按照原子哥的mini教程顺序的学一遍，先是简单的硬件部分

硬件篇：(以下部分由自己通过网络查找资料和自己总结的一些内容)

硬件篇的内容寄存器版本和库函数的版本没有什么差别

USB电源+5V通过AMS1117-3.3的稳压芯片降压到3.3V供给MCU,回路中有500mA的自恢复保险丝进行保护

通过 F1（自恢复保险丝）接到右侧，在正常工作的情况下，保险丝可以直接看成导线，自恢复保险丝的作用是，当你后级电路哪个地方有发生短路的时候，保险丝会自动切断电路，保护开发板以及电脑的 USB 口，当电路正常后，保险丝会恢复畅通，正常工作。

AMS1117-3.3V：AMS1117的片上微调把基准电压调整到1.5%的误差以内，而且电流限制也得到了调整，以尽量减少因稳压器和电源电路超载而造成的压力。

电容：可以看到稳压芯片的两边各有一个0.1uF和220uF的电容

首先了解电容前先说一下电容的必要性

电磁干扰EMI：去耦电容的应用。首先要介绍一下去耦电容的应用背景，这个背景就是电磁干扰，也就是“传说中”的EMI。举几个例子：冬天比较干燥的时候手触碰到电脑外壳、铁柜子等物品的时候会被点击，这就是“静电放电”现象，也称为ESD。老式的收音机和电视会出现杂音，这就是“快速瞬间群脉冲”的效果，也称之为 EFT。以前的老电脑，有的性能不是很好，带电热插拔优盘、移动硬盘等外围设备的时候，内部会产生一个百万分之一秒的电源切换，直接导致电脑出现蓝屏或者重启现象，就是热插拔的“浪涌”效果，称之为 Surge。电磁干扰的内容有很多，有些内容非常重要。这些问题大家不要认为是小问题，比如一个简单的静电放电，我们用手能感觉到的静电，可能已经达到 3KV 以上了，如果用眼睛能看得到的，至少是 5KV 了，只是因为这个电压虽然很高，能量却非常小，持续的时间非常短，因此不会对人体造成伤害。但是应用的这些半导体元器件就不一样了，一旦瞬间电压过高，就有可能造成器件的损坏。而且，即使不损坏也已经严重干扰到设备的正常使用了。基于以上的这些问题，就诞生了电磁兼容(EMC)这个名词。

去耦电容：

回到那幅图的两个电容上面，容值比较大的电容220uF那个，理论上可以理解成水缸或者水池子，同时，可以直接把电流理解成水流。

作用一：缓冲作用。当上电的瞬间，电流从电源处流下来的时候，不稳定，容易冲击电子器件，加个电容可以起到缓冲作用。就如同我们直接用水龙头的水浇地，容易冲坏花花草草。我们只需要在水龙头处加个水池，让水经过水池后再缓慢流进草地，就不会冲坏花草，起到有效的保护作用。

作用二：稳定作用。后级电子器件的功率大小都不一样，而器件正常工作的时候，所需电流的大小也不是一成不变的。比如后级有个器件还没有工作的时候，电流消耗是 100mA，突然它参与工作了，电流猛的增大到了 150mA，这个时候如果没有一个水缸的话，电路中的电压（水位）就会直接突然下降。而电路中有些电子元器件，必须高于一定的电压才能正常工作，电压太低就直接不工作了，这个时候水缸就必不可少了。电容会在这个时候把存储在里边的电量释放一下，稳定电压。电容的选取，第一个参数是耐压值的考虑。USB的5V 系统，电容的耐压值要高于5V，一般推荐 1.5 倍到 2 倍即可。第二个参数是电容容值，这个就需要根据经验来选取了，选取的时候，要看这个电容起作用的整套系统的功率消耗情况，如果系统耗电较大，波动可能比较大，那么容值就要选大一些，反之可以小一些。比如上边讲电容作用二的时候，电流从 100mA 突然增大到 150mA 的时候，其实即使加上这个电容，电压也会轻微波动，比如从 3.3V 波动到 3.2V，但是只要板子上的器件在电压 3.2V 以上也可以正常工作的话，这点波动是被容许的，但是如果不加或者加的很小，电压波动比较大，有些器件的工作就会不正常了。但是如果加的太大，占空间并且价格也高，所以这个地方电容的选取多参考经验。

再看一下那个比较小的电容(104)：它容值较小，是 0.1uF，也就是 100nF，是用来滤除高频信号干扰的。比如 ESD， EFT 等。初中学过电容的特性——可以通交流隔直流，但是电容的参数对不同频率段的干扰的作用是不一样的。这个 100nF 的电容，是前辈根据干扰的频率段，根据板子的参数，根据电容本身的参数所总结出来的一个值。也就是说，以后在设计数字电路的时候，在电源处的去耦高频电容，直接用这个 0.1uF 就可以了。还有在所有的 IC 器件的 VCC 和 GND 之间，都会放一个 0.1uF 的高频去耦电容，特别在布板的时候，这个 0.1uF 电容要尽可能的靠近 IC，尽量很顺利的与这个 IC 的 VCC 和 GND 连到一起。

SMBJ5.0A和SMBJ3.3A：SMBJ表示TVS管的系列

TVS或称瞬变电压抑制二极管是在稳压管工艺基础上发展起来的一种新产品，其电路符号和普通稳压二极管相同,外形也与普通二极管无异,当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时，它能以极高的速度（最高达1*10-12秒）使其阻抗骤然降低，同时吸收一个大电流，将其两端间的电压箝位在一个预定的数值上，从而确保后面的电路元件免受瞬态高能量的冲击而损坏。属于防过电压、过电流的保护元件。

晶振：

晶振通常分为无源晶振和有源晶振两种类型，无源晶振一般称之为 crystal（晶体），而有源晶振则叫做 oscillator（振荡器）。有源晶振是一个完整的谐振振荡器，它是利用石英晶体的压电效应来起振，所以有源晶
振需要供电，当我们把有源晶振电路做好后，不需要外接其它器件，只要给它供电，它就可以主动产生振荡频率，并且可以提供高精度的频率基准，信号质量也比无源信号要好。无源晶振自身无法振荡起来，它需要芯片内部的振荡电路一起工作才能振荡，它允许不同的电压，但是信号质量和精度较有源晶振差一些。相对价格来说，无源晶振要比有源晶振价格便宜很多。无源晶振两侧通常都会有个电容，一般其容值都选在 10pF~40pF 之间，如果手册中有具体电容大小的要求则要根据要求来选电容，原子哥使用的是 22pF 就是比较好的选择，这是一个长久以来的经验值，具有极其普遍的适用性。

上下拉电阻：

上拉电阻就是将不确定的信号通过一个电阻拉到高电平，同时此电阻也起到一个限流作用，下拉就是下拉到低电平。比如我们的 IO 设置为开漏输出高电平或者是高阻态时，默认的电平就是不确定的，外部经一个电阻接到 VCC，也就是上拉电阻，那么相应的引脚就是高电平；经一个电阻到 GND，也就是下拉电阻，那么相应的引脚就是一个低电平。上拉电阻应用很多，都可以起到什么作用呢？现在主要先了解最常用的以下 4 点。
1、 OC 门要输出高电平，必须外部加上拉电阻才能正常使用，其实 OC 门就相当于单片机 IO 的开漏输出。

2、加大普通 IO 口的驱动能力。单片机内部 IO 口的上拉电阻，一般都是在几十K 欧，因此外部加个上拉电阻，可以形成和内部上拉电阻的并联结构，增大高电平时电流的输出能力。

3、在电平转换电路中，比如和三极管配合使用，可以利用三极管开关作用3.3V去控制12V电压，这里的上拉电阻其实起到的是限流电阻的作用.

4、单片机中未使用的引脚，比如总线引脚，引脚悬空时，容易受到电磁干扰而处于紊乱状态，虽然不会对程序造成什么影响，但通常会增加单片机的功耗，加上一个对 VCC 的上拉电阻或者一个对 GND 的下拉电阻后，可以有效的抵抗电磁干扰。那么在进行电路设计的时候，又该如何选择合适的上下拉电阻的阻值呢？
1、从降低功耗的方面考虑应当足够大，因为电阻越大，电流越小。
2、从确保足够的引脚驱动能力考虑应当足够小，电阻小了，电流才能大。

3、在开漏输出时，过大的上拉电阻会导致信号上升沿变缓。我们来解释一下：实际电平的变化都是需要时间的，虽然很小，但永远都达不到零，而开漏输出时上拉电阻的大小就直接影响了这个上升过程所需要的时间。想一下，如果电阻很大，而信号频率又很快的话，最终将导致信号还没等上升到高电平就又变为低了，于是信号就无法正确传送了。

综合考虑各种情况，我们常用的上下拉电阻值大多选取在 1K 到 10K 之间，具体到底多大通常要根据实际需求来选，通常情况下在标准范围内就可以了，不一定是一个固定的值。

三极管(Q1为NPN,Q2为PNP)：只考虑上面原理图的三极管用法(开关特性)