制要求。
設定風的檔位就設定了電機的電壓和電熱絲的阻值，接通電源後，電機帶動一個小風扇轉動，產生的風通過電吹風的電熱絲，輸出的就是與設定的風種相對應的風。

確定了電吹風控制系統的設計方案後，畫出必要的電氣線路圖，選擇適當型號的元件和配件，進行組裝、調試。
（2）閉環控制系統的設計
簡單的閉環控制系統，基本要求：
第一，一個閉環控制系統要正常工作，首先必須是穩定的。
第二，控制系統的控制精度必須符合要求，即系統的輸出量與給定值之差應控制在允許的范圍之內。
第三，閉環控制系統應有較好的抗干擾性能。
在進行閉環控制系統的設計時，幾項控制要求之間往往會產生矛盾，需要結合具體問題全面解決或有所側重地解決。
案例分析：抽水馬桶水箱的自動控制系統的設計P120
設計項目：抽水馬桶水箱的自動控制系統
設計要求：⒈當水箱中的水位低於達到某一指定高度時，進水口立即進水。
⒉當水箱的水位達到某一指定高度時，進水口立即停進水。
⒊控制系統對控制精度和系統的穩定性均沒有特別的要求。
設計分析：⒈從設計要求來看，這是一種自動控制，因此選擇閉環控制系統。
⒉被控對象是抽水馬桶的水箱，被控量是抽水馬桶水箱水位的高度，控制量是進水管的水流量（即進水量），水箱水位的高度與進水量之間呈線性關系。
⒊主要干擾因素是水箱的出水流量。
方案構思：採用浮球作為水位高度的檢測裝置。當水箱的水位低於水箱的某一高度時，出現了水位差（給定的水位高度與實際水位高度之差），這個信號通過浮球、連桿機構傳給進水閥，使進水閥打開，從而水箱進水；當水箱的水位達到水箱的某個高度時，水位差為零，進水閥關閉。
水箱水位的控制過程：撥動沖水旋鈕，使出水閥打開，水箱沖水，與此同時，進水閥打開，水箱進水，直到指定水位時，進水閥關閉。

2.控制系統的設計與實施方案
案例分析：自動升旗簡易控制裝置的設計P121
本單元小結：
事物發展具有多種可能性。人們根據自己的目的，通過一定的手段使事物沿著某一確定方向發展，就形成了控制。人類的控制現象自古就有，隨著科學技術的發展進步，自動控製得以迅速發展。控制的手段多種多樣，控制廣泛應用於人們的生產生活中。
開環控制系統是指輸出量不對系統的控制產生任何影響的控制系統。閉環控制系統是指在系統的輸出端與輸入端之間存在反饋迴路，輸出量對控制過程產生影響的控制系統。控制系統的工作過程通常可以用方框圖來表示。
在控制系統中，除輸入量以外引起被控量變化的各種因素，就是干擾因素。反饋是閉環控制系統的重要特徵，體現了一定的思想方法，有著廣泛的應用。此外，功能模擬方法、黑箱方法在控制系統設計以及日常生活中也有著廣泛的應用。
設計一個控制系統，要明確控制目的、控制對象是什麼，要弄清干擾因素以及被控量、控制量，選擇經濟、易於實現的手段來實現。

怎麼樣，夠全吧。o(∩_∩)o...