内卷知识点! 115 张原理与流程图,讲清了 分布式架构核心知识点

本文探讨了企业对资深Java程序员的期望——分布式系统技能,并强调了理解和掌握分布式系统难点。博主分享了一位大牛的资源,115张原理图帮助理解微服务、网络编程等关键知识点,适合面试前高效复习。

在 IT 界也流传着一个观点:1 个优秀程序员的效率是普通程序员的 10 倍,但凡对于有点创新型的项目,企业宁愿付 2 倍的薪水去选择一个优秀程序员,也不愿意花同样的钱雇佣两个平庸的程序员。

要知道现在的招聘信息里透露的两个主要信息:

  • 即使在“降薪失业”的疫情下,企业也是愿意为有能力的资深 Java 工程师付费的。

  • 程序员能够聚焦到具体的技能上。

那企业对资深程序员的期望是什么呢?几乎所有的招聘要求都会提到:熟悉分布式系统、有分布式系统开发经验的优先。

分布式系统之所以门槛高,主要体现在三方面:

  1. 涉及到的知识面太广,各个概念又比较相似,区分度不高,比如分布式存储、分布式缓存,RPC,微服务等等,导致学习时经常混淆,有一种云里雾里的感觉;

  2. 对实践的场景要求较高,一般小的项目不会用到这些技能,能接触到分布式系统开发的程序员比例较少,即使知道些分布式相关的技术概念,也很难去落地,真正的形成技术心智,无法实践的技术很快就会被抛之脑后;

  3. 异常情况居多,相比单机系统,分布式在每个环节上都要考虑繁杂的异常情况。比如单机系统中不存在的网络异常问题,那么在分布式系统中是家常便饭,任何一个有影响力的分布式框架都会花费大量的代码解决这些异常问题。

如何提升

小编在逛 GitHub 时偶遇一位大牛用 115 张原理与流程图,讲清了 Java 程序员常被问及的分布式架构核心知识点,现在我把它分享给大家;

本书是对 Java 程序员面试中常见的微服务、网络编程、分布式存储和分布式计算等必备知识点的总结,包括 Spring 原理及应用Spring Cloud 原理及应用Netty 网络编程原理及应用ZooKeeper 原理及应用Kafka 原理及应用Hadoop 原理及应用HBase 原理及应用Cassandra 原理及应用ElasticSearch 原理及应用Spark 原理及应用Flink 原理及应用。同时在讲解知识点时不拖泥带水,力求精简,非常符合面试场景:面试官通常会在短短两小时内对面试者的知识结构进行全面了解,面试者在回答问题时如果拖泥带水且不能直击问题的本质,则很难充分表现自己,最终影响面试结果;

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内容一览

写在最后

此本书籍就是为面试而生,在每个章节阅读完成后都手绘原理图和流程图;在面试前再花 3 小时进行复习,以充分掌握本书的知识点。这样,读者对书中每个知识点的广度和深度的理解就会更充分,在面试时可以胸有成竹、百战不殆。

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<think> 嗯,用户这次明确要求了解MCU的ADC采样和PWM发波的基础原理。从用户提问的简洁性和专业术语使用来看,应该是电子相关领域的开发者或学生,可能需要这些知识进行嵌入式开发。 注意到用户特别标注了“参考站内引用”,但当前对话历史中并没有可引用的外部资料。不过在我的知识库里,ADC和PWM都属于微控制器基础外设,可以系统性地整理核心知识点。 先拆解用户需求:ADC和PWM是两个独立模块,但实际应用中常协同工作(比如闭环控制)。需要分别说明原理后再补充联动场景。 针对ADC部分,关键要讲清: - 采样量化的数学原理(香农定理) - MCU内部实现的硬件结构(SAR型最常用) - 时钟分辨率的关系 硬件误差因素必须提及,这是实际工程容易踩坑的点。 PWM部分则要强调: - 定时器模块的核心作用 - 占空比分辨率的概念 - 边沿对齐/中心对齐模式的区别 用户可能更关心如何生成特定波形(如SPWM),但基础原理部分暂时不需要展开。 最后补充协同应用案例很必要,电机控制和电源都是典型场景。考虑到用户专业性,技术参数(如STM32的ADC时钟限制)应该给出具体数值参考。 需要警惕两点: 1. 避免过度深入Σ-Δ型ADC等进阶内容 2. 数学公式严格按系统指令要求用$...$格式(如采样定理公式) 用户没要求代码示例,但准备在相关问题里补充寄存器配置片段可能更有帮助。 </think> 以下是MCU中**ADC采样****PWM发波**的基础原理详解: --- ### **一、ADC采样原理** #### 1. **核心过程** - **采样**:以固定频率($f_s \geq 2f_{max}$,满足奈奎斯特定理)捕获连续模拟信号$V_{in}$的瞬时值。 - **量化**:将采样值映射到有限数字位(如12位ADC:$0 \sim 4095$)。 - **编码**:输出二进制数字量$D_{out}$,满足: $$D_{out} = \frac{V_{in} \times 2^N}{V_{ref}}$$ 其中$N$为分辨率(比特数),$V_{ref}$为参考电压。 #### 2. **硬件结构** - **SAR型ADC流程**: 1. 采样保持电路(SHA)冻结输入电压 2. 逐次逼近寄存器(SAR)从高位到低位比较 3. 数模转换器(DAC)生成比较电压 4. 比较器决定比特位值 ![SAR ADC流程图](https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/SAR_ADC_working_principle.png)[^1] #### 3. **关键参数** | 参数 | 说明 | |---------------|--------------------------| | 分辨率 | 12位/16位(最小电压步进) | | 采样率 | 1MSPS(每秒百万采样点) | | INL/DNL | 积分/微分非线性误差 | | 输入阻抗 | 影响信号源负载 | --- ### **二、PWM发波原理** #### 1. **核心概念** - **调制本质**:通过调节**占空比$D$**(高电平时间$T_{on}$周期$T$之比)等效模拟电压: $$V_{avg} = D \times V_{dd} \quad (0 \leq D \leq 1)$$ ![PWM波形](https://www.ti.com/lit/an/slaa523/slaa523_fig01.png)[^2] #### 2. **硬件实现** - **定时器模块**: - 计数器从$0$累加到**重载值**(ARR) - 比较器匹配**捕获比较值**(CCR) - 触发引脚电平翻转 ```c // STM32配置示例(HAL库) TIM_HandleTypeDef htim; htim.Init.Prescaler = 84-1; // 分频后1MHz时钟 htim.Init.Period = 1000-1; // 1kHz PWM周期 HAL_TIM_PWM_Start(&htim, TIM_CHANNEL_1); __HAL_TIM_SET_COMPARE(&htim, TIM_CHANNEL_1, 300); // 占空比30% ``` #### 3. **关键模式** | 模式 | 特点 | |--------------|--------------------------| | 边沿对齐 | 计数到ARR后复位 | | 中心对齐 | 先递增后递减(减少EMI) | | 互补输出 | 带死区控制的H桥驱动 | --- ### **三、ADCPWM的协同应用** 1. **闭环控制** ADC采样反馈信号 → MCU计算误差 → 调节PWM占空比 **公式**:$D_{new} = K_p \times (V_{target} - V_{adc})$ 2. **典型场景** - 电机控制(FOC算法) - 开关电源(电压反馈) - 温度控制(加热器驱动) --- ### **四、设计注意事项** 1. **ADC误差源** - 阻抗匹配:高阻信号源需加电压跟随器 - 噪声抑制:电源纹波<10mV,推荐LC滤波 - 采样时间:小信号源需延长采样时间 2. **PWM优化** - 死区时间:防止H桥直通(通常50ns~1μs) - 时钟同步:多路PWM用同一定时器减少相位差 - 高频干扰:>20kHz PWM可避开人耳敏感区 ---
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