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中芯微

Stellaris系列微控制器的ADC過采樣技術

Luminary Micro在Stellaris系列微控制器的部分產品中提供了模數轉換器（ADC）模塊。ADC的硬件分辨率為10位，但由于噪音和其它使精度變小的因素的影響，實際的精度小于10位。本應用文檔提供了一個基于軟件的過采樣技術，從而使轉換結果的有效位數（ENOB）得到了改善。文檔中描述了對輸入信號執行過采樣的方法，以及在精度和整個系統性能上的影響。

標簽： Stellaris ADC 微控制器過采樣

上傳時間： 2014-05-07

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基于單片機的LED漢字顯示屏設計與制作

基于單片機的LED漢字顯示屏設計與制作：在大型商場、車站、碼頭、地鐵站以及各類辦事窗口等越來越多的場所需要用LED點陣顯示圖形和漢字。LED行業已成為一個快速發展的新興產業，市場空間巨大，前景廣闊。隨著信息產業的高速發展，LED顯示作為信息傳播的一種重要手段，已廣泛應用于室內外需要進行服務內容和服務宗旨宣傳的公眾場所，例如戶內外公共場所廣告宣傳、機場車站旅客引導信息、公交車輛報站系統、證券與銀行信息顯示、餐館報價信息豆示、高速公路可變情報板、體育場館比賽轉播、樓宇燈飾、交通信號燈、景觀照明等。顯然，LED顯示已成為城市亮化、現代化和信息化社會的一個重要標志。本文基于單片機(AT89C51)講述了16×16 LED漢字點陣顯示的基本原理、硬件組成與設計、程序編譯與下載等基本環節和相關技術。2 硬件電路組成及工作原理本產品擬采用以AT89C51單片機為核心芯片的電路來實現，主要由AT89C51芯片、時鐘電路、復位電路、列掃描驅動電路(74HC154)、16×16 LED點陣5部分組成，如圖1所示。其中，AT89C51是一種帶4 kB閃爍可編程可擦除只讀存儲器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory，FPEROM)的低電壓、高性能CMOS型8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，能夠進行1 000次寫／擦循環，數據保留時間為10年。他是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。因此，在智能化電子設計與制作過程中經常用到AT89C51芯片。時鐘電路由AT89C51的18，19腳的時鐘端(XTALl及XTAL2)以及12 MHz晶振X1、電容C2，C3組成，采用片內振蕩方式。復位電路采用簡易的上電復位電路，主要由電阻R1，R2，電容C1，開關K1組成，分別接至AT89C51的RST復位輸入端。LED點陣顯示屏采用16×16共256個象素的點陣，通過萬用表檢測發光二極管的方法測試判斷出該點陣的引腳分布，如圖2所示。我們把行列總線接在單片機的IO口，然后把上面分析到的掃描代碼送人總線，就可以得到顯示的漢字了。但是若將LED點陣的行列端口全部直接接入89S51單片機，則需要使用32條IO口，這樣會造成IO資源的耗盡，系統也再無擴充的余地。因此，我們在實際應用中只是將LED點陣的16條行線直接接在P0口和P2口，至于列選掃描信號則是由4-16線譯碼器74HC154來選擇控制，這樣一來列選控制只使用了單片機的4個IO口，節約了很多IO資源，為單片機系統擴充使用功能提供了條件。考慮到P0口必需設置上拉電阻，我們采用4.7 kΩ排電阻作為上拉電阻。

標簽： LED 單片機漢字顯示屏設計

上傳時間： 2013-10-16

上傳用戶：ywcftc277
PIC單片機設計電子密碼鎖

介紹用PIC16F84單片機制作的電子密碼鎖。PIC16F84單片機共18個引腳，13個可用I/O接口。芯片內有1K×14的FLASHROM程序存儲器，36×8的靜態RAM的通用寄存器，64×8的EEPROM的數據存儲器，8級深度的硬堆棧。用PIC單片機設計的電子密碼鎖微芯公司生產的PIC8位COMS單片機，采用類RISC指令集和哈弗總線結構，以及先進的流水線時序，與傳統51單片機相比其在速度和性能方面更具優越性和先進性。PIC單片機的另一個優點是片上硬件資源豐富，集成常見的EPROM、DAC、PWM以及看門狗電路。這使得硬件電路的設計更加簡單，節約設計成本，提高整機性能。因此PIC單片機已成為產品開發，尤其是產品設計和研制階段的首選控制器。本文介紹用PIC16F84單片機制作的電子密碼鎖。PIC16F84單片機共18個引腳，13個可用I/O接口。芯片內有1K×14的FLASHROM程序存儲器，36×8的靜態RAM的通用寄存器，64×8的EEPROM的數據存儲器，8級深度的硬堆棧。硬件設計電路原理見圖1。Xx8位數據線接4x4鍵盤矩陣電路，面板布局見表1，A、B、C、D為備用功能鍵。RA0、RA7輸出4組編碼二進制數據，經74LS139譯碼后輸出逐行掃描信號，送RB4-RB7列信號輸入端。余下半個139譯碼器動揚聲器。RB2接中功率三極管基極，驅動繼電器動作。有效密碼長度為4位，根據實際情況，可通過修改源程序增加密碼位數。產品初始密碼為3345，這是一隨機數，無特殊意義，目的是為防止被套解。用戶可按*號鍵修改密碼，按#號鍵結束。輸入密碼并按#號確認之后，腳輸出RB2腳輸出高電平，繼電器閉合，執行一次開鎖動作。若用戶輸入的密碼正確，揚聲器發出一聲稍長的“滴”提示聲，若輸入的密碼與上次修改的不符，則發出短促的“滴”聲。連續3次輸入密碼錯誤之后，程序鎖死，揚聲器報警。直到CPU被復位或從新上電。軟件設計軟件流程圖見圖3。CPU上電或復位之后將最近一次修改并保存到EEPROM的密碼讀出，最為參照密匙。然后等待用戶輸入開鎖密碼。若5分鐘以內沒有接受到用戶的任何輸入，CPU自動轉入掉電模式，用戶輸入任意值可喚醒CPU。每次修改密碼之后，CPU將新的密碼存入內部4個連續的EEPROM單元，掉電后該數據任有效。每執行一次開鎖指令，CPU將當前輸入密碼與該值比較，看是否真確，并給出相應的提示和控制。布局所有元件均使用SMD表貼封裝，縮小體積，便于產品安裝，60X60雙面PCB板，頂層是一體化輸入鍵盤，底層是元件層。成型后的產品體積小巧，能很方便的嵌入防盜鐵門、保險箱柜。

標簽： PIC 單片機設計電子密碼鎖

上傳時間： 2013-10-31

上傳用戶：uuuuuuu
改善基于微控制器的應用的瞬態免疫性能

家電制造業的競爭日益激烈，市場調整壓力越來越大，原始設備制造商們（OEM）為了面對這一挑戰，必須在滿足電磁兼容性的條件下，不斷降低產品的成本。由于強調成本控制，為防止由電源和信號線的瞬變所產生的電器故障而實施必要的瞬態免疫保護，對于家電設計者來說變得更具挑戰性。由于傳統的電源設計和電磁干擾（EMI）控制措施為節約成本讓路，家電設計者必須開發出新的技術來滿足不斷調整的電磁兼容（EMC）需求。本應用筆記探討了瞬態電氣干擾對嵌入式微控制器（MCU）的影響，并提供了切實可行的硬件和軟件設計技術，這些技術可以為電快速瞬變（EFT）、靜電放電（ESD）以及其它電源線或信號線的短時瞬變提供低成本的保護措施。雖然這種探討是主要針對家電制造商，但是也適用于消費電子、工業以及汽車電子方面的應用。低成本的基于MCU 的嵌入式應用特別容易受到ESD 和EFT 影響降低性能。即使是運行在較低時鐘頻率下的微控制器，通常對快速上升時間瞬變也很敏感。這種敏感性歸咎于所使用的工藝技術。如今針對低成本8/16位的MCU的半導體工藝技術所實現的晶體管柵極長度在0.65 μm～0.25 μm范圍內。此范圍內的柵極長度能產生和響應上升時間在次納秒范圍內（或超過300 MHz 的等同帶寬）的信號。因此， MCU 能夠響應進入其引腳的ESD 或EFT 信號。除上述工藝技術之外， MCU 在ESD 或EFT 事件中的性能還會受到IC 設計及其封裝、印刷電路板（PCB）的設計、MCU 上運行的軟件、系統設計以及ESD 或EFT 波形特征的影響。各因素的相對影響（強調對最大影響的貢獻）如圖1 所示。

標簽： 微控制器瞬態免疫性能

上傳時間： 2013-11-09

上傳用戶：Jerry_Chow
Philips微控制器在LIN中的應用

單線LIN局部互連網絡總線采用的是一個新的標準。在性能要求不高的情況下，它使用更低價的解決方案補充了類似CAN 的高端汽車總線的不足，這篇文章講述了在現有的Philips 80C51 微控制器上是如何實現LIN 總線的。

標簽： Philips LIN 微控制器中的應用

上傳時間： 2013-10-08

上傳用戶：xjy441694216
微機測量系統中的抗干擾措施

為了提高測量的可靠性，對測量系統進行抗干擾設計是必不可少的。將硬件抗干擾技術和軟件抗干擾技術結合起來應用于基于微機的精密電感測微系統中。提出了通過從電路合理的布局布線和元器件的篩選以及軟件的數字濾波和零點處理等措施來達到抗干擾的目的。最后通過實驗表明了采用這些措施之后，測量儀器的可靠性和穩定性得到了很大的提高。關健詞:硬件抗干擾軟件杭干擾電感測微儀

標簽： 微機測量系統抗干擾措施

上傳時間： 2013-10-08

上傳用戶：wfeel
分時操作系統思想在單片機編程中的實現

作為嵌入式系統主控單元——單片機，其軟件往往是一個微觀的實時操作系統，且大部分是為某種應用而專門設計的。系統程序有實時過程控制或實時信息處理的能力，要求能夠及時響應隨機發生的外部事件并對該事件做出快速處理。而分時操作系統卻是把CPU的時間劃分成長短基本相同的時間區間，即“時間片”，通過操作系統的管理，把這些時間片依次輪流地分配給各個用戶使用。如果某個作業在時間片結束之前，整個任務還沒有完成，那么該作業就被暫停下來，放棄CPU，等待下一輪循環再繼續做。此時CPU又分配給另一個作業去使用。由于計算機的處理速度很快，只要時間片的間隔取得適當，那么一個用戶作業從用完分配給它的一個時間片到獲得下一個CPU時間片，中間有所“停頓”；但用戶察覺不出來，好像整個系統全由它“獨占”似的。分時操作系統主要具有以下3個特點：① 多路性。用戶通過各自的終端，可以同時使用一個系統。② 及時性。用戶提出的各種要求，能在較短或可容忍的時間內得到響應和處理。③ 獨占性。在分時系統中，雖然允許多個用戶同時使用一個CPU，但用戶之間操作獨立，互不干涉。分時操作系統主要是針對小型機以上的計算機提出的。一般而言，微處理器（MPU）驅動的通用計算機，系統設計人員對每一臺的最終具體應用都是不得而知的，因此，在價格允許的情況下，硬件設計務求CPU時鐘盡可能的快；計算及管理能力盡可能的強；程序和數據存儲器的容量盡可能的大；各種計算機外設的配接盡可能的詳盡等等，特別是采用分時操作系統的機器，因為是一機多用戶的管理系統，它的要求就更高了。相對而言，微控制器（MCU）俗稱單片機，是一個單片集成系統，它將這些或那些計算機所需的外設，諸如程序和數據存儲器、端口以及有關的子系統集成到一片芯片上。從硬件上，單片機系統與采用分時操作系統的計算機系統是無法比擬的。但是，在單片機系統的設計中，設計人員對其最終具體應用是一清二楚的，它的使用環境相對是單一固定的。所控制的過程的可預見性為分時系統思想的實現提供了可能性。具體一點就是：雖然單片機的CPU速度較低，但其任務是可預見的，這樣作業調度將變得簡單而無須占用很多的CPU時間，同時“時間片”的設計是具體而有針對性的，因此可變得很有效。一、單片機分時系統的設計單片機系統往往是一個嵌入式的控制系統，因此目前絕大部分的單片機系統還是一實時系統。能夠真正體現分時系統的設計思想的往往是那些多路重復檢測控制系統。即便是在這些多路重復檢測控制系統中，它的實時性也是非常重要的。也就是說，在單片機系統中應用了分時系統設計思想，但其及時性應首先進行考慮。

標簽： 分時操作系統中的實現單片機編程

上傳時間： 2013-12-23

上傳用戶：佳期如夢
80C51便攜式產品中的低功耗設計

80C51單片機由于功能全面、開發工具較為完善、衍生產品豐富、大量的設計資源可以繼承和共享，得到廣泛的應用。我們設計的一款手持線PDA產品，也選擇80C51單片機作為主、輔CPU，還具備點陣液晶顯示屏、導電橡膠鍵盤、雙IC卡接口、EEPROM存儲器、實時時鐘和串行通信口。由于使用80C51單片機開發，高級語言編程，大大降低了設計的技術風險，產品在較短的時間內就推向了市場。但是，同一些低速的微控制器（如4位單片機）和高速的RISC處理器相比，80C51單片機在功耗上沒有優勢。為了在PDA類產品中發揮80C51單片機的上述特長，我們通過采取軟、硬件配合的一系列措施，加強低電壓、低功耗設計，取得了良好的效果。該機使用一顆3V鈕扣式鋰電池，開機時工作電池小于4mA，瞬間最大工作電流小于20mA,瞬間最大工作電流小于20mA，關機電流小于2μA。一顆電池可以使用較長的時間，達到滿意的設計指標。一、低電壓低功耗設計理論在一個器件中，功耗通常用電流消耗來表示。下式表明消耗的電池與器件特性之間的關系：Icc = C ∫ Vda ≈ ΔV · C · f （1）式中：Icc是器件消耗的電流；Δ是電壓變化的幅值；C是器件電容和輸出容性負載的大??；f是器件運行頻率。從公式（1）可以得到降低系統功耗的理論依據。將器件供電電壓從5V降低3V，可以至少降低40%的功耗。降低器件的工作頻率，也能成比例地降低功耗。

標簽： 80C51 便攜式產品低功耗設計

上傳時間： 2013-10-13

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一種應用于2.45GHz的微帶整流天線設計

為實現對低功耗負載的微波供電，設計了應用于2.45 GHz的微帶整流天線。在接收天線設計中，引入了光子晶體（PBG）結構，提高了接收天線的增益和方向性；在低通濾波器部分引入了缺陷地式（DGS）結構，以相對簡單的結構實現了2.8 GHz低通濾波器特性；最后通過ADS軟件設計得出了用于微帶傳輸線與整流二極管間的匹配電路。將接收天線、低通濾波器和整流電路三部分微帶電路進行整合，完成整流天線的設計。通過實驗測試，該整流天線的增益為4.29 dBi，最高整流效率為63%。通過引入光子晶體結構和缺陷地式結構，在保證整流天線增益和整流效率的基礎上，有效地減小了天線的尺寸，簡化了設計方法。

標簽： 2.45 GHz 應用于天線設計

上傳時間： 2013-10-29

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扇形微帶偏置的理論和ADS詳細設計過程

第1章微帶扇形偏置電路基本理論之一 1 第2章扇形微帶偏置理論之二 4 第3章利用ADS仿真設計扇形微帶偏置的整個過程 6 3.1 計算10GHz時四分之一波長高阻線（假設設計阻抗為100歐）的長度和寬度。 7 3.2 將高阻線和扇形微帶放入電路中，并仿真和優化（注意優化的變量都有哪些） 7 3.3 仿真結果分析（關鍵） 9 3.4 生成版圖 10 3.5 導出到autoCAD中并填充 11 第4章有助于加深理解扇形微帶偏置原理的ADS仿真分析 11 4.1 單根四分之一波長微帶線的仿真 11 4.2 四分之一波長微帶線+扇形微帶線的仿真 12 4.3 我的理解 12

標簽： ADS 詳細設計過程

上傳時間： 2013-10-15

上傳用戶：lanhuaying