嵌入式测试学习第 22 天：仿真看简易电路，熟悉电路运行逻辑

一、先熟悉：仿真软件长什么样（立创EDA）

打开立创EDA标准版 → 新建原理图 → 打开仿真功能。

界面分四块：

1. 元件库区：电阻、电容、电源、单片机、示波器都从这里拖。
2. 绘图区：放元件、连线，画电路图。
3. 仿真控制：运行▶、暂停、停止、单步。
4. 测量工具：示波器、万用表、逻辑分析仪（最重要）。

二、最简单电路1：5V+电阻+LED（看懂“回路”和限流）

1）仿真电路截图

元件：

• DC 5V 电源
• 220Ω 电阻（限流）
• LED 发光二极管
• GND 地

接线：
5V → 电阻 → LED正极 → LED负极 → GND

2）运行现象

• 点运行：LED图标变亮（发光）
• 万用表测：
  • 电阻左端：5V
  • LED两端：约1.8～2V（LED固有压降）
  • 电阻右端到地：0V

3）电路逻辑

• 电流从5V流出 → 经过限流电阻（把电流限制在十几mA，保护LED不烧）
• 电流流过LED → LED发光
• 回到GND → 形成完整回路

4）故障模拟

• LED反接：LED不亮（二极管单向导电）
• 去掉电阻直接接5V：仿真提示电流过大；实物瞬间烧LED

三、简易电路2：按键+上拉电阻（看懂高低电平0/1）

嵌入式最基础的“数字输入”电路。

1）仿真电路截图

元件：

• 3.3V
• 10kΩ 上拉电阻
• 轻触按键
• 测量点（接示波器/万用表）
• GND

接线：
3.3V → 10k电阻 → 测量点 → 按键 → GND

2）两种状态（电平变化）

状态A：按键松开

• 按键断开 → 测量点被电阻拉到3.3V
• 万用表：3.3V
• 示波器：一条高电平直线
• 定义：高电平 = 逻辑 1

状态B：按键按下

• 按键导通 → 测量点直接连GND
• 万用表：≈0V
• 示波器：跳成低电平直线
• 定义：低电平 = 逻辑 0

3）核心逻辑

• 上拉电阻作用：按键不按的时候，把电平“固定”在高电平，避免悬空乱跳。
• 单片机IO口就是靠读这个点的0或1，判断按键有没有按下。

4）常见故障

• 去掉上拉电阻：按键松开时，电平乱跳 → 单片机误触发
• 按键卡死：一直低电平 → 程序以为“一直按着”

四、简易电路3：RC复位电路（嵌入式必懂：上电时序）

单片机上电瞬间要先复位，再跑程序。

1）仿真电路

元件：

• 3.3V
• 10kΩ 电阻
• 0.1μF 电容
• NRST（复位引脚）
• GND

接线：
3.3V → 电阻 → NRST → 电容 → GND

2）示波器波形（最关键！看时序）

上电全过程（时间轴从左到右）：

1. t0（上电瞬间）

   • 电容没电 → NRST≈0V（低电平）
   • 单片机：进入复位状态

2. t0～t1（电容充电）

   • 3.3V通过电阻给电容充电
   • NRST电压慢慢上升（指数曲线）

3. t1之后（充满）

   • 电容充满 → NRST稳定3.3V高电平
   • 复位结束 → 单片机开始跑程序

3）总结

上电 → 低电平复位 → 电容充电 → 电平升高 → 正常运行

4）故障对应

• 电容短路：NRST一直0V →永远复位，不开机
• 电阻开路：上电直接高电平 →复位失效，可能跑飞/死机

五、简易电路4：串口TX发送波形（看懂数字通信脉冲）

串口是嵌入式调试最常用口，先看懂波形。

1）仿真电路（MCU TX → 电阻 → 示波器）

2）运行后示波器看到的波形

• 高电平=1，低电平=0
• 一高一低的脉冲组合，代表二进制数据
• 波特率决定脉冲宽度（9600、115200）

3）故障对应

• 波特率不匹配：波形时序不对 →串口乱码
• GND没接好：波形抖动 →丢包/不稳定

六、仿真学习方法

1. 从3个必看电路练起

   • LED+电阻 → 理解电流、回路、限流
   • 按键+上拉 → 理解高低电平、0/1
   • RC复位 → 理解时序、上电过程、复位故障

2. 必用工具组合

   • 直流/静态：万用表（测电压、判断高低电平）
   • 动态/时序：示波器（复位、串口、晶振波形）

3. 仿真 → 实物对照（核心目的）

   • 仿真亮/高/低 → 实物现象一致
   • 在仿真故意：反接、短路、开路 → 看现象 → 对应真实故障