Singularity-blog

前言：继上一篇传输线阻抗匹配文章后，笔者又接了一个智能医疗项目（内容保密），用到一款集成蓝牙射频功能的MCU，需要做的就是设计一个PCB板载微带天线。由于需要自学通信天线设计，所以就顺手将学习内容记录下来以供有兴趣速成的朋友学习和后续查阅

天线的那些事

要自学本文，需要先完全掌握（上一篇文章中的）微波传输线相关知识和基础的大学物理电磁学

天线理论的基础是对称振子（有磁基本振子和电基本振子两种），下图是天线的原理简图。可以大概观察到，天线的大小是和信号波长相当的

目前人类正在使用的无线电波频率，下至Hz，上至百GHz不等。

前言：笔者这学期在课内学习了《微波技术》，本以为射频相关是永远不可能涉及的工作，直至前几日帮好兄弟解决了一个阻抗匹配的玄学通信案例，才意识到做硬件一定逃不开传输线的知识，以及阻抗匹配的重要性

匹配实战案例

事情的起因是这样的，前几天我的一个好兄弟联系说有一个机械臂的STM32主控板有点问题，其他功能都正常，但是不能使用SW接口烧录调试只能用普通串口烧录代码。🤯“不会是假片子吧？”在片慌的2021年，这是笔者的第一感觉…

“一切玄学本质上都是无知”——王贞炎（HUST-STI）

拿到板子后，笔者用ST-LINK和CMSIS-DAP调试器分别试了一下，确实都识别不到芯片；看了一下Layout，板子上SWCLK和SWD没有做等长，所以怀疑是时钟对齐问题，把调试器的时钟降至最低的5kHz居然还是不行？！（建议读者记下这个常规调试方式）

这里不得不感谢一下华科电信院的微波考试的心理阴影，让笔者考完几天后还久久不能忘怀哈哈哈🐶我突然想到了阻抗匹配这个东西，怀疑有可能是阻抗匹配没做，实时证明也确实如此，如图中笔者使用了期末考的枝节匹配器

DETAIL：在SWCLK引脚和地焊盘之间并联了一条终端开路的同轴传输线，单枝节匹配器理论上是只对一个频点（窄带）匹配，但是由于本例中总线时钟较低（5k~4M），所以获得了宽带匹配效果。

继上篇速成MSP432后，笔者开始调试使用IIC通信控制的OLED显示屏时，但遇到了极大的阻碍（被中断相关问题困扰），而在网络上发现几乎所有的实现代码都是采用GPIO模拟IIC的方案，所以笔者认为很有必要分享一下这篇开发经历

认识IIC通信

我们分为两个部分来学习：IIC标准和具体的在MSP432上的IIC实现

IIC标准

下图是IIC的总线拓扑，可以看出只有两根信号线：数据（SDA）和时钟（SCL）。可以有任意个设备挂在这对总线上，同时注意到有两个电阻上拉到Vcc，这是因为IIC的IO端口是开漏输出的（见下面具体实现），所以这也带来了IIC的两大优越特性：

• 线与：同一线上所有设备都推高才为高电平，任一设备拉低就必为低
• 热拔插：可以带电拔、插总线上的IIC设备

一次IIC通信的帧结构如下所示，总线上主机发出一个起始信号（’S’）；然后发7位从机（Slave）地址和一位读写控制位（0写1读），接着主机释放数据线，等待从机应答；若收到应答，则继续发数据，并且每一字节数据后面都跟一个从机应答；通信最后，主机发停止信号。