摘要：為了解決信號(hào)采集系統(tǒng)的同步串行通訊問題，在理解AVR 單片機(jī)SPI接口的通訊原 理和方法的基礎(chǔ)上，分析了AVR 單片機(jī)SPI接口的工作過程，設(shè)計(jì)了AVR單片機(jī)和串行A/ D轉(zhuǎn)換器的同步串行通訊接口，并用程序描述了SPI接口通訊的過程，實(shí)現(xiàn)了AVR單片機(jī) 通過SPI接口與串行A/D轉(zhuǎn)換器之間的數(shù)據(jù)通訊。最后，用實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方 案的可行性。 關(guān)鍵詞：SPI接口；AVR單片機(jī)；串行A/D
標(biāo)簽： AVR SPI 單片機(jī) 串行AD
上傳時(shí)間： 2013-10-31
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SPI接口讀寫串行EEPROM:93C46為采用3線串行同步總線SPI接口方式的EEPROM，其芯片引腳名稱和功能描述如圖1-1：
上傳時(shí)間： 2013-11-19
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RS-232-C 是PC 機(jī)常用的串行接口,由于信號(hào)電平值較高,易損壞接口電路的芯片,與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL 電路連接。本產(chǎn)品(轉(zhuǎn)接器),可以實(shí)現(xiàn)任意電平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的無源電平轉(zhuǎn)接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口？采用RS-232-C 接口有何特點(diǎn)？傳輸電纜長(zhǎng)度如何考慮？答： 計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。 在串行通訊時(shí)，要求通訊雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同 的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)行通訊。 RS-232-C接口（又稱 EIA RS-232-C）是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970 年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25 個(gè)腳的 DB25 連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。(1) 接口的信號(hào)內(nèi)容實(shí)際上RS-232-C 的25 條引線中有許多是很少使用的，在計(jì)算機(jī)與終端通訊中一般只使用3-9 條引線。(2) 接口的電氣特性 在RS-232-C 中任何一條信號(hào)線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即：邏輯“1”，-5— -15V；邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識(shí)別低至+3V 的信號(hào)作為邏輯“0”，高到-3V的信號(hào) 作為邏輯“1”(3) 接口的物理結(jié)構(gòu) RS-232-C 接口連接器一般使用型號(hào)為DB-25 的25 芯插頭座,通常插頭在DCE 端,插座在DTE端. 一些設(shè)備與PC 機(jī)連接的RS-232-C 接口,因?yàn)椴皇褂脤?duì)方的傳送控制信號(hào),只需三條接口線,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號(hào)地”。所以采用DB-9 的9 芯插頭座，傳輸線采用屏蔽雙絞線。(4) 傳輸電纜長(zhǎng)度由RS-232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于4%的情況下，傳輸電纜長(zhǎng)度應(yīng)為50 英尺，其實(shí)這個(gè)4%的碼元畸變是很保守的，在實(shí)際應(yīng)用中，約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的，所以實(shí)際使用中最大距離會(huì)遠(yuǎn)超過50 英尺，美國(guó)DEC 公司曾規(guī)定允許碼元畸變?yōu)?0%而得出附表2 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中1 號(hào)電纜為屏蔽電纜，型號(hào)為DECP.NO.9107723 內(nèi)有三對(duì)雙絞線，每對(duì)由22# AWG 組成，其外覆以屏蔽網(wǎng)。2 號(hào)電纜為不帶屏蔽的電纜。 2. 什么是RS-485 接口？它比RS-232-C 接口相比有何特點(diǎn)？答： 由于RS-232-C 接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點(diǎn)：（1） 接口的信號(hào)電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因?yàn)榕cTTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL 電路連接。（2） 傳輸速率較低，在異步傳輸時(shí)，波特率為20Kbps。（3） 接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式， 這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。（4） 傳輸距離有限，最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50 英尺，實(shí)際上也只能 用在50 米左右。針對(duì)RS-232-C 的不足，于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn)，RS-485 就是其中之一，它具有以下特點(diǎn)：1. RS-485 的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2—6） V 表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2—6）V 表示。接口信號(hào)電平比RS-232-C 降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且該電平與TTL 電平兼容，可方便與TTL 電路連接。2. RS-485 的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。4. RS-485 接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000 英尺，實(shí)際上可達(dá) 3000 米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1 個(gè)收發(fā)器， 即單站能力。而RS-485 接口在總線上是允許連接多達(dá)128 個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因RS-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性，長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。 因?yàn)镽S485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485 接口連接器采用DB-9 的9 芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口RS485 采用DB-9（針）。3. 采用RS485 接口時(shí)，傳輸電纜的長(zhǎng)度如何考慮？答： 在使用RS485 接口時(shí)，對(duì)于特定的傳輸線經(jīng)，從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸所允許的最大電纜長(zhǎng)度是數(shù)據(jù)信號(hào)速率的函數(shù)，這個(gè) 長(zhǎng)度數(shù)據(jù)主要是受信號(hào)失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長(zhǎng)度與信號(hào)速率的關(guān)系曲線是使用24AWG 銅芯雙絞電話電纜（線 徑為0.51mm），線間旁路電容為52.5PF/M，終端負(fù)載電阻為100 歐 時(shí)所得出。（曲線引自GB11014-89 附錄A）。由圖中可知，當(dāng)數(shù)據(jù)信 號(hào)速率降低到90Kbit/S 以下時(shí)，假定最大允許的信號(hào)損失為6dBV 時(shí)， 則電纜長(zhǎng)度被限制在1200M。實(shí)際上，圖中的曲線是很保守的，在實(shí) 用時(shí)是完全可以取得比它大的電纜長(zhǎng)度。 當(dāng)使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長(zhǎng)度是不相同的。例 如：當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)速率為600Kbit/S 時(shí)，采用24AWG 電纜，由圖可知最 大電纜長(zhǎng)度是200m，若采用19AWG 電纜（線徑為0。91mm）則電纜長(zhǎng) 度將可以大于200m； 若采用28AWG 電纜（線徑為0。32mm）則電纜 長(zhǎng)度只能小于200m。
上傳時(shí)間： 2013-10-11
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串行口是計(jì)算機(jī)一種常用的接口，具有連接線少，通訊簡(jiǎn)單，得到廣泛的使用。常用的串口是RS-232-C接口(又稱EIA RS-232-C)它是在1970年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是"數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)"該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25個(gè)腳的DB25連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。傳輸距離在碼元畸變小于4%的情況下，傳輸電纜長(zhǎng)度應(yīng)為50英尺。 Linux操作系統(tǒng)從一開始就對(duì)串行口提供了很好的支持，本文就Linux下的串行口通訊編程進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹.
標(biāo)簽： 串行口 計(jì)算機(jī) 接口
上傳時(shí)間： 2013-12-16
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介紹一種運(yùn)用PIC16F84單片機(jī)實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)串行通信的方法，并給出其硬件接口電路及通信源程序。關(guān)鍵詞 異步串行通信 發(fā)送與接收 VB4 Win95 串口查詢法 1 前言 美國(guó)Microchip公司的PIC16系列單片機(jī)是一種新型的CMOS工藝的8位單片機(jī)。其中，PIC16FXX單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器為電可擦除閃速存儲(chǔ)器（flash），可多次修改程序，甚至可以在線編程。PIC16F83和PIC16F84片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器除RAM外，還有64字節(jié)的EEPROM，可以當(dāng)作一般的或非易失性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器使用，簡(jiǎn)單方便。它還具有片內(nèi)上電復(fù)位、延時(shí)電路、看門狗電路等。另外，PIC16系列單片機(jī)功耗極低，因而是一種非常適合在各種便攜式設(shè)備中使用的高性價(jià)比的單片機(jī)，并已經(jīng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 但是在許多需要大量計(jì)算的運(yùn)用中，還必須借助微機(jī)的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力。這樣必須通過通信電路實(shí)現(xiàn)PIC單片機(jī)與微機(jī)間的可靠數(shù)據(jù)傳輸。有的PIC16單片機(jī)內(nèi)并沒有提供串行口，所以串行通信必須通過自己設(shè)計(jì)的硬件電路和通信軟件來實(shí)現(xiàn)。 下面介紹用查詢法實(shí)現(xiàn)異步串行通訊的方法。同時(shí)給出了用PIC16F84單片機(jī)的兩個(gè)I/O口模擬2線串行口的硬件接口電路、程序流程框圖、單片機(jī)內(nèi)通信程序以及微機(jī)內(nèi)的通信程序等。2 硬件實(shí)現(xiàn)方法與電路 PIC16F84的程序存儲(chǔ)器由1K×14的閃速（flash）存儲(chǔ)器構(gòu)成，它只有13條I/O口，1個(gè)定時(shí)器，為了盡量節(jié)省單片機(jī)的軟硬件資源，采用下述異步串行通信的實(shí)現(xiàn)方法。 如圖1所示，PIC16F84在4MHz時(shí)鐘下，采用半雙工方式，可實(shí)現(xiàn)9600波特率的異步串行數(shù)據(jù)通信，1位停止位，8位數(shù)據(jù)位，無校驗(yàn)位。接收和發(fā)送以低位在先（一般模式），采用軟件延時(shí)。為節(jié)省篇幅，單片機(jī)內(nèi)的通信程序中未提供任何握手協(xié)議，用戶可根據(jù)自己的需要在軟件中加入握手方式。
標(biāo)簽： PIC 16 PC機(jī) 單片機(jī)
上傳時(shí)間： 2014-12-27
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LM3S系列單片機(jī)串行(UART)升級(jí)方案解決 介紹LM3S系列單片機(jī)如何通過串行（UART）接口更新用戶程序。
標(biāo)簽： LM3S UART 單片機(jī)串行 方案
上傳時(shí)間： 2013-12-17
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很有用的單片機(jī)開發(fā)源碼！（89C2051）包括了紅外遙控器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、VB5.0 與AT89C2051通訊、單片機(jī)間RS485多機(jī)通訊、AT24C02/04/08/16 串行存儲(chǔ)器與 89C2051接口等子程序。
標(biāo)簽： 89C2051 C2051 2051 AT
上傳時(shí)間： 2014-01-25
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現(xiàn)代社會(huì)信息量爆炸式增長(zhǎng)，由于網(wǎng)絡(luò)、多媒體等新技術(shù)的發(fā)展，用戶對(duì)帶寬和速度的需求快速增加。并行傳輸技術(shù)由于時(shí)鐘抖動(dòng)和偏移，以及PCB布線的困難，使得傳輸速率的進(jìn)一步提升面臨設(shè)計(jì)的極限；而高速串行通信技術(shù)憑借其帶寬大、抗干擾性強(qiáng)和接口簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，正迅速取代傳統(tǒng)的并行技術(shù)，成為業(yè)界的主流。 本論文針對(duì)目前比較流行并且有很大發(fā)展?jié)摿Φ膬煞N高速串行接口電路——高速鏈路口和Rocket I/O進(jìn)行研究，并以Xilinx公司最新款的Virtex-5 FPGA為研究平臺(tái)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。本論文的主要工作是以某低成本相控陣?yán)走_(dá)信號(hào)處理機(jī)為設(shè)計(jì)平臺(tái)，在其中的一塊信號(hào)處理板上，進(jìn)行了基于LVDS(Low VoltageDifferential Signal)技術(shù)的高速LinkPort(鏈路口)設(shè)計(jì)和基于CML(Current ModeLogic)技術(shù)的Rocket I/O高速串行接口設(shè)計(jì)。首先在FPGA的軟件中進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和功能、時(shí)序的仿真，當(dāng)仿真驗(yàn)證通過之后，重點(diǎn)是在硬件平臺(tái)上進(jìn)行調(diào)試。硬件調(diào)試驗(yàn)證的方法是將DSP TS201的鏈路口功能與在FPGA中的模擬高速鏈路口相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的互相傳送，接收和發(fā)送的數(shù)據(jù)相同，證明了高速鏈路口設(shè)計(jì)的正確性。并且在硬件調(diào)試時(shí)對(duì)Rocket IO GTP收發(fā)器進(jìn)行回環(huán)設(shè)計(jì)，經(jīng)過回環(huán)之后接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù)相同，證明了Rocket I/O高速串行接口設(shè)計(jì)的正確性。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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國(guó)家863項(xiàng)目“飛行控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)FC通信卡研制”的任務(wù)是研究設(shè)計(jì)符合CPCI總線標(biāo)準(zhǔn)的FC通信卡。本課題是這個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)一步引伸，用于設(shè)計(jì)SCI串行通信接口，以實(shí)現(xiàn)環(huán)上多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間的高速串行通信。 本文以此項(xiàng)目為背景，對(duì)基于FPGA的SCI串行通信接口進(jìn)行研究與實(shí)現(xiàn)。論文先概述SCI協(xié)議，接著對(duì)SCI串行通信接口的兩個(gè)模塊：SCI節(jié)點(diǎn)模型模塊和CPCI總線接口模塊的功能和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。 SCI節(jié)模型包含Aurora收發(fā)模塊、中斷進(jìn)程、旁路FIFO、接受和發(fā)送存儲(chǔ)器、地址解碼、MUX。在SCI節(jié)點(diǎn)模型的實(shí)現(xiàn)上，利用FPGA內(nèi)嵌的RocketIO高速串行收發(fā)器實(shí)現(xiàn)主機(jī)之間的高速串行通信，并利用Aurora IP核實(shí)現(xiàn)了Aurora鏈路層協(xié)議；設(shè)計(jì)一個(gè)同步FIFO實(shí)現(xiàn)旁路FIFO；利用FPGA上的塊RAM實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收存儲(chǔ)器；中斷進(jìn)程、地址解碼和多路復(fù)合分別在控制邏輯中實(shí)現(xiàn)。 CPCI總線接口包括PCI核、PCI核的配置模塊以及用戶邏輯三個(gè)部分。本課題中，采用FPGA+PCI軟核的方法來實(shí)現(xiàn)CPCI總線接口。PCI核作為PCI總線與用戶邏輯之間的橋梁：PCI核的配置模塊負(fù)責(zé)對(duì)PCI核進(jìn)行配置，得到用戶需要的PCI核；用戶邏輯模塊負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)整個(gè)通信接口具體的內(nèi)部邏輯功能；并引入中斷機(jī)制來提高SCI通信接口與主機(jī)之間數(shù)據(jù)交換的速率。 設(shè)計(jì)選用硬件描述語(yǔ)言VerilogHDL和VHDL，在開發(fā)工具Xilinx ISE7.1中完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、綜合、布局布線，利用Modelsim進(jìn)行功能及時(shí)序仿真，使用DriverWorks為SCI串行通信接口編寫WinXP下的驅(qū)動(dòng)程序，用VC++6.0編寫相應(yīng)的測(cè)試應(yīng)用程序。最后，將FPGA設(shè)計(jì)下載到FC通信卡中運(yùn)行，并利用ISE內(nèi)嵌的ChipScope Pro虛擬邏輯分析儀對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，運(yùn)行結(jié)果正常。 文章最后分析傳輸性能上的原因，指出工作中的不足之處和需要進(jìn)一步完善的地方。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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I2C(Inter Integrated Circuits)是Philips公司開發(fā)的用于芯片之間連接的串行總線，以其嚴(yán)格的規(guī)范、卓越的性能、簡(jiǎn)便的操作和眾多帶I2C接口的外圍器件而得到廣泛的應(yīng)用并受到普遍的歡迎。 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)設(shè)計(jì)靈活、速度快，在數(shù)字專用集成電路的設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。本論文主要討論了如何利用Verilog/FPGA來實(shí)現(xiàn)一個(gè)隨機(jī)讀/寫的I2C接口電路，實(shí)現(xiàn)與外圍I2C接口器件E2PROM進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)讀、寫等功能，傳輸速率實(shí)現(xiàn)為100KBps。在Modelsim6.0仿真軟件環(huán)境中進(jìn)行仿真，在Xilinx公司的ISE9.li開發(fā)平臺(tái)上進(jìn)行了下載，搭建外圍電路，用Agilem邏輯分析儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，分析測(cè)試結(jié)果。 首先，介紹了微電子設(shè)計(jì)的發(fā)展概況以及設(shè)計(jì)流程，重點(diǎn)介紹了HDL/FPGA的設(shè)計(jì)流程。其次，對(duì)I2C串行總線進(jìn)行了介紹，重點(diǎn)說明了總線上的數(shù)據(jù)傳輸格式并對(duì)所使用的AT24C02 E2PROM存儲(chǔ)器的讀／寫時(shí)序作了介紹。第三，基于Verilog _HDL設(shè)計(jì)了隨機(jī)讀/寫的I2C接口電路、測(cè)試模塊和顯示電路；接口電路由同步有限狀態(tài)機(jī)(FSM)來實(shí)現(xiàn)；測(cè)試模塊首先將數(shù)據(jù)寫入到AT24C02的指定地址，接著將寫入的數(shù)據(jù)讀出，并將兩個(gè)數(shù)據(jù)顯示在外圍LED數(shù)碼管和發(fā)光二極管上，從而直觀地比較寫入和輸出的數(shù)據(jù)的正確性。FPGA下載芯片為Xilinx SPARTAN Ⅲ XC3S200。第四，用Agilent邏輯分析儀進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的采集，分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序，從而驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的正確性。最后，論文對(duì)所取得的研究成果進(jìn)行了總結(jié)，并展望了下一步的工作。
上傳時(shí)間： 2013-06-27
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