📘 工业MCU选型 & 硬件设计实战
🎯 30章 · 从入门到实战
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⚙️ 工业级 · 硬核实战
🧩 30个独立项目文件
01
工业MCU概述
定义 · 消费级区别 · PLC/变频器/伺服/网关
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02
工业MCU核心架构
ARM Cortex-M/R/A · RISC-V · C2000 · RX · TriCore
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03
工业MCU关键指标
温度范围 · 主频 · Flash/SRAM · ADC/DAC/PWM
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04
工业通信接口 (上)
UART/RS232/485 · SPI · I2C · CAN/CAN FD · LIN
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05
工业通信接口 (下)
EtherCAT · PROFINET · EtherNet/IP · Modbus · USB
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06
工业MCU选型方法论
需求分析 · 供应商评估 · 选型矩阵构建
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07
主流工业MCU厂商及产品线
ST · NXP · TI · Microchip · 瑞萨
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08
电源系统设计
核心电压 · LDO/DCDC · 上电时序 · 纹波 · 低功耗
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09
时钟系统设计
晶振选型 · PLL · 时钟树 · RTC备份 · 失效检测
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10
复位与启动电路
复位IC · 上电复位 · 看门狗 · Boot0/Boot1
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11
ADC采集电路设计
差分/单端 · 参考电压 · 抗混叠 · 采样保持 · DMA
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12
PWM输出与电机控制
互补PWM · 死区 · 霍尔/编码器 · 电流采样 · FOC
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13
数字量输入输出 (DIO)
光耦隔离 · 输入滤波 · 输出驱动 · ESD保护
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14
模拟量输入输出 (AIO)
4-20mA · 0-10V · 隔离放大器 · DAC驱动
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15
存储系统设计
外部Flash(QSPI) · PSRAM · EEPROM · SD卡
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16
人机交互接口
TFT-LCD · 触摸屏 · 按键矩阵 · LED驱动
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17
工业以太网设计
PHY · RMII/RGMII · MAC · 网络变压器 · PTP
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18
无线通信接口
LoRa · NB-IoT · Wi-Fi · BLE 5.0 · 4G/5G模块
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19
安全与加密设计
AES/RSA/SHA · 安全启动 · TrustZone · 防篡改 · UID
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20
EMC与可靠性设计
PCB分层 · 去耦电容 · 地平面 · 屏蔽滤波 · TVS
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21
热设计
功耗估算 · 散热片 · PCB铜箔 · 热仿真 · 高温测试
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22
原理图设计规范
元器件库 · 网络标号 · 评审清单 · BOM校验
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23
PCB Layout实战 (上)
叠层设计 · 阻抗控制 · 时钟/差分/模拟布线
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24
PCB Layout实战 (下)
电源平面 · 地完整性 · 过孔 · DFM检查
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25
硬件调试与测试
电源测试 · 时钟测量 · 环回 · ADC校准 · 功耗
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26
固件烧录与调试接口
JTAG/SWD · 烧录器选型 · 量产烧录 · 加密
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27
工业级保护电路
浪涌 · 静电 · 快速瞬变 · 绝缘耐压
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28
可靠性测试与认证
高低温循环 · 振动 · 盐雾 · CE/FCC · UL
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29
实战案例一：伺服驱动器
STM32G4 · 功率级 · 电流采样 · 编码器接口
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30
实战案例二：工业网关
i.MX RT · 双网口 · 4G · USB Host · SD · 加密
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