工作在不同的电压下器件或模块相互连接，需要进行电平转换，例如下图所示，
二级管电平转换，左侧的低电压区，右侧是高电压区，当MCU_TXD输出低是，IC_RXD为二级管的正向压降，要注意是否符合低电平要求。
上图是同向电平转换，如果省掉后级，就变成反向转换了。
由于MOS的寄生二极管影响，低电压区在左侧，低电压区在右侧，无输出时为高阻态，由上拉电阻拉高。下图就是它的一个应用实例。
CMOS和TTL电平标准
常见的电源结构主要分成如下两类
| 线性电源 | LDO |
| 开关电源 | BUCK，BOOST， BUCK-BOOST |
| 线性电源 | 开关电源 | |
| 优点 | 稳定性好，负载响应快，输出纹波小，电路设计简单，外围器件少 | 效率高，输入电压范围较宽 |
| 缺点 | 效率低，输入输出的电压差不能太大 | 负载响应比LDO差，输出纹波比LDO大，电路设计复杂，外围器件多 |
MOS管充当一个可调开关，输出电压和基准电压进行比较后，然后进行反馈控制，稳定输出。
三极管用PWM控制通断的比例，其中电压关系如下
Vo = Vin – Vlf,
电容Cf用于输出稳压，电感Lf用于储能，当Q截止时二级管D用于续流，电感Lf补充电容Cf消耗的能量。
三极管用PWM控制通断的比例，其中电压关系如下
Vo = Vin + Vlf
电容Cf用于输出稳压，电感Lf用于储能，当Q导通时二级管D反向截止，使得输出稳定。
三极管用PWM控制通断的比例，Vo和Vin没有直接的对应关系，Vo仅仅是由电感Vlf的蓄能进行充电，通过控制PWM就能调整Vo的大小，可以大于Vin也可以小于Vin。
各大电源芯片厂商（ADI，TI等）都提供电源设计的工具，可以从他们的官网获取。例如TI提供的是在线工具
https://webench.ti.com/power-designer/switching-regulator
提供输入，输入的参数，也可以限定芯片编号，就可以获得参考设计的原理图和布线图，以及所用器件的BOM。如下图就是TPS54332的3.6V/3.5A输出的参考设计的原理图。
TinyWSN是一个同步无线传感器网络，在节点接入系统后，它根据分配的时隙周期地进行数据传输，为了降低节点功耗，这个周期一般设置的比较大，这也就是常规的同步模式，这是一个功耗和带宽的之间的平衡，但是在一些特定的场景下需要异步传输能力。
为了解决上述问题，TinyWSN需要提供一定异步传输能力，节点只要在接入过程才是异步的，考虑在鉴权后，检查输入缓冲，完成一定数据收发，使得系统具有异步传输能力。
特性阻抗不是直流电阻，属于长线传输中的概念。在高频范围内，信号传输过程中，信号沿到达的地方，信号线和参考平面（电源或地平面）间由于电场的建立，会产生一个瞬间电流，如果传输线是各向同性的，那么只要信号在传输，就始终存在一个电流I，而如果信号的输出电平为V，在信号传输过程中，传输线就会等效成一个电阻，大小为V/I，把这个等效的电阻称为传输线的特性阻抗Z。信号在传输的过程中，如果传输路径上的特性阻抗发生变化，信号就会在阻抗不连续的结点产生反射，特性阻抗是均匀传输线上各点的电压和电流的比值，它由传输线的结构以及材料决定的，而与传输线的长度，以及信号的幅度、频率等均无关。
阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配，得到最大功率输出的一种工作状态，如果我们需要输出电流大，则选择小的负载R；如果我们需要输出电压大，则选择大的负载R；如果我们需要输出功率最大，则选择跟信号源内阻匹配的电阻R。
Polar SI9000是目前是常用到的阻抗控制软件，它能计算PCB线路板中特征阻抗，但需要使用PCB板厂提供工艺参数，例如嘉立创阻抗多层板：层压结构及参数
http://club.szlcsc.com/article/details_11533_1.html
而且嘉立创还提供在线的阻抗计算神器（单端和差分微带线模型）
http://www.sz-jlc.com/weixin/calculation/impedance.html
密夫图表(Smith chart，又称史密斯圆图)是在反射系散平面上标绘有归一化输入阻抗（或导纳）等值圆族的计算图。是一款用于电机与电子工程学的图表，主要用于传输线的阻抗匹配上。
左图是阻抗图；右图是掰弯后的阻抗图同时对应为反射系数的极坐标；
每个阻抗点可以在掰弯的图中读出其反射系数，等阻线，等抗线
反射系数，阻抗，驻波比和回波损耗之间的关系表
矢量网络分析仪（VNA）是一种基于扫频测量原理的仪器，可以用来测试S参数
2-端口VNA的工作框架和工作原理如下图所示
但频谱仪和扫描仪是本质不同的两种测量设备，仪器的框图结构也是不一样的，如下图所示
前者测量的是信号的特性；后者则是测量系统的特性。目前许多频谱分析仪也支持扫频的功能。
定向耦合器是一种测量设备， 用于测量从射频源到负载的射频功率（正向分量），以及从负载反射回射频源的功率（反射分量），主要有两种类型的定向耦合器：具有一个耦合端口和一个端接端口的标准定向耦合器；以及具有正向和反向耦合端口的双定向耦合器，如下图所示
信号连接耦合器的输入端口，负载则连接输出或传输端口，耦合端口输出是衰减后的正向信号。衰减值如三端口设备原理图中所示。在三端口设备中，隔离端口已在内部端接；而在四端口设备中，该端口输出与反射信号成正比。原理图符号内的箭头表示分量路径。例如，在四端口配置中，输入端口指向耦合端口，表明它接收了正向分量，而输出端口连接隔离端口，后者用于读取反射信号。
耦合器是对称设备，各端口连接可互换。对于三端口设备，反接输入和输出端口会使端口 3 成为隔离端口。在四端口设备中，反接输入和输出端口会使耦合和隔离端口互换。
功分器和耦合器都是功率分配器件，只是功分器是均分的，比如二功分平均分为两路，三功分平均分为三路；耦合器耦合输出端和直通端的分配功率不平均，当然功分器和耦合器都有损耗的。
下图是利用带频谱分析仪（带跟踪源）和驻波比桥（SWR bridge）来测量天线的电压驻波比，另外一种方法就是前面使用矢量网络分析仪测量S11参数。
驻波比桥也称回波损耗电桥， 如果DUT和内部参考端匹配，则输出信号强度为0，否则反映出不匹配度，也就是回波损耗程度。下图就是它的原理图
实现单端和差分之间的信号转换，或者反向信号转换，同时还可以完成它们之间阻抗变换。
接受的字符可以方便以各种方式显示，例如HEX，ASCII, BIN等等，串口的各个输入Pin（如CTS， DSR， RING）的电平可以直接显示，输出Pin（DTR，RTS）的电平可以直接控制， 我们可以除了串口数据通信外，还可以利用这些管脚控制外部模块的功能。
它除了支持串口，还支持TCP/IP连接，它有多窗口的管理能力例如Cascade, Stacked, Side by Side等，当我们同时打开多个串口时，可以把多个窗口平铺，这样可以很方便观察，而且它支持一种宏语言TTL，利用它可以方便地实现调试和测试自动化。
最初的Expect是有TCL语言实现的，它可以对一个应用的实现自动交互功能，这样可以代替人工输入，PExpect是python对Expect的一个实现，Pexpect-serial是对它的一个扩充，把输入输出替换成串口，这样就可以利用python语言方便地实现调试和测试的自动化。
上述工具的最新版本的下载