隨著FPGA(FieldProgrammableGateArray)器件的應(yīng)用越來越廣泛且重要,F(xiàn)PGA的測試技術(shù)也得到了廣泛重視和研究。基于FPGA可編程的特性,應(yīng)用獨立的測試(工廠測試)需要設(shè)計數(shù)個測試編程和測試向量來完成FPGA的測試,確保芯片在任何用戶可能的編程下都可靠工作。 本論文正是針對上述問題,以XilinxXC4000E系列FPGA為主要的研究對象,在詳細研究FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,基于“分治法”的基本思路對FPGA的測試理論和方法做了探索性研究。 研究完成了對可編程邏輯模塊(ConfigrableLogicBlock)及其子模塊的測試。主要基于“分治法”對CLB及其子模塊進位邏輯(CLM)、查找表(LUT)的RAM工作模式等進行了測試劃分,分別實現(xiàn)了以“一維陣列”為基礎(chǔ)的測試配置和測試向量,以較少了測試編程次數(shù)完成了所有CLB資源的測試。 研究完成了對互連資源(ConfigrableInterconnectResource)的測試。基于普通數(shù)據(jù)總線的測試方法,針對互連資源主要由線段和NMOS開關(guān)管組成的特點及其自身的故障模型,通過手工連線實現(xiàn)測試配置,僅通過4次編程就實現(xiàn)了對其完全測試。 在測試理論研究的基礎(chǔ)上,我們開發(fā)了能對FPGA器件進行實際測試的測試平臺。基于硬件仿真器的測試平臺通過高速光纖連接工作站上的EDA仿真軟件,把軟件語言描述的測試波形通過硬件仿真器轉(zhuǎn)化為真實測試激勵,測試響應(yīng)再讀回到仿真軟件進行觀察,能夠靈活、快速的完成FPGA器件的配置和測試。該平臺在國內(nèi)首次實現(xiàn)了軟硬件協(xié)同在線測試FPGA。在該平臺支持下,我們成功完成了對各軍、民用型號FPGA的測試任務(wù)。 本研究成果為國內(nèi)自主研發(fā)FPGA器件提供了有力保障,具有重大科研與實踐價值,成功解決了國外公司在FPGA測試技術(shù)上的壟斷問題,幫助國產(chǎn)FPGA器件實現(xiàn)完全國產(chǎn)化。
上傳時間: 2013-05-17
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簡易負離子發(fā)生器負離子增加,對人有催眠、止汗、鎮(zhèn)痛、增進食欲,使人精神爽快,消除疲勞的作用。圖1是負離子發(fā)生器電路圖。220V交流市電經(jīng)D1整流后向C3和C2充電,當C2充電至氖泡導通并觸發(fā)SCR導通時,C3經(jīng)SCR、B的L1放電,經(jīng)B感應(yīng)升壓后,由D2反向整流得8kV直流高壓使發(fā)生器M的分子電離而產(chǎn)生負離子。調(diào)整R3的阻值可以改變觸發(fā)頻率和輸出電壓。調(diào)整時必須注意安全,更換元件需撥下電源插頭
標簽: 負離子發(fā)生器
上傳時間: 2013-10-29
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本文介紹了一種通過TTL 系列邏輯門級時序邏輯芯片設(shè)計模擬汽車尾燈工作情況電路的方法。主要闡述了通過555 系列來制作脈沖產(chǎn)生器,任意進制的計數(shù)器和譯碼器的改用等一系列方法,以及顯示驅(qū)動和模式控制的電路設(shè)計。設(shè)計通過發(fā)光二極管模擬汽車尾燈來實現(xiàn)了汽車在行駛時候的四種情況:正常行駛,左拐彎,右拐彎,緊急剎車。
上傳時間: 2013-10-15
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本書從應(yīng)用的角度,詳細地介紹了MCS-51單片機的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、各種硬件接口設(shè)計、各種常用的數(shù)據(jù)運算和處理程序及接口驅(qū)動程序的設(shè)計以及MCS-51單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計,并對MCS-51單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中的抗干擾技術(shù)以及各種新器件也作了詳細的介紹。本書突出了選取內(nèi)容的實用性、典型性。書中的應(yīng)用實例,大多來自科研工作及教學實踐,且經(jīng)過檢驗,內(nèi)容豐富、翔實。 本書可作為工科院校的本科生、研究生、專科生學習MCS-51單片機課程的教材,也可供從事自動控制、智能儀器儀表、測試、機電一體化以及各類從事MCS-51單片機應(yīng)用的工程技術(shù)人員參考。 第一章 單片微型計等機概述 1.1 單片機的歷史及發(fā)展概況 1.2 單片機的發(fā)展趨勢 1.3 單片機的應(yīng)用 1.3.1 單片機的特點 1.3.2 單片機的應(yīng)用范圍 1.4 8位單片機的主要生產(chǎn)廠家和機型 1.5 MCS-51系列單片機 第二章 MCS-51單片機的硬件結(jié)構(gòu) 2.1 MCS-51單片機的硬件結(jié)構(gòu) 2.2 MCS-51的引腳 2.2.1 電源及時鐘引腳 2.2.2 控制引腳 2.2.3 I/O口引腳 2.3 MCS-51單片機的中央處理器(CPU) 2.3.1 運算部件 2.3.2 控制部件 2.4 MCS-51存儲器的結(jié)構(gòu) 2.4.1 程序存儲器 2.4.2 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 2.4.3 特殊功能寄存器(SFR) 2.4.4 位地址空間 2.4.5 外部數(shù)據(jù)存儲器 2.5 I/O端口 2.5.1 I/O口的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2.5.2 I/O口的讀操作 2.5.3 I/O口的寫操作及負載能力 2.6 復位電路 2.6.1 復位時各寄存器的狀態(tài) 2.6.2 復位電路 2.7 時鐘電路 2.7.1 內(nèi)部時鐘方式 2.7.2 外部時鐘方式 2.7.3 時鐘信號的輸出 第三章 MCS-51的指令系統(tǒng) 3.1 MCS-51指令系統(tǒng)的尋址方式 3.1.1 寄存器尋址 3.1.2 直接尋址 3.1.3 寄存器間接尋址 3.1.4 立即尋址 3.1.5 基址寄存器加變址寄存器間址尋址 3.2 MCS-51指令系統(tǒng)及一般說明 3.2.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 3.2.2 算術(shù)操作類指令 3.2.3 邏輯運算指令 3.2.4 控制轉(zhuǎn)移類指令 3.2.5 位操作類指令 第四章 MCS-51的定時器/計數(shù)器 4.1 定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu) 4.1.1 工作方式控制寄存器TMOD 4.1.2 定時器/計數(shù)器控制寄存器TCON 4.2 定時器/計數(shù)器的四種工作方式 4.2.1 方式0 4.2.2 方式1 4.2.3 方式2 4.2.4 方式3 4.3 定時器/計數(shù)器對輸入信號的要求 4.4 定時器/計數(shù)器編程和應(yīng)用 4.4.1 方式o應(yīng)用(1ms定時) 4.4.2 方式1應(yīng)用 4.4.3 方式2計數(shù)方式 4.4.4 方式3的應(yīng)用 4.4.5 定時器溢出同步問題 4.4.6 運行中讀定時器/計數(shù)器 4.4.7 門控制位GATE的功能和使用方法(以T1為例) 第五章 MCS-51的串行口 5.1 串行口的結(jié)構(gòu) 5.1.1 串行口控制寄存器SCON 5.1.2 特殊功能寄存器PCON 5.2 串行口的工作方式 5.2.1 方式0 5.2.2 方式1 5.2.3 方式2 5.2.4 方式3 5.3 多機通訊 5.4 波特率的制定方法 5.4.1 波特率的定義 5.4.2 定時器T1產(chǎn)生波特率的計算 5.5 串行口的編程和應(yīng)用 5.5.1 串行口方式1應(yīng)用編程(雙機通訊) 5.5.2 串行口方式2應(yīng)用編程 5.5.3 串行口方式3應(yīng)用編程(雙機通訊) 第六章 MCS-51的中斷系統(tǒng) 6.1 中斷請求源 6.2 中斷控制 6.2.1 中斷屏蔽 6.2.2 中斷優(yōu)先級優(yōu) 6.3 中斷的響應(yīng)過程 6.4 外部中斷的響應(yīng)時間 6.5 外部中斷的方式選擇 6.5.1 電平觸發(fā)方式 6.5.2 邊沿觸發(fā)方式 6.6 多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計 6.6.1 定時器作為外部中斷源的使用方法 6.6.2 中斷和查詢結(jié)合的方法 6.6.3 用優(yōu)先權(quán)編碼器擴展外部中斷源 第七章 MCS-51單片機擴展存儲器的設(shè)計 7.1 概述 7.1.1 只讀存儲器 7.1.2 可讀寫存儲器 7.1.3 不揮發(fā)性讀寫存儲器 7.1.4 特殊存儲器 7.2 存儲器擴展的基本方法 7.2.1 MCS-51單片機對存儲器的控制 7.2.2 外擴存儲器時應(yīng)注意的問題 7.3 程序存儲器EPROM的擴展 7.3.1 程序存儲器的操作時序 7.3.2 常用的EPROM芯片 7.3.3 外部地址鎖存器和地址譯碼器 7.3.4 典型EPROM擴展電路 7.4 靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲的器擴展 7.4.1 外擴數(shù)據(jù)存儲器的操作時序 7.4.2 常用的SRAM芯片 7.4.3 64K字節(jié)以內(nèi)SRAM的擴展 7.4.4 超過64K字節(jié)SRAM擴展 7.5 不揮發(fā)性讀寫存儲器擴展 7.5.1 EPROM擴展 7.5.2 SRAM掉電保護電路 7.6 特殊存儲器擴展 7.6.1 雙口RAMIDT7132的擴展 7.6.2 快擦寫存儲器的擴展 7.6.3 先進先出雙端口RAM的擴展 第八章 MCS-51擴展I/O接口的設(shè)計 8.1 擴展概述 8.2 MCS-51單片機與可編程并行I/O芯片8255A的接口 8.2.1 8255A芯片介紹 8.2.2 8031單片機同8255A的接口 8.2.3 接口應(yīng)用舉例 8.3 MCS-51與可編程RAM/IO芯片8155H的接口 8.3.1 8155H芯片介紹 8.3.2 8031單片機與8155H的接口及應(yīng)用 8.4 用MCS-51的串行口擴展并行口 8.4.1 擴展并行輸入口 8.4.2 擴展并行輸出口 8.5 用74LSTTL電路擴展并行I/O口 8.5.1 用74LS377擴展一個8位并行輸出口 8.5.2 用74LS373擴展一個8位并行輸入口 8.5.3 MCS-51單片機與總線驅(qū)動器的接口 8.6 MCS-51與8253的接口 8.6.1 邏輯結(jié)構(gòu)與操作編址 8.6.2 8253工作方式和控制字定義 8.6.3 8253的工作方式與操作時序 8.6.4 8253的接口和編程實例 第九章 MCS-51與鍵盤、打印機的接口 9.1 LED顯示器接口原理 9.1.1 LED顯示器結(jié)構(gòu) 9.1.2 顯示器工作原理 9.2 鍵盤接口原理 9.2.1 鍵盤工作原理 9.2.2 單片機對非編碼鍵盤的控制方式 9.3 鍵盤/顯示器接口實例 9.3.1 利用8155H芯片實現(xiàn)鍵盤/顯示器接口 9.3.2 利用8031的串行口實現(xiàn)鍵盤/顯示器接口 9.3.3 利用專用鍵盤/顯示器接口芯片8279實現(xiàn)鍵盤/顯示器接口 9.4 MCS-51與液晶顯示器(LCD)的接口 9.4.1 LCD的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 9.4.2 點陣式液晶顯示控制器HD61830介紹 9.5 MCS-51與微型打印機的接口 9.5.1 MCS-51與TPμp-40A/16A微型打印機的接口 9.5.2 MCS-51與GP16微型打印機的接口 9.5.3 MCS-51與PP40繪圖打印機的接口 9.6 MCS-51單片機與BCD碼撥盤的接口設(shè)計 9.6.1 BCD碼撥盤 9.6.2 BCD碼撥盤與單片機的接口 9.6.3 撥盤輸出程序 9.7 MCS-51單片機與CRT的接口 9.7.1 SCIBCRT接口板的主要特點及技術(shù)參數(shù) 9.7.2 SCIB接口板的工作原理 9.7.3 SCIB與MCS-51單片機的接口 9.7.4 SCIB的CRT顯示軟件設(shè)計方法 第十章 MCS-51與D/A、A/D的接口 10.1 有關(guān)DAC及ADC的性能指標和選擇要點 10.1.1 性能指標 10.1.2 選擇ABC和DAC的要點 10.2 MCS-51與DAC的接口 10.2.1 MCS-51與DAC0832的接口 10.2.2 MCS-51同DAC1020及DAC1220的接口 10.2.3 MCS-51同串行輸入的DAC芯片AD7543的接口 10.3 MCS-51與ADC的接口 10.3.1 MCS-51與5G14433(雙積分型)的接口 10.3.2 MCS-51與ICL7135(雙積分型)的接口 10.3.3 MCS-51與ICL7109(雙積分型)的接口 10.3.4 MCS-51與ADC0809(逐次逼近型)的接口 10.3.5 8031AD574(逐次逼近型)的接口 10.4 V/F轉(zhuǎn)換器接口技術(shù) 10.4.1 V/F轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的方法 10.4.2 常用V/F轉(zhuǎn)換器LMX31簡介 10.4.3 V/F轉(zhuǎn)換器與MCS-51單片機接口 10.4.4 LM331應(yīng)用舉例 第十一章 標準串行接口及應(yīng)用 11.1 概述 11.2 串行通訊的接口標準 11.2.1 RS-232C接口 11.2.2 RS-422A接口 11.2.3 RS-485接口 11.2.4 各種串行接口性能比較 11.3 雙機串行通訊技術(shù) 11.3.1 單片機雙機通訊技術(shù) 11.3.2 PC機與8031單片機雙機通訊技術(shù) 11.4 多機串行通訊技術(shù) 11.4.1 單片機多機通訊技術(shù) 11.4.2 IBM-PC機與單片機多機通訊技術(shù) 11.5 串行通訊中的波特率設(shè)置技術(shù) 11.5.1 IBM-PC/XT系統(tǒng)中波特率的產(chǎn)生 11.5.2 MCS-51單片機串行通訊波特率的確定 11.5.3 波特率相對誤差范圍的確定方法 11.5.4 SMOD位對波特率的影響 第十二章 MCS-51的功率接口 12.1 常用功率器件 12.1.1 晶閘管 12.1.2 固態(tài)繼電器 12.1.3 功率晶體管 12.1.4 功率場效應(yīng)晶體管 12.2 開關(guān)型功率接口 12.2.1 光電耦合器驅(qū)動接口 12.2.2 繼電器型驅(qū)動接口 12.2.3 晶閘管及脈沖變壓器驅(qū)動接口 第十三章 MCS-51單片機與日歷的接口設(shè)計 13.1 概述 13.2 MCS-51單片機與實時日歷時鐘芯片MSM5832的接口設(shè)計 13.2.1 MSM5832性能及引腳說明 13.2.2 MSM5832時序分析 13.2.3 8031單片機與MSM5832的接口設(shè)計 13.3 MCS-51單片機與實時日歷時鐘芯片MC146818的接口設(shè)計 13.3.1 MC146818性能及引腳說明 13.3.2 MC146818芯片地址分配及各單元的編程 13.3.3 MC146818的中斷 13.3.4 8031單片機與MC146818的接口電路設(shè)計 13.3.5 8031單片機與MC146818的接口軟件設(shè)計 第十四章 MCS-51程序設(shè)計及實用子程序 14.1 查表程序設(shè)計 14.2 散轉(zhuǎn)程序設(shè)計 14.2.1 使用轉(zhuǎn)移指令表的散轉(zhuǎn)程序 14.2.2 使用地地址偏移量表的散轉(zhuǎn)程序 14.2.3 使用轉(zhuǎn)向地址表的散轉(zhuǎn)程序 14.2.4 利用RET指令實現(xiàn)的散轉(zhuǎn)程序 14.3 循環(huán)程序設(shè)計 14.3.1 單循環(huán) 14.3.2 多重循環(huán) 14.4 定點數(shù)運算程序設(shè)計 14.4.1 定點數(shù)的表示方法 14.4.2 定點數(shù)加減運算 14.4.3 定點數(shù)乘法運算 14.4.4 定點數(shù)除法 14.5 浮點數(shù)運算程序設(shè)計 14.5.1 浮點數(shù)的表示 14.5.2 浮點數(shù)的加減法運算 14.5.3 浮點數(shù)乘除法運算 14.5.4 定點數(shù)與浮點數(shù)的轉(zhuǎn)換 14.6 碼制轉(zhuǎn)換 ……
標簽: MCS 51 單片機 應(yīng)用設(shè)計
上傳時間: 2013-11-06
上傳用戶:xuanjie
摘要:介紹一種基于單片機AT89C51和V/F轉(zhuǎn)換器LM331的壓力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),該系統(tǒng)以AT89C51單片機為核心,實時測量由壓力傳感器MPXV5004G檢測的壓力。與傳統(tǒng)電路設(shè)計相比較,其外部硬件電路少,結(jié)構(gòu)簡單,無較大的時延。只要對其功能進行擴展,能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)控制。關(guān)鍵詞:壓力傳感器,V/F轉(zhuǎn)換器,單片機,頻率測量,LM331
上傳時間: 2013-10-09
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PIC 單片機之發(fā)生器 摘要:在UPS 不間斷電源系統(tǒng)的設(shè)計中,與外部交流電壓鎖相的50Hz 正弦信號發(fā)生器是十分關(guān)鍵的一部分,本文介紹了一種利用數(shù)字信號處理技術(shù)通過PIC 單片機實現(xiàn)此電路的方法。
上傳時間: 2014-01-08
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單片機實用接口技術(shù)介紹了MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)的各種實用接口技術(shù)及其配置。內(nèi)容包括:MCS-51系列單片機組成原理:應(yīng)用系統(tǒng)擴展、開發(fā)與調(diào)試;鍵盤輸入接口的設(shè)計及調(diào)試;打印機和顯示器接口及設(shè)計實例;模擬輸入通道接口技術(shù);A/D、D/A、接口技術(shù)及在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計;V/F轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)、串行通訊接口技術(shù)以及其它與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計有關(guān)的實用技術(shù)等。本書是為滿足廣大科技工作者從事單片機應(yīng)用系統(tǒng)軟件、硬件設(shè)計的需要而編寫的,具有內(nèi)容新穎、實用、全面的特色。所有的接口設(shè)計都包括詳細的設(shè)計步驟、硬件線路圖及故障分析,并附有測試程序清單。書中大部分接口軟、硬件設(shè)計實例都是作者多年來從事單片機應(yīng)用和開發(fā)工作的經(jīng)驗總結(jié),實用性和工程性較強,尤其是對應(yīng)用系統(tǒng)中必備的鍵盤、顯示器、打印機、A/D、D/A通訊接口設(shè)計、模擬信號處理及開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用舉例甚多,目的是讓將要開始和正在從事單片機應(yīng)用開發(fā)的科研人員根據(jù)自己的實際需要來選擇應(yīng)用,一書在手即可基本完成單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工作。 MCS-51系列單片機實用接口技術(shù)目錄 第一章 MCS51系列單片機組成原理第二章 MCS-51單片機系統(tǒng)擴展第三章 MCS-51單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)第四章 鍵盤及其按口技術(shù)第五章 顯示器接口設(shè)計第六章 打印機接口設(shè)計第七章 模擬輸入通道接口技術(shù)第八章 D/A轉(zhuǎn)換器與MSC-51單片機的接口設(shè)計與實踐第九章 A/D轉(zhuǎn)換器與MCS-51單片機的接口設(shè)計與實踐 第十章 V/F轉(zhuǎn)換器接口技術(shù) 第十一章 串行通訊按日技術(shù)第十二章應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中的實用技術(shù)附錄AMCS51單片機指令速查表附錄一常用EPROM固化電壓參考表
上傳時間: 2013-11-24
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MCS-51系列單片機實用接口技術(shù)全面、系統(tǒng)地介紹了MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)的各種實用接口技術(shù)及其配置。內(nèi)容包括:MCS-51系列單片機組成原理:應(yīng)用系統(tǒng)擴展、開發(fā)與調(diào)試;鍵盤輸入接口的設(shè)計及調(diào)試;打印機和顯示器接口及設(shè)計實例;模擬輸入通道接口技術(shù);A/D、D/A、接口技術(shù)及在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計;V/F轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)、串行通訊接口技術(shù)以及其它與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計有關(guān)的實用技術(shù)等。本書是為滿足廣大科技工作者從事單片機應(yīng)用系統(tǒng)軟件、硬件設(shè)計的需要而編寫的,具有內(nèi)容新穎、實用、全面的特色。所有的接口設(shè)計都包括詳細的設(shè)計步驟、硬件線路圖及故障分析,并附有測試程序清單。書中大部分接口軟、硬件設(shè)計實例都是作者多年來從事單片機應(yīng)用和開發(fā)工作的經(jīng)驗總結(jié),實用性和工程性較強,尤其是對應(yīng)用系統(tǒng)中必備的鍵盤、顯示器、打印機、A/D、D/A通訊接口設(shè)計、模擬信號處理及開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用舉例甚多,目的是讓將要開始和正在從事單片機應(yīng)用開發(fā)的科研人員根據(jù)自己的實際需要來選擇應(yīng)用,一書在手即可基本完成單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工作。 MCS-51系列單片機實用接口技術(shù)目錄 第一章 MCS51系列單片機組成原理第二章 MCS-51單片機系統(tǒng)擴展第三章 MCS-51單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)第四章 鍵盤及其按口技術(shù)第五章 顯示器接口設(shè)計第六章 打印機接口設(shè)計第七章 模擬輸入通道接口技術(shù)第八章 D/A轉(zhuǎn)換器與MSC-51單片機的接口設(shè)計與實踐第九章 A/D轉(zhuǎn)換器與MCS-51單片機的接口設(shè)計與實踐 第十章 V/F轉(zhuǎn)換器接口技術(shù) 第十一章 串行通訊按日技術(shù)第十二章應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中的實用技術(shù)附錄AMCS51單片機指令速查表附錄一常用EPROM固化電壓參考表
上傳時間: 2013-11-04
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單片機應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù):第1章 電磁干擾控制基礎(chǔ). 1.1 電磁干擾的基本概念1 1.1.1 噪聲與干擾1 1.1.2 電磁干擾的形成因素2 1.1.3 干擾的分類2 1.2 電磁兼容性3 1.2.1 電磁兼容性定義3 1.2.2 電磁兼容性設(shè)計3 1.2.3 電磁兼容性常用術(shù)語4 1.2.4 電磁兼容性標準6 1.3 差模干擾和共模干擾8 1.3.1 差模干擾8 1.3.2 共模干擾9 1.4 電磁耦合的等效模型9 1.4.1 集中參數(shù)模型9 1.4.2 分布參數(shù)模型10 1.4.3 電磁波輻射模型11 1.5 電磁干擾的耦合途徑14 1.5.1 傳導耦合14 1.5.2 感應(yīng)耦合(近場耦合)15 .1.5.3 電磁輻射耦合(遠場耦合)15 1.6 單片機應(yīng)用系統(tǒng)電磁干擾控制的一般方法16 第2章 數(shù)字信號耦合與傳輸機理 2.1 數(shù)字信號與電磁干擾18 2.1.1 數(shù)字信號的開關(guān)速度與頻譜18 2.1.2 開關(guān)暫態(tài)電源尖峰電流噪聲22 2.1.3 開關(guān)暫態(tài)接地反沖噪聲24 2.1.4 高速數(shù)字電路的EMI特點25 2.2 導線阻抗與線間耦合27 2.2.1 導體交直流電阻的計算27 2.2.2 導體電感量的計算29 2.2.3 導體電容量的計算31 2.2.4 電感耦合分析32 2.2.5 電容耦合分析35 2.3 信號的長線傳輸36 2.3.1 長線傳輸過程的數(shù)學描述36 2.3.2 均勻傳輸線特性40 2.3.3 傳輸線特性阻抗計算42 2.3.4 傳輸線特性阻抗的重復性與阻抗匹配44 2.4 數(shù)字信號傳輸過程中的畸變45 2.4.1 信號傳輸?shù)娜肷浠?5 2.4.2 信號傳輸?shù)姆瓷浠?6 2.5 信號傳輸畸變的抑制措施49 2.5.1 最大傳輸線長度的計算49 2.5.2 端點的阻抗匹配50 2.6 數(shù)字信號的輻射52 2.6.1 差模輻射52 2.6.2 共模輻射55 2.6.3 差模和共模輻射比較57 第3章 常用元件的可靠性能與選擇 3.1 元件的選擇與降額設(shè)計59 3.1.1 元件的選擇準則59 3.1.2 元件的降額設(shè)計59 3.2 電阻器60 3.2.1 電阻器的等效電路60 3.2.2 電阻器的內(nèi)部噪聲60 3.2.3 電阻器的溫度特性61 3.2.4 電阻器的分類與主要參數(shù)62 3.2.5 電阻器的正確選用66 3.3 電容器67 3.3.1 電容器的等效電路67 3.3.2 電容器的種類與型號68 3.3.3 電容器的標志方法70 3.3.4 電容器引腳的電感量71 3.3.5 電容器的正確選用71 3.3.6 電容器使用注意事項73 3.4 電感器73 3.4.1 電感器的等效電路74 3.4.2 電感器使用的注意事項74 3.5 數(shù)字集成電路的抗干擾性能75 3.5.1 噪聲容限與抗干擾能力75 3.5.2 施密特集成電路的噪聲容限77 3.5.3 TTL數(shù)字集成電路的抗干擾性能78 3.5.4 CMOS數(shù)字集成電路的抗干擾性能79 3.5.5 CMOS電路使用中注意事項80 3.5.6 集成門電路系列型號81 3.6 高速CMOS 54/74HC系列接口設(shè)計83 3.6.1 54/74HC 系列芯片特點83 3.6.2 74HC與TTL接口85 3.6.3 74HC與單片機接口85 3.7 元器件的裝配工藝對可靠性的影響86 第4章 電磁干擾硬件控制技術(shù) 4.1 屏蔽技術(shù)88 4.1.1 電場屏蔽88 4.1.2 磁場屏蔽89 4.1.3 電磁場屏蔽91 4.1.4 屏蔽損耗的計算92 4.1.5 屏蔽體屏蔽效能的計算99 4.1.6 屏蔽箱的設(shè)計100 4.1.7 電磁泄漏的抑制措施102 4.1.8 電纜屏蔽層的屏蔽原理108 4.1.9 屏蔽與接地113 4.1.10 屏蔽設(shè)計要點113 4.2 接地技術(shù)114 4.2.1 概述114 4.2.2 安全接地115 4.2.3 工作接地117 4.2.4 接地系統(tǒng)的布局119 4.2.5 接地裝置和接地電阻120 4.2.6 地環(huán)路問題121 4.2.7 浮地方式122 4.2.8 電纜屏蔽層接地123 4.3 濾波技術(shù)126 4.3.1 濾波器概述127 4.3.2 無源濾波器130 4.3.3 有源濾波器138 4.3.4 鐵氧體抗干擾磁珠143 4.3.5 貫通濾波器146 4.3.6 電纜線濾波連接器149 4.3.7 PCB板濾波器件154 4.4 隔離技術(shù)155 4.4.1 光電隔離156 4.4.2 繼電器隔離160 4.4.3 變壓器隔離 161 4.4.4 布線隔離161 4.4.5 共模扼流圈162 4.5 電路平衡結(jié)構(gòu)164 4.5.1 雙絞線在平衡電路中的使用164 4.5.2 同軸電纜的平衡結(jié)構(gòu)165 4.5.3 差分放大器165 4.6 雙絞線的抗干擾原理及應(yīng)用166 4.6.1 雙絞線的抗干擾原理166 4.6.2 雙絞線的應(yīng)用168 4.7 信號線間的串擾及抑制169 4.7.1 線間串擾分析169 4.7.2 線間串擾的抑制173 4.8 信號線的選擇與敷設(shè)174 4.8.1 信號線型式的選擇174 4.8.2 信號線截面的選擇175 4.8.3 單股導線的阻抗分析175 4.8.4 信號線的敷設(shè)176 4.9 漏電干擾的防止措施177 4.10 抑制數(shù)字信號噪聲常用硬件措施177 4.10.1 數(shù)字信號負傳輸方式178 4.10.2 提高數(shù)字信號的電壓等級178 4.10.3 數(shù)字輸入信號的RC阻容濾波179 4.10.4 提高輸入端的門限電壓181 4.10.5 輸入開關(guān)觸點抖動干擾的抑制方法181 4.10.6 提高器件的驅(qū)動能力184 4.11 靜電放電干擾及其抑制184 第5章 主機單元配置與抗干擾設(shè)計 5.1 單片機主機單元組成特點186 5.1.1 80C51最小應(yīng)用系統(tǒng)186 5.1.2 低功耗單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)187 5.2 總線的可靠性設(shè)計191 5.2.1 總線驅(qū)動器191 5.2.2 總線的負載平衡192 5.2.3 總線上拉電阻的配置192 5.3 芯片配置與抗干擾193 5.3.1去耦電容配置194 5.3.2 數(shù)字輸入端的噪聲抑制194 5.3.3 數(shù)字電路不用端的處理195 5.3.4 存儲器的布線196 5.4 譯碼電路的可靠性分析197 5.4.1 過渡干擾與譯碼選通197 5.4.2 譯碼方式與抗干擾200 5.5 時鐘電路配置200 5.6 復位電路設(shè)計201 5.6.1 復位電路RC參數(shù)的選擇201 5.6.2 復位電路的可靠性與抗干擾分析202 5.6.3 I/O接口芯片的延時復位205 5.7 單片機系統(tǒng)的中斷保護問題205 5.7.1 80C51單片機的中斷機構(gòu)205 5.7.2 常用的幾種中斷保護措施205 5.8 RAM數(shù)據(jù)掉電保護207 5.8.1 片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)保護207 5.8.2 利用雙片選的外RAM數(shù)據(jù)保護207 5.8.3 利用DS1210實現(xiàn)外RAM數(shù)據(jù)保護208 5.8.4 2 KB非易失性隨機存儲器DS1220AB/AD211 5.9 看門狗技術(shù)215 5.9.1 由單穩(wěn)態(tài)電路實現(xiàn)看門狗電路216 5.9.2 利用單片機片內(nèi)定時器實現(xiàn)軟件看門狗217 5.9.3 軟硬件結(jié)合的看門狗技術(shù)219 5.9.4 單片機內(nèi)配置看門狗電路221 5.10 微處理器監(jiān)控器223 5.10.1 微處理器監(jiān)控器MAX703~709/813L223 5.10.2 微處理器監(jiān)控器MAX791227 5.10.3 微處理器監(jiān)控器MAX807231 5.10.4 微處理器監(jiān)控器MAX690A/MAX692A234 5.10.5 微處理器監(jiān)控器MAX691A/MAX693A238 5.10.6 帶備份電池的微處理器監(jiān)控器MAX1691242 5.11 串行E2PROM X25045245 第6章 測量單元配置與抗干擾設(shè)計 6.1 概述255 6.2 模擬信號放大器256 6.2.1 集成運算放大器256 6.2.2 測量放大器組成原理260 6.2.3 單片集成測量放大器AD521263 6.2.4 單片集成測量放大器AD522265 6.2.5 單片集成測量放大器AD526266 6.2.6 單片集成測量放大器AD620270 6.2.7 單片集成測量放大器AD623274 6.2.8 單片集成測量放大器AD624276 6.2.9 單片集成測量放大器AD625278 6.2.10 單片集成測量放大器AD626281 6.3 電壓/電流變換器(V/I)283 6.3.1 V/I變換電路..283 6.3.2 集成V/I變換器XTR101284 6.3.3 集成V/I變換器XTR110289 6.3.4 集成V/I變換器AD693292 6.3.5 集成V/I變換器AD694299 6.4 電流/電壓變換器(I/V)302 6.4.1 I/V變換電路302 6.4.2 RCV420型I/V變換器303 6.5 具有放大、濾波、激勵功能的模塊2B30/2B31305 6.6 模擬信號隔離放大器313 6.6.1 隔離放大器ISO100313 6.6.2 隔離放大器ISO120316 6.6.3 隔離放大器ISO122319 6.6.4 隔離放大器ISO130323 6.6.5 隔離放大器ISO212P326 6.6.6 由兩片VFC320組成的隔離放大器329 6.6.7 由兩光耦組成的實用線性隔離放大器333 6.7 數(shù)字電位器及其應(yīng)用336 6.7.1 非易失性數(shù)字電位器x9221336 6.7.2 非易失性數(shù)字電位器x9241343 6.8 傳感器供電電源的配置及抗干擾346 6.8.1 傳感器供電電源的擾動補償347 6.8.2 單片集成精密電壓芯片349 6.8.3 A/D轉(zhuǎn)換器芯片提供基準電壓350 6.9 測量單元噪聲抑制措施351 6.9.1 外部噪聲源的干擾及其抑制351 6.9.2 輸入信號串模干擾的抑制352 6.9.3 輸入信號共模干擾的抑制353 6.9.4 儀器儀表的接地噪聲355 第7章 D/A、A/D單元配置與抗干擾設(shè)計 7.1 D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的干擾源357 7.2 D/A轉(zhuǎn)換原理及抗干擾分析358 7.2.1 T型電阻D/A轉(zhuǎn)換器359 7.2.2 基準電源精度要求361 7.2.3 D/A轉(zhuǎn)換器的尖峰干擾362 7.3 典型D/A轉(zhuǎn)換器與單片機接口363 7.3.1 并行12位D/A轉(zhuǎn)換器AD667363 7.3.2 串行12位D/A轉(zhuǎn)換器MAX5154370 7.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機的光電接口電路377 7.5 A/D轉(zhuǎn)換器原理與抗干擾性能378 7.5.1 逐次比較式ADC原理378 7.5.2 余數(shù)反饋比較式ADC原理378 7.5.3 雙積分ADC原理380 7.5.4 V/F ADC原理382 7.5.5 ∑Δ式ADC原理384 7.6 典型A/D轉(zhuǎn)換器與單片機接口387 7.6.18 位并行逐次比較式MAX 118387 7.6.28 通道12位A/D轉(zhuǎn)換器MAX 197394 7.6.3 雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器5G14433399 7.6.4 V/F轉(zhuǎn)換器AD 652在A/D轉(zhuǎn)換器中的應(yīng)用403 7.7 采樣保持電路與抗干擾措施408 7.8 多路模擬開關(guān)與抗干擾措施412 7.8.1 CD4051412 7.8.2 AD7501413 7.8.3 多路開關(guān)配置與抗干擾技術(shù)413 7.9 D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的電源、接地與布線416 7.10 精密基準電壓電路與噪聲抑制416 7.10.1 基準電壓電路原理417 7.10.2 引腳可編程精密基準電壓源AD584418 7.10.3 埋入式齊納二極管基準AD588420 7.10.4 低漂移電壓基準MAX676/MAX677/MAX678422 7.10.5 低功率低漂移電壓基準MAX873/MAX875/MAX876424 7.10.6 MC1403/MC1403A、MC1503精密電壓基準電路430 第8章 功率接口與抗干擾設(shè)計 8.1 功率驅(qū)動元件432 8.1.1 74系列功率集成電路432 8.1.2 75系列功率集成電路433 8.1.3 MOC系列光耦合過零觸發(fā)雙向晶閘管驅(qū)動器435 8.2 輸出控制功率接口電路438 8.2.1 繼電器輸出驅(qū)動接口438 8.2.2 繼電器—接觸器輸出驅(qū)動電路439 8.2.3 光電耦合器—晶閘管輸出驅(qū)動電路439 8.2.4 脈沖變壓器—晶閘管輸出電路440 8.2.5 單片機與大功率單相負載的接口電路441 8.2.6 單片機與大功率三相負載間的接口電路442 8.3 感性負載電路噪聲的抑制442 8.3.1 交直流感性負載瞬變噪聲的抑制方法442 8.3.2 晶閘管過零觸發(fā)的幾種形式445 8.3.3 利用晶閘管抑制感性負載的瞬變噪聲447 8.4 晶閘管變流裝置的干擾和抑制措施448 8.4.1 晶閘管變流裝置電氣干擾分析448 8.4.2 晶閘管變流裝置的抗干擾措施449 8.5 固態(tài)繼電器451 8.5.1 固態(tài)繼電器的原理和結(jié)構(gòu)451 8.5.2 主要參數(shù)與選用452 8.5.3 交流固態(tài)繼電器的使用454 第9章 人機對話單元配置與抗干擾設(shè)計 9.1 鍵盤接口抗干擾問題456 9.2 LED顯示器的構(gòu)造與特點458 9.3 LED的驅(qū)動方式459 9.3.1 采用限流電阻的驅(qū)動方式459 9.3.2 采用LM317的驅(qū)動方式460 9.3.3 串聯(lián)二極管壓降驅(qū)動方式462 9.4 典型鍵盤/顯示器接口芯片與單片機接口463 9.4.1 8位LED驅(qū)動器ICM 7218B463 9.4.2 串行LED顯示驅(qū)動器MAX 7219468 9.4.3 并行鍵盤/顯示器專用芯片8279482 9.4.4 串行鍵盤/顯示器專用芯片HD 7279A492 9.5 LED顯示接口的抗干擾措施502 9.5.1 LED靜態(tài)顯示接口的抗干擾502 9.5.2 LED動態(tài)顯示接口的抗干擾506 9.6 打印機接口與抗干擾技術(shù)508 9.6.1 并行打印機標準接口信號508 9.6.2 打印機與單片機接口電路509 9.6.3 打印機電磁干擾的防護設(shè)計510 9.6.4 提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性的措施512 第10章 供電電源的配置與抗干擾設(shè)計 10.1 電源干擾問題概述513 10.1.1 電源干擾的類型513 10.1.2 電源干擾的耦合途徑514 10.1.3 電源的共模和差模干擾515 10.1.4 電源抗干擾的基本方法516 10.2 EMI電源濾波器517 10.2.1 實用低通電容濾波器518 10.2.2 雙繞組扼流圈的應(yīng)用518 10.3 EMI濾波器模塊519 10.3.1 濾波器模塊基礎(chǔ)知識519 10.3.2 電源濾波器模塊521 10.3.3 防雷濾波器模塊531 10.3.4 脈沖群抑制模塊532 10.4 瞬變干擾吸收器件532 10.4.1 金屬氧化物壓敏電阻(MOV)533 10.4.2 瞬變電壓抑制器(TVS)537 10.5 電源變壓器的屏蔽與隔離552 10.6 交流電源的供電抗干擾方案553 10.6.1 交流電源配電方式553 10.6.2 交流電源抗干擾綜合方案555 10.7 供電直流側(cè)抑制干擾措施555 10.7.1 整流電路的高頻濾波555 10.7.2 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源配置與抗干擾556 10.7.3 集成穩(wěn)壓器使用中的保護557 10.8 開關(guān)電源干擾的抑制措施559 10.8.1 開關(guān)噪聲的分類559 10.8.2 開關(guān)電源噪聲的抑制措施560 10.9 微機用不間斷電源UPS561 10.10 采用晶閘管無觸點開關(guān)消除瞬態(tài)干擾設(shè)計方案564 第11章 印制電路板的抗干擾設(shè)計 11.1 印制電路板用覆銅板566 11.1.1 覆銅板材料566 11.1.2 覆銅板分類568 11.1.3 覆銅板的標準與電性能571 11.1.4 覆銅板的主要特點和應(yīng)用583 11.2 印制板布線設(shè)計基礎(chǔ)585 11.2.1 印制板導線的阻抗計算585 11.2.2 PCB布線結(jié)構(gòu)和特性阻抗計算587 11.2.3 信號在印制板上的傳播速度589 11.3 地線和電源線的布線設(shè)計590 11.3.1 降低接地阻抗的設(shè)計590 11.3.2 減小電源線阻抗的方法591 11.4 信號線的布線原則592 11.4.1 信號傳輸線的尺寸控制592 11.4.2 線間串擾控制592 11.4.3 輻射干擾的抑制593 11.4.4 反射干擾的抑制594 11.4.5 微機自動布線注意問題594 11.5 配置去耦電容的方法594 11.5.1 電源去耦595 11.5.2 集成芯片去耦595 11.6 芯片的選用與器件布局596 11.6.1 芯片選用指南596 11.6.2 器件的布局597 11.6.3 時鐘電路的布置598 11.7 多層印制電路板599 11.7.1 多層印制板的結(jié)構(gòu)與特點599 11.7.2 多層印制板的布局方案600 11.7.3 20H原則605 11.8 印制電路板的安裝和板間配線606 第12章 軟件抗干擾原理與方法 12.1 概述607 12.1.1 測控系統(tǒng)軟件的基本要求607 12.1.2 軟件抗干擾一般方法607 12.2 指令冗余技術(shù)608 12.2.1 NOP的使用609 12.2.2 重要指令冗余609 12.3 軟件陷阱技術(shù)609 12.3.1 軟件陷阱609 12.3.2 軟件陷阱的安排610 12.4 故障自動恢復處理程序613 12.4.1 上電標志設(shè)定614 12.4.2 RAM中數(shù)據(jù)冗余保護與糾錯616 12.4.3 軟件復位與中斷激活標志617 12.4.4 程序失控后恢復運行的方法618 12.5 數(shù)字濾波619 12.5.1 程序判斷濾波法620 12.5.2 中位值濾波法620 12.5.3 算術(shù)平均濾波法621 12.5.4 遞推平均濾波法623 12.5.5 防脈沖干擾平均值濾波法624 12.5.6 一階滯后濾波法626 12.6 干擾避開法627 12.7 開關(guān)量輸入/輸出軟件抗干擾設(shè)計629 12.7.1 開關(guān)量輸入軟件抗干擾措施629 12.7.2 開關(guān)量輸出軟件抗干擾措施629 12.8 編寫軟件的其他注意事項630 附錄 電磁兼容器件選購信息632
標簽: 單片機 應(yīng)用系統(tǒng) 抗干擾技術(shù)
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CPU在處理某一事件時,發(fā)生了另一事件請求CPU迅速去處理。CPU暫時中斷當前的工作,轉(zhuǎn)去處理事件B。待CPU將事件B處理完畢后,再回到原來事件A被中斷的地方繼續(xù)處理事件A。這一處理過程稱為中斷。介紹用匯編和C語言兩語言的源程序,愿給大家?guī)韼椭?前面我已經(jīng)上傳了幾個程序,沒幾天卻失蹤了。但這次的不會失蹤,能保留上幾天。
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