變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。主要由整流(交流變直流)、濾波、再次整流(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成的。 目前，通用型變頻器絕大多數是交—直—交型變頻器，通常尤以電壓器變 頻器為通用，其主回路圖(見圖1.1)，它是變頻器的核心電路，由整流回路(交—直交換)，直流濾波電路(能耗電路)及逆變電路(直—交變換)組成，當然 還包括有限流電路、制動電路、控制電路等組成部分。 1）整流電路 如圖所示，通用變頻器的整流電路是由三相橋 式整流橋組成。它的功能是將工頻電源進行整流，經中間直流環節平波后為逆變電路和控制電路提供所需的直流電源。三相交流電源一般需經過吸收電容和壓敏電阻 網絡引入整流橋的輸入端。網絡的作用，是吸收交流電網的高頻諧波信號和浪涌過電壓，從而避免由此而損壞變頻器。當電源電壓為三相380V時，整流器件的最 大反向電壓一般為1200—1600V，最大整流電流為變頻器額定電流的兩倍。 2)濾波電路 逆變器的負載屬感性負載的異步電動機，無論異步電 動機處于電動或發電狀態，在直流濾波電路和異步電動機之間，總會有無功功率的交換，這種無功能量要靠直流中間電路的儲能元件來緩沖。同時，三相整流橋輸出 的電壓和電流屬直流脈沖電壓和電流。為了減小直流電壓和電流的波動，直流濾波電路起到對整流電路的輸出進行濾波的作用。通用變頻器直流濾波電 路的大容量鋁電解電容，通常是由若干個電容器串聯和并聯構成電容器組，以得到所需的耐壓值和容量。另外，因為電解電容器容量有較大的離散性，這將使它們隨 的電壓不相等。因此，電容器要各并聯一個阻值等相的勻壓電阻，消除離散性的影響，因而電容的壽命則會嚴重制約變頻器的壽命。 3）逆變電路 逆變電路的作用是在控制電路的作用下，將直流電路輸出的直流電源轉換成頻率和電壓都可以任意調節的交流電源。逆變電路的輸出就是變頻器的輸出，所以逆變電路是變頻器的核心電路之一，起著非常重要的作用。最常見的逆變電路結構形式是利用六個功率開關器件(GTR、IGBT、GTO等)組成的三相橋式逆變電路，有規律的控制逆變器中功率開關器件的導通與關斷，可以得到任意頻率的三相交流輸出。通常的中小容量的變頻器主回路器件一般采用集成模塊或智能模塊。智能模塊的內部高度集成了整流模塊、逆變模塊、各種傳感器、保護電路及驅動電路。如三菱公司 生產的IPMPM50RSA120，富士公司生產的7MBP50RA060，西門子公司生產的BSM50GD120等，內部集成了整流模塊、功率因數校正 電路、IGBT逆變模塊及各種檢測保護功能。模塊的典型開關頻率為20KHz，保護功能為欠電壓、過電壓和過熱故障時輸出故障信號燈。逆變電路中都設置有續流電路。續流電路的功能是當頻率下降時，異步電 動機的同步轉速也隨之下降。為異步電動機的再生電能反饋至直流電路提供通道。在逆變過程中，寄生電感釋放能量提供通道。另外，當位于同一橋臂上的兩個開 關，同時處于開通狀態時將會出現短路現象，并燒毀換流器件。所以在實際的通用變頻器中還設有緩沖電路等各種相應的輔助電路，以保證電路的正常工作和在發生 意外情況時，對換流器件進行保護 。
上傳時間： 2013-10-18
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同步整流技術簡單介紹大家都知道，對于開關電源，在次級必然要有一個整流輸出的過程。作為整流電路的主要元件，通常用的是整流二極管（利用它的單向導電特性），它可以理解為一種被動式器件：只要有足夠的正向電壓它就開通，而不需要另外的控制電路。但其導通壓降較高，快恢復二極管（FRD）或超快恢復二極管（SRD）可達1.0～1.2V，即使采用低壓降的肖特基二極管（SBD），也會產生大約0.6V的壓降。這個壓降完全是做的無用功，并且整流二極管是一種固定壓降的器件，舉個例子：如有一個管子壓降為0.7V，其整流為12V時它的前端要等效12.7V電壓，損耗占0.7/12.7≈5.5%.而當其為3.3V整流時，損耗為0.7/4（3.3+0.7）≈17.5%。可見此類器件在低壓大電流的工作環境下其損耗是何等地驚人。這就導致電源效率降低，損耗產生的熱能導致整流管進而開關電源的溫度上升、機箱溫度上升--------有時系統運行不穩定、電腦硬件使用壽命急劇縮短都是拜這個高溫所賜。隨著電腦硬件技術的飛速發展，如GeForce 8800GTX顯卡，其12V峰值電流為16.2A。所以必須制造能提供更大輸出電流（如多核F1，四路12V，每路16A；3.3V和5V輸出電流各高達24A）的電源轉換器。而當前世界的能源緊張問題的凸現，為廣大用戶提供更高轉換效率（如多核R80，完全符合80PLUS標準）的電源轉換器就是我們整個開關電源行業的不可回避的社會責任了。如何解決這些問題？尋找更好的整流方式、整流器件。同步整流技術和通態電阻（幾毫歐到十幾毫歐）極低的專用功率MOSFET就是在這個時刻走上開關電源技術發展的歷史舞臺了！作為取代整流二極管以降低整流損耗的一種新器件，功率MOSFET屬于電壓控制型器件，它在導通時的伏安特性呈線性關系。因為用功率MOSFET做整流器時，要求柵極電壓必須與被整流電壓的相位保持同步才能完成整流功能，故稱之為同步整流。它可以理解為一種主動式器件，必須要在其控制極（柵極）有一定電壓才能允許電流通過，這種復雜的控制要求得到的回報就是極小的電流損耗。在實際應用中，一般在通過20-30A電流時才有0.2-0.3V的壓降損耗。因為其壓降等于電流與通態電阻的乘積，故小電流時，其壓降和恒定壓降的肖特基不同，電流越小壓降越低。這個特性對于改善輕載效率（20%）尤為有效。這在80PLUS產品上已成為一種基本的解決方案了。對于以上提到的兩種整流方案，我們可以通過灌溉農田來理解：肖特基整流管可以看成一條建在泥土上沒有鋪水泥的灌溉用的水道，從源頭下來的水源在中途滲漏了很多，十方水可能只有七、八方到了農田里面。而同步整流技術就如同一條鑲嵌了光滑瓷磚的引水通道，除了一點點被太陽曬掉的損失外，十方水能有9.5方以上的水真正用于澆灌那些我們日日賴以生存的糧食。我們的多核F1，多核R80，其3.3V整流電路采用了通態電阻僅為0.004歐的功率MOSFET，在通過24A峰值電流時壓降僅為20*0.004=0.08V。如一般PC正常工作時的3.3V電流為10A，則其壓降損耗僅為10*0.004=0.04V，損耗比例為0.04/4=1%，比之于傳統肖特基加磁放大整流技術17.5%的損耗，其技術的進步已不僅僅是一個量的變化，而可以說是有了一個質的飛躍了。也可以說，我們為用戶修建了一條嚴絲合縫的灌溉電腦配件的供電渠道。
標簽： 同步整流
上傳時間： 2013-10-27
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隨著我國通信、電力事業的發展，通信、電力網絡的規模越來越大，系統越來越復雜。與之相應的對交流供電的可靠性、靈活性、智能化、免維護越來越重要。在中國通信、電力網絡中，傳統的交流供電方案是以UPS或單機式逆變器提供純凈不間斷的交流電源。由于控制技術的進步、完善，（N+X）熱插拔模塊并聯逆變電源已經非常成熟、可靠；在歐美的通信、電力發達的國家，各大通信運營商、電力供應商、軍隊均大量應用了這種更合理的供電方案。與其它方案相比較，（N+X）熱插拔模塊并聯逆變電源具有以下明顯的優點。
上傳時間： 2014-03-24
上傳用戶：alan-ee
為提高太陽能的利用率，以ATmega8單片機為控制核心，設計了一套光電跟蹤與視日運動軌跡跟蹤互補控制的雙軸太陽跟蹤器。該跟蹤器在晴天時，利用光敏電阻采集光強判斷太陽位置,控制步進電機實現光電跟蹤；在陰天時，采集時鐘器件PCF8583的時間信息,計算當前太陽位置來實現視日運動軌跡跟蹤。實驗表明：該太陽跟蹤器能在不同天氣狀況下對太陽進行較準確地跟蹤，能量接收效率提高了30%，達到充分利用太陽能的目的。 Abstract: To improve the utilization rate of solar energy，a kind of solar tracking controller which effectively combined the sun angle tracking and photo electric tracking based on ATmega8is designed.In the sunny days，the solar tracking con-troller determines the sun's position by using photosensitive resistances to collect light intensity and control stepper motors to achieve photo electric tracking，n cloudy days，it collects clock chip PCF8583time information to calculate the current position of the sun and achieve the sun angle tracking.Experimental results show the solar tracking controller accurately tracks the sun in different weather conditions，improves received energy efficiency by30%and reaches the purpose of full use of solar energy.
上傳時間： 2013-10-15
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第一章 序論……………………………………………………………6 1- 1 研究動機…………………………………………………………..7 1- 2 專題目標…………………………………………………………..8 1- 3 工作流程…………………………………………………………..9 1- 4 開發環境與設備…………………………………………………10 第二章 德州儀器OMAP 開發套件…………………………………10 2- 1 OMAP介紹………………………………………………………10 2-1.1 OMAP是什麼?…….………………………………….…10 2-1.2 DSP的優點……………………………………………....11 2- 2 OMAP Architecture介紹………………………………………...12 2-2-1 OMAP1510 硬體架構………………………………….…12 2-2.2 OMAP1510軟體架構……………………………………...12 2-2.3 DSP / BIOS Bridge簡述…………………………………...13 2- 3 TI Innovator套件 -- OMAP1510 ……………………………..14 2-2.1 General Purpose processor -- ARM925T………………...14 2-2.2 DSP processor -- TMS320C55x …………………………15 2-2.3 IDE Tool – CCS …………………………………………15 2-2.4 Peripheral ………………………………………………..16 第三章 在OMAP1510上建構Embedded Linux System…………….17 3- 1 嵌入式工具………………………………………………………17 3-1.1 嵌入式程式開發與一般程式開發之不同………….….17 3-1.2 Cross Compiling的GNU工具程式……………………18 3-1.3 建立ARM-Linux Cross-Compiling 工具程式………...19 3-1.4 Serial Communication Program………………………...20 3- 2 Porting kernel………………………………………………….…21 3-2.1 Setup CCS ………………………………………….…..21 3-2.2 編譯及上傳Loader…………………………………..…23 3-2.3 編譯及上傳Kernel…………………………………..…24 3- 3 建構Root File System………………………………………..…..26 3-3.1 Flash ROM……………………………………………...26 3-3.2 NFS mounting…………………………………………..27 3-3.3 支援NFS Mounting 的kernel…………………………..27 3-3.4 提供NFS Mounting Service……………………………29 3-3.5 DHCP Server……………………………………………31 3-3.6 Linux root 檔案系統……………………………….…..32 3- 4 啟動及測試Innovator音效裝置…………………………..…….33 3- 5 建構支援DSP processor的環境…………………………...……34 3-5.1 Solution -- DSP Gateway簡介……………………..…34 3-5.2 DSP Gateway運作架構…………………………..…..35 3- 6 架設DSP Gateway………………………………………….…36 3-6.1 重編kernel……………………………………………...36 3-6.2 DEVFS driver…………………………………….……..36 3-6.3 編譯DSP tool和API……………………………..…….37 3-6.4 測試……………………………………………….…….37 第四章 MP3 Player……………………………………………….…..38 4- 1 MP3 介紹………………………………………………….…….38 4- 2 MP3 壓縮原理……………………………………………….….39 4- 3 Linux MP3 player – splay………………………………….…….41 4.3-1 splay介紹…………………………………………….…..41 4.3-2 splay 編譯………………………………………….…….41 4.3-3 splay 的使用說明………………………………….……41 第五章 程式改寫………………………………………………...…...42 5-1 程式評估與改寫………………………………………………...…42 5-1.1 Inter-Processor Communication Scheme…………….....42 5-1.2 ARM part programming……………………………..…42 5-1.3 DSP part programming………………………………....42 5-2 程式碼………………………………………………………..……43 5-3 雙處理器程式開發注意事項…………………………………...…47 第六章 效能評估與討論……………………………………………48 6-1 速度……………………………………………………………...48 6-2 CPU負載………………………………………………………..49 6-3 討論……………………………………………………………...49 6-3.1分工處理的經濟效益………………………………...49 6-3.2音質v.s 浮點與定點運算………………………..…..49 6-3.3 DSP Gateway架構的限制………………………….…50 6-3.4減少IO溝通……………….………………………….50 6-3.5網路掛載File System的Delay…………………..……51 第七章 結論心得…
上傳時間： 2013-10-14
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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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MCP定時器產生中心對稱PWM輸出:PWM波是一種脈寬可調的脈沖波，用于交、直流電機的電壓控制。PWM一共有兩種調整方法，一是定頻調寬、另一種是定寬調頻。其中定頻調寬是種最常見的脈寬調制方式，它使脈沖波的頻率保持不變，只調整脈沖寬度。同時定頻調寬的PWM波形也分為兩種，一種是單邊的PWM，另一種是中心對稱的雙邊PWM。中心對稱的PWM主要應用在需要對稱PWM波形的場合，如半橋、全橋的雙極性驅動等。中心對稱的PWM的生成原理如圖1-2所示：定時計數器工作在連續增減計數方式，在計數初值設置為0且比較值小于周期值的條件下，當增計數過程中計數值和比較值匹配時置位輸出，而在周期匹配時會改計數方向為減計數，當減計數過程中計數值和比較值匹配時復位輸出，當減計數到零時會改計數方向為增計數，開始下一個循環。因此中心對稱的PWM的周期為設定周期的二倍，占空比為：%100))((×−TPRNTPR（N為比較匹配數據，TPR為周期寄存器的值）。比較值的改變會影響PWM的兩邊的波形，并且兩邊相對高電平的中心對稱，這便是中心對稱雙邊PWM波形的特點。如果比較值為零，那么PWM將一直輸出高電平；如比較值大于等于周期值，則PWM會一直輸出低電平，占空比為0。
上傳時間： 2013-11-13
上傳用戶：sammi
MCP定時器產生邊沿PWM輸出:PWM波是一種脈寬可調的脈沖波，用于交、直流電機的電壓控制。PWM一共有兩種調整方法，一是定頻調寬、另一種是定寬調頻。其中定頻調寬是種最常見的脈寬調制方式，它使脈沖波的頻率保持不變，只調整脈沖寬度。同時定頻調寬的PWM波形也分為兩種，一種是單邊的PWM，另一種是中心對稱的雙邊PWM。單邊的PWM的生成原理如圖1-2：定時計數器工作在增計數方式，在計數初值設置為0且比較值小于周期值的條件下，當計數值和比較值匹配時置位輸出，而在周期匹配時復位輸出，同時清零計數器，開始下一個循環。因此單邊PWM的占空比為：%100))((×−TPRNTPR（N為比較匹配數據，TPR為周期寄存器的值）。比較值的改變只影響PWM的單邊波形，這便是單邊PWM波形的特點。如果比較值為零，那么PWM將一直輸出高電平；如比較值同周期值相等，則PWM會輸出一個時鐘周期的低電平，占空比近似為0；當比較值大于周期值，那么PWM將一直輸出低電平。
上傳時間： 2013-11-07
上傳用戶：moerwang
含原理圖+電路圖+程序的波形發生器:在工作中，我們常常會用到波形發生器，它是使用頻度很高的電子儀器。現在的波形發生器都采用單片機來構成。單片機波形發生器是以單片機核心，配相應的外圍電路和功能軟件，能實現各種波形發生的應用系統，它由硬件部分和軟件部分組成，硬件是系統的基礎，軟件則是在硬件的基礎上，對其合理的調配和使用，從而完成波形發生的任務。 波形發生器的技術指標：（1） 波形類型：方型、正弦波、三角波、鋸齒波；（2） 幅值電壓：1V、2V、3V、4V、5V；（3） 頻率值：10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ；（4） 輸出極性：雙極性操作設計1、 機器通電后，系統進行初始化，LED在面板上顯示6個0，表示系統處于初始狀態，等待用戶輸入設置命令，此時，無任何波形信號輸出。2、 用戶按下“F”、“V”、“W”，可以分別進入頻率，幅值波形設置，使系統進入設置狀態，相應的數碼管顯示“一”，此時，按其它鍵，無效；3、 在進入某一設置狀態后，輸入0~9等數字鍵，（數字鍵僅在設置狀態時，有效）為欲輸出的波形設置相應參數，LED將參數顯示在面板上；4、 如果在設置中，要改變已設定的參數，可按下“CL”鍵，清除所有已設定參數，系統恢復初始狀態，LED顯示6個0，等待重新輸入命令；5、 當必要的參數設定完畢后，所有參數顯示于LED上，用戶按下“EN”鍵，系統會將各波形參數傳遞到波形產生模塊中，以便控制波形發生，實現不同頻率，不同電壓幅值，不同類型波形的輸出；6、 用戶按下“EN”鍵后，波形發生器開始輸出滿足參數的波形信號，面板上相應類型的運行指示燈閃爍，表示波形正在輸出，LED顯示波形類型編號，頻率值、電壓幅值等波形參數；7、 波形發生器在輸出信號時，按下任意一個鍵，就停止波形信號輸出，等待重新設置參數，設置過程如上所述，如果不改變參數，可按下“EN”鍵，繼續輸出原波形信號；8、 要停止波形發生器的使用，可按下復位按鈕，將系統復位，然后關閉電源。硬件組成部分通過綜合比較，決定選用獲得廣泛應用，性能價格高的常用芯片來構成硬件電路。單片機采用MCS-51系列的89C51（一塊）,74LS244和74LS373（各一塊）,反相驅動器 ULN2803A（一塊）,運算放大器 LM324（一塊） 波形發生器的硬件電路由單片機、鍵盤顯示器接口電路、波形轉換（D/ A）電路和電源線路等四部分構成。1.單片機電路功能：形成掃描碼，鍵值識別，鍵功能處理，完成參數設置；形成顯示段碼,向LED顯示接口電路輸出；產生定時中斷；形成波形的數字編碼,并輸出到D/A接口電路；如電路原理圖所示： 89C51的P0口和P2口作為擴展I/O口，與8255、0832、74LS373相連接，可尋址片外的寄存器。單片機尋址外設，采用存儲器映像方式，外部接口芯片與內部存儲器統一編址，89Ｃ51提供16根地址線P0（分時復用）和P2，P2口提供高8位地址線，P0口提供低8位地址線。P0口同時還要負責與8255，0832的數據傳遞。P2.7是8255的片選信號，P2.6是0832（1）的片選，P2.5是0832（2）的片選，低電平有效，P0.0、P0.1經過74LS373鎖存后，送到8255的A1、A2作，片內A口，B口，C口，控制口等寄存器的字選。89C51的P1口的低4位連接4只發光三極管，作為波形類型指示燈，表示正在輸出的波形是什么類型。單片機89C51內部有兩個定時器/計數器，在波形發生器中使用T0作為中斷源。不同的頻率值對應不同的定時初值，定時器的溢出信號作為中斷請求。控制定時器中斷的特殊功能寄存器設置如下：定時控制寄存器TCON＝（０００１００００）工作方式選擇寄存器（TMOD）＝（００００００００）中斷允許控制寄存器（IE）＝（１０００００１０）2、鍵盤顯示器接口電路功能：驅動6位數碼管動態顯示； 提供響應界面； 掃面鍵盤； 提供輸入按鍵。由并口芯片8255，鎖存器74LS273，74LS244，反向驅動器ULN2803A，6位共陰極數碼管（LED）和4×4行列式鍵盤組成。8255的C口作為鍵盤的I/O接口，C口的低4位輸出到掃描碼，高4位作為輸入行狀態，按鍵的分布如圖所示。8255的A口作為LED段碼輸出口，與74LS244相連接，B口作為LED的位選信號輸出口，與ULN2803A相連接。8255內部的4個寄存器地址分配如下：控制口:7FFFH , A口:7FFFCH , B口:7FFDH , C口:7FFEH 3、D/A電路功能：將波形樣值的數字編碼轉換成模擬值；完成單極性向雙極性的波形輸出；構成由兩片0832和一塊LM324運放組成。0832（1）是參考電壓提供者，單片機向0832（1）內的鎖存器送數字編碼，不同的編碼會產生不同的輸出值，在本發生器中，可輸出1V、2V、3V、4V、5V等五個模擬值，這些值作為0832（2）的參考電壓，使0832（2）輸出波形信號時，其幅度是可調的。0832（2）用于產生各種波形信號，單片機在波形產生程序的控制下，生成波形樣值編碼，并送到0832（2）中的鎖存器，經過D/A轉換，得到波形的模擬樣值點，假如N個點就構成波形的一個周期，那么0832（2）輸出N個樣值點后，樣值點形成運動軌跡，就是波形信號的一個周期。重復輸出N個點后，由此成第二個周期，第三個周期……。這樣0832（2）就能連續的輸出周期變化的波形信號。運放A1是直流放大器，運放A2是單極性電壓放大器，運放A3是雙極性驅動放大器，使波形信號能帶得起負載。地址分配：0832（1）：DFFFH ，0832（2）：BFFFH4、電源電路：功能：為波形發生器提供直流能量；構成由變壓器、整流硅堆，穩壓塊7805組成。220V的交流電，經過開關，保險管（1.5A/250V），到變壓器降壓，由220V降為10V，通過硅堆將交流電變成直流電，對于諧波，用4700μF的電解電容給予濾除。為保證直流電壓穩定，使用7805進行穩壓。最后，＋5V電源配送到各用電負載。
上傳時間： 2013-11-08
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PC機之間串口通信的實現一、實驗目的 １．熟悉微機接口實驗裝置的結構和使用方法。 ２．掌握通信接口芯片8251和8250的功能和使用方法。 ３．學會串行通信程序的編制方法。 二、實驗內容與要求 １．基本要求主機接收開關量輸入的數據（二進制或十六進制），從鍵盤上按“傳輸”鍵（可自行定義），就將該數據通過8251A傳輸出去。終端接收后在顯示器上顯示數據。具體操作說明如下：（１）出現提示信息“start with R in the board!”，通過調整乒乓開關的狀態，設置8位數據；（２）在小鍵盤上按“R”鍵，系統將此時乒乓開關的狀態讀入計算機I中，并顯示出來，同時顯示經串行通訊后，計算機II接收到的數據；（３）完成后，系統提示“do you want to send another data? Y/N”，根據用戶需要，在鍵盤按下“Y”鍵，則重復步驟（1），進行另一數據的通訊；在鍵盤按除“Y”鍵外的任意鍵，將退出本程序。２．提高要求 能夠進行出錯處理，例如采用奇偶校驗，出錯重傳或者采用接收方回傳和發送方確認來保證發送和接收正確。 三、設計報告要求 １．設計目的和內容 ２．總體設計 ３．硬件設計：原理圖（接線圖）及簡要說明 ４．軟件設計框圖及程序清單５．設計結果和體會（包括遇到的問題及解決的方法） 四、8251A通用串行輸入/輸出接口芯片由于CPU與接口之間按并行方式傳輸，接口與外設之間按串行方式傳輸，因此，在串行接口中，必須要有“接收移位寄存器”（串→并）和“發送移位寄存器”（并→串）。能夠完成上述“串←→并”轉換功能的電路，通常稱為“通用異步收發器”（UART：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter）,典型的芯片有：Intel 8250/8251。8251A異步工作方式：如果8251A編程為異步方式，在需要發送字符時，必須首先設置TXEN和CTS#為有效狀態，TXEN(Transmitter Enable)是允許發送信號，是命令寄存器中的一位；CTS#(Clear To Send)是由外設發來的對CPU請求發送信號的響應信號。然后就開始發送過程。在發送時，每當CPU送往發送緩沖器一個字符，發送器自動為這個字符加上1個起始位，并且按照編程要求加上奇／偶校驗位以及1個、1.5個或者2個停止位。串行數據以起始位開始，接著是最低有效數據位，最高有效位的后面是奇／偶校驗位，然后是停止位。按位發送的數據是以發送時鐘TXC的下降沿同步的，也就是說這些數據總是在發送時鐘TXC的下降沿從8251A發出。數據傳輸的波特率取決于編程時指定的波特率因子，為發送器時鐘頻率的1、1/16或1/64。當波特率指定為16時，數據傳輸的波特率就是發送器時鐘頻率的1/16。CPU通過數據總線將數據送到8251A的數據輸出緩沖寄存器以后，再傳輸到發送緩沖器，經移位寄存器移位，將并行數據變為串行數據，從TxD端送往外部設備。在8251A接收字符時，命令寄存器的接收允許位RxE(Receiver Enable)必須為1。8251A通過檢測RxD引腳上的低電平來準備接收字符，在沒有字符傳送時RxD端為高電平。8251A不斷地檢測RxD引腳，從RxD端上檢測到低電平以后，便認為是串行數據的起始位，并且啟動接收控制電路中的一個計數器來進行計數，計數器的頻率等于接收器時鐘頻率。計數器是作為接收器采樣定時，當計數到相當于半個數位的傳輸時間時再次對RxD端進行采樣，如果仍為低電平，則確認該數位是一個有效的起始位。若傳輸一個字符需要16個時鐘，那么就是要在計數8個時鐘后采樣到低電平。之后，8251A每隔一個數位的傳輸時間對RxD端采樣一次，依次確定串行數據位的值。串行數據位順序進入接收移位寄存器，通過校驗并除去停止位，變成并行數據以后通過內部數據總線送入接收緩沖器，此時發出有效狀態的RxRDY信號通知CPU，通知CPU8251A已經收到一個有效的數據。一個字符對應的數據可以是5～8位。如果一個字符對應的數據不到8位，8251A會在移位轉換成并行數據的時候，自動把他們的高位補成0。 五、系統總體設計方案根據系統設計的要求，對系統設計的總體方案進行論證分析如下：1．獲取8位開關量可使用實驗臺上的8255A可編程并行接口芯片，因為只要獲取8位數據量，只需使用基本輸入和8位數據線，所以將8255A工作在方式0，PA0-PA7接實驗臺上的8位開關量。2．當使用串口進行數據傳送時，雖然同步通信速度遠遠高于異步通信，可達500kbit/s，但由于其需要有一個時鐘來實現發送端和接收端之間的同步，硬件電路復雜，通常計算機之間的通信只采用異步通信。3．由于8251A本身沒有時鐘，需要外部提供，所以本設計中使用實驗臺上的8253芯片的計數器2來實現。4：顯示和鍵盤輸入均使用DOS功能調用來實現。設計思路框圖，如下圖所示： 六、硬件設計硬件電路主要分為8位開關量數據獲取電路，串行通信數據發送電路，串行通信數據接收電路三個部分。1．8位開關量數據獲取電路該電路主要是利用8255并行接口讀取8位乒乓開關的數據。此次設計在獲取8位開關數據量時采用8255令其工作在方式0，A口輸入8位數據，CS#接實驗臺上CS1口，對應端口為280H-283H，PA0-PA7接8個開關。2．串行通信電路串行通信電路本設計中8253主要為8251充當頻率發生器，接線如下圖所示。
上傳時間： 2013-12-19
上傳用戶：小火車啦啦啦
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