Для чего нужен даташит
Что такое даташит и зачем он нужен?
Ищем данные о характеристиках радиодеталей
При ремонте и конструировании современной радиоэлектронной аппаратуры очень часто возникает необходимость в информации о конкретных радиоэлементах: диодах, транзисторах, микросхемах и многих других деталях.
Производством и разработкой электронных компонентов занимаются сотни различных фирм, а предлагаемый ассортимент постоянно увеличивается и обновляется.
В настоящее время рынок радиоэлектронных компонентов заполнен разношёрстным импортом. Каких только обозначений не встретишь на корпусах современных радиоэлементов: 2SB764, LA78040, BA1404, LM1117, SN74HC05N, 1N5822, PAM8403, CD5954, MC34063AP, список можно продолжать до бесконечности.
Как же не запутаться в этих цифро-кодовых обозначениях и найти информацию по конкретному компоненту?
Для опытных радиолюбителей это не проблема. Для начинающих электронщиков разобраться в том, что же скрывается в миниатюрном пластиковом корпусе с непонятной маркировкой порой не так-то просто.
Узнать подробную информацию об электронном компоненте можно из его «даташита» (от англ. – datasheet). Он же справочный лист, техническая документация или описание электронного компонента или изделия. В нём приводятся все характеристики прибора, например, для транзистора – тип проводимости, цоколёвка, тип корпуса, размеры, кодовое обозначение, приводятся всевозможные характеристики, графики зависимостей и многое другое. Имея подробную информацию о радиоэлементе можно быстрее найти ему замену 
.
Особенно важна информация по современным микросхемам. В описании, как правило, приводятся стандартные схемы включения с обозначением номиналов и параметров элементов обвязки. Также указывается сферы применения данной микросхемы и её особенности. Для начинающего радиолюбителя такая информация крайне важна, поскольку позволяет понять назначение и функционал микросхемы, узнать её схему включения, величину номинального и максимального питающего напряжения, назначение выводов и т.д.
Умение работать с технической документацией, это одно из важных качеств специалиста, работающего с электронной техникой.
Где же можно найти описания (datasheet) для радиодеталей?
Очень большое количество описаний всевозможных полупроводников можно найти на сайте www.alldatasheet.com
На момент написания статьи на сайте доступно более 20 миллионов описаний радиоэлементов. Каждый месяц база пополняется более чем на 30 000 описаний! В сутки ресурс обрабатывает более 370 000 поисковых запросов пользователей!
Было бы глупо не воспользоваться возможностями такого мощного сайта.
Как же пользоваться данным сайтом?
Зайдя на главную страницу сайта, мы увидим поле ввода поискового запроса.
Поиск выдал нам два результата.
Далее жмём на значке 
. Откроется новая страница.
На новой странице щёлкаем по изображению, которое выглядит как документ.
После этого откроется ещё одна страница и во внутреннем окне начнётся процесс загрузки PDF документа с информацией на электронный компонент.
После полной загрузки даташита его можно просмотреть. При необходимости его можно сохранить на компьютере, как и любой другой PDF файл. Сделать это можно, нажав на кнопку в виде дискеты, которая расположена на панели инструментов.
Появиться окно, где необходимо указать, где сохранить PDF файл и как он будет назван. Кроме такого способа сохранить даташит есть ещё один. Жмём правой кнопкой мыши на любом месте документа и в выпадающем меню выбираем «Сохранить как…». Всё довольно знакомо.
Также можно распечатать даташит прямо из браузера. Для этого жмём кнопку с изображением принтера и указываем настройки печати.
В PDF документе приводится описание микросхемы PB137: структурная схема, стандартная схема включения, электрические характеристики, краткое описание назначения микросхемы, изображение корпуса прибора, таблицы с параметрами.
К сожалению все документы на иностранном языке (в основном на английском). При переводе интересующей информации можно пользоваться on-line переводчиками, например, переводчиком от Google.
Что такое datasheet? – для новичков в радиоделе
Многие производители сопровождают свои изделия описаниями Есть, конечно, и справочники, где собраны и классифицированы все модели транзисторов, резисторов, конденсаторов и микросхем Но издание справочников, как правило, не успевает за выпуском всё новых и новых изделий Поэтому разумно использовать справочные листки (или, скорее, буклеты), чтобы получить все необходимые данные
Много справочной информации можно найти, например, на сайте магазина «Чип и Дип»: wwwchipdipru
Вот цоколёвка контроллера PIC16F887 из datasheet (в корпусе PDIP):
Рис 379 Микроконтроллер PIC16F887
И его характеристики:
• Высокоскоростная RISC архитектура
• Все команды выполняются за один цикл кроме инструкций переходов
– DC – 20МГц, тактовый сигнал
– DC – 200нс, один машинный цикл
• Система прерываний (до 14 источников)
• 8-уровневый аппаратный стек
• Прямой, косвенный и относительный режим адресации
• Прецизионный внутренний тактовый генератор:
– Заводская калибровка до ±1%
– Программно задаваемый диапазон частот от 8 MHz до 31 kHz
– Двухскоростной режим включения
– Обнаружение неисправности кварца для критических приложений
– Переключение режима тактирования в процессе работы для энергосбережения
• Режим сна для энергосбережения
• Широкий диапазон напряжения питания (20V-55V)
• Индустриальный и расширенный диапазон температур
• Сброс по включению питания (POR)
• Таймер сброса (PWRT) и таймер ожидания запуска генератора (OST) после включения питания
• Сторожевой таймер WDT с собственным RC генератором и тд
Характеристика периферийных модулей:
• 24/35 выводов с индивидуальной настройкой направления:
– Сильноточные исток/сток для непосредственного подключения LED
– Вывод прерывания по изменению
– Индивидуально программируемое подтягивание
– Сверхнизкое потребление режима ожидания (ULPWU)
• Модуль аналогового компаратора с:
– Двумя аналоговыми компараторами
– Программируемый модуль встроенного источника опорного напряжения (CVREF, % от VDD)
– Фиксированное опорное напряжение (06V)
– Входы и выходы компаратора доступны извне
– Внешний Timer1 вентиль (с разрешением счёта)
– 10-битовое разрешение и 11/14 каналов
• Timer0: 8-битовый таймер/счётчик с 8-битовым программируемым предделителем
– 16-битовый таймер/счётчик с предделителем
– Режим входа внешнего вентиля
– Специальный, с низким потреблением осциллятор 32 kHz и многое другое
Помимо подробной информации о микроконтроллере и его командах есть примеры на ассемблере основных операций, например:
CLRF PORTA Инициализация PORTA BANKSEL ANSEL
CLRF ANSEL Цифровой ввод-вывод BCF STATUS,RP1 Банк 1
MOVLW 0Ch Установить RA как входы MOVWF TRISA и установить RA
Я не сторонник изучения программирования микроконтроллеров с освоения языка ассемблера: за травой подчас не видно леса Но, когда дойдёт дело до этого, справочная информация из datasheet может оказать неоценимую помощь
Там же вы найдёте структурные схемы портов, функциональные схемы таймеров, временные диаграммы, схемы и рекомендации по организации тактового генератора – многое из того, что на первых порах вам не нужно, но что понадобится тогда, когда вы в достаточной мере освоитесь с микроконтроллерами
Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012
Как читать принципиальные схемы и радиодетали (УГО)
Особенности чтения схем
В принципиальных схемах проводники (или дорожки) обозначаются линиями.
Так обозначаются проводники, которые пересекаются, но они не имеют общего соединения и электрически друг с другом не связаны. 
Общая точка
Часто у начинающих радиолюбителей возникает вопрос — что это за символ на схеме? 
Это общая точка (GND, земля). Раньше ее называли общим проводом. Так обозначается единый провод питания. Обычно это минус питания. Раньше на схемах могли сделать общим проводом и плюс питания. В данном случае схема без общей точки выглядела бы вот так:
Общая точка с однополярным питанием визуально лучше и компактнее выглядит, чем если просто сделать единую линию между ними.
Еще общей точкой ее называют потому, что относительно нее можно измерять любые остальные точки на схемах. Например, ставите щуп мультиметра на общую точку, а вторым щупом можете проверить любую часть цепи на схеме.
Почему она может называться землей (GND)? Раньше в качестве общего провода могло использоваться шасси корпуса прибора. Из-за этого возникла путаница между заземлением и землей. Оно интерпретируется в контексте схемы. Та схема, что была разобрана выше — общая точка (земля) это просто минус питания. Другое дело это двуполярные источники тока и заземление.
Двуполярное питание и общая точка
В двуполярном питании общая точка — это средний контакт между плюсом и минусом. 
Заземление
Примером заземления может послужить фильтр в компьютерных блоках питания. 
С конденсаторного фильтра помехи идут на корпус блока питания. Это и есть заземление. А с блока питания они должны уходить в розетку, если у вас есть заземление, иначе сам корпус блока питания может быть под напряжением. Токи там не большие, они не опасны для жизни. Это делается с целью уменьшения импульсных помех в блоке питания и безопасности.
Иногда в блоках питания вместо корпуса помехи с конденсатора идут на общую точку. Это все зависит от конструкции и схемотехники. В этом случае помех будет больше, чем с заземлением.
А вообще, на схемах есть разные заземления. Например, в цифровой технике разделяют аналоговую землю и цифровую. чтобы не нарушать режимы работы схемы. Импульсные помехи могут повлиять на аналоговую часть схемы.
Номиналы радиодеталей
Вообще, в этом плане есть разногласия. Согласно ГОСТУ на текущий момент, номиналы деталей на принципиальных схемах не указывается. Это сделано ради того, чтобы не нагромождать схему информацией.
К принципиальной схеме прилагается список деталей, монтажная и структурные схемы, а также печатная плата.
Есть еще один общепринятый стандарт. На схемах указываются номиналы некоторых деталей и их рабочие напряжения.
Рассмотрим на схеме два конденсатора.
В данном случае C5 это неполярный конденсатор с емкостью 0,01 мкФ. Микрофарады могут обозначаться как мкФ, так и uF. А конденсатор С6 полярный и электролитический. На это указывает знак плюс возле УГО. Емкость С6 равна 470 мкФ. Номинальное рабочее напряжение указывается в вольтах. Здесь для С6 это 16 В.
Нанофарады обозначаются как nF.
Если на схеме нет приставки микрофарад (мкФ, uF), или нанофарад (нФ, nF) то емкость этого конденсатора измеряется в пикофарадах (пФ, pF). Такое условие не общепринятое, поэтому тщательно изучите схему, которую вы собираетесь читать или собирать. В фарадах (F) емкостей мало, поэтому используются мкФ, нФ и пФ.
Что такое даташит и для чего он нужен
Даташит (Datasheet) — это техническая спецификация, в которой указывается полная информация о радиодетали. Вся техническая информация, основная схема включения, параметры и типы корпусов указываются именно в этом документе.
Даташиты бывают на разных языках, в основном на английском. Есть и переведенные варианты.
Документация на микросхему NE555. Нарисован корпус и внешний вид детали. 
Здесь подробно описывается микросхема, ее параметры и условия работы. 
Такая документация есть на любую деталь. Это очень удобно и информативно, особенно при поиске аналогов. А помощью интернета поиск аналога деталей или схемы стал еще проще.
Еще даташит позволяет опознать неизвестную деталь или микросхему. Достаточно написать ее название в поисковике, добавить слово даташит, и в результатах поиска будет вся документация.
Как научиться читать принципиальные схемы
На самом деле есть только несколько способов. Это теория и практика. Если вы выучите обозначение радиодеталей, это еще не значит, что вы выучили схемотехнику. Это все равно, что выучить азбуку, но без грамматики и практики вы не выучите язык.
Теория — это схемотехника, книги, описание принципа работы схемы. Практика — это сборка устройств, ремонт и пайка.
Например простая схема усилителя на одном транзисторе. 
Вход X1 плюс (левый или правый канал), X2 минус. Звуковой сигнал поступает на электролитический конденсатор C1. Он защищает транзистор VT1 от замыкания, поскольку транзистор VT1 постоянно открыт при помощи делителя напряжения на R1 и R2. Делитель напряжения устанавливает рабочую точку на базе транзистора VT1, и транзистор не искажает входной сигнал. Резистор R3 и конденсатор C2, которые подключены к эмиттеру транзистора VT1, выполняют функцию термостабилизации рабочей точки при повышении температуры транзистора. Электролитический конденсатор C3 накапливает и фильтрует питающее напряжение. Динамическая головка BF1 служит выходом звукового сигнала.
Можно ли это понять, только выучив обозначения радиодеталей без схемотехники и теории? Навряд-ли.
Еще сложнее дело обстоит с цифровой техникой.
Что это за микроконтроллер, какие он функции выполняет, какая прошивка и какие фьюзы в нем установлены? А вторая микросхема, какой это усилитель? Без даташитов и описания к схеме не получится понять ее работу. 
Изучайте схемотехнику, теорию и практику. Просто выучив название деталей не получится разобраться в схемотехнике. Обозначение радиодеталей выучиться само по себе по мере практики и накопления знаний. Еще все зависит от выбранной отрасли. У связистов одна схемотехника, у ремонтников мобильной техники другая. А те, кто занимается звуком, не очень поймут электриков. Как и наоборот. Чтобы понять другую отрасль, ее схемотехнику и принципы работы нужно в нее погрузиться.
Принципиальные схемы это своего рода язык, у которого есть разные диалекты.
Поэтому, не следует строить иллюзии. Изучайте схемотехнику и собирайте схемы.
Принципиальные схемы помогают собирать устройства, и при изучении теории, понимать работу устройства. Без знаний и опыта, схема это просто схема.
Обозначения радиодеталей на принципиальных схемах
УГО — это условно графическое изображения радиодетали на схеме. Некоторые УГО различаются друг от друга.
Например, в США обозначение резисторов отличается от СНГ и Европы.
Из-за этого меняется восприятие схемы.
Однако внешне и по обозначениям они похожи. Или например, транзисторы. Где-то они чертятся с кругами, а где-то без. Могут различаться размеры и угол стрелок. В таблице представлены УГО отечественных радиодеталей.
Как и зачем читать даташиты, если микроконтроллеры – ваше хобби
Микроэлектроника – модное увлечение последних лет благодаря волшебному Arduino. Но вот беда: при должном интересе перерасти DigitalWrite() получается быстро, а что делать дальше – не совсем ясно. Разработчики Arduino приложили немало усилий для снижения порога вхождения в свою экосистему, но за ее пределами по-прежнему колышется темный лес суровой схемотехники, малодоступный любителю.
Например, даташиты. Вроде бы в них есть все, бери и пользуйся. Но только их авторы явно не ставят перед собой задачу популяризации микроконтроллеров; иногда кажется, что они специально злоупотребляют непонятными терминами и аббревиатурами при описании простых вещей, чтобы максимально запутать непосвященного. Но не все так плохо, при желании ларчик открывается.
В этой статье я поделюсь опытом общения гуманитария с даташитами в хобби-целях. Текст предназначен для выросших из штанишек Arduino любителей, он предполагает некоторое представление о принципах работы микроконтроллеров.
Начну с традиционного
Мигаем светодиодом на Ардуино
«Что это? – Спросит искушенный читатель. – Зачем ты что-то пишешь во входной регистр PINB? Он же только для чтения!» Действительно, документация Arduino, как и большинство учебных статей в интернете, утверждает, что этот регистр read-only. Я и сам так думал, пока не перечитал даташит к Atmega328p, готовя это статью. А там:
Это относительно новый функционал, его не было на Atmega8, о нем не все знают или не упоминают из соображений обратной совместимости. Но вполне годный для демонстрации мысли, что даташиты стоит читать, чтобы использовать все возможности чипа, включая малоизвестные. И это не единственная причина.
Зачем еще читать даташиты
Обычно ардуинщики, наигравшись со светодиодами и AnalogWrite’ами, начинают подключать к плате всякие модули и чипы, для которых есть уже написанные библиотеки. Рано или поздно появляется библиотека, работающая не так, как надо. Тогда любитель начинает ее ковырять, чтобы починить, а там.
А там происходит что-то категорически непонятное, поэтому приходится отправляться в гугл, читать многочисленные тьюториалы, дергать по частям чей-то подходящий код и наконец добиваться своего. Это дает мощное ощущение свершения, но на самом деле процесс напоминает изобретение велосипеда путем реверс-инжиниринга мотоцикла. Причем понимания, как работает этот велосипед, не прибавляется. Знаю, поскольку сам этим занимался довольно долго.
Если бы я вместо этого увлекательного занятия потратил пару дней на изучение документации к Atmega328, я бы сэкономил огромное количество времени. В конце концов, это довольно простой микроконтроллер.
Таким образом, читать даташиты надо хотя бы для того, чтобы представлять себе, как вообще устроен микроконтроллер и что он умеет делать. И еще:
Зачем писать в регистры напрямую, когда есть HAL и LL?
Словарик
HAL, Hardware Abstraction Layer – библиотека для управления микроконтроллером с высоким уровнем абстракции. Если надо использовать интерфейс SPI1, просто настраиваем и включаем SPI1, не задумываясь, какие регистры за что отвечают.
LL, Low Level API – библиотека, содержащая макросы или структуры с адресами регистров, позволяющая обращаться к ним по имени. DDRx, PORTx, PINx на Атмеге – это LL.
Споры на тему «HAL, LL или регистры» регулярно случаются в комментариях на Хабре. Не претендуя на доступ к астральному знанию, просто поделюсь своим любительским опытом и соображениями.
Более-менее разобравшись с Атмегой и начитавшись статей про прекрасности STM32, я накупил полдюжины разных плат – и Discovery, и «Синие Таблетки», и даже просто чипы под свои самоделки. Все они два года пылились в коробке. Иногда я говорил себе: «все, с этих выходных осваиваю STM», запускал CubeMX, генерил сетап для SPI, смотрел на получившуюся стену текста, обильно сдобренную копирайтами STM, и решал, что это как-то уж слишком.
Разобраться, что тут понаписал CubeMX, конечно, можно. Но одновременно понятно, что запомнить все формулировки, чтобы потом писать их руками, нереально. А уж дебажить это, если я случайно забуду в Кубе поставить какую-нибудь галочку, – совсем привет.
Прошло два года, я по-прежнему облизывался в ST MCU Finder на всякие вкусные, но недоступные моему пониманию чипы, и случайно наткнулся на замечательную статью, пусть и про STM8. И внезапно понял, что все это время стучался в открытую дверь: регистры у STM устроены так же, как у любого другого МК, и для работы с ними Куб необязателен. А что, так можно было.
HAL и конкретно STM32CubeMX – инструмент для профессиональных инженеров, плотно работающих с чипами STM32. Главная фишка – высокий уровень абстракции, возможность быстро мигрировать с одного МК на другой и даже с одного ядра на другое, оставаясь в рамках линейки STM32. Любители с такими задачами сталкиваются редко – наш выбор МК, как правило, ограничен ассортиментом AliExpress, и мы чаще мигрируем между кардинально разными чипами – переезжаем с Атмеги на STM, с STM на ESP, ну или что там нам новенького подкинут китайские друзья. HAL здесь не поможет, а времени его изучение съест немало.
Остается LL – но от него до регистров полшага. Лично я нахожу написание своих макросов с адресами регистров полезным: я внимательнее изучаю даташит, думаю, что мне потребуется в будущем, а что точно нет, лучше структурирую свои программы, ну и вообще преодоление способствует запоминанию.
Кроме того, есть нюанс с популярным STM32F103 – для него существуют две несовместимые версии LL, одна официальная от STM, вторая – от Leaf Labs, используемая в проекте STM32duino. Если писать open-source библиотеку (а у меня была именно такая задача), надо либо делать две версии, либо обращаться к регистрам напрямую.
Наконец, отказ от LL, на мой взгляд, упрощает миграцию, особенно если закладываться на нее с самого начала работы над проектом. Утрированный пример: напишем ардуиновский blink в Atmel Studio без LL:
Чтобы этот код замигал светодиодом на китайской платке с STM8 (из ST Visual Desktop), в нем достаточно поменять два адреса:
Да, я использую особенность подключения светодиода на конкретной плате, мигать будет очень медленно, но будет же!
Какие бывают даташиты
В статьях и на форумах, и русско-, и англоязычных, под «даташитами» понимают любую техническую документацию к чипам, так же поступаю и я в этом тексте. Формально они – лишь один из видов такой документации:
Datasheet – ТТХ, тактико- технические характеристики. Обязательно имеется у любого электронного компонента. Справочная информация, полезно держать под рукой, но вдумчиво читать в нем особо нечего. Впрочем, чипы попроще часто ограничиваются даташитом, чтобы не плодить лишних документов; в этом случае Reference Manual включается сюда же.
Reference Manual – собственно инструкция, здоровая книжка на 1000+ страниц. Подробно расписывается работа всего, что понапихано в чип. Главный документ для освоения микроконтроллера. В отличие от datasheet, инструкции пишут для широкой линейки МК, в них содержится много информации о периферии, отсутствующей в вашей конкретной модели.
Programming Manual или Instruction Set Manual – инструкция по уникальным командам микроконтроллера. Предназначена для тех, кто программирует на Ассемблере. Авторы компиляторов активно ее используют для оптимизации кода, поэтому в общем случае нам она не потребуется. Но заглядывать сюда полезно для общего понимания, за некоторыми специфическими командами типа выхода из прерывания, а также при активном использовании дебаггера.
Application Note – полезные советы по решению конкретных задач, часто с примерами кода.
Errata Sheet – описание случаев нестандартного поведения чипа с вариантами обхода, если есть.
Что есть в даташитах
Непосредственно в Datasheet нам могут потребоваться такие разделы:
Device Summary – первая страница даташита вкратце рассказывает об устройстве. Очень полезна в ситуациях, когда вы где-то нашли чип (увидели в магазине, выпаяли, встретили упоминание) и хотите понять, что это.
General Description – более подробное описание возможностей чипов из линейки.
Pinouts – схемы распиновки для всех возможных корпусов чипа (на какой ноге какой пин).
Pin Description – описание назначения и возможностей каждого пина.
Memory Map – карта адресов в памяти нам вряд ли потребуется, но иногда в нее включается также таблица адресов блоков регистров.
Register Map – таблица адресов блоков регистров, как правило, находится именно в даташите, а в Ref Manual – только сдвиги (address offsets).
Electrical Characteristics – в этом разделе нас в первую очередь интересуют absolute maximum ratings, перечисляющие максимальные нагрузки на чип. В отличие от неубиваемой Atmega328p, большинство МК не позволяет подключать к пинам серьезные нагрузки, что становится неприятным сюрпризом для ардуинщиков.
Package Information – чертежи доступных корпусов, полезные при проектировании своих плат.
Reference Manual структурно состоит из разделов, посвященных конкретной периферии, указанной в их заголовке. Каждую главу можно условно поделить на три части:
Overview, Introduction, Features – обзор возможностей периферии;
Functional Description, Usage Guide или просто основной блок раздела – подробное текстовое описание принципов устройства периферии и способов ее использования;
Registers – описание управляющих регистров. В простых случаях типа GPIO или SPI этого может быть вполне достаточно, чтобы начать использовать периферию, но часто приходится все-таки читать и предыдущие части.
Как читать даташиты
Даташиты с непривычки отпугивают своим объемом и обилием непонятных слов. На самом деле все не так страшно, если знать несколько лайфхаков.
Установите хорошую PDF-читалку. Даташиты пишутся в славных традициях бумажных инструкций, их здорово распечатать, проложить пластиковыми закладками и сшить. Гипертекст в них наблюдается в следовых количествах. К счастью, хотя бы структуру документа оформляют закладками, поэтому годная читалка с удобной навигацией очень нужна.
Даташит – не учебник Страуструпа, в нем не надо читать все подряд. Если воспользовались предыдущим советом – просто найдите в панели закладок нужный раздел.
Даташиты, особенно Reference Manuals, могут описывать возможности не конкретного чипа, а всей линейки. Это значит, что половина, а то и две трети информации не имеет отношения к вашему чипу. Прежде чем изучать регистры TIM7, проверьте в General Description, есть ли он у вас.
Знать английский достаточно на базовом уровне. Даташиты наполовину состоят из терминов, незнакомых среднестатистическому носителю языка, и наполовину – из простых связующих конструкций. Еще бывают прекрасные китайские даташиты на китайском английском, где половина также термины, а вторая половина – рандомный набор слов.
Если встречаете незнакомое слово, не пытайтесь перевести его с помощью англо-русского словаря. Если вас ставит в тупик hysteresis, то от перевода «гистерезис» теплее вам не станет. Пользуйтесь Гуглом, Stack Overflow, Википедией, форумами, где нужное понятие будет объяснено простыми словами с примерами.
Лучший способ понять прочитанное – проверить в деле. Поэтому держите под рукой отладочную плату, с которой знакомитесь, а лучше две – на случай, если все-таки что-то недопоняли и увидели волшебный дымок.
Полезна привычка держать под рукой даташит, когда вы читаете чей-то тьюториал или изучаете чужую библиотеку. Вполне возможно, в нем вы найдете более оптимальное решение своей задачи. И наоборот – если из даташита никак не удается понять, как же все-таки работает регистр, загуглите его: скорее всего, кто-то уже все описал простыми словами или оставил понятный код на ГитХабе.
Словарик
Немного полезных слов и обозначений, помогающих быстрее освоиться с даташитами. То, что вспомнилось в последние пару дней, дополнения и исправления приветствуются.
Электричество
Vcc, Vdd – «плюс», питание
Vss, Vee – «минус», земля
current – ток
voltage – напряжение
to sink current – работать «землей» для внешней нагрузки
to source current – питать внешнюю нагрузку
high sink/source pin – пин с повышенной «терпимостью» к нагрузке
IO
H, High – на пине Vcc
L, Low – на пине Vss
High Impedance, Hi-Z, floating – на пине ничего нет, «высокое сопротивление», он фактически невидим внешнему миру.
weak pull up, weak pull down – встроенный подтягивающий/стягивающий резистор, примерный аналог 50 кОм (см. даташит). Используется, например, чтобы входной пин не болтался в воздухе, вызывая ложные срабатывания. Weak – потому что его легко «перебить».
push pull – выходной режим пина, в котором он переключается между High и Low – обычный OUTPUT с Arduino.
open drain – обозначение выходного режима, в котором пин может быть либо Low, либо High Impedance / Floating. При этом почти всегда это не «настоящий» открытый сток, есть защитные диоды, резисторы, еще что. Это просто обозначение режима земля/ничего.
true open drain – а вот это уже настоящий открытый сток: пин напрямую ведет в землю, если открыт, или пребывает в подвешенном состоянии, если закрыт. Это значит, что через него при необходимости можно пускать напряжение больше Vcc, но максимум все равно оговаривается в даташите в разделе Absolute Maximum Ratings / Voltage.
Интерфейсы
in series – подключенные последовательно
to chain – собирать чипы в цепочку последовательным подключением, увеличивая количество выходов.
shift – сдвиг, обычно обозначает сдвиг битов. Соответственно, to shift in и to shift out – принимать и передавать данные побитно.
latch – задвижка, прикрывающая буфер, пока через него сдвигаются биты. Когда передача закончена, задвижка открывается, биты начинают работать.
to clock in – выполнить побитную передачу, сдвинуть все биты на нужные места.
double buffer, shadow register, preload register – обозначения истории, когда регистр должен уметь принимать новые данные, но придерживать их до какого-то момента. Например, для корректной работы ШИМ его параметры (скважность, частота) не должны меняться, пока не закончится текущий цикл, но новые параметры уже могут быть переданы. Соответственно, текущие держатся в shadow register, а новые попадают в preload register, будучи записанными в соответствующий регистр чипа.
Всякое
prescaler – предделитель частоты
to set a bit – установить бит в 1
to clear/reset a bit – сбросить бит в 0 (reset – фишка даташитов STM)
to toggle a bit – поменять значение бита на противоположное (см. пример в начале статьи)
Что дальше
Вообще тут планировалась практическая часть с демонстрацией трех проектов на STM32 и STM8, выполненных специально для этой статьи при помощи даташитов, с лампочками, SPI, таймерами, ШИМом и прерываниями:
Но текста получается многовато, поэтому проекты отправляются во вторую часть.