一、減小來自電源的噪聲

電源在向系統(tǒng)提供能源的同時(shí)，也將其噪聲加到所供電的電源上。電路中微控制器的復(fù)位線，中斷線，以及其它一些控制線最容易受外界噪聲的干擾。

電網(wǎng)上的強(qiáng)干擾通過電源進(jìn)入電路。即使電池供電的系統(tǒng)，電池本身也有高頻噪聲。模擬電路中的模擬信號更經(jīng)受不住來自電源的干擾。因此設(shè)計(jì)電源時(shí)要采取一定的抗干擾措施：(如輸入電源與強(qiáng)電設(shè)備動(dòng)力線分開;采用隔離變壓器;采用低通濾波器;采用獨(dú)立功能塊單獨(dú)供電等)。

二、減小信號傳輸中的畸變

微控制器主要采用高速CMOS技術(shù)制造。信號輸入端靜態(tài)輸入電流在1mA左右，輸入電容10pF左右，輸入阻抗相當(dāng)高。高速CMOS電路的輸出端都有相當(dāng)?shù)膸лd能力，即相當(dāng)大的輸出值，將一個(gè)門的輸出端通過一段很長線引到輸入阻抗相當(dāng)高的輸入端，反射問題就很嚴(yán)重。它會(huì)引起信號畸變，增加系統(tǒng)噪聲。當(dāng)Tpd>Tr時(shí)，就成了一個(gè)傳輸線問題，必須考慮信號反射、阻抗匹配等問題。

信號在印制板上的延遲時(shí)間與引線的特性阻抗有關(guān)，即與印制線路板材料的介電常數(shù)有關(guān)。可以粗略地認(rèn)為，信號在印制板引線的傳輸速度，約為光速的1/3到1/2之間。微控制器構(gòu)成的系統(tǒng)中常用邏輯電子元件的Tr(標(biāo)準(zhǔn)延遲時(shí)間)為3到18ns之間。

在印制線路板上，信號通過一個(gè)7W的電阻和一段25cm長的引線，線上延遲時(shí)間大致在4～20ns之間。也就是說，信號在印刷線路上的引線越短越好，最長不宜超過25cm。而且過孔數(shù)目也應(yīng)盡量少，最好不多于2個(gè)。

當(dāng)信號的上升時(shí)間快于信號延遲時(shí)間，就要按照快電子學(xué)處理。此時(shí)要考慮傳輸線的阻抗匹配，對于一塊印刷線路板上的集成塊之間的信號傳輸，要避免出現(xiàn)Td>Trd的情況，印刷線路板越大系統(tǒng)的速度就越不能太快。

用以下結(jié)論歸納印刷線路板設(shè)計(jì)的一個(gè)規(guī)則：信號在印刷板上傳輸，其延遲時(shí)間不應(yīng)大于所用器件的標(biāo)稱延遲時(shí)間。

算術(shù)（arithmetic) 數(shù)學(xué)的一個(gè)基礎(chǔ)分支。它以自然數(shù)和非負(fù)分?jǐn)?shù)為主要對象。算術(shù)的內(nèi)容包括兩部分，一部分討論自然數(shù)的讀法、寫法和它的基本運(yùn)算，這一部分包括進(jìn)位制和記數(shù)法，主要是十進(jìn)位制，其他的進(jìn)位制與十進(jìn)位制僅是采用的基數(shù)不同，都可以仿照十進(jìn)位數(shù)的原理和原則進(jìn)行計(jì)算，算術(shù)的另一部分包括算術(shù)運(yùn)算的方法與原理的應(yīng)用。如分?jǐn)?shù)與百分?jǐn)?shù)計(jì)算，各種量及其計(jì)算，比和比例，以及算術(shù)應(yīng)用題。

自然數(shù)或正整數(shù)的數(shù)學(xué)理論就是眾所周知的算術(shù)。至于幾何、 代數(shù)等許多數(shù)學(xué)分支學(xué)科的名稱，都是后來很晚的時(shí)候才有的。

國外系統(tǒng)地整理前人數(shù)學(xué)知識(shí)的書，要算是希臘的歐幾里得的《幾何原本》最早。《幾何原本》全書共十五卷，后兩卷是后人增補(bǔ)的。全書大部分是屬于幾何知識(shí)，在第七、八、九卷中專門討論了數(shù)的性質(zhì)和運(yùn)算，屬于算術(shù)的內(nèi)容。

拉丁文的“算術(shù)”這個(gè)詞是由希臘文的“數(shù)和數(shù)(音屬)數(shù)的技術(shù)”變化而來的。“算”字在中國的古意也是“數(shù)”的意思，表示計(jì)算用的竹籌。中國古代的復(fù)雜數(shù)字計(jì)算都要用算籌。所以“算術(shù)”包含當(dāng)時(shí)的全部數(shù)學(xué)知識(shí)與計(jì)算技能，流傳下來的最古老的《九章算術(shù)》以及失傳的許商《算術(shù)》和杜忠《算術(shù)》，就是討論各種實(shí)際的數(shù)學(xué)問題的求解方法。

算術(shù)的基礎(chǔ)在于：整數(shù)的加法和乘法服從某些規(guī)律。為了要敘述這些具有普遍性的規(guī)律，不能用像1，2，3這種表示特定數(shù)的符號。兩個(gè)整數(shù)，不管它們的次序如何，它們的和相同。而

1+2=2+1

這一命題僅僅是這一般規(guī)律的一個(gè)特殊例子。因此當(dāng)我們希望表示整數(shù)之間的某個(gè)關(guān)系——不論涉及的一些特定的整數(shù)值如何——是正確的，可以用字母a，b，c，…作為表示整數(shù)的符號。于是，我們所熟知的五個(gè)算術(shù)規(guī)律可敘述為：

前兩個(gè)是加法和乘法的交換律，它說明人們可以交換加法或乘法中元素的次序。第三個(gè)是加法的結(jié)合律，它表明三個(gè)數(shù)相加時(shí)，或者我們把第一個(gè)加上第二個(gè)與第三個(gè)的和；或者我們把第三個(gè)加上第一個(gè)與第二個(gè)的和，其結(jié)果都相同。第四個(gè)是乘法的結(jié)合律。最后一個(gè)是分配律，它表明用一個(gè)整數(shù)去乘一個(gè)和時(shí)，我們可以用這整數(shù)去乘這和的每一項(xiàng)，然后把這些乘積加起來。

算術(shù)是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，其內(nèi)容包括自然數(shù)和在各種運(yùn)算下產(chǎn)生的性質(zhì)，運(yùn)算法則以及在實(shí)際中的應(yīng)用。可是，在數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史中算術(shù)的含義要廣泛得多。

在中國古代，算是一種竹制的計(jì)算器具，算術(shù)是指操作這種計(jì)算器具的技術(shù)，也泛指當(dāng)時(shí)一切與計(jì)算有關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)。算術(shù)一詞正式出現(xiàn)于《九章算術(shù)》中。《九章算術(shù)》分為九章，即方田、粟米等，大都是實(shí)用的名稱。如“方田”是指土地的形狀，講土地面積的計(jì)算，屬于幾何的范圍；“粟米”是糧食的代稱，講的是各種糧食間的兌換，主要涉及的是比 例，屬于算術(shù)的范圍。可見，當(dāng)時(shí)的“算術(shù)”是泛指數(shù)學(xué)的全體，與現(xiàn)代的意義不同。

直到宋元時(shí)代，才出現(xiàn)了“數(shù)學(xué)”這一名詞，在數(shù)學(xué)家的菱中，往往數(shù)學(xué)與算學(xué)并用。當(dāng)然，此處的數(shù)學(xué)僅泛指中國古代的數(shù)學(xué)，它與古希臘數(shù)學(xué)體系不同，它側(cè)重研究算法。

從19世紀(jì)起，西方的一些數(shù)學(xué)學(xué)科，包括代數(shù)、三角等相繼傳入中國。西方傳教士多使用數(shù)學(xué)，日本后來也使用數(shù)學(xué)一詞，中國古算術(shù)則仍沿用“算學(xué)”。1953年，中國數(shù)學(xué)會(huì)成立數(shù)學(xué)名詞審查委員會(huì)，確立起“算術(shù)”的意義，而算學(xué)與數(shù)學(xué)仍并存使用。1937年，清華大學(xué)仍設(shè)“算學(xué)系”。1939年為了統(tǒng)一起見，才確定專用“數(shù)學(xué)”。

關(guān)于算數(shù)的產(chǎn)生，還是要從數(shù)談起。數(shù)是用來表達(dá)、討論數(shù)量問題的，有 不同類型的量，也就隨著產(chǎn)生了各種不同類型的數(shù)。遠(yuǎn)在古代發(fā)展的最初階段，由于人類日常生活與生產(chǎn)實(shí)踐中的需要，在文化發(fā)展的最初階段就產(chǎn)生了最簡單的自然數(shù)的概念。

自然數(shù)的一個(gè)特點(diǎn)就是由不可分割的個(gè)體組成。比如說樹和羊這兩種事物，如果說兩棵樹，就是一棵再一顆；如果有三只羊，就是一只、一只又一只。但不能說有半棵樹或者半只羊，半棵樹或者半只羊充其量只能算是木材或者是羊肉，而不能算作樹和羊。

數(shù)和數(shù)之間有不同的關(guān)系，為了計(jì)算這些數(shù)，就產(chǎn)生了加、減、乘、除的方法，這四種方法就是四則運(yùn)算。

把數(shù)和數(shù)的性質(zhì)、數(shù)和數(shù)之間的四則運(yùn)算在應(yīng)用過程中的經(jīng)驗(yàn)累積起來，并加以整理，就形成了最古老的一門數(shù)學(xué)——算術(shù)。

在算術(shù)的發(fā)展過程中，由于實(shí)踐和理論上的要求，提出了許多新問題，在解決這些新問題的過程中，古算術(shù)從兩個(gè)方面得到了進(jìn)一步的發(fā)展。

一方面在研究自然數(shù)四則運(yùn)算中，發(fā)現(xiàn)只有除法比較復(fù)雜，有的能除盡，有的除不盡，有的數(shù)可以分解，有的數(shù)不能分解，有些數(shù)又大于1的公約數(shù)，有些數(shù)沒有大于1的公約數(shù)。為了尋求這些數(shù)的規(guī)律，從而發(fā)展成為專門研究數(shù)的性質(zhì)、脫離了古算術(shù)而獨(dú)立的一個(gè)數(shù)學(xué)分支，叫做整數(shù)論，或叫做初等數(shù)論，并在以后又有新的發(fā)展。

另一方面，在古算術(shù)中討論各種類型的應(yīng)用問題，以及對這些問題的各種解法。在長 期的研究中，很自然地就會(huì)啟發(fā)人們尋求解這些應(yīng)用問題的一般方法。也就是說，能不能找到一般的更為普遍適用的方法來解決同樣類型的應(yīng)用問題，于是發(fā)明了抽象的數(shù)學(xué)符號，從而發(fā)展成為數(shù)學(xué)的另一個(gè)古老的分支，指就是初等代數(shù)。

數(shù)學(xué)如此發(fā)展，算術(shù)已不再是數(shù)學(xué)的一個(gè)分支，我們通常提到的算術(shù)，只是作為小學(xué)里的一個(gè)教學(xué)科目，目的是使學(xué)生理解和掌握有關(guān)數(shù)量關(guān)系和空間形式的最基礎(chǔ)的知識(shí)，能夠正確、迅速地進(jìn)行整數(shù)、小數(shù)、分?jǐn)?shù)的四則運(yùn)算，初步了解現(xiàn)代數(shù)學(xué)中的一些最簡單的思想，具有初步的邏輯思維能力和空間觀念。