硬件设计就是根据产品经理的需求PRS（Product Requirement Specification），在COGS（Cost of Goods Sale）的要求下，利用目前业界成熟的芯片方案或者技术，在规定时间内完成符合PRS功能（Function），性能（Performance），电源设计（Power Supply）， 功耗（Power Consumption），散热（Thermal/Cooling），噪音（Noise），信号完整性（Signal Integrity）， 电磁辐射（EMC/EMI），安规（Safety），器件采购（Component Sourcing），可靠性（Reliability），可测试性（DFT： design for test），可生产性（DFM：design for manufacture）等要求的硬件产品（注意：是产品不是开发板）。
本连载主要介绍为了应用单片机而无法避开的必需的外设功能。本连载中，将以搭载了瑞萨电子的单片机--RX63N的电路板“GR-SAKURA”为例进行说明，请你也实际操作试试看！
一手包办有关时间和时刻的处理！
在单片机中，不仅频繁地使用“○月○日○点○分”这种时刻显示，显示过去的时间和一定的周期这种形式也被频繁地使用。例如，“该程序从运行开始过去了多少时间？”、“每秒输送128次信号”等等。另外，还经常被用于“等待指定的时间”、“经过指定的时间后将转移到下一个处理”这样的情况。对这些与时间和时刻有关进行处理的外设功能就是定时器（图1）。
本连载共分6期，将介绍有效使用单片机外设功能的结构及使用方法。通过本连载的学习，我们将能学到各种单片机共通的基本外设功能，并可广泛应用到各个方面。
单片机仅靠CPU和内存是无法运行的！
有效使用单片机不可或缺的“外设功能”是什么呢？
正如过去连载的“单片机入门”系列中所介绍的那样，对电子产品进行控制的单片机是由CPU、内存及外设功能等部分组成的（图1）。CPU根据指令（程序），执行运算、数据的读写以及进行条件判断等，而内存则用来保存该程序（记忆）。
外设功能是指为了使单片机便于使用的各种功能。例如，CPU为了与外部的传感器及开关等进行信号交换，就需要“输入/输出端口(I/O端口)”这种外设功能。
使用微控制器时，是否认为必须使用硬件,例如入门套件等进行调试？我们将为您提供更好的解决方案。您可使用瑞萨的集成开发环境“e²studio”在PC上简单进行开发。
支持物联网的微控制器
至今，让我们谈一下微控制器的介绍与嵌入式编程。微控制器在诸多领域的程序处理控制中发挥着作用，如消费类电子，汽车和工业设备。从控制设备的核心到触摸屏用户接面和LCD显示等功能时，都在利用微控制器在后台操作。
目前，智能手机和智能电视与可运行1GHz以上的多核处理器的SoC（系统LSI）结合起来支持强大的OS操作系统，例如Linux等。然而，这并不意味着所有处理过程都可以通过类似强大系统（例如SoC）单独执行。在寻求软件灵活性的同时，也有很多不使用OS的情况下达到实时和低功耗的目的。例如，当从红外遥控器的接收部分进行信号处理（信号和噪音分离）和解码（控制信号再生）时，如果微控制器能够持续监视遥控器接收，则实时控制将更加可靠而不需由高性能SoC每隔几毫秒处理一次。
布线是PCB设计过程中技巧最细、限定最高的，即使布了十几年布线的工程师也往往觉得自己不会布线，因为看到了形形色色的问题，知道了这根线布了出去就会导致什么恶果，所以，就变的不知道怎么布了。但是高手还是有的，他们有着很理性的知识，同时又带着一些自我创作的情感去布线，布出来的线就颇为美观有艺术感。
下面是一些好的布线技巧和要领：
首先，先对做个基础介绍，PCB的层数可以分为单层，双层和多层的，单层现在基本淘汰了。双层板现在音响系统中用的挺多，一般是作为功放粗狂型的板子，多层板就是指4层及4层以上的板，对于元器件的密度要求不高的一般来讲4层就足够了。从过孔的角度可以分成通孔，盲孔，和埋孔。通孔就是一个孔是从顶层直接通到底层的;盲孔是从顶层或底层的孔穿到中间层，然后就不继续穿了，这个好处就是这个过孔的位置不是从头堵到尾的，其他层在这个过孔的位置上还是可以走线的;埋孔就是这个过孔是中间层到中间层的，被埋起来的，表面是完全看不到。具体情况如下图所示。
本连载讲解作为嵌入式系统开发技术人员所必需具备的单片机的基础知识。本期为最后一期，将为大家介绍在单片机控制系统中不可缺少的 处理方式--“中断”的基础知识。
“中断”与“轮询”
本期是单片机入门连载的最后一期。第1期我们学习了“单片机的基本构成”，第2期学习了“单片机的外围功能电路”，第3期学习了“单片机的编程语言和开发环境”，第4期学习了“单片机的外部外围功能电路控制”的基础知识。本期我们将说明在单片机编程过程中一定会遇到的、也是单片机控制中不可缺少的一种处理方式---“中断”。
“中断”处理并非单片机控制系统所特有的现象，在我们的日常生活中“中断”的例子也随处可见。让我们来看看身边的例子吧。比如尽管您知道今天有快递送到，但却不知道快递送来的具体时间，在这种情况下，也许您会选择坐在客厅里边看书，边等快递送来。在您看书其间，门铃响的时候就表明快递到了（有事件发生）。这就是“中断”的例子。
1.学习之初存在众多困惑很正常
学习电子技术过程中，特别是初级阶段会出现许多困惑，这是非常正常的，像“总是记不住”、“有没有快速学习的方法”等，但是当我们不能正确对待和处理好这些学习初期的困惑时就会影响正常的学习，怀疑自己的学习效果，干扰学习的进程，严重时甚至学习会半途而废。
重要提示
如果在早期将这些困惑“灭掉”，就可以赢得更多的时间和宝贵精力，大大提高学习的“性价比”。在这个信息海量的时代，快速学习、少走弯路显得尤为重要。
学习电子技术过程中的误区主要是方法上的和理解上的，通过一段时间的学习、体会和实践会得到改善的。
2.学好电子技术之心理准备
学习电子技术时要做好一些心理准备，在学习之初就应该认识到可能出现的困难，例如，学习方法的问题，学习目的的问题，学习中遇到困难如何处置的问题，整个学习需要多少时间的问题，电子技术至少需要学习哪些知识的问题，如何检验学习效果的问题，如何处理好理论学习与动手实践之间关系的问题，从事电子技术行业前途的问题，学好电子技术后就业方向的问题，以及学好这门课程需要哪些准备知识的问题等。
3.学习电子技术到底有多难
本连载讲解作为嵌入式系统开发技术人员所必需具备的单片机的基础知识。
在《单片机入门（1）～（3）》中，我们一起学习了单片机的硬件和编程语言以及开发环境等。
本期让我们一起来学习单片机的外围功能电路控制的基础知识吧。
(SFR) Special Function Registers
单片机中有象箱子功能一样的地方，我们称为寄存器，用来暂存数据。寄存器的种类有程序计数器、通用寄存器、以及SFR（特殊功能寄存器）等。
SFR主要用来设定外围功能电路（计数器或串行端口、通用I/O等）的工作方式，确认其工作状况，并对其进行控制的。也就是说SFR并非仅仅只是用来保存数据的“箱子”。通过改变保存在“箱子”里的数据，不仅可以改变外围功能电路的动作方式，而且“箱子”里的数据也将随着外围功能电路的工作状況而改变。
控制外围功能电路的基础知识
下面以通用I/O为例来说明单片机对外围功能电路的控制。通用I/O具有以下功能：
1、输出功能：可以输出高电平电压或低电平电压
2、输入功能：可以读出输入到引脚的电压电平
首先来看输出功能的控制。图1中的引脚A是一个通用I/O。
记得在刚学习差分线（对）的时候，总是对一些概念把握不准，很多概念都会混淆，比如差分（很多人还会误解成差模）、共模、奇模与偶模，以及由此延伸出的差分阻抗、共模阻抗、奇模阻抗与偶模阻抗，光是这些概念，就很容易让初学者望而却步，刚觉得好像摸着点了门道，但越往下看越觉得摸不着头脑，概念太多太容易混乱，这就是初学者的痛苦。好吧，要想完全理解，没有个两三遍回炉是很难入信号完整性之门的，除非过目不忘哈。
当然我没有过目不忘的本事，所以就只能把书老老实实的看了一遍又一遍，然后才有了一些学习的笔记，记录了对这些概念的个人理解。
差分线本身没有任何内涵，就是两根普通的单端传输线（一般默认线宽线厚一致）的组合而已，它们之间可以没有任何关系，最终决定它们特性的其实是这两条传输线上的信号传输方式，在这里主要介绍两种比较特殊的传输方式，奇模与偶模传输，它们都可以实现无失真的传输。奇模就是两线上有大小相等方向相反的驱动电压，偶模就是两线上有大小相等方向相同的驱动电压。它们是信号传输的方式，又叫激励状态，相对人而言，模态赋予了差分线的生命和精神，没有激励，差分线只是肉体而已。对于无失真的传输来讲，差分线有奇模状态和偶模状态之分，它们可以用如下图一来表示。
本连载讲解作为嵌入式系统开发技术人员所必需具备的基础知识。这些基础知识是硬件和软件技术人员都应该掌握的共通技术知识。
在“单片机入门(1)”和“单片机入门(2)”中，我们学习了单片机硬件方面的知识。本期我们将学习开发环境和编程语言吧。
CPU懂的机器语言
单片机的CPU从存储器读取程序，但是一次只能读取一条指令，然后解释每条指令，并执行。存储器中保存的内容，不管是程序还是数据，都是二进制代码“0”和“1”组成的字符串。指令二进制代码告诉CPU要做什么，而数据二进制代码则是CPU操作或处理指令时要使用的值。CPU的操作包含加、减运算等指令。这些像密码一样排列的“0”和“1”字符串就是机器语言。比如图1左边显示的就是一个机器语言指令，意思是“将2放入寄存器A（寄存器是CPU内部的储存区域）。
CPU总是按存储器地址的顺序读取指令代码，除非遇到跳跃指令。例如，如果复位后的地址是0000，则从0000开始按0001、0002、0003的顺序读取并执行指令。也可以说，一个程序就是按处理要求排列一系列的机器语言。