語音編解碼芯片MT8965在ALU中的應(yīng)用::MT8965是一種功能較強(qiáng)的語音編解碼芯片,它采用( 律編碼,可通過控制總線接收從處理器.發(fā)出的控制信號(hào)來寫控制寄存器,從而控制驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)。文章介紹了MT8965的性能特點(diǎn)及其在ALU中的應(yīng)用。
上傳時(shí)間: 2013-10-10
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單片計(jì)算機(jī)(簡(jiǎn)稱單片機(jī))在工作時(shí),因某種原因造成突然掉電,將會(huì)丟失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)里的數(shù)據(jù),沖掉前期工作的所有信息。為了在突然掉電時(shí)能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)的數(shù)據(jù),保證單片機(jī)系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地工作,數(shù)據(jù)信息處理的安全,雖然單片機(jī)主電源里有大容量濾波電容器,當(dāng)?shù)綦姇r(shí),單片機(jī)靠貯存在電容器里的能量,一般能維持工作半個(gè)周期(10ms)左右。為此,要求一旦市電發(fā)生瞬間斷電時(shí),必須要有一種電源能在小于10ms 的時(shí)間內(nèi)重新送電,確保單片機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行,這一任務(wù)就由UPS 來完成。電源系統(tǒng)瞬時(shí)掉電所產(chǎn)生的干擾會(huì)造成單片機(jī)的計(jì)算錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)丟失,有了UPS 可以使單片機(jī)系連續(xù)可靠地工作。單片機(jī)系統(tǒng)除使用UPS 外,下面介紹一種行之有效的后備電源。通過理論和實(shí)踐證明,當(dāng)供電電壓由5V 下降到4 5V時(shí)單片機(jī)通常均能正常運(yùn)行,但電壓再往下跌落時(shí),單片機(jī)就不能繼續(xù)正常運(yùn)行。在一般情況下CPU、CMOS、TTL 電路將因電源電壓跌落而首先不能正常運(yùn)行,RAM在電壓跌落到比較低時(shí)尚能工作。因?yàn)閱纹瑱C(jī)使用的主電源均有大容量電容,所以在主電源失電時(shí),如果按放電曲線在下跌到單片機(jī)能正常運(yùn)行工作的最低電壓之前,把后備電源接上便能保持單片機(jī)正常運(yùn)行。
上傳時(shí)間: 2013-11-02
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作為嵌入式系統(tǒng)主控單元——單片機(jī),其軟件往往是一個(gè)微觀的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),且大部分是為某種應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的。系統(tǒng)程序有實(shí)時(shí)過程控制或?qū)崟r(shí)信息處理的能力,要求能夠及時(shí)響應(yīng)隨機(jī)發(fā)生的外部事件并對(duì)該事件做出快速處理。而分時(shí)操作系統(tǒng)卻是把CPU的時(shí)間劃分成長(zhǎng)短基本相同的時(shí)間區(qū)間,即“時(shí)間片”,通過操作系統(tǒng)的管理,把這些時(shí)間片依次輪流地分配給各個(gè)用戶使用。如果某個(gè)作業(yè)在時(shí)間片結(jié)束之前,整個(gè)任務(wù)還沒有完成,那么該作業(yè)就被暫停下來,放棄CPU,等待下一輪循環(huán)再繼續(xù)做。此時(shí)CPU又分配給另一個(gè)作業(yè)去使用。由于計(jì)算機(jī)的處理速度很快,只要時(shí)間片的間隔取得適當(dāng),那么一個(gè)用戶作業(yè)從用完分配給它的一個(gè)時(shí)間片到獲得下一個(gè)CPU時(shí)間片,中間有所“停頓”;但用戶察覺不出來,好像整個(gè)系統(tǒng)全由它“獨(dú)占”似的。分時(shí)操作系統(tǒng)主要具有以下3個(gè)特點(diǎn):① 多路性。用戶通過各自的終端,可以同時(shí)使用一個(gè)系統(tǒng)。② 及時(shí)性。用戶提出的各種要求,能在較短或可容忍的時(shí)間內(nèi)得到響應(yīng)和處理。③ 獨(dú)占性。在分時(shí)系統(tǒng)中,雖然允許多個(gè)用戶同時(shí)使用一個(gè)CPU,但用戶之間操作獨(dú)立,互不干涉。分時(shí)操作系統(tǒng)主要是針對(duì)小型機(jī)以上的計(jì)算機(jī)提出的。一般而言,微處理器(MPU)驅(qū)動(dòng)的通用計(jì)算機(jī),系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員對(duì)每一臺(tái)的最終具體應(yīng)用都是不得而知的,因此,在價(jià)格允許的情況下,硬件設(shè)計(jì)務(wù)求CPU時(shí)鐘盡可能的快;計(jì)算及管理能力盡可能的強(qiáng);程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量盡可能的大;各種計(jì)算機(jī)外設(shè)的配接盡可能的詳盡等等,特別是采用分時(shí)操作系統(tǒng)的機(jī)器,因?yàn)槭且粰C(jī)多用戶的管理系統(tǒng),它的要求就更高了。相對(duì)而言,微控制器(MCU)俗稱單片機(jī),是一個(gè)單片集成系統(tǒng),它將這些或那些計(jì)算機(jī)所需的外設(shè),諸如程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、端口以及有關(guān)的子系統(tǒng)集成到一片芯片上。從硬件上,單片機(jī)系統(tǒng)與采用分時(shí)操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是無法比擬的。但是,在單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員對(duì)其最終具體應(yīng)用是一清二楚的,它的使用環(huán)境相對(duì)是單一固定的。所控制的過程的可預(yù)見性為分時(shí)系統(tǒng)思想的實(shí)現(xiàn)提供了可能性。具體一點(diǎn)就是:雖然單片機(jī)的CPU速度較低,但其任務(wù)是可預(yù)見的,這樣作業(yè)調(diào)度將變得簡(jiǎn)單而無須占用很多的CPU時(shí)間,同時(shí)“時(shí)間片”的設(shè)計(jì)是具體而有針對(duì)性的,因此可變得很有效。一、單片機(jī)分時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)往往是一個(gè)嵌入式的控制系統(tǒng),因此目前絕大部分的單片機(jī)系統(tǒng)還是一實(shí)時(shí)系統(tǒng)。能夠真正體現(xiàn)分時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想的往往是那些多路重復(fù)檢測(cè)控制系統(tǒng)。即便是在這些多路重復(fù)檢測(cè)控制系統(tǒng)中,它的實(shí)時(shí)性也是非常重要的。也就是說,在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用了分時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想,但其及時(shí)性應(yīng)首先進(jìn)行考慮。
標(biāo)簽: 分時(shí)操作系統(tǒng) 中的實(shí)現(xiàn) 單片機(jī)編程
上傳時(shí)間: 2013-12-23
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隨著單片機(jī)性能不斷提高而價(jià)格卻不斷下降, 單片機(jī)控制在越來越多的領(lǐng)域得以應(yīng)用。按照傳統(tǒng)的模式, 在整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)過程中, 先根據(jù)控制系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)原理圖, PCB 電路圖繪制, 電路板制作, 元器件的焊接, 然后進(jìn)行軟件編程, 通過仿真器對(duì)系統(tǒng)硬件和軟件調(diào)試, 最后將調(diào)試成功的程序固化到單片機(jī)中。這一過程中的主要問題是, 應(yīng)用程序需要在硬件完成的情況下才能進(jìn)行調(diào)試。雖然有的軟件可以進(jìn)行模擬調(diào)試, 但是對(duì)于一些復(fù)雜的程序如人機(jī)交互程序, 在沒有硬件的時(shí)候, 沒有界面的真實(shí)感, 給調(diào)試帶來困難。在軟硬件的配合中如需要修改硬件, 要重新制板, 在時(shí)間和投入上帶來很大的麻煩??v觀整個(gè)過程, 無論是從硬件成本上, 還是從調(diào)試周期上, 傳統(tǒng)開發(fā)模式的效率有待提高。能否只使用一種開發(fā)工具兼顧仿真, 調(diào)試, 制板, 以及最大限度的軟件模擬來作為單片機(jī)的開發(fā)平臺(tái), 用它取代編程器、仿真器、成品前的硬件測(cè)試等工作是廣大單片機(jī)開發(fā)者的夢(mèng)想。 PROTEUS 軟件介紹為了更加直觀具體地說明Proteus 軟件的實(shí)用價(jià)值, 本文以一具體的TAXI 的計(jì)價(jià)器和計(jì)時(shí)器電路板的設(shè)計(jì)過程為例。其電路板要實(shí)現(xiàn)的功能是:㈠計(jì)時(shí)功能(相當(dāng)于時(shí)鐘);㈡里程計(jì)價(jià)功能:兩公里以內(nèi)價(jià)格為4 元, 以后每一公里加0.7 元, 不足一公里取整(如10.3 公里取11 公里);㈢通過鍵盤輸入里程, 模擬計(jì)算里程費(fèi), 實(shí)現(xiàn)Y= (X- 2)*0.7+4 的簡(jiǎn)單計(jì)算?;谏鲜龉δ? 選用ATMEL 公司生產(chǎn)的通用芯片AT89C51 單片機(jī)構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)。AT89C51 是內(nèi)含8 位4K 程序存儲(chǔ)器, 128B 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器, 2 個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的通用芯片。系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境采用ProteusISIS 6。2.1 計(jì)價(jià)器模擬系統(tǒng)硬件構(gòu)成系統(tǒng)主要由一個(gè)AT89C51 單片機(jī)、74LS373、74LS240、矩陣鍵盤、4 位7 段數(shù)碼管等組成。通用AT89C51 單片機(jī)芯片作為整個(gè)電路的核心部分、74LS373 作為L(zhǎng)ED 段選控制、74LS240四路反相器則為4 位共陰極7 段數(shù)碼管提供位選通信號(hào)、矩陣鍵盤輸入控制信號(hào)。
標(biāo)簽: Proteus 單片機(jī) 出租車計(jì)價(jià)器
上傳時(shí)間: 2013-11-09
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摘要:設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng),給出其硬件設(shè)計(jì)方案并討論了相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié), 使其實(shí)現(xiàn)USB 接口到EPP接口的相互數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。使僅具有EPP 接口的傳統(tǒng)儀器設(shè)備借助于USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng)擁有USB 總線所提供的即插即用和設(shè)備插架特性, 方便其通過USB 接口靈活接入同時(shí)擁有多個(gè)外設(shè)的計(jì)算機(jī)主機(jī)系統(tǒng)。關(guān)鍵詞:USB;EPP;轉(zhuǎn)接系統(tǒng)中圖分類號(hào):TP368.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1008- 0570(2005)11- 2- 0166- 03 在傳統(tǒng)的I/O 模式中,計(jì)算機(jī)外設(shè)通常映射為CPU 中固定I/O 地址,要求由主機(jī)分配一個(gè)指定的IRQ 中斷請(qǐng)求。由于PC 機(jī)的端口和中斷資源有限,因而使外設(shè)的可擴(kuò)展性受到局限;同時(shí),隨著電腦應(yīng)用的拓展,PC 機(jī)的外設(shè)接口越來越多,外設(shè)對(duì)系統(tǒng)資源的獨(dú)占性也容易導(dǎo)致系統(tǒng)資源沖突。由于各種外部設(shè)備不斷增加,容易導(dǎo)致各種I/O 沖突。由Intel、Compaq、Microsoft、IBM等廠商所提出的USB 總線標(biāo)準(zhǔn),基于即插即用和設(shè)備插架技術(shù),設(shè)備接入時(shí)不影響應(yīng)用程序的運(yùn)行,具有良好的可擴(kuò)充性和擴(kuò)展的方便性。目前USB 協(xié)議已經(jīng)發(fā)展到了最新的2.0 版本,可支持峰值傳輸速率為480Mbps 的高速外設(shè),可提供4~8 個(gè)USB 2.0 接口,同時(shí)通過USB 集線器(HUB)的擴(kuò)展還可以支持多達(dá)127 個(gè)外設(shè)同時(shí)連接,基本上解決了各種外設(shè)同時(shí)存在同時(shí)使用的所有問題。基于USB 接口的上述優(yōu)點(diǎn),目前的計(jì)算機(jī),特別是筆記本計(jì)算機(jī)基本上都只配備USB 接口,而取消了傳統(tǒng)的串口和并口,這對(duì)那些以前購置的需要與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信而只有串口或并口的各種儀器的繼續(xù)使用造成了極大的障礙。 針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)字化儀器與計(jì)算機(jī)通信中存在的接口不足的問題,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng),使其能夠從計(jì)算機(jī)的USB 接口接收數(shù)據(jù),經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換,從USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng)的并行接口EPP 發(fā)送給傳統(tǒng)的儀器設(shè)備;同時(shí)也能夠從USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng)的并行接口EPP 接收數(shù)據(jù),將其轉(zhuǎn)化為USB 幀格式,并發(fā)送到計(jì)算機(jī)的USB 接口。從而使僅具有EPP 接口的傳統(tǒng)儀器設(shè)備借助于USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng),可以繼續(xù)正常使用。2 USB 總線2.1 USB 系統(tǒng)描述及總線協(xié)議USB 是一種電纜總線,支持在主機(jī)和各種即插即用外設(shè)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。由主機(jī)預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議使各種設(shè)備分享USB 帶寬,當(dāng)其它設(shè)備和主機(jī)在運(yùn)行時(shí),總線允許添加、設(shè)置、使用以及拆除外設(shè),這為多個(gè)儀器設(shè)備共享同一個(gè)主計(jì)算機(jī)提供了可能。USB 協(xié)議采用了管道模型的軟硬件協(xié)議,摒棄了一般外設(shè)協(xié)議的端口映射方式,從而有效地避免了計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)I/O 端口地址沖突。根據(jù)功能劃分,一個(gè)USB 系統(tǒng)由三個(gè)部分組成:即USB 互連、USB 主機(jī)和USB 設(shè)備。圖1 給出了USB系統(tǒng)的通用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
上傳時(shí)間: 2013-10-09
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基于單片機(jī)的汽車多功能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)The Design of Automobile Multi-function AlarmingBased on Single Chip Computer劉法治趙明富寧睡達(dá)(河 南 科 技 學(xué) 院 ,新 鄉(xiāng) 453 00 3)摘要介紹了一種基于單片機(jī)控制的汽車多功能報(bào)警系統(tǒng),它能對(duì)汽車的潤(rùn)滑系統(tǒng)油壓、制動(dòng)系統(tǒng)氣壓、冷卻系統(tǒng)溫度、輪胎欠壓及防盜進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè),并在發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí),發(fā)出聲光報(bào)警。闡述了該報(bào)警系統(tǒng)的硬件組成及軟件設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞單片機(jī)傳感器數(shù)模轉(zhuǎn)換報(bào)警Abstract Am ulti-fimctiona utomobilea larnungs ystemb asedo ns inglec hipc omputerco ntorlis in torducedin th isp aper.Th eo ilpr essuero flu bricatesystem, air pressure of braking system, temperature of cooling system, under pressure of tyre and guard against theft, detected automaticaly場(chǎng)thesystem. Audio and visual alarms wil be provided under abnormal conditions廠The hardware composition and software design of the system, described.Keywords Singlec hipc omputer Sensor Digital-t-oanaloguec onversion Alarmin 汽車多功能報(bào)苦器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù) 系 統(tǒng) 實(shí)際需要和產(chǎn)品性價(jià)比,選用ATMEL公司新生產(chǎn)的采用CMOs工藝的低功耗、高性能8位單片機(jī)AT89S52作為系統(tǒng)的控制器。AT89S52的片內(nèi)有8k Bytes LSP Flash閃爍存儲(chǔ)器,可進(jìn)行100(〕次寫、擦除操作;256Bytes內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM);3 2 根可編程輸N輸出線;2個(gè)可編程全雙工串行通道;看門狗(WTD)電路等。系統(tǒng)由傳感器、單片機(jī)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、無線信號(hào)發(fā)射電路、指示燈驅(qū)動(dòng)電路、聲光報(bào)警驅(qū)動(dòng)電KD一9563,發(fā)出三聲二閃光。并觸發(fā)一個(gè)高電平,驅(qū)動(dòng)無線信號(hào)發(fā)射電路。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 汽車 多功能 報(bào)警
上傳時(shí)間: 2013-11-09
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隨著 微 電 子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子產(chǎn)品越來越微型化,集成化,自動(dòng)化,低廉化,進(jìn)而推動(dòng)著其它許多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。特別進(jìn)人21世紀(jì)以來,生物技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合,成為高科技領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。199()年由瑞士的Manz和Widmer首先提出的“微全分析系統(tǒng)”〔’〕(microto talan alysissy stems,即ptTAS),通俗地稱為“建在芯片上的實(shí)驗(yàn)室”(Lab on a chip)或簡(jiǎn)稱芯片實(shí)驗(yàn)室(Lab chip),主要組成部分為電泳芯片,同時(shí)是進(jìn)樣,分離和檢測(cè)為一體的微型裝置,其在電泳實(shí)驗(yàn)中的高效檢測(cè)性能為生物化學(xué)分析儀器發(fā)展提供了一種借鑒。p.TAS廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境檢測(cè)、食品衛(wèi)生、科學(xué)以及國(guó)防等眾多領(lǐng)域。目前 應(yīng) 用 的大多為多通道的毛細(xì)管電泳芯片,這也是芯片發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。這不僅對(duì)電泳芯片本身的設(shè)計(jì)和制作提出了更高的要求,也對(duì)傳感器和數(shù)據(jù)處理技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)??紤]成本,集成度,控制能力以及可靠性方面的因素,本系統(tǒng)采用單片機(jī)作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、控制以及通訊的硬件平臺(tái)。如果系統(tǒng)中既有實(shí)時(shí)的通信任務(wù),同時(shí)又有其他實(shí)時(shí)任務(wù),采用一個(gè)廉價(jià)的單片機(jī),資源會(huì)比較緊張,不僅實(shí)現(xiàn)困難,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且效果可能不滿意。而采用高性能的處理器,又浪費(fèi)了其有效資源,所以本系統(tǒng)采用兩個(gè)MCU協(xié)同工作,以并行/分布式多機(jī)的思想,構(gòu)成了電泳芯 片核心的雙單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。微全 分 析 系 統(tǒng) 進(jìn)行的多項(xiàng)實(shí)時(shí)任務(wù),可以劃分為以下 幾個(gè)模塊:①采集模塊。負(fù)責(zé)對(duì)外圍檢驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行控 制以及對(duì)傳送過來的信號(hào)進(jìn)行采集和分析;②交互模 塊。通過液晶顯示,鍵盤掃描,以及打印等實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)人 員對(duì)前端采集電路的交互操作;③雙單片機(jī)控制和通 信模塊。協(xié)調(diào)雙單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸和指令傳輸 ;④網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊。其中一個(gè)單片機(jī)通過以太網(wǎng)發(fā)送接 收數(shù)據(jù)到上位機(jī)。本文提出一種實(shí)時(shí)多任務(wù)的雙單片 機(jī)控制和通信系統(tǒng)[31的設(shè)計(jì),一個(gè)MCU基于TCP /IP網(wǎng)絡(luò)模塊的實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽: TCPIP 雙單片機(jī) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)模塊
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三種方法讀取鍵值 使用者設(shè)計(jì)行列鍵盤介面,一般常採(cǎi)用三種方法讀取鍵值。 中斷式 在鍵盤按下時(shí)產(chǎn)生一個(gè)外部中斷通知CPU,並由中斷處理程式通過不同位址讀資料線上的狀態(tài)判斷哪個(gè)按鍵被按下。 本實(shí)驗(yàn)採(cǎi)用中斷式實(shí)現(xiàn)使用者鍵盤介面。 掃描法 對(duì)鍵盤上的某一行送低電位,其他為高電位,然後讀取列值,若列值中有一位是低,表明該行與低電位對(duì)應(yīng)列的鍵被按下。否則掃描下一行。 反轉(zhuǎn)法 先將所有行掃描線輸出低電位,讀列值,若列值有一位是低表明有鍵按下;接著所有列掃描線輸出低電位,再讀行值。 根據(jù)讀到的值組合就可以查表得到鍵碼。4x4鍵盤按4行4列組成如圖電路結(jié)構(gòu)。按鍵按下將會(huì)使行列連成通路,這也是見的使用者鍵盤設(shè)計(jì)電路。 //-----------4X4鍵盤程序--------------// uchar keboard(void) { uchar xxa,yyb,i,key; if((PINC&0x0f)!=0x0f) //是否有按鍵按下 {delayms(1); //延時(shí)去抖動(dòng) if((PINC&0x0f)!=0x0f) //有按下則判斷 { xxa=~(PINC|0xf0); //0000xxxx DDRC=0x0f; PORTC=0xf0; delay_1ms(); yyb=~(PINC|0x0f); //xxxx0000 DDRC=0xf0; //復(fù)位 PORTC=0x0f; while((PINC&0x0f)!=0x0f) //按鍵是否放開 { display(data); } i=4; //計(jì)算返回碼 while(xxa!=0) { xxa=xxa>>1; i--; } if(yyb==0x80) key=i; else if(yyb==0x40) key=4+i; else if(yyb==0x20) key=8+i; else if(yyb==0x10) key=12+i; return key; //返回按下的鍵盤碼 } } else return 17; //沒有按鍵按下 }
上傳時(shí)間: 2013-11-12
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如同今天的許多通用單片機(jī)(MCU)已經(jīng)把USB、CAN和以太網(wǎng)作為標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)集成在芯片內(nèi)部一樣,越來越多的無線網(wǎng)絡(luò)芯片和無線網(wǎng)絡(luò)解決方案也在向集成SoC 方向發(fā)展,比如第一代產(chǎn)品,Nordic公司nRF905,Chipcon公司cc1010 他們集成了8051兼容的單片機(jī).這些無線單片機(jī)適合一般的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的私有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,如單一產(chǎn)品的遙控器和抄表裝置等。無線通訊技術(shù)給智能裝置的互連互通提供了便捷的途徑,工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)作為面向工業(yè)和家庭自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也正在向著智能,標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能方向發(fā)展。 目前在工業(yè)控制和消費(fèi)電子領(lǐng)域使用的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有ZigBee、無線局域網(wǎng)(Wi-Fi)、藍(lán)牙(Blutooth)、GPRS通用分組無線業(yè)務(wù)、 ISM、IrDA等, 未來還能有3G、超寬頻(UWB)、無線USB、Wimax等。 當(dāng)然還有大量的私有和專用無線網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)控制和消費(fèi)電子裝置中使用,其中ZigBee、GPRS是在目前在國(guó)內(nèi)工業(yè)控制中討論和使用比較多的兩種,藍(lán)牙和無線局域網(wǎng)是在消費(fèi)電子產(chǎn)品如手機(jī)、耳機(jī)、打印機(jī)、照相機(jī)和家庭中小企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用的無線協(xié)議(個(gè)別工業(yè)產(chǎn)品也有應(yīng)用,如無線視頻監(jiān)控和汽車音響系統(tǒng)),當(dāng)然私有無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品在工業(yè)也有很多的應(yīng)用?! igBee是一個(gè)低功耗、短距離和低速的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),工作在2.4GHz國(guó)際免執(zhí)照的頻率,在IEEE標(biāo)準(zhǔn)上它和無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙同屬802家族中的無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò), ZigBee是有兩部分組成,物理和鏈路層符合IEEE802.15.4, 網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用層符合ZigBee聯(lián)盟的規(guī)范。ZigBee聯(lián)盟是在2002年成立的非盈利組織,有包括TI、霍尼威爾、華為在內(nèi)兩百多家成員, ZigBee聯(lián)盟致力推廣兼容802.15.4和ZigBee協(xié)議的平臺(tái), 制定網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用架構(gòu)的公共規(guī)范,希望在樓宇自動(dòng)化、居家控制、家用電器、工業(yè)自動(dòng)控制和電腦外設(shè)等多方面普及ZigBee標(biāo)準(zhǔn)?! PRS是在現(xiàn)有的GSM 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展出來的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù),它工作在標(biāo)準(zhǔn)的GSM頻率,由于是一個(gè)分組交換系統(tǒng),它適合工業(yè)上的突發(fā),少量的數(shù)據(jù)傳輸,還因?yàn)镚SM網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣泛,永遠(yuǎn)在線的特點(diǎn),GPRS特點(diǎn)適合工業(yè)控制中的遠(yuǎn)程監(jiān)控和測(cè)量系統(tǒng)。在工業(yè)控制應(yīng)用中GPRS 芯片一般是以無線數(shù)傳模塊形式出現(xiàn)的,它通過RS232全雙工接口和單片機(jī)連接,軟件上這些模塊都內(nèi)置了GPRS,PPP和TCP/IP協(xié)議,單片機(jī)側(cè)通過AT指令集向模塊發(fā)出測(cè)試,連接和數(shù)據(jù)收發(fā)指令,GPRS模塊通過中國(guó)移動(dòng)cmnet進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)和其他終端或者服務(wù)器通訊。目前市場(chǎng)常見的模塊有西門子G24TC45、TC35i,飛思卡爾G24,索愛GR47/48, 還有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模塊WMP50/100。GPRS模塊有區(qū)分自帶TCP/IP協(xié)議和不帶協(xié)議兩種,一般來講,如果是單片機(jī)側(cè)有嵌入式操作系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議支持的話或者應(yīng)用的要求只是收發(fā)短信和語音功能的話,可以選擇不帶協(xié)議的模塊。 先進(jìn)的SoC技術(shù)正在無線應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。德州儀器收購了Chipcon公司以后發(fā)布的CC2430 是市場(chǎng)上首款SoC的ZigBee單片機(jī), 見圖1,它把協(xié)議棧z-stack集成在芯片內(nèi)部的閃存里面, 具有穩(wěn)定可靠的CC2420收發(fā)器,增強(qiáng)性的8051內(nèi)核,8KRAM,外設(shè)有I/O 口,ADC,SPI,UART 和AES128 安全協(xié)處理器,三個(gè)版本分別是32/64/128K的閃存,以128K為例,扣除基本z-stack協(xié)議還有3/4的空間留給應(yīng)用代碼,即使完整的ZigBee協(xié)議,還有近1/2的空間留給應(yīng)用代碼,這樣的無線單片機(jī)除了處理通訊協(xié)議外,還可以完成一些監(jiān)控和顯示任務(wù)。這樣無線單片機(jī)都支持通過SPI或者UART與通用單片機(jī)或者嵌入式CPU結(jié)合。 2008年4月發(fā)表CC2480新一代單片ZibBee認(rèn)證處理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗單片機(jī)結(jié)合的例子。圖1 CC2430應(yīng)用電路 工業(yè)控制領(lǐng)域的另一個(gè)芯片巨頭——飛思卡爾的單片ZigBee處理器MC1321X的方案也非常類似,集成了HC08單片機(jī)核心, 16/32/64K 閃存,外設(shè)有GPIO, I2C和ADC, 軟件是Beestack 協(xié)議,只是最多4K RAM 對(duì)于更多的任務(wù)顯得小了些。但是憑借32位單片機(jī)Coldfire和系統(tǒng)軟件方面經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì), 飛思卡爾在滿足用戶應(yīng)用的彈性需求方面作的更有特色,它率先能夠提供從低-中-高各個(gè)層面的解決方案,見圖2。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)
上傳時(shí)間: 2013-11-02
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這是一本關(guān)于Intel 80C51 以及廣大的51 系列單片機(jī)的書這本書介紹給讀者一些新的技術(shù)使你的8051 工程和開發(fā)過程變得簡(jiǎn)單請(qǐng)注意這本書的目的可不是教你各種8051 嵌入式系統(tǒng)的解決方法為使問題討論更加清晰在適當(dāng)?shù)牡胤浇o出了程序代碼我們以討論項(xiàng)目的方法來說明每章碰到的問題所有的代碼都可在附帶的光盤上找到你必須熟系C 和8051 匯編因?yàn)楸緯皇且槐綜 和匯編的指導(dǎo)書你可以買到不少關(guān)于ANSI C 的書最佳選擇當(dāng)然是Intel的數(shù)據(jù)書可從你的芯片供應(yīng)商處免費(fèi)索取和隨編譯工具附送的手冊(cè)附送光盤中有我為這本書編寫和收集的程序這些程序已經(jīng)通過測(cè)試這并不意味著你可以隨時(shí)把這些程序加到你的應(yīng)用系統(tǒng)或工程中有些地方必須首先經(jīng)過修改才能結(jié)合到你的程序中這本書將教你充分使用你的工具如果你只有8051 的匯編程序你也可以學(xué)習(xí)該書和使用這些例子但是你必須把C 語言的程序裝入你的匯編程序中這對(duì)懂得C 語言和8051匯編程序指令的人來說并不是一件困難的事如果你有C 編譯器的話那恭喜你使用C 語言進(jìn)行開發(fā)是一個(gè)好的決定你會(huì)發(fā)現(xiàn)使用C 進(jìn)行開發(fā)將使你的工程開發(fā)和維護(hù)的時(shí)間大大減少如果你已經(jīng)擁有Keil C51 那你已經(jīng)選擇了一個(gè)非常好的開發(fā)工具我發(fā)現(xiàn)Keil 軟件包能夠提供最好的支持本書支持Keil C 的擴(kuò)展如果你有其它的開發(fā)工具像Archimedes 和Avocet 這本書也能很好地為你服務(wù)但你必須根據(jù)你所用的開發(fā)工具改變一些Keil 的特殊指令在書的一些地方有硬件圖實(shí)例程序在這些硬件上運(yùn)行這些圖繪制地不是很詳細(xì)主要是方框圖但足以使讀者明白軟件和硬件之間的接口讀者應(yīng)該把這本書看成工具書而不是用來學(xué)習(xí)各種系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過本書你可以了解給定一定的硬件和軟件設(shè)計(jì)之后8051 的各種性能希望你能從本書中獲取靈感并有助于你的設(shè)計(jì)使你豁然開朗當(dāng)然我希望你也能夠從本書中學(xué)到有用的知識(shí)使之能夠提升你的設(shè)計(jì) 8051 系列微處理器基于簡(jiǎn)化的嵌入式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于從軍事到自動(dòng)控制再到PC 機(jī)上的鍵盤上的各種應(yīng)用系統(tǒng)上僅次于Motorola 68HC11 在 8 位微控制器市場(chǎng)上的銷量很多制造商都可提供8051 系列單片機(jī)像Intel Philips Siemens 等這些制造商給51 系列單片機(jī)加入了大量的性能和外部功能像I2C 總線接口模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換看門狗PWM 輸出等不少芯片的工作頻率達(dá)到40M 工作電壓下降到1.5V 基于一個(gè)內(nèi)核的這些功能使得8051 單片機(jī)很適合作為廠家產(chǎn)品的基本構(gòu)架它能夠運(yùn)行各種程序而且開發(fā)者只需要學(xué)習(xí)這一個(gè)平臺(tái)8051 系列的基本結(jié)構(gòu)如下1 一個(gè)8 位算術(shù)邏輯單元2 32 個(gè)I/O 口4 組8 位端口可單獨(dú)尋址3 兩個(gè)16 位定時(shí)計(jì)數(shù)器4 全雙工串行通信5 6 個(gè)中斷源兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)6 128 字節(jié)內(nèi)置RAM7 獨(dú)立的64K 字節(jié)可尋址數(shù)據(jù)和代碼區(qū)每個(gè)8051 處理周期包括12 個(gè)振蕩周期每12 個(gè)振蕩周期用來完成一項(xiàng)操作如取指令和計(jì)算指令執(zhí)行時(shí)間可把時(shí)鐘頻率除以12 取倒數(shù)然后指令執(zhí)行所須的周期數(shù)因此如果你的系統(tǒng)時(shí)鐘是11.059MHz 除以12 后就得到了每秒執(zhí)行的指令個(gè)數(shù)為921583條指令取倒數(shù)將得到每條指令所須的時(shí)間1.085ms
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