本資料是關于單片機電路設計的一些經驗，希望對大家有所幫助。。。 前言 MCU發展趨勢 未來以及相當長的一段時間內，單片機應用技術的發展趨勢為： 1、全盤CMOS化 CMOS 電路具有眾多的優點，如極寬的工作電壓范圍、極佳的本質低功耗及功耗管理特征，形成了嵌入式系統獨特的低功耗及功耗管理應用技術。 2、最大化的SoC設計 目前單片機已逐漸向片上系統發展，原有的單片機逐漸發展成通用型SoC 單片機(如C8051F 系列)或SoC 的標準IP 內核(如DW8051_core)，以及各種專用的SoC 單片機。 3、以串行方式為主的外圍擴展 目前單片機外圍器件普遍提供了串行擴展方式。串行擴展具有簡單、靈活、電路系統簡單、占用I/O資源少等優點，是一種流行的擴展方式。 4、8位機仍有巨大發展空間 電路常識性概念(1)-輸入、輸出阻抗 1、輸入阻抗 輸入阻抗是指一個電路輸入端的等效阻抗。在輸入端上加上一個電壓源U，測量輸入端的電流I，則輸入阻抗Rin=U/I。你可以把輸入端想象成一個電阻的兩端，這個電阻的阻值，就是輸入阻抗。 輸入阻抗跟一個普通的電抗元件沒什么兩樣，它反映了對電流阻礙作用的大小。 對于電壓驅動的電路，輸入阻抗越大，則對電壓源的負載就越輕，因而就越容易驅動，也不會對信號源有影響;而對于電流驅動型的電路，輸入阻抗越小，則對電流源的負載就越輕。因此，我們可以這樣認為：如果是用電壓源來驅動的，則輸入阻抗越大越好;如果是用電流源來驅動的，則阻抗越小越好(注：只適合于低頻電路，在高頻電路中，還要考慮阻抗匹配問題。另外如果要獲取最大輸出功率時，也要考慮阻抗匹配問題。)
上傳時間： 2013-11-08
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為了解決磁放大器性能測試過程中，需要對其供給不同數值恒定電流的問題，設計了一種基于DAC7512和單片機的數控恒流源系統。該系統采用AT89C51作為主控器件，將計算機發送的電流控制字命令轉換為D/A轉換器控制字，通過模擬SPI通信接口，寫D/A控制字到DAC7512，從而控制其輸出相應數字電壓值，經差動縮放電路、電壓/電路變換電路和功率驅動電路，最后輸出恒定電流。實驗結果表明，恒流源輸出電流調節范圍為-45~+45 mA、精度為±0.1 mA，分辨率達0.024 4 mA，具有應用靈活，外圍電路簡單，可靠性高的特點。該數控直流恒流源也可為相關產品的測試系統研發提供參考。 Abstract: In order to solve the need to supply different values constant current for the magnetic amplifier in testing process， numerical control constant current source system was designed based on DAC7512 chip and microcontroller technology. The system used the AT89C51 as the main chip， which can convert the current control word from computer into to D/A control words. And the system wrote D/A control word into the DAC7512 chip to control the output voltage value by the SPI communication interface， which can output corresponding constant current figures by scaling circuit， the V/I converter and power drive circuit. Experimental results show that the current source output current adjustment range is -45~+45mA， accuracy is ± 0.1mA， and resolution ratio is 0.024 4mA
上傳時間： 2014-12-27
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提出了采用兩段式同軸波紋慢波結構實現雙頻高功率微波輸出的相對論返波振蕩器， 推導了該結構的TM0n模式色散方程，數值求解了兩段式同軸波紋慢波結構TM0n模色散曲線，分析了該器件X波段雙頻高功率微波輸出的產生機理， 分析中考慮了電子注在慢波結構第二段工作效率不變和下降時的雙頻工作點情況，并運用2.5 維全電磁粒子模擬程序驗證了雙頻微波信號的可靠性。關鍵詞高功率微波；雙頻；X 波段；相對論返波振蕩器 當前， 應用于高功率微波效應的微波器件只有一個主頻率，已有的實驗結果表明，在現有條件下，單頻高功率微波用于攻擊敵方的電子系統所需的功率遠遠大于單只高功率微波源所能產生的功率，即破壞閾值很高[1]。但是，如果用兩個或多個頻率相近的高功率微波波束產生拍頻后用于攻擊電子系統，那么所需的功率密度將大大減小，即效應閾值大大下降， 采用這種方式將有可能在現有的技術下使高功率微波實用化[2]，但是雙頻及多頻高功率微波源器件的研究目前是十分前沿的課題，處于剛起步階段，在國內外極少有報道[2～4]，因而，用單個微波源器件產生穩定輸出的雙頻甚至多頻高功率微波具有重要的實際應用價值和學術價值，是高功率微波領域又一個新興的研究方向， 在高功率微波武器和新體制雷達等方面將有良好的應用前景。
上傳時間： 2013-10-31
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單片機原理與應用技術 單片機到底是什么呢？就是一個電腦，只不過是微型的，麻雀雖小，五臟俱全：它內部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內存，并行總線，還有和硬盤作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的，一般不超過10元即可......用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。我們現在用的全自動滾筒洗衣機，排煙罩VCD等等的家電里面都可以看到它的身影！......它主要是作為控制部分的核心部件。 它是一種在線式實時控制計算機，在線式就是現場控制，需要的是有較強的抗干擾能力，較低的成本，這也是和離線式計算機的（比如家用PC）的主要區別。 單片機是靠程序的，并且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復雜的功能要是用美國50年代開發的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬件來搞定的話，電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機，結果就會有天壤之別！只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現高智能，高效率，以及高可靠性！ 由于單片機對成本是敏感的，所以目前占統治地位的軟件還是最低級匯編語言，它是除了二進制機器碼以上最低級的語言了，既然這么低級為什么還要用呢？很多高級的語言已經達到了可視化編程的水平為什么不用呢？原因很簡單，就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU，也沒有像硬盤那樣的海量存儲設備。一個可視化高級語言編寫的小程序里面即使只有一個按鈕，也會達到幾十K的尺寸！對于家用PC的硬盤來講沒什么，可是對于單片機來講是不能接受的。 單片機在硬件資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理，如果把巨型計算機上的操作系統和應用軟件拿到家用PC上來運行，家用PC的也是承受不了的。 目前最常用的單片機為MCS-51，是由美國INTEL公司（生產CPU的英特爾）生產的，89C51是這幾年在我國非常流行的單片機，它是由美國ATMEL公司開發生產的，其內核兼容MCS-51單片機。 單片機的應用領域 單片機廣泛應用于儀器儀表、家用電器、醫用設備、航空航天、專用設備的智能化管理及過程控制等領域，大致可分如下幾個范疇： 1.在智能儀器儀表上的應用 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點，廣泛應用于儀器儀表中，結合不同類型的傳感器，可實現諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數字電路更加強大。例如精密的測量設備（功率計，示波器，各種分析儀）。 2.在工業控制中的應用 用單片機可以構成形式多樣的控制系統、數據采集系統。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統，與計算機聯網構成二級控制系統等。 3.在家用電器中的應用 可以這樣說，現在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門，無所不在。 4.在計算機網絡和通信領域中的應用 現代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數據通信，為在計算機網絡和通信設備間的應用提供了極好的物質條件，現在的通信設備基本上都實現了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。 5.單片機在醫用設備領域中的應用 單片機在醫用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫用呼吸機，各種分析儀，監護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統等等。 此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領域都有著十分廣泛的用途
上傳時間： 2013-11-14
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基于 I2C 總線的GPIO 擴展器件為主控器提供了額外的I/O 口，本文介紹了擴展器件的應用場合和選型指南，為設計者在設計中提供了參考。
上傳時間： 2013-11-11
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8051單片機系統擴展與接口技術:第一節 8051 單片機系統擴展概述第二節 單片機外部存儲器擴展第三節 單片機輸入輸出（I/O）口擴展及應用第四節 LED顯示器接口電路及顯示程序第五節 單片機鍵盤接口技術第六節 單片機與數模（D／A）及模數（A／D）轉換1、地址總線（Address Bus，簡寫為AB）地址總線可傳送單片機送出的地址信號，用于訪問外部存儲器單元或I/O端口。A 地址總線是單向的，地址信號只是由單片機向外發出。B 地址總線的數目決定了可直接訪問的存儲器單元的數目。例如N位地址，可以產生2N個連續地址編碼，因此可訪問2N個存儲單元，即通常所說的尋址范圍為 2N個地址單元。MCS—51單片機有十六位地址線，因此存儲器展范圍可達216 = 64KB地址單元。C 掛在總線上的器件，只有地址被選中的單元才能與CPU交換數據，其余的都暫時不能操作，否則會引起數據沖突。2、數據總線（Data Bus，簡寫為DB）數據總線用于在單片機與存儲器之間或單片機與I/O端口之間傳送數據。A 單片機系統數據總線的位數與單片機處理數據的字長一致。例如MCS—51單片機是8位字長，所以數據總線的位數也是8位。B 數據總線是雙向的，即可以進行兩個方向的數據傳送。3、控制總線（Control Bus，簡寫為CB）控制總線實際上就是一組控制信號線，包括單片機發出的，以及從其它部件送給單片機的各種控制或聯絡信號。對于一條控制信號線來說，其傳送方向是單向的，但是由不同方向的控制信號線組合的控制總線則表示為雙向的。總線結構形式大大減少了單片機系統中連接線的數目，提高了系統的可靠性，增加了系統的靈活性。此外，總線結構也使擴展易于實現，各功能部件只要符合總線規范，就可以很方便地接入系統，實現單片機擴展。
上傳時間： 2013-10-18
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高壓雙管反激變換器的設計:介紹一種雙管反激的電路拓撲，分析了其工作原理，給出了一些關鍵技術參數的計算公式，設計并研制成功的30W 380V AC5 0H z/510V DC/+15.1 V DC(1A )、+5.2VDC(2A)輔助開關電源具有功率密度高、變換效率高、可靠性高等優良的綜合性能。該變換器在高電壓輸人情況下有重要的應用價值。【關 鍵 詞 】變換器，輔助開關電源，雙管反激 [Abstract】 A n e wt opologyfo rd oubles witchfl ybackc onverteris in troduced.Th eo perationp rincipleis a nalyzeda nds ome for mulas for calculating key parameters for the topology are presented. The designed and produced auxiliary switching power supply,i. e. 30W 380V AC5 0H z/5 10V DC/+15.1 V DC《1A )、+5.2 V DC《2A )，hase xcellentc omprehensivep erformances sucha sh ighp owerd ensity, hi ghc onversione fficiencya ndh ighr eliability.Th isc onverterh asim portanta pplicationv aluef orh igh input voltag [Keywords ]converter,au xiliary switchingp owers upply,do ubles witchf lybac
上傳時間： 2013-11-01
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數字I/O腳有專用和復用。數字I/O腳的功能通過9個16位控制寄存器來控制。控制寄存器分為兩類：（1）I/O復用控制寄存器（MCRX)，來選擇I/O腳是外設功能還是I/O功能。（2）數據方向控制寄存器（PXDATDIR)：控制雙向I/O腳的數據和數據方向。注意：數字I/O腳是通過映射在數據空間的控制寄存器來控制的，與器件的I/O空間無任何關系。240X/240XA多達41只數字I/O腳，多數具有復用功能。
標簽： 數字
上傳時間： 2013-10-31
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多功能高集成外圍器件6. 1 多功能高集成外圍器件82371PCI的英文名稱：Peripheral Component Interconnect （外圍部件互聯PCI總線）；82371是PCI總線組件。ISA是：Industry Standard Architecture（工業標準體系結構）IDE是 （Integrated Device Electronics）集成電路設備簡稱PIIX4PIIX4器件（芯片）的特點1、是一種支持Pentium和PentiumII微處理器的部件。2、82371對ISA橋來說，是一種多功能PCI總線。3、對可移動性和桌面深綠色環境均提供支持。4、電源管理邏輯。5、被集成化的IDE控制器。6、增強了性能的DMA控制器。 （7）基于兩個82C59的中斷控制器。（8）基于82C54芯片的定時器。（9）USB（Universal Serial Bus）通用串行總線。（10）SMBus系統管理總線。（11）實時時鐘（12）順應Microsoft Win95所需的功能其芯片的邏輯框圖如圖6-1所示。 PIIX4芯片邏輯框圖6.1.1 概述PIIX4芯片是一個多功能的PCI器件，圖6-2 是82371在系統中扮演的角色。（續上圖）1. PCI與EIO之間的橋（PIIX4芯片）橋是不對程的，是各類不同標準總線與PCI總線連接，82371AB橋也可理解為一種總線轉換譯碼器和控制器，橋內包含復雜的協議總線信號和緩沖器。(1).在PCI系統內，當PIIX4操作時，它總是作為系統內各種模塊的主控設備，如USB和DMA控制器、IDE總線和分布式DMA的主控設備等，而且總是以ISA主控設備的名義出現。(2). 在向ISA總線或IDE總線進行傳送操作的傳送周期期間作為從屬設備使用，并對內部寄存器譯碼。PIIX4芯片（橋）的配置(1).可以把PIIX4芯片配置成整個ISA總線，或ISA總線的子集，也可擴展成EIO總線。在使用EIO總線時，可以把未使用的信號配置成通用的輸入和輸出。(2).PIIX4可直接驅動5個ISA插槽；(3).能提供字節-交換邏輯、I/O的恢復支持、等待狀態的生成以及SYSCLK的生成。(4).提供X-BUS鍵盤控制器芯片、BIOS芯片、實時時鐘芯片、二級微程序器等的選擇。2. IDE接口（總線主控設備的權利和同步DMA方式）IDE接口為4個IDE的設備提供支持，比如IDE接口的硬盤和CD-ROM等。注意：目前硬盤接口有5類：IDE、SCSI、Fibre Channel、IEEE1394和USB等。IDE口幾乎在PC機最多，因為便宜。SCSI多用于服務器和集群機。IDE的PIO IDE速率：14MB/s；而總線主控設備IDE的速率：33MB/s在PIIX4芯片的IDE系統內，配有兩個各次獨立的IDE信號通道。3. 具有兼容性的模塊—DMA、定時器/計數器、中斷控制器等（1）在PIIX4內的兩各82C37 DMA控制器經邏輯的組合，產生7個獨立的可編程通道。通道[0：3]是通過與8個二進位的硬件連線實現的。通過以字節為單位的計數進行傳送。而通道[5：7]是通過16個二進位的連線實現的，以字為單位的計數進行傳送。（2）DMA控制器還能通過PCI總線，處理舊的DMA的兩個不同的方法提供支持。（3）計數/定時器模塊在功能上與82C54等價。（4）中斷控制器與ISA兼容，其功能是兩個82C59的功能之和。
上傳時間： 2013-11-19
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通用的多電源總線，如VME、VXI 和PCI 總線，都可提供功率有限的3.3V、5V 和±12V（或±24V）電源，如果在這些系統中添加設備（如插卡等），則需要額外的3.3V或5V電源，這個電源通常由負載較輕的-12V電源提供。圖1 電路，將-12V 電壓升壓到15.3V（相對于-12V 電壓），進而得到3.3V 的電源電壓，輸出電流可達300mA。Q2 將3.3V 電壓轉換成適當的電壓（-10.75V）反饋給IC1 的FB 引腳，PWM 升壓控制器可提供1W 的輸出功率，轉換效率為83%。整個電路大約占6.25Cm2的線路板尺寸，適用于依靠臺式PC機電源供電，需要提供1W輸出功率的應用，這種應用中，由于-12V總線電壓限制在1.2W以內，因此需要保證高于83%的轉換效率。由于限流電阻（RSENSE）將峰值電流限制在120mA，N 溝道MOSFET（Q1）可選用廉價的邏輯電平驅動型場效應管，R1、R2 設置輸出電壓（3.3V 或5V）。IC1 平衡端（Pin5）的反饋電壓高于PGND引腳（Pin7）1.25V，因此：VFB = -12V + 1.25V = - 10.75V選擇電阻R1后，可確定：I2 = 1.25V / R1 = 1.25V / 12.1kΩ = 103μA可由下式確定R2：R2 = （VOUT - VBE）/ I2 =（3.3V - 0.7V）/ 103μA = 25.2 kΩ圖1 中，IC1 的開關頻率允許通過外部電阻設置，頻率范圍為100kHz 至500kHz，有利于RF、數據采集模塊等產品的設計。當選擇較高的開關頻率時，能夠保證較高的轉換效率，并可選用較小的電感和電容。為避免電流倒流，可在電路中增加一個與R1串聯的二極管。
上傳時間： 2013-10-17
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