本教材介绍了五个方面的内容:MOS器件基本原理以及主要的特性,VLSI中逻辑结构的主要设计方法,用于VLSI系统的模拟集成单元设计方法,VLSI的测试问题与相关技术,VLSI设计系统及其组成。
涉及了五个方面的基础知识:MOS器件基础知识,半导体工艺基础知识,集成电路版图基础知识,逻辑、电路设计基础知识和CAD基础知识。
《VLSI设计基础》作为VLSI设计基础教材,注重相关理论的结论和知识的应用。
可作为本科生教材和研究生参考书。
第1章VLSI设计基础概述1.1VLSI设计技术基础与主流制造技术1.2VLSI设计方法与设计技术1.3新技术对VLSI的贡献1.4ASIC和VLSI1.5SOC1.6VLSI的版图结构和设计技术1.6.1VLSI的版图总体结构1.6.2VLSI版图的内部结构第2章MOS器件与工艺基础2.1MOS晶体管基础2.1.1MOS晶体管结构及基本工作原理2.1.2MOS晶体管的阈值电压VT2.1.3MOS晶体管的电流-电压方程2.1.4MOS晶体管的平方律转移特性2.1.5MOS晶体管的跨导gm2.1.6MOS晶体管的直流导通电阻2.1.7MOS晶体管的交流电阻2.1.8MOS晶体管的最高工作频率2.1.9MOS晶体管的衬底偏置效应2.1.10CMOS结构2.2CMOS逻辑部件2.2.1CMOS倒相器设计2.2.2CMOS与非门和或非门的结构及其等效倒相器设计方法2.2.3其他CMOS逻辑门2.2.4D触发器2.2.5内部信号的分布式驱动结构2.3MOS集成电路工艺基础2.3.1基本的集成电路加工工艺2.3.2CMOS工艺的主要流程2.3.3Bi-CMOS工艺技术第3章工艺与设计接口3.1工艺对设计的制约与工艺抽象3.1.1工艺对设计的制约3.1.2工艺抽象3.2设计规则3.2.1几何设计规则3.2.2电学设计规则3.2.3设计规则在VLSI设计中的应用第4章晶体管规则阵列设计技术4.1晶体管阵列及其逻辑设计应用4.1.1全NMOS结构ROM4.1.2ROM版图4.2MOS晶体管开关逻辑4.2.1开关逻辑4.2.2棒状图4.3PLA及其拓展结构4.3.1“与非-与非”阵列结构4.3.2“或非-或非”阵列结构4.3.3多级门阵列(MGA)4.4门阵列4.4.1门阵列单元4.4.2整体结构设计准则4.4.3门阵列在VLSI设计中的应用形式4.5晶体管规则阵列设计技术应用第5章单元库设计技术5.1单元库概念5.2标准单元设计技术5.2.1标准单元描述5.2.2标准单元库设计5.2.3输入、输出单元(I/OPAD)5.3积木块设计技术5.4单元库技术的拓展第6章微处理器6.1系统结构概述6.2微处理器单元设计6.2.1控制器单元6.2.2算术逻辑单元(ALU)6.2.3乘法器6.2.4移位器6.2.5寄存器6.2.6堆栈6.3存储器组织6.3.1存储器组织结构6.3.2行译码器结构6.3.3列选择电路结构第7章测试技术和可测试性设计7.1VLSI可测试性的重要性7.2测试基础7.2.1内部节点测试方法的测试思想7.2.2故障模型7.2.3可测试性分析7.2.4测试矢量生成7.3可测试性设计7.3.1分块测试7.3.2可测试性的改善设计7.3.3内建自测试技术7.3.4扫描测试技术第8章模拟单元与变换电路8.1模拟集成电路中的基本元件8.1.1电阻8.1.2电容8.2基本偏置电路8.2.1电流偏置电路8.2.2电压偏置电路8.3放大电路8.3.1单级倒相放大器8.3.2差分放大器8.3.3源极跟随器8.3.4MOS输出放大器8.4运算放大器8.4.1两级CMOS运放8.4.2CMOS共源-共栅(cascode)运放8.4.3带有推挽输出级的运放8.4.4采用衬底晶体管输出级的运放8.5电压比较器8.5.1电压比较器的电压传输特性8.5.2差分电压比较器8.5.3两级电压比较器8.6D/A、A/D变换电路8.6.1D/A变换电路8.6.2A/D变换电路8.
2025/6/24 15:01:24 12.57MB VLSI
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ArduinoXInput库该库使您可以使用具有USB功能的Arduino微控制器轻松地模拟Xbox360控制器。
入门voidsetup(){ XInput.begin();}voidloop(){ XInput.press(BUTTON_A); delay(1000); XInput.release(BUTTON_A); delay(1000);}在库开始工作之前,您必须安装一个包含XInputUSB描述符的兼容主板文件,否则微控制器的行为将不像XInput设备。
这不是可选的。
有关更多信息,请参见下面的部分。
安装兼容的板卡软件包后,必须。
安装XInput库后,打开ArduinoIDE并加载位于File->Examples->XInput的示例草图(我建议您首先尝试使用“眨眼”草图)。
仔细检查您是否在“工具”菜单中选择了正确的XInput板和/或XInputUSB类型,然后将草图上传到微控制器。
在Windows上,您可以通过打开操纵杆控制面板()或使用来测试草图是否正常工作。
如果
2025/6/22 18:51:54 31KB arduino library usb arduino-ide
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在电子技术领域,鼠标作为计算机输入设备之一,其工作原理和设计是计算机硬件的重要组成部分。
本文将详细讨论标题“一种用方波驱动鼠标光标移动的鼠标电路的设计”所涉及的知识点,包括鼠标的工作机制、方波在鼠标控制中的作用以及如何通过电路设计实现这一功能。
我们要理解鼠标的最基本工作原理。
传统的鼠标内部通常包含一个光学传感器或机械滚轮,用于检测鼠标在桌面的移动。
当鼠标移动时,这些传感器会将物理运动转化为电信号,然后通过微控制器(MCU)处理这些信号,最后通过USB或蓝牙接口发送到计算机,使屏幕上的光标相应地移动。
方波驱动鼠标光标移动的技术则涉及到更精细的控制。
方波是一种周期性变化的数字信号,具有明确的上升沿和下降沿,常用于时钟信号或脉冲宽度调制(PWM)。
在这个设计中,方波用于控制鼠标光标的移动速度和方向。
通过调整方波的频率、占空比或相位,可以精确地改变光标移动的速度和方向,从而实现更细腻的操作。
具体实现过程中,设计者可能采用以下步骤:1. **信号生成**:利用MCU或者专用的信号发生器生成可调的方波信号。
2. **信号处理**:将方波信号与传感器检测到的鼠标移动信号结合,根据方波的特性来调整光标移动的速率。
3. **脉宽调制**:可能采用PWM技术,通过改变方波的占空比来控制光标的加速度或减速度,从而实现更平滑的移动体验。
4. **接口控制**:通过USB或蓝牙接口,将处理后的信号发送给计算机,使得光标按照预设的轨迹移动。
5. **反馈系统**:可能包含一个反馈回路,监测光标的实际位置,并根据误差进行实时调整,以提高精度。
电路设计中,需要考虑以下关键组件:- **微控制器**:如Arduino或STM32等,负责处理信号并控制整个系统。
- **传感器**:可能是光学传感器或机械滚轮,捕捉鼠标移动。
- **信号调理电路**:用于滤波、放大或整形传感器信号,使其适应MCU的输入要求。
- **方波生成电路**:可能包含振荡器和逻辑门电路,产生可调的方波信号。
- **接口电路**:USB或蓝牙接口电路,用于与计算机通信。
在实际应用中,这样的设计可能适用于专业级游戏鼠标或高精度的图形设计工具,因为它能提供更精确、更灵敏的光标控制。
设计者还需要考虑到电源管理、抗干扰措施以及用户友好的界面设置等方面,以确保整体系统的稳定性和易用性。
用方波驱动鼠标光标移动的鼠标电路设计是一种创新的方法,它通过精细化控制信号,提升了鼠标的操控性能。
这种技术的实现涉及到了微控制器编程、信号处理、接口设计等多个方面的知识,是电子工程和计算机科学的交叉领域。
2025/6/20 1:32:31 140KB
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《微型计算机技术》是一门针对理工科学生的专业课程,旨在教授微型计算机系统的基本构造、工作原理及接口技术。
这门课程对于理解计算机科学与技术专业至关重要,因为它涵盖了微处理器、接口设计、应用软件开发等核心内容,为学生将来在微型计算机系统开发和应用领域打下坚实的基础。
教学目标是让学生掌握微型计算机的基本概念、理论和方法,理解其系统特点、工作原理和组织结构。
课程内容主要包括以下几个方面:1. 微型计算机系统的组织结构及工作原理:学生需要了解微处理器芯片、微型计算机及微型计算机系统的构成,掌握它们的基本工作流程。
其中,微处理器是计算机的核心,包括运算器和控制器,用于执行算术和逻辑运算以及操作控制。
寄存器则用于存储数据、中间结果和地址。
2. 微型计算机接口原理及应用技术:接口技术是连接微处理器与外界的关键。
课程会详细讲解定时计数器、并行接口、串行接口、中断控制器、DMA控制器、A/D和D/A转换器接口的工作原理,以及如何设计硬件接口电路和编写相关驱动程序。
3. 微型计算机技术的现状与发展趋势:课程会讨论嵌入式系统、软硬件协同设计、系统芯片(SoC)以及知识产权内核(IP核)等前沿技术,让学生了解行业的最新动态。
此外,微型计算机技术课程与其他核心课程如计算机组成原理、计算机系统结构紧密相关,但各有侧重点。
计算机系统结构主要关注系统的结构设计和性能分析,计算机组成原理则深入探讨基本部件的构成和设计,而微型计算机技术则更注重实际应用和编程方法。
教材推荐包括孙德文的《微型计算机技术》作为主要教材,以及刘乐善等编著的《微型计算机接口技术及其应用》和周明德的《微型计算机原理及应用》作为参考书,这些书籍将帮助学生深入理解微型计算机系统的各个方面。
第一章的介绍中,会涉及微处理器、微型计算机和微型计算机系统的定义,以及它们之间的关系。
还会讲解微处理器的发展历程,如摩尔定律,即芯片技术每隔18-24个月会有一次显著提升。
通过学习,学生需要掌握微型计算机系统各组件的功能,理解总线结构的重要性,以及如何利用总线结构将不同部分连接起来构建完整的系统。
《微型计算机技术》的学习不仅包含了硬件层面的知识,还涉及到软件设计和系统集成,是一门理论与实践相结合的重要课程。
通过深入学习,学生将能够具备分析和设计微型计算机系统的能力,为未来的职业生涯做好准备。
2025/6/19 23:26:03 4.49MB
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简介:
AVR/51单片机下载器是一种多功能的编程设备,它能够服务于两种常见的微控制器家族:AVR系列(由Atmel公司生产)和51系列(基于Intel 8051架构)。
这款下载器的核心功能是将编译好的程序代码烧录到目标单片机的闪存中,以便于单片机执行预定的任务。
对于AVR单片机,下载器通常采用ISP(In-System Programming)技术,允许在不移除单片机的情况下进行程序更新。
USBASP(USB Asynchronous Serial Programmer)是常见的AVR编程器,它通过USB接口与计算机连接,提供了简单易用的编程方式。
USBASP支持各种AVR微控制器,包括ATmega、ATtiny和ATxmega系列,且兼容AVR Studio、WinAVR等开发环境。
对于51系列单片机,下载器可能需要配合不同的编程协议,如JTAG或SWD(Serial Wire Debug),但更常见的是使用串行编程方式,如ISP或PDI。
51单片机通常由Atmel(现已被Microchip收购)制造,如AT89C51、AT89S52等型号,它们广泛应用于各种嵌入式系统。
用户可以通过编程工具,如Keil uVision或GCC编译器,生成HEX或BIN格式的程序,然后利用下载器将这些程序烧录到单片机中。
使用这样的下载器,开发者可以进行以下操作:1. **程序开发**:编写C或汇编语言代码,使用对应的IDE进行编译。
2. **烧录固件**:将编译后的二进制文件(如HEX或BIN)通过下载器传输到单片机的闪存中。
3. **调试**:某些下载器还具备调试功能,允许用户在运行时查看变量状态,设置断点,单步执行等,以帮助定位和解决问题。
4. **应用测试**:烧录程序后,测试单片机在实际应用场景中的功能和性能。
在使用USBASP这类下载器时,用户需要注意以下几点:- **驱动安装**:确保计算机已安装相应的USB驱动,如 zadig.exe,以识别并正确通信。
- **正确连接**:根据单片机的引脚定义,正确连接下载器的ISP或SWD引脚到单片机的对应管脚。
- **配置软件**:在编程软件中设置正确的目标芯片型号、波特率和其他相关参数。
- **编程步骤**:按照软件的指导进行操作,如选择要烧录的文件,开始编程,验证程序是否成功写入。
AVR/51单片机下载器是嵌入式系统开发中的关键工具,它简化了程序的部署和调试过程,极大地提高了开发效率。
无论是初学者还是经验丰富的工程师,都能从中受益。
在使用过程中,掌握好下载器的使用方法和注意事项,能确保项目顺利进行。
2025/6/15 20:00:11 2.06MB
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简介:
### 开发51单片机操作系统时应注意的问题#### 一、引言随着嵌入式系统的广泛应用,针对特定硬件平台的操作系统开发变得尤为重要。
51单片机作为一款经典的微控制器,在工业控制、家用电器等领域有着广泛的应用。
然而,由于其硬件资源的限制,在51单片机上开发操作系统面临诸多挑战。
本文将详细介绍开发51单片机操作系统时需要注意的关键问题。
#### 二、关键问题详解##### 1. 操作系统软件的代码长度控制51系列单片机由于硬件资源的限制(如ROM空间较小),因此对于操作系统代码的大小有严格的要求。
通常情况下,一个基于51单片机的应用程序大约需要7至8KB的ROM空间。
相比之下,如果操作系统本身就需要几十KB的空间,那么留给用户应用程序的空间将非常有限,这显然不利于实际应用。
例如,流行的嵌入式操作系统往往体积较大,无法适用于51单片机。
为了克服这一限制,开发者需要采取以下措施:- **精简设计**:简化操作系统的功能模块,确保核心功能的同时尽可能减小代码量。
- **模块化**:采用模块化设计,允许用户根据具体需求选择加载必要的模块,从而降低整体代码量。
- **代码优化**:通过高效的编码技巧来减少代码长度,比如使用更简洁的数据结构和算法。
##### 2. 控制操作系统对片内RAM的占用51系列单片机仅有128或256字节的片内RAM空间,这对于运行操作系统而言是非常有限的。
如果操作系统占用过多的RAM空间,将严重影响用户应用程序的正常运行。
因此,开发者需要特别注意以下几点:- **最小化RAM使用**:减少操作系统的RAM占用,确保有足够的空间供用户应用程序使用。
- **合理分配资源**:优化RAM的使用方式,避免不必要的资源浪费。
- **外部RAM利用**:在不影响性能的前提下,考虑将部分数据存储在外置RAM中,以减轻内部RAM的压力。
##### 3. 解决函数的重入问题对于实时占先式操作系统而言,函数的重入性至关重要。
重入函数能够在不破坏数据的情况下被多个任务调用。
要实现函数的重入性,必须满足以下条件之一:- **不使用共享资源**:确保函数内部没有依赖任何共享资源。
- **使用中断禁用**:在使用共享资源时暂时禁用中断,以保证数据的一致性。
- **信号量机制**:通过申请和释放信号量来管理对共享资源的访问。
在标准C中实现这些条件相对简单,但在Keil C51编译器环境下,由于局部变量的静态分配特性,实现起来较为复杂。
开发者可以通过以下策略应对这一挑战:- **手动管理资源**:显式地控制共享资源的访问,避免自动管理带来的不确定性。
- **代码审查**:仔细检查函数中的资源使用情况,确保符合重入性的要求。
- **测试验证**:通过严格的测试来验证函数的重入性,确保其在多任务环境下的正确运行。
##### 4. 堆栈的分配与管理在占先式操作系统中,任务之间的切换频繁发生,因此需要合理分配和管理堆栈空间。
每个任务都需要有自己的堆栈,用于保存任务状态信息。
由于51单片机的RAM空间有限,堆栈的分配策略成为了一项重要的考量因素。
- **按需分配**:根据任务的实际需求动态分配堆栈空间,避免过度预分配造成的资源浪费。
- **优化堆栈使用**:通过调整任务的设计和编码方式来减少堆栈的需求。
- **复用机制**:探索堆栈空间的复用机制,如在任务间共享堆栈空间等方法。
#### 三、结论开发51单片机操作系统是一项充满挑战的任务,需要开发者在有限的硬件资源下,精心设计并优化操作系统的各个方面。
通过本文所述的关键问题及解决方案的探讨,希望能够帮助开发者更好地理解和应对这些挑战,成功开发出高效、可靠的51单片机操作系统。
2025/6/15 19:58:32 63KB
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单片机学习是电子技术领域入门的重要一环,而Proteus作为一款强大的电子电路仿真软件,为初学者提供了直观的实践平台。
本资源“适合单片机初学者的12个Proteus的仿真实例”正是为帮助新手快速掌握单片机工作原理和Proteus使用方法而精心设计的。
1.**Proteus简介**:Proteus是一款集电路设计、元器件库、虚拟仿真于一体的工具,支持多种微控制器,包括常见的51系列、AVR、PIC等。
通过它,用户可以在虚拟环境中实现电路设计、编程、调试,无需实物硬件即可验证电路功能。
2.**单片机基础**:单片机是一种集成化的微处理器,包含CPU、内存、I/O接口等组件,常用于控制各种设备。
初学者应理解单片机的基本结构、工作原理及程序开发流程,如汇编语言或C语言编程。
3.**Proteus仿真流程**:使用Proteus绘制电路原理图,选择合适的元器件;
接着,编写单片机程序,并将程序烧录到虚拟单片机中;
启动仿真,观察电路运行情况,进行调试。
4.**12个仿真实例**:这些实例涵盖了单片机基础应用,可能包括LED灯闪烁、数码管显示、按键输入、串口通信等常见任务。
通过每个实例,初学者可以掌握不同硬件接口的使用和控制,理解单片机与外部设备交互的过程。
5.**LED闪烁**:这是最基础的仿真实例,通过控制单片机的I/O口,实现LED灯的亮灭,理解单片机对外部硬件的控制。
6.**数码管显示**:数码管显示实例让初学者学会如何驱动数码管,显示数字或字符,进一步了解单片机的并行输出。
7.**按键输入**:通过按键输入,学习单片机如何读取外部输入,理解中断概念,掌握中断处理机制。
8.**串口通信**:串口通信实例涉及单片机与电脑或其他单片机之间的数据交换,理解UART协议和波特率设置。
9.**定时器/计数器应用**:学习如何利用单片机内部的定时器/计数器资源,实现定时任务或频率测量等功能。
10.**模拟电路仿真**:部分实例可能包括简单的模拟电路,如RC滤波器、运算放大器等,帮助初学者结合数字电路和模拟电路进行系统设计。
11.**电机控制**:通过控制直流电机或步进电机,理解电机的工作原理和单片机在运动控制中的应用。
12.**LCD显示**:学习如何驱动液晶显示屏(LCD)显示文本或图形,进一步提升单片机的显示能力。
这12个仿真实例旨在逐步引导初学者熟悉Proteus软件,掌握单片机基本操作,为后续的项目开发打下坚实基础。
在实践过程中,除了学习每个实例的代码和电路设计,还应注重理解背后的逻辑和原理,这样才能真正提高自身的单片机编程能力。
2025/6/14 23:56:58 1.14MB
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介绍了以单片机STC12C5A60S2为微控制器的低成本、高精度、微型化的汽车倒车防撞预警系统。
文章分析了倒车防撞系统的设计原理,较详细的介绍了超声波传感器测距系统,结合超声波测距的工作原理和系统构成,给出了软件控制流程,并在数据处理中采用了温度补偿法修正测量精度,经过测试,系统工作稳定,测距范围为30-500cm,系统精度可达到2mm。
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内容包括:集成电路芯片系统的建模、电路结构权衡、流水、多核微处理器、功能验证、时序分析、测试平台、故障模拟、可测性设计、逻辑综合、后综合验证等集成电路系统的前后端工程设计与实现中的关键技术及设计案例。
书中以大量设计实例叙述了集成电路系统工程开发需遵循的原则、基本方法、实用技术、设计经验与技巧。
依据数字集成电路系统工程开发的要求与特点,利用VerilogHDL对数字系统进行建模、设计与验证,对ASIC/FPGA系统芯片工程设计开发的关键技术与流程进行了深入讲解。
2025/6/6 6:15:25 100MB Verilo
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STM32PACK包是STMicroelectronics为KeilMDK用户提供的一种便利工具,它包含了STM32微控制器的设备描述文件(DeviceFamilyPackage,DFP),用于在开发环境中支持STM32系列芯片。
这个RAR压缩包名为"STM32_PACK包.rar",其主要目的是为KeilMDK用户提供快速获取所需的固件库和设备驱动,避免了在线下载的繁琐和时间消耗。
"STM32F0xx_DFP.2.1.0.pack"和"STM32F1xx_DFP.2.1.0.pack"是两个不同的PACK文件,分别对应STM32F0系列和STM32F1系列的设备支持包。
以下将详细讲解这两个文件包含的知识点:1.STM32F0xxDFP:这个文件提供了STM32F0系列微控制器的完整硬件描述,包括寄存器定义、中断向量表、外设驱动等。
STM32F0是ST公司的超低功耗微控制器,基于ARMCortex-M0内核,适用于各种嵌入式应用。
DFP使得开发者能在KeilMDK中轻松配置和编程这些芯片,进行功能验证和系统级调试。
2.STM32F1xxDFP:类似地,STM32F1xxDFP针对的是STM32F1系列,这是基于ARMCortex-M3内核的微控制器,具有更高的处理能力和更丰富的外设接口。
DFP包含的详细信息使得开发者能充分利用STM32F1的各种特性,如ADC、DMA、定时器、串口、USB等,进行复杂项目的设计和实现。
3.KeilMDK:是一款广泛使用的嵌入式开发工具套件,由ARM公司授权,包含C/C++编译器、调试器、仿真器、项目管理工具等。
PACK包是KeilMDK的一个重要组成部分,它可以自动安装和更新所需的固件库,简化开发流程。
4.设备描述文件(DFP):DFP是KeilMDK对特定微控制器或微处理器的支持文件,它定义了芯片的所有寄存器、中断向量以及相关的外设驱动程序。
当开发人员在KeilMDK中创建新项目时,选择对应的DFP,可以自动导入必要的头文件和库,加速开发进程。
5.版本号(2.1.0):这代表了DFP的版本,通常更新会修复已知问题,添加新特性,或者兼容新的芯片。
开发者应定期检查更新,确保使用的是最新版本,以获取最佳的开发体验和最稳定的代码。
6.使用方法:用户需要在KeilMDK中安装这个PACK包,然后在新建项目时选择对应的STM32系列和设备,这样MDK就会自动配置好所有必要的库和驱动。
接着,用户就可以开始编写代码,利用Keil的强大调试工具进行单步调试、查看变量、设置断点等。
STM32PACK包对于基于KeilMDK的STM32开发工作至关重要,它极大地简化了开发环境的配置,提升了开发效率,使得开发者能够更专注于应用程序的开发,而不是底层驱动的构建。
2025/5/26 9:27:13 111.44MB PACK包 stm32
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在日常工作中,钉钉打卡成了我生活中不可或缺的一部分。然而,有时候这个看似简单的任务却给我带来了不少烦恼。 每天早晚,我总是得牢记打开钉钉应用,点击"工作台",再找到"考勤打卡"进行签到。有时候因为工作忙碌,会忘记打卡,导致考勤异常,影响当月的工作评价。而且,由于我使用的是苹果手机,有时候系统更新后,钉钉的某些功能会出现异常,使得打卡变得更加麻烦。 另外,我的家人使用的是安卓手机,他们也经常抱怨钉钉打卡的繁琐。尤其是对于那些不太熟悉手机操作的长辈来说,每次打卡都是一次挑战。他们总是担心自己会操作失误,导致打卡失败。 为了解决这些烦恼,我开始思考是否可以通过编写一个全自动化脚本来实现钉钉打卡。经过一段时间的摸索和学习,我终于成功编写出了一个适用于苹果和安卓系统的钉钉打卡脚本。
2024-04-09 15:03 15KB 钉钉 钉钉打卡