ARM裸机编程学习第一课之硬件知识LED原理图
1. 概述
对于许多编程语言而言，入门的第一个程序就是成功输出"Hello,World"程序，而ARM裸机编程的第一个"Hello, World"程序是点亮LED灯。
因此，对于学习ARM裸机编程入门的第一课就是先学习LED，成功点亮LED灯。如果要成功点亮LED灯就需要做到如下几件事情:
- 第一步，看LED的原理图，确定控制LED的引脚
- 第二步，看ARM主芯片手册，确定如何设置、控制LED引脚
- 第三步，写LED的程序
2. LED原理图
LED是Light Emitting Diode的缩写，意思是发光二极管。
有很多种类型的LED，按封装方式，可以分为插脚LED和贴片LED。
2.1 二极管的电路图符号
二极管，是一种具有不对称导电的双电极电子元器件。
理想的二极管在正向导电(“电流从+到-”)时它的两个电极间拥有无穷小电阻，而反向导电(“电流从-到+”)时，有无穷大的电阻，即电流只允许由单一方向流过二极管(“电流从+到-”)。
2.2 发光二极管的电路图符号
发光二极管是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
2.3 二极管电路图
要想二极管能够导通电流，必须将电源正极接到二极管的P极，电源负极接到二极管的N极。
对于发光二极管(LED)来说，一般需要接3.3V的电压，电流计算公式为I = V/R，由于二极管正向导电时，电阻非常小，因此为了避免烧坏LED，需要给LED串联一个电阻，减小流过LED的电流。
2.4 LED电路图到LED原理图的演变
使用主控芯片控制LED灯的亮灭。
2.4.1 主控芯片引脚接到LED的正极
- 主控芯片的引脚接到LED的P极，LED的N极接地。
- 当主控芯片输出3.3V电压时，点亮LED灯。
- 当主控芯片输出0V电压时，熄灭LED灯。
2.4.2 主控芯片引脚接到LED的负极
- 主控芯片的引脚接到LED的N极，LED的P极接3.3V的电源。
- 当主控芯片输出0V电压时，点亮LED灯。
- 当主控芯片输出3.3V电压时，熄灭LED灯。
2.4.3 某些芯片引脚输出较小电压的情况
某些主芯片驱动能力较弱(例如目的是可以有较长的待机)，引脚只能输出较小电压比如1.2V，不足以驱动LED满足不了对LED的控制。为了使这些驱动能力较弱的主控芯片能控制LED，因此，可以借助三极管来实现。
二极管是由一个PN结构构成的，而三极管由两个PN结构构成，共用的一个电极成为三极管的基极。
三极管的工作原理:
- 三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。
- 三极管可以分为PNP型三极管和NPN型三极管
以NPN型三极管为例：
- 把从基极b流至发射极E的电流叫做基极电流Ib；把从集电极c流至发射极e的电流叫做集电极电流 Ic。
- 这两个电流的方向都是流出发射极e的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
- 三极管的放大作用就是：集电极c电流受基极B电流的控制，并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系（集电极电流的变化量是基极电流变 化量的β倍，β是一个大于1的数。）
- 当基极b输出0V时，be之间没有导通，因此ce之间也没有被导通。
- 当基极b输出比如1.2V时，be之间导通，因此ce之间也会被导通。
对于NPN型三极管，主控芯片接基极，当主控芯片输出0V时，三极管是不导通的；当主控芯片输出比如1.2V时，三极管是导通的。
对于PNP型三极管，主控芯片接基极，当主控芯片输出0V时，三极管是导通的；当主控芯片输出比如1.2V时，三极管是不导通的。
2.4.3.1 主控芯片通过三极管控制LED
当使用三极管控制LED灯时，我们不关心主控芯片GPIO引脚输出多少伏电压，只考虑它是输出逻辑高电平1还是逻辑低电平0；对于NPN型三极管，当主控芯片输出逻辑高电平1时，点亮LED，当主控芯片输出逻辑低电平0时熄灭LED灯。
2.5 其他二极管
