SPCE061A單片機硬件結構 從第一章中SPCE061A的結構圖可以看出SPCE061A的結構比較簡單，在芯片內部集成了ICE仿真電路接口、FLASH程序存儲器、SRAM數據存儲器、通用IO端口、定時器計數器、中斷控制、CPU時鐘、模-數轉換器AD、DAC輸出、通用異步串行輸入輸出接口、串行輸入輸出接口、低電壓監測低電壓復位等若干部分。各個部分之間存在著直接或間接的聯系，在本章中我們將詳細的介紹每個部分結構及應用。2.1 μ’nSP™的內核結構μ’nSP™的內核如0所示其結構。它由總線、算術邏輯運算單元、寄存器組、中斷系統及堆棧等部分組成，右邊文字為各部分簡要說明。算術邏輯運算單元ALUμ’nSP™的ALU在運算能力上很有特色，它不僅能做16位基本的算術邏輯運算，也能做帶移位操作的16位算術邏輯運算，同時還能做用于數字信號處理的16位×16位的乘法運算和內積運算。1． 16位算術邏輯運算不失一般性，μ’nSP™與大多數CPU類似，提供了基本的算術運算與邏輯操作指令，加、減、比較、取補、異或、或、與、測試、寫入、讀出等16位算術邏輯運算及數據傳送操作。2． 帶移位操作的16位算邏運算對圖2.1稍加留意，就會發現μ’nSP™的ALU前面串接有一個移位器SHIFTER，也就是說，操作數在經過ALU的算邏操作前可先進行移位處理，然后再經ALU完成算邏運算操作。移位包括：算術右移、邏輯左移、邏輯右移、循環左移以及循環右移。所以，μ’nSP™的指令系統里專有一組復合式的‘移位算邏操作’指令；此一條指令完成移位和算術邏輯操作兩項功能。程序設計者可利用這些復合式的指令，撰寫更精簡的程序代碼，進而增加程序代碼密集度 (Code Density)。在微控制器應用中，如何增加程序代碼密集度是非常重要的議題；提高程序代碼密集度意味著：減少程序代碼的大小，進而減少ROM或FLASH的需求，以此降低系統成本與增加執行效能。
上傳時間： 2013-10-10
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本文介紹一個嵌入了TCP/IP 協議棧的89C52 單片機，通過圖像采集模塊，采用組播方式，實現了圖像采集與網絡傳輸的功能。文中給出了硬件接口電路與軟件設計的原理與實現方法。關鍵詞: TCP/IP； RTL8019AS； 圖像采集； 組播； 網絡攝像頭隨著網絡技術的發展和網絡應用的普及，如何充分利用網絡資源來實現低成本、高可靠的遠程視頻監控，已成為一個技術熱點。本文介紹一個用單片機與圖像采集模塊接口，嵌入TCP/IP 協議棧，制作“網絡攝像頭”的方法。本網絡攝像頭在一個組播式視頻圖像監控系統中，只作為組播源向以太網發送視頻圖像數據；其它監控計算機則作為組播成員接收數據。整個視頻圖像發送和監控系統在局域網中使用時，監控接收端的PC 機只要加入了組播組，不必知道網絡攝像頭的IP 地址和MAC 地址，也不需要兩者的IP 地址是在同一網段，均可接收到網絡攝像頭發出的圖像數據，使用起來相當方便。
上傳時間： 2013-12-18
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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。
上傳時間： 2013-10-16
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51單片機動態LED顯示電路編程實例:上一節我們講述了單只LED與單片機的接口電路及編程實例，目的在于讓初學者了解LED在單片機中的應用原理，單只LED顯示在實際應用中并無多大用途，一般都是多位的LED顯示。現在我們作進一步學習，我們要講解的是8位LED的顯示原理及實際的編程方法。這里我們沒有采用多I/O口的8051系列單片機，而是采用了完全兼容C51指令系統的質優價廉的AT89C2051單片機，它的軟件編程與C51完全一致。 在多數的應用場合中，我們并不希望使用多I/O端口的單片機，原則上是使用盡量少引腳的器件。在沒有富余端口的情況下，怎樣通過擴展電路達到預期的目的呢？我們希望通過此例使設計人員在實際應用中了解一點電路擴展的原理，對實際的應用有所幫助。 此電路中，74LS273用于驅動LED的8位段碼，8位LED相應的"a"—"g"段連在一起，它們的公共端分別連至由74LS138（點擊芯片型號可瀏覽其詳細的技術手冊）譯碼選通后經74LS04反相驅動的輸出端。這樣當選通某一位LED時，相應的地址線(74LS04輸出端)輸出的是高電平，所以我們的LED選用共陽LED數碼管。 動態掃描的頻率有一定的要求，頻率太低，LED將出現閃爍現象。如頻率太高，由于每個LED點亮的時間太短，LED的亮度太低，肉眼無法看清，所以一般均取幾個ms左右為宜，這就要求在編寫程序時，選通某一位LED使其點亮并保持一定的時間，程序上常采用的是調用延時子程序。在C51指令中，延時子程序是相當簡單的，并且延時時間也很容易更改，可參見程序清單中的DELAY延時子程序。 為簡單起見，我們只是編寫了8位LED同步顯示"00000000"—"11111111"直到"99999999"數字，并且反復循環。程序很簡單，流程圖略去。
上傳時間： 2013-11-18
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深入淺出AVR單片機思路清晰，以AVR單片機為載體，介紹了初學單片機所必須掌握的專業知識。書中語言嚴謹但不乏幽默風趣，配以大量的照片、圖示和實例程序，使讀者在愉悅中完成專業知識的學習，并培養了學習嵌入式系統的興趣。本書在講述AVR單片機的同時，更注重于對讀者學習和設計能力的啟發、培養，幫助他們養成“從實踐中來，到實踐中去”的科學方法論，為進一步的學習創造了基礎。 本書講述淺顯、內容豐富、編排合理、實例詳盡。首先介紹了如何閱讀器件資料的方法，然后熟悉ICCAVR集成開發環境并搭建實驗開發裝置，接著從實際應用出發，啟發式地介紹AVR單片機的常用資源和對應軟件方法，最后較為全面地補充了從事嵌入式系統開發要擴展的軟件知識。 第1篇 Are you ready？ 第1章 學會閱讀Datasheet 1.1 如何閱讀PDF文件，如何獲得Datasheet文件 1.2 Datasheet告訴我們些什么 1.3 如何看懂AVR的Datasheet 1.4 如何得到幫助 1.5 匯編語言執行時間的計算方法 1.6 ATmega48/88/168常用熔絲的作用及其配置方法 1.7 對誤燒寫為外部時鐘模式的解鎖方法 實例1 閱讀74HC595 Datasheet 第2章 深入開發環境 2.1 認識ICC編譯環境 2.2 事半功倍的代碼生成器 2.3 ICC之不得不說的故事 2.4 AVR最小系統和下載線DIY 實例2 AVR最小系統DIY第2篇 Let\'s go！ 第3章 從跑馬燈開始 3.1 輸入/輸出界面 3.1.1 單片機的輸入/輸出設備——引腳 3.1.2 “芯”里有數——數碼管顯示 3.1.3 單片機的輸入/輸出設備——從按鍵到鍵盤 3.2 用ATmega48/88/168單片機端口驅動數碼管 3.3 操縱ATmega48/88/168單片機端口 3.4 端口內建上拉電阻的使用 3.5 端口位操作 實例3 跑馬燈 實例4 數碼管的顯示（上） 實例5 數碼管的顯示（下） 實例6 矩陣鍵盤 第4章 對不起接個電話 4.1 十萬火急——中斷 4.2 中斷的特性 4.3 使用中斷時的注意事項 4.4 ATmega48/88/168單片機有哪些中斷源 4.5 如何編寫一個中斷的服務程序代碼 4.6 ATmega48/88/168單片機中斷的開關控制 4.7 ATmega48/88/168中斷標志位 4.8 ATmega48/88/168中斷優先級 4.9 ATmega48/88/168單片機中斷向量 4.10 中斷與查詢之爭 4.11 用查詢方式響應外設中斷 4.12 中斷誤觸發 4.13 前后臺與原子操作 實例7 中斷喚醒的鍵盤掃描 實例8 旋轉編碼器 第5章 一秒究竟有多長 5.1 單片機與時間 5.2 軟件延時 5.3 不需要加載的“自由計時器” 5.4 通過重加載控制定時中斷周期 5.5 使用代碼生成器生成定時器1初始化代碼 5.6 定時器的其他工作模式 5.7 PWM波及其應用簡介 5.8 人類能看懂的電子時鐘——實時時鐘簡介 實例9 閃爍的燈 實例10 漸明漸暗的燈 實例11 復雜閃爍控制 第6章 電量低 6.1 從猜數游戲到A/D轉換器 6.2 ATmega48/88/168的A/D轉換器 6.3 ATmega48/88/168單片機中與A/D相關的引腳 6.4 ATmega48/88/168單片機中與A/D相關的寄存器 6.5 使用A/D時需要注意些什么 6.6 怎樣知道A/D轉換完成 6.7 讀取A/D的轉換結果 6.8 使用代碼生成器生成ADC初始化代碼 6.9 書寫具有工程結構的初始化代碼 6.10 電量計原理概述 …… 第7章 正在過收費站 第8章 包裝的學問 第9章 傻孩子求職記 第10章 MISSION UPDATE第3篇 Code Name C 第11章 朝花夕拾 第12章 指針都是紙老虎 第13章 來自身邊的啟示 第14章 初識嵌入式系統
上傳時間： 2014-05-05
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結合單片機技術及其它相關技術的新進展，研究了便攜式智能儀器儀表的實用低功耗技術。對便攜式智能儀器儀表的低功耗設計具有指導作用。功耗問題一直是便攜式電子系統發展的主要障礙。現在，電子系統的低功耗設計作為綠色電子的基本要求，成為現代電子系統的普遍追求。電子系統的低功耗設計可實現電子終端產品便攜、節能、可靠的愿望。LSI 和VLSI 技術的發展與應用，有賴與可靠性技術和低功耗技術的發展。便攜式智能儀器儀表在許多領域有重要而廣泛的應用。單片機是便攜式智能儀器儀表的核心。在一定意義上講，便攜式智能儀器儀表是一個單片機應用系統。單片機技術及其它相關技術的迅速發展，為便攜式智能儀器儀表的低功耗設計提供了必要的條件。長壽命、高速度、低電壓與低功耗、低噪聲與高可靠性、多品種、低價格等是單片機技術發展的特點，并已取得很大進展[1]。本文將結合單片機技術及其它相關技術的新進展，討論便攜式智能儀器儀表的實用低功耗技術。這對便攜式智能儀器儀表（以下簡稱“智能儀表”）的低功耗設計具有較好的指導作用。
上傳時間： 2013-10-11
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本文介紹了一個以嵌入式USB 主機接口芯片SL811HS 為核心，采用U 盤為存儲介質的單片機低功耗海量存儲系統。該系統實現了儀器的便攜化，從而，為便攜儀器或嵌入式系統的外掛式海量存儲的發展開拓了新思路。近幾年，隨著Flash Memory 非易失存儲技術的發展，基于USB 接口的閃存即U 盤現已得到廣泛應用。從理論上講，以U 盤作為便攜式采集存儲系統的存儲載體完全能夠滿足長時間采集海量數據的要求。但目前所面臨的問題是，U 盤主要應用于PC 機系統中。以單片機等微處理器為核心的嵌入式系統的應用中，尚缺少與U 盤的直接接口技術。因此將單片機技術與U 盤存儲技術兩者結合起來，利用單片機直接讀寫U 盤，并通過總線方式與嵌入式系統的其它部分實現命令和數據的通信，從而實現便攜儀器或者嵌入式系統的外掛式海量存儲，具有廣闊的應用前景。而以Cypress 公司的SL811HS 為代表的嵌入式USB 主機接口芯片為這種方案的實現提供了可能。
上傳時間： 2013-10-09
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地彈的形成：芯片內部的地和芯片外的PCB地平面之間不可避免的會有一個小電感。這個小電感正是地彈產生的根源，同時，地彈又是與芯片的負載情況密切相關的。下面結合圖介紹一下地彈現象的形成。 簡單的構造如上圖的一個小“場景”，芯片A為輸出芯片，芯片B為接收芯片，輸出端和輸入端很近。輸出芯片內部的CMOS等輸入單元簡單的等效為一個單刀雙擲開關，RH和RL分別為高電平輸出阻抗和低電平輸出阻抗，均設為20歐。GNDA為芯片A內部的地。GNDPCB為芯片外PCB地平面。由于芯片內部的地要通過芯片內的引線和管腳才能接到GNDPCB，所以就會引入一個小電感LG，假設這個值為1nH。CR為接收端管腳電容，這個值取6pF。這個信號的頻率取200MHz。雖然這個LG和CR都是很小的值，不過，通過后面的計算我們可以看到它們對信號的影響。先假設A芯片只有一個輸出腳，現在Q輸出高電平，接收端的CR上積累電荷。當Q輸出變為低電平的時候。CR、RL、LG形成一個放電回路。自諧振周期約為490ps，頻率為2GHz，Q值約為0.0065。使用EWB建一個仿真電路。（很老的一個軟件，很多人已經不懈于使用了。不過我個人比較依賴它，關鍵是建模，模型參數建立正確的話仿真結果還是很可靠的，這個小軟件幫我發現和解決過很多實際模擬電路中遇到的問題。這個軟件比較小，有比較長的歷史，也比較成熟，很容易上手。建議電子初入門的同學還是熟悉一下。）因為只關注下降沿，所以簡單的構建下面一個電路。起初輸出高電平，10納秒后輸出低電平。為方便起見，高電平輸出設為3.3V，低電平是0V。（實際200M以上芯片IO電壓會比較低，多采用1.5－2.5V。）
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上傳時間： 2013-10-17
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基于PIC單片機的低功耗讀卡器硬件設計:本文提出了一個完整的基于串口的智能讀卡器子系統設計方案并將其實現。讀卡器的設計突出了小型化的要求，全部器件使用貼片封裝。為了減小讀卡器的體積，設計中還使用了串口竊電的技術，使用串口信號線直接給讀卡器供電。為此，讀卡器使用了省電的設計，采用了省電的集成電路，并大膽簡化了許多傳統的設計電路。關鍵字： 讀卡器， 單片機， 串口竊電 Abstract： This paper aims to put forward a complete design of Smart IC card reader based onSerial Port and propose the way of realizing it for the purpose of Network Security. SMD isadopted to make Smart IC reader smaller in this design. To reduce the volume of Smart ICreader， Serial Port powered technology is employed to get power from the signal line of Serial Port. For this reason， low-power consumption components are adopted in the design and some traditional designs are simplified to reduce the power consumption.Keywords： Card Reader； Single-chip Computer； Serial Port Powered IC 卡系統保存了加密算法所需要的工作密鑰，供加密算法對網絡上傳輸的數據加密使用，是整個系統網絡安全的核心。在IC 卡子系統中，讀卡器是一個重要的部分。它起著管理IC卡、在IC 卡和PC或網絡計算機間傳遞數據的重要作用。本文以一片PIC單片機為核心完成了基于RS232 串口的讀卡器的硬件設計。
上傳時間： 2014-04-14
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用單片機AT89C51改造普通雙桶洗衣機：AT89C2051作為AT89C51的簡化版雖然去掉了P0、P2等端口，使I/O口減少了，但是卻增加了一個電壓比較器，因此其功能在某些方面反而有所增強，如能用來處理模擬量、進行簡單的模數轉換等。本文利用這一功能設計了一個數字電容表，可測量容量小于2微法的電容器的容量，采用3位半數字顯示，最大顯示值為1999，讀數單位統一采用毫微法（nf），量程分四檔，讀數分別乘以相應的倍率。電路工作原理 本數字電容表以電容器的充電規律作為測量依據，測試原理見圖1。電源電路圖。 壓E+經電阻R給被測電容CX充電，CX兩端原電壓隨充電時間的增加而上升。當充電時間t等于RC時間常數τ時，CX兩端電壓約為電源電壓的63.2%，即0.632E+。數字電容表就是以該電壓作為測試基準電壓，測量電容器充電達到該電壓的時間，便能知道電容器的容量。例如，設電阻R的阻值為1千歐，CX兩端電壓上升到0.632E+所需的時間為1毫秒，那么由公式τ=RC可知CX的容量為1微法。 測量電路如圖2所示。A為AT89C2051內部構造的電壓比較器，AT89C2051 圖2 的P1.0和P1.1口除了作I/O口外，還有一個功能是作為電壓比較器的輸入端，P1.0為同相輸入端，P1.1為反相輸入端，電壓比較器的比較結果存入P3.6口對應的寄存器，P3.6口在AT89C2051外部無引腳。電壓比較器的基準電壓設定為0.632E+，在CX兩端電壓從0升到0.632E+的過程中，P3.6口輸出為0，當電池電壓CX兩端電壓一旦超過0.632E+時，P3.6口輸出變為1。以P3.6口的輸出電平為依據，用AT89C2051內部的定時器T0對充電時間進行計數，再將計數結果顯示出來即得出測量結果。整機電路見圖3。電路由單片機電路、電容充電測量電路和數碼顯示電路等 圖3 部分組成。AT89C2051內部的電壓比較器和電阻R2-R7等組成測量電路，其中R2-R5為量程電阻，由波段開關S1選擇使用，電壓比較器的基準電壓由5V電源電壓經R6、RP1、R7分壓后得到，調節RP1可調整基準電壓。當P1.2口在程序的控制下輸出高電平時，電容CX即開始充電。量程電阻R2-R5每檔以10倍遞減，故每檔顯示讀數以10倍遞增。由于單片機內部P1.2口的上拉電阻經實測約為200K，其輸出電平不能作為充電電壓用，故用R5兼作其上拉電阻，由于其它三個充電電阻和R5是串聯關系，因此R2、R3、R4應由標準值減去1K，分別為999K、99K、9K。由于999K和1M相對誤差較小，所以R2還是取1M。數碼管DS1-DS4、電阻R8-R14等組成數碼顯示電路。本機采用動態掃描顯示的方式，用軟件對字形碼譯碼。P3.0-P3.5、P3.7口作數碼顯示七段筆劃字形碼的輸出，P1.3-P1.6口作四個數碼管的動態掃描位驅動碼輸出。這里采用了共陰數碼管，由于AT89C2051的P1.3-P1.6口有25mA的下拉電流能力，所以不用三極管就能驅動數碼管。R8-R14為P3.0-P3.5、P3.7口的上拉電阻，用以驅動數碼管的各字段，當P3的某一端口輸出低電平時其對應的字段筆劃不點亮，而當其輸出高電平時，則對應的上拉電阻即能點亮相應的字段筆劃。
上傳時間： 2013-12-31
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