單片機(jī)模糊模糊控制是目前在控制領(lǐng)域所采用的三種智能控制方法中最具實際意義的方法。模糊控制的采用解決了大量過去人們無法解決的問題,并且在工業(yè)控制、家用電器和各個領(lǐng)域已取得了令人觸目的成效。本書是一本系統(tǒng)地介紹模糊控制的理論、技術(shù)、方法和應(yīng)用的著作;內(nèi)容包括模糊控制基礎(chǔ)、模糊控制器、模糊控制系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、模糊控制系統(tǒng)的開發(fā)軟件,用單片微型機(jī)實現(xiàn)模糊控制的技術(shù)和方法,模糊控制在家用電器和工業(yè)上應(yīng)用的實際例子;反映了模糊控制目前的水平。 單片機(jī)模糊模糊控制目錄 : 第一章 模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成電路的發(fā)展 1.1 模糊邏輯及其集成電路的發(fā)展1.1.1 模糊邏輯的誕生和發(fā)展1.1.2 模糊集成電路的發(fā)展進(jìn)程1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其集成電路的發(fā)展1.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的形成歷史1.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成電路的發(fā)展1.3 模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合1.3.1 模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的意義1.3.2 模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的前景第二章 模糊邏輯及其理論基礎(chǔ) 2.1 模糊集合與隸屬函數(shù)2.1.1 模糊集合概念2.1.2 隸屬函數(shù)2.1.3 分解定理與擴(kuò)張定理2.1.4 模糊數(shù)2.2 模糊關(guān)系、模糊矩陣與模糊變換2.2.1 模糊關(guān)系2.2.2 模糊矩陣2.2.3 模糊變換2.3模糊邏輯和函數(shù)2.3.1模糊命題2.3.2模糊邏輯2.3.3模糊邏輯函數(shù)2.4模糊語言2.4.1 語言及語言的模糊性2.4.2 模糊語言2.4.3 語法規(guī)則和算子2.4.4 模糊條件語句2.5 模糊推理2.5.1 模糊推理的CRI法2.5.2 模糊推理的TVR法2.5.3 模糊推理的直接法2.5.4 模糊推理的精確值法2.5.5 模糊推理的強(qiáng)度轉(zhuǎn)移法第三章 模糊控制基礎(chǔ) 3.1 模糊控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.2 精確量的模糊化3.2.1 語言變量的分檔3.2.2 語言變量值的表示方法3.2.3 精確量轉(zhuǎn)換成模糊量3.3 模糊量的精確化3.3.1 最大隸屬度法3.3.2 中位數(shù)法3.3.3 重心法3.4 模糊控制規(guī)則及控制算法3.4.1 模糊控制規(guī)則的格式3.4.2 模糊控制規(guī)則的生成3.4.3 模糊控制規(guī)則的優(yōu)化3.4.4 模糊控制算法3.5 模糊控制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法3.5.1 神經(jīng)元和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)3.5.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分布存儲和容錯性3.5.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法3.5.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的模糊控制3.5.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造隸屬函數(shù)3.5.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)存儲控制規(guī)則3.5.7 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)模糊化、反模糊化第四章 模糊控制器 4.1 模糊控制器結(jié)構(gòu)4.2 模糊控制器設(shè)計4.2.1 常規(guī)模糊控制器設(shè)計4.2.2 變結(jié)構(gòu)模糊控制器設(shè)計4.2.3 自組織模糊控制器設(shè)計4.2.4 自適應(yīng)模糊控制器設(shè)計4.3 模糊控制器的數(shù)學(xué)模型4.3.1 常規(guī)模糊控制器的數(shù)學(xué)模型4.3.2 模糊控制器數(shù)學(xué)模型的建立第五章 模糊控制系統(tǒng) 5.1 模糊系統(tǒng)的辨識和建模5.1.1 模糊系統(tǒng)辨識的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)5.1.2 基于模糊關(guān)系方程的模糊模型辨識5.1.3 基于語言控制規(guī)則的模糊模型辨識5.2 模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計5.2.1 模糊控制系統(tǒng)的一般設(shè)計過程5.2.2 模糊控制系統(tǒng)的典型設(shè)計5.3 模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性5.3.1 穩(wěn)定性分析的Lyapunov直接法5.3.2 語言規(guī)則描述的模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性5.3.3 關(guān)系方程描述的模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性第六章 數(shù)字單片機(jī)與模糊控制6.1 數(shù)字單片機(jī)MC68HC705P96.1.1 MC68HC705P9單片機(jī)性能概論6.1.2 MC68HC705P9單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)6.1.3 MC68HC705P9指令系統(tǒng)6.2 數(shù)字單片機(jī)模糊控制方式6.2.1 數(shù)字單片機(jī)與模糊控制關(guān)系6.2.2 數(shù)字單片機(jī)模糊控制方式第七章 模糊單片機(jī)與模糊控制7.1 模糊單片機(jī)NLX2307.1.1 模糊單片機(jī)NLX230性能概況7.1.2 NLX230的結(jié)構(gòu)及引腳7.1.3 NLX230的模糊推理方式7.1.4 NLX230的內(nèi)部寄存器7.1.5 NLX230的操作及接口技術(shù)7.2 NLX230開發(fā)系統(tǒng)7.3 NLX230應(yīng)用例子第八章 模糊控制的開發(fā)軟件8.1 模糊推理機(jī)原理8.2 模糊推理機(jī)的算法8.3 模糊推理機(jī)結(jié)構(gòu)和清單8.4 模糊邏輯知識基發(fā)生器8.5 模糊推理開發(fā)環(huán)境8.5.1 FIDE的工作條件8.5.2 FIDE的結(jié)構(gòu)8.5.3 FIDE的工作過程第九章 模糊控制在家用電器中的應(yīng)用9.1 模糊控制的電冰箱9.1.1 電冰箱模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)9.1.2 模糊控制規(guī)則和模糊量9.1.3 控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)9.1.4 控制規(guī)則的自調(diào)整9.2 模糊控制的電飯鍋9.2.1 煮飯的工藝過程曲線9.2.2 模糊控制的邏輯結(jié)構(gòu)9.2.3 模糊量和模糊推理9.2.4 控制軟件框圖9.3 模糊控制的微波爐9.3.1 控制電路的結(jié)構(gòu)框圖9.3.2 微波爐的模糊量與推理9.3.3 微波爐控制電路結(jié)構(gòu)原理9.3.4 控制軟件原理及框圖9.4 模糊控制的洗衣機(jī)9.4.1 模糊洗衣機(jī)控制系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)9.4.2 模糊洗衣機(jī)的模糊推理9.4.3 洗衣機(jī)物理量檢測方法9.4.4 布質(zhì)和布量的模糊推理第十章 模糊控制在工程上的應(yīng)用10.1 模糊參數(shù)自適應(yīng)PID控制器10.1.1 自校正PID控制器10.1.2 模糊參數(shù)自適應(yīng)PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10.1.3 模糊控制規(guī)則的產(chǎn)生10.1.4 模糊推理機(jī)理及運行結(jié)果10.2 恒溫爐模糊控制10.2.1 恒溫爐模糊控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10.2.2 模糊控制器及控制規(guī)則的形成10.2.3 模糊控制器的校正10.3 感應(yīng)電機(jī)模糊矢量控制10.3.1 模糊矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)10.3.2 矢量控制的基本原理10.3.3 模糊電阻觀測器10.3.4 模糊控制器及運行
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C51單片機(jī)是我們生活中最常用的系列,MCS-51系列單片機(jī)有4個并行口(P0,P1,P2,P3口),但對一個稍微復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)來說,真正可供用戶使用的并行口,只有P1口可用,況且常常因擴(kuò)展I2C和SPI的器件需占用某些P1口,迫使用戶不得不擴(kuò)展并行口以滿足實際的需要。習(xí)慣上,常用的并行口接口芯片有8255、8155,這兩種芯片功能比較齊全,可以使用在相對比較復(fù)雜的系統(tǒng)中,但如是對一般的系統(tǒng)而言,這些功能往往閑置不用。那么就可以選用一些本來閑置不用的口線作為選通信號來進(jìn)行并行口的擴(kuò)展,這樣就能充分利用單片機(jī)有限的I/O資源,在本設(shè)計中是將P1口擴(kuò)展成一個或幾個8位并行口,在每一個八位口上接入8個發(fā)光二極管做為輸出,二極管是做開關(guān)量來使用的,在這里設(shè)計了跑馬燈和流水燈程序,做到對開關(guān)量的開斷控制;配合開關(guān)量的控制筆者設(shè)計了一個共陽LED數(shù)碼管,用來顯示當(dāng)前發(fā)光二極管發(fā)亮的序號,做到更加直觀的雙重控制效果,然后再將P0口通過D/A轉(zhuǎn)換器和一放大器輸出一個模擬信號,其結(jié)果可以通過示波器看出。這樣整個系統(tǒng)即有了數(shù)字信號輸出和模擬信號輸出,也有數(shù)碼管顯示功能,實用性能大提高了。2、 基于89C51的系統(tǒng)硬件設(shè)計2.1 并行口的擴(kuò)展的電路設(shè)計 眾所周知,C51系列的單片機(jī)都有四個I/O口(P0、P1、P2、P3),那么AT89C51也不例外,但我們通常僅僅使用P1口作為并行口,而令其余口(P2、P3)處于閑置狀態(tài),所以這次設(shè)計,我們就是使用閑置不用的P3口做為選能信號線來將P1口進(jìn)行并行口擴(kuò)展。 (1) 種方式的并行口擴(kuò)展優(yōu)點 連線簡單; 不占用存儲器空間; (2) 編程也方便靈活。但也有很大的缺點 并行口擴(kuò)展能力有限,(如使用74LS573(74LS373)且不進(jìn)行驅(qū)動處理,則最多可擴(kuò)展4個同樣類型的并行輸出端口,當(dāng)然還需要與之對應(yīng)的四個選通信號。) 如擴(kuò)展較多,選通信號占用并行口位數(shù)太多,例如欲擴(kuò)展8個并行輸出端口,則需要8個選能信號,此時,僅選能信號就占用了一個8位并行口,這對在I/O端口線有限的單片機(jī)系統(tǒng)中,如此浪費資源的現(xiàn)象是不能容忍的。在本次的設(shè)計中,采用芯片74HC573(帶三態(tài)輸出的八進(jìn)制透明D型鎖存器)對P1口進(jìn)行了一個8位并行口的擴(kuò)展,選通信號選用P3口的P3.3引腳。原理圖如圖1所示:
標(biāo)簽: C51 單片機(jī) 并行口 擴(kuò)展設(shè)計
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帶I2C串行CMOS EEPROM、精密復(fù)位控制器和看門狗定時器的監(jiān)控電路 特性 看門狗監(jiān)控SDA信號 (CAT1161) 兼容400KHz 的I2C總線 操作電壓范圍為2.7V~6.0V 低功耗CMOS 技術(shù) 16 字節(jié)的頁寫緩沖區(qū) 內(nèi)置誤寫保護(hù)電路-Vcc鎖定-寫保護(hù)管腳WP 復(fù)位高電平或低電平有效-精確的電源電壓監(jiān)控-支持5V,3.3V 和3V 的系統(tǒng)-5個復(fù)位門檻電壓可供選擇 1,000,000個編程/擦除周期 手動復(fù)位 數(shù)據(jù)可保存100 年 8 腳DIP 封裝或8 腳SOIC 封裝 商業(yè)和工業(yè)級溫度范圍描述CAT1161/2 為基于微控器的系統(tǒng)提供了一個完整的存儲器和電源監(jiān)控解決方案。它們利用低功耗CMOS技術(shù)將16k帶硬件存儲器寫保護(hù)功能的串行EEPROM 存儲器、用于掉電保護(hù)的電源監(jiān)控電路和一個看門狗定時器集成到一塊芯片上。存儲器采用I2C 總線接口。當(dāng)系統(tǒng)由于軟件或硬件干擾而被終止或“掛起”時,1.6 秒的看門狗電路將復(fù)位系統(tǒng),使系統(tǒng)恢復(fù)正常。CAT1161的看門狗電路監(jiān)控著SDA,這就可以省去額外的PC板跟蹤電路。低價位的CAT1162不含看門狗定時器。電源監(jiān)控和復(fù)位電路可在系統(tǒng)上電/下電時保護(hù)存儲器和系統(tǒng)控制器,防止掉電條件的產(chǎn)生。CAT1161/2的5個門檻電壓可支持5V、3.3V和3V的系統(tǒng)。一旦電源電壓超出范圍,復(fù)位信號有效,禁止微控制器、ASIC或外圍器件繼續(xù)工作。復(fù)位信號在電源電壓超過復(fù)位門檻電壓后的200ms內(nèi)仍保持有效。由于帶有高電平和低電平復(fù)位信號,因此CAT1161/2可以很方便地連接到微控制器和其它IC。另外,復(fù)位管腳還可用作手動按鍵復(fù)位的去抖輸入。 CAT1161/2 的存儲器構(gòu)造成16字節(jié)的頁。除此之外,寫保護(hù)管腳WP和VCC 檢測電路提供的硬件數(shù)據(jù)保護(hù)功能可防止在Vcc降到低于復(fù)位門檻電壓或上電時Vcc上升到復(fù)位門檻電壓之前對存儲器的寫操作。器件包含8腳DIP和表貼8腳SOIC兩種封裝形式。
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基于多點網(wǎng)絡(luò)的水廠自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works劉 美 俊(湖南工程學(xué)院,湘潭411101)摘要針對水廠工作水泵多、現(xiàn)場離控制站距離遠(yuǎn)的特點,提出了一種基于MPI多點網(wǎng)絡(luò)的自動監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方法,分析了系統(tǒng)的工作原理,介紹了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的采集與處理、主站與從站的通信原理以及系統(tǒng)軟件的設(shè)計。由于這種系統(tǒng)的主、從站PLC之間采用MPI網(wǎng)絡(luò)通信,具有運行可靠、性能價格比高的特點,所以適用于中小規(guī)模水廠的分布式監(jiān)控場合。關(guān)鍵詞多點網(wǎng)絡(luò)主站從站監(jiān)控系統(tǒng)Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ,manyp umpsin o perationa ndth ep umps, farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is, suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem 自來 水 廠 的自動控制系統(tǒng)一般分為兩大部分,一對組態(tài)硬件要求較高,投資較大。相對而言,MPI網(wǎng)是水源地深水泵的工作控制,一是水廠區(qū)變頻恒壓供絡(luò)速度可達(dá)187.5 M bps,通過一級中繼器傳輸距離可水控制,兩部分的實際距離通常都比較遠(yuǎn)。某廠水源達(dá)Ikm 。根據(jù)水廠的具體情況,確定以MPI方式組地有3臺深井泵給水廠區(qū)的蓄水池供水。水廠區(qū)的成網(wǎng)絡(luò),主站PLC為S7-300系列的CPU3121FM,從任務(wù)是對水池的水進(jìn)行消毒處理后,通過加壓泵向管站為S7-200系列的CPU222。這樣既滿足了系統(tǒng)要路恒壓供水。選用Siemens公司的S7系列可編程控求,又相對于Profibus網(wǎng)絡(luò)節(jié)省了三分之一的成本,制器(PLC)和上位機(jī)組成實時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng), 這種分布式監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的性能價格比。系統(tǒng)對深水泵進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,對供水泵采用變頻器進(jìn)行恒中PLC的物理層采用RS - 485接口,網(wǎng)絡(luò)延伸選用壓控制以保證整個水廠的電機(jī)設(shè)備安全、可靠地運帶防雷保護(hù)的中繼器,使系統(tǒng)的安全運行得到了保行。證。MPI網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。1 多點網(wǎng)絡(luò)(NWI)監(jiān)控系統(tǒng)的組成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多點網(wǎng)絡(luò)與Profibus現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)兩種組網(wǎng)方式。Profibus現(xiàn)場總線的應(yīng)用目前較為普遍,通用性較好,它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA組成。Profibus - DP型用于分散外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳輸,傳輸速率為9.6kbps一12Mbps,主要用于現(xiàn)場控制器與分散1/0之間的通信,可滿足交直流調(diào)速系統(tǒng)快速響應(yīng)的時間要求,特別適合于加工自動化領(lǐng)域的應(yīng)用;Profibus - FMS主要解決車間級通信問題,完成中等傳輸速度的循環(huán)或非循環(huán)數(shù)據(jù)交換任務(wù),適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關(guān)等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,適用于過程自動化的總線類型。
標(biāo)簽: 多點 網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)設(shè)計 自動監(jiān)控
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單片機(jī)系統(tǒng)“PC”失控的軟件措施Software Measure of GettingO uto fC ontrolfo r“PC"in S ingleC hipC omputerS ystem謐 加 春 王 曉 基 雷 小 華(江 西 理 工 大 學(xué)機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 ,贛 州 34 10 00)摘要單片機(jī)系統(tǒng)在實際工業(yè)現(xiàn)場中可能遇到各種干擾和自身的隨機(jī)性故障。現(xiàn)場惡劣的環(huán)境有可能使計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生異常,計算機(jī)程序指針“PC”失控就是常見的故障之一,如果發(fā)生“PC”失控,將導(dǎo)致CPI工作混亂,釀成嚴(yán)重的事故。研究了“PC”失控的原因,并指出軟件抗干擾的幾種方法,有效保證單片機(jī)系統(tǒng)的正常工作。關(guān)鍵詞單片機(jī)“PC”失控抗干擾Abstract Inp racticalin dustrialfi elds,th ereis v ariousin terferencea fectingo perationo fsi nglec hipc omputersy stemsa ndt hec omputersy stems。fac噸random faults飾themselves. It is very common that the severe environment makes the computer systems abnormal. The program counter "PC"gettingo utof co ntorlis on eo fth ec ommonfa ults.If th isoc curs,C PUw ouldb eru nningo utof or deran din torducesse riousan cient.T hec ausesof " PC"geting out of control, studied in this paper and some countermeasures of anti-interference師software are given to ensure single chip computer systemworking properly.Keywords Single。飾computer Porgramc ounter"P C" Anti-interfeernc 在設(shè) 計 和 開發(fā)單片機(jī)系統(tǒng)時,一般難以周全地預(yù)計單片機(jī)系統(tǒng)在實際工業(yè)現(xiàn)場中可能遇到的各種干擾和自身的隨機(jī)性故障。因此,除了采取防止和抑制干擾的各項措施外,還應(yīng)該借助于軟件措施克服某些干擾,系統(tǒng)還應(yīng)具備迅速自行恢復(fù)的能力。本文介紹的應(yīng)對單片機(jī)系統(tǒng)PC失控的軟件措施,設(shè)計靈活,節(jié)省硬件資源,能保證測控系統(tǒng)長期可靠地運行。MC S- 5 1單片機(jī)以其優(yōu)良的性能價格比大量應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場測試和控制領(lǐng)域。但是,現(xiàn)場惡劣的環(huán)境有可能使計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生異常,計算機(jī)程序指針PC失控就是常見的故障之一,一旦發(fā)生PC“走飛”,計算機(jī)系統(tǒng)就會出現(xiàn)工作混亂,釀成嚴(yán)重的事故。為 了 在 CP 失控時盡量減少由此帶來的不利影響,并盡快使系統(tǒng)恢復(fù)正常,需要采取一定的軟件措施和硬件措施。常見的硬件措施有“看門狗”電路。軟件措施設(shè)置的前提條件是:①在干擾作用下,微機(jī)系統(tǒng)硬件部分不會受到任何損壞,或者損壞部分設(shè)置有監(jiān)測狀態(tài)可供查詢;②程序區(qū)不會受到干擾侵害。單片機(jī)系統(tǒng)的程序和表格以及重要的參數(shù)均設(shè)置在ROM區(qū),不會因干擾的侵人而改變;③ RAM區(qū)中的重要數(shù)據(jù)不會被破壞,或者雖然被破壞,但是可以重新建立。
標(biāo)簽: 單片機(jī)系統(tǒng) 軟件
上傳時間: 2013-11-02
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RS-232-C 是PC 機(jī)常用的串行接口,由于信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL 電路連接。本產(chǎn)品(轉(zhuǎn)接器),可以實現(xiàn)任意電平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的無源電平轉(zhuǎn)接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口?采用RS-232-C 接口有何特點?傳輸電纜長度如何考慮?答: 計算機(jī)與計算機(jī)或計算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低,特別是在遠(yuǎn)程傳輸時,避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。 在串行通訊時,要求通訊雙方都采用一個標(biāo)準(zhǔn)接口,使不同 的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)行通訊。 RS-232-C接口(又稱 EIA RS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個25 個腳的 DB25 連接器,對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定,還對各種信號的電平加以規(guī)定。(1) 接口的信號內(nèi)容實際上RS-232-C 的25 條引線中有許多是很少使用的,在計算機(jī)與終端通訊中一般只使用3-9 條引線。(2) 接口的電氣特性 在RS-232-C 中任何一條信號線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即:邏輯“1”,-5— -15V;邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識別低至+3V 的信號作為邏輯“0”,高到-3V的信號 作為邏輯“1”(3) 接口的物理結(jié)構(gòu) RS-232-C 接口連接器一般使用型號為DB-25 的25 芯插頭座,通常插頭在DCE 端,插座在DTE端. 一些設(shè)備與PC 機(jī)連接的RS-232-C 接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號地”。所以采用DB-9 的9 芯插頭座,傳輸線采用屏蔽雙絞線。(4) 傳輸電纜長度由RS-232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于4%的情況下,傳輸電纜長度應(yīng)為50 英尺,其實這個4%的碼元畸變是很保守的,在實際應(yīng)用中,約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的,所以實際使用中最大距離會遠(yuǎn)超過50 英尺,美國DEC 公司曾規(guī)定允許碼元畸變?yōu)?0%而得出附表2 的實驗結(jié)果。其中1 號電纜為屏蔽電纜,型號為DECP.NO.9107723 內(nèi)有三對雙絞線,每對由22# AWG 組成,其外覆以屏蔽網(wǎng)。2 號電纜為不帶屏蔽的電纜。 2. 什么是RS-485 接口?它比RS-232-C 接口相比有何特點?答: 由于RS-232-C 接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早,難免有不足之處,主要有以下四點:(1) 接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因為與TTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL 電路連接。(2) 傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為20Kbps。(3) 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式, 這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。(4) 傳輸距離有限,最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50 英尺,實際上也只能 用在50 米左右。針對RS-232-C 的不足,于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn),RS-485 就是其中之一,它具有以下特點:1. RS-485 的電氣特性:邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2—6) V 表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2—6)V 表示。接口信號電平比RS-232-C 降低了,就不易損壞接口電路的芯片, 且該電平與TTL 電平兼容,可方便與TTL 電路連接。2. RS-485 的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強(qiáng),即抗噪聲干擾性好。4. RS-485 接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000 英尺,實際上可達(dá) 3000 米,另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1 個收發(fā)器, 即單站能力。而RS-485 接口在總線上是允許連接多達(dá)128 個收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因RS-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性,長的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點就使其成為首選的串行接口。 因為RS485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò),一般只需二根連線,所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485 接口連接器采用DB-9 的9 芯插頭座,與智能終端RS485接口采用DB-9(孔),與鍵盤連接的鍵盤接口RS485 采用DB-9(針)。3. 采用RS485 接口時,傳輸電纜的長度如何考慮?答: 在使用RS485 接口時,對于特定的傳輸線經(jīng),從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允許的最大電纜長度是數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù),這個 長度數(shù)據(jù)主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長度與信號速率的關(guān)系曲線是使用24AWG 銅芯雙絞電話電纜(線 徑為0.51mm),線間旁路電容為52.5PF/M,終端負(fù)載電阻為100 歐 時所得出。(曲線引自GB11014-89 附錄A)。由圖中可知,當(dāng)數(shù)據(jù)信 號速率降低到90Kbit/S 以下時,假定最大允許的信號損失為6dBV 時, 則電纜長度被限制在1200M。實際上,圖中的曲線是很保守的,在實 用時是完全可以取得比它大的電纜長度。 當(dāng)使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例 如:當(dāng)數(shù)據(jù)信號速率為600Kbit/S 時,采用24AWG 電纜,由圖可知最 大電纜長度是200m,若采用19AWG 電纜(線徑為0。91mm)則電纜長 度將可以大于200m; 若采用28AWG 電纜(線徑為0。32mm)則電纜 長度只能小于200m。
上傳時間: 2013-10-11
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1 概述由于在某些通訊設(shè)計應(yīng)用中,需要擴(kuò)展更多的串口數(shù)量,比如車床監(jiān)控、紡織儀器檢測和網(wǎng)狀連接的數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用。為此成都國騰微電子有限公司推出的GM814x 可以滿足多個同類產(chǎn)品的并聯(lián)擴(kuò)展,并且能簡單的實現(xiàn)電路連接和程序控制,主MCU 可以識別數(shù)據(jù)的來源和指定和某個GM814x 通信。2 應(yīng)用說明2.1 CS 與SPI 的數(shù)據(jù)通信GM814x 的CS(片選)引腳可用于控制SPI 總線時鐘有效性,CS 低電平有效,內(nèi)部下拉。CS 有效時,允許芯片的時鐘接收和數(shù)據(jù)收發(fā);無效時,SCLK、DIN 和DOUT 均為高阻狀態(tài),GM814x 不響應(yīng)SPI 上的數(shù)據(jù)收發(fā),但能正常收發(fā)子串口數(shù)據(jù)和產(chǎn)生相應(yīng)中斷。2.2 應(yīng)用建議當(dāng)使用GM814x 的應(yīng)用需要擴(kuò)展4 個以上的串口數(shù)量時,就需要使用2 片以上的GM814x。擴(kuò)展的方式也有多種。方式一:將多個GM814x 的SPI 接口接在主MCU 的SPI 總線上,然后將所有GM814x 的中斷進(jìn)行線與后連接到MCU 的IRQ 上,同時將各GM814x 的IRQ 輸出又連接到MCU的IO,以便MCU響應(yīng)中斷后檢測是具體哪一個GM814x 輸出的中斷,然后再拉低對應(yīng)的CS,拉高其它GM814x的CS,并執(zhí)行通信操作。方式二:如果擴(kuò)展的GM814x 數(shù)量較多,采用上述擴(kuò)展方式可能會占用MCU較多的IO 資源,則可以將GM814x 的中斷輸出連接到具有OC 輸出的與門芯片上,再輸出到MCU 的中斷輸入。同時又將所有的GM814x 的中斷輸出進(jìn)行編碼輸入到MCU,以供其判斷產(chǎn)生中斷的是哪一個GM814x。方式三:將所有GM814x 的中斷輸出連接到優(yōu)先編碼器進(jìn)行編碼輸出,同時編碼器也能輸出低電平信號給MCU 作為中斷響應(yīng)。MCU 檢測編碼數(shù)據(jù)以獲知產(chǎn)生中斷的GM814x,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)通信處理。這種方式電路最簡單,占用MCU 的IO 資源也最少。 舉例:使用MCS51 單片機(jī)擴(kuò)展8 片GM814x。本電路中,采用了上述提到的第三種擴(kuò)展方式。通過普通的MCS51 單片機(jī)擴(kuò)展最多8 片GM814x,可擴(kuò)展最多32 個標(biāo)準(zhǔn)串口。為了節(jié)省MCU的IO 資源,電路中增加了一片8-3 線優(yōu)先編碼器74LS348 和一片3-8 線譯碼器74HC138。8 片GM814x 的IRQ 中斷通過一片74LS348 輸出中斷源向量,同時產(chǎn)生GS 低電平信號到MCS51 的外部中斷0 上,MCS51 響應(yīng)中斷后,可查詢A0~A2 的值確定產(chǎn)生中斷的GM814x,然后MCU 使能74HC138,輸出對應(yīng)的ABC 信號選中產(chǎn)生IRQ 信號的GM814x,再進(jìn)行SPI 總線上的數(shù)據(jù)通信。 示例程序:本示例程序使用C 語言描述,僅供參考。 由于74LS348 是優(yōu)先編碼器,多個中斷同時產(chǎn)生的時候,74LS348 的編碼只會指示輸入編號上最高的IRQ,MCU 無法直接獲知是否其它的GM814x 也產(chǎn)生了中斷。同時GM814x 在自己的中斷申請后,數(shù)據(jù)傳輸?shù)降?bit 時會自動清除,所以數(shù)據(jù)接收完后如果MCU 的中斷引腳仍然為低,則表示還有其它GM814x 的中斷申請,故必須在處理完當(dāng)前中斷后繼續(xù)查詢新的中斷向量。這就是上述示例程序中while 循環(huán)的目的。 以上應(yīng)用建議僅供設(shè)計者參考,不代表最終實現(xiàn)方式,更可靠和實際的實現(xiàn)方式可由設(shè)計者根據(jù)自己的實際情況確定。l 示例中的數(shù)據(jù)、參數(shù)和標(biāo)志字命名不代表實際產(chǎn)品的特性,請參考實際產(chǎn)品的數(shù)據(jù)手冊來獲取你所需要的數(shù)據(jù)。
上傳時間: 2013-10-26
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C8051Fxxx 系列單片機(jī)是完全集成的混合信號系統(tǒng)級芯片,具有與8051 兼容的微控制器內(nèi)核,與MCS-51 指令集完全兼容。除了具有標(biāo)準(zhǔn)8052 的數(shù)字外設(shè)部件之外,片內(nèi)還集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬部件和其它數(shù)字外設(shè)及功能部件。參見表1.1 的產(chǎn)品選擇指南可快速查看每個MCU 的特性。 MCU 中的外設(shè)或功能部件包括模擬多路選擇器、可編程增益放大器、ADC、DAC、電壓比較器、電壓基準(zhǔn)、溫度傳感器、SMBus/ I2C、UART、SPI、可編程計數(shù)器/定時器陣列(PCA)、定時器、數(shù)字I/O 端口、電源監(jiān)視器、看門狗定時器(WDT)和時鐘振蕩器等。所有器件都有內(nèi)置的FLASH 程序存儲器和256 字節(jié)的內(nèi)部RAM,有些器件內(nèi)部還有位于外部數(shù)據(jù)存儲器空間的RAM,即XRAM。C8051Fxxx 單片機(jī)采用流水線結(jié)構(gòu),機(jī)器周期由標(biāo)準(zhǔn)的12 個系統(tǒng)時鐘周期降為1 個系統(tǒng)時鐘周期,處理能力大大提高,峰值性能可達(dá)25MIPS。C8051Fxxx 單片機(jī)是真正能獨立工作的片上系統(tǒng)(SOC)。每個MCU 都能有效地管理模擬和數(shù)字外設(shè),可以關(guān)閉單個或全部外設(shè)以節(jié)省功耗。FLASH 存儲器還具有在系統(tǒng)重新編程能力,可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲,并允許現(xiàn)場更新8051 固件。應(yīng)用程序可以使用MOVC 和MOVX 指令對FLASH 進(jìn)行讀或改寫,每次讀或?qū)懸粋€字節(jié)。這一特性允許將程序存儲器用于非易失性數(shù)據(jù)存儲以及在軟件控制下更新程序代碼。片內(nèi)JTAG 調(diào)試支持功能允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品MCU 進(jìn)行非侵入式(不占用片內(nèi)資源)、全速、在系統(tǒng)調(diào)試。該調(diào)試系統(tǒng)支持觀察和修改存儲器和寄存器,支持?jǐn)帱c、單步、運行和停機(jī)命令。在使用JTAG 調(diào)試時,所有的模擬和數(shù)字外設(shè)都可全功能運行。每個MCU 都可在工業(yè)溫度范圍(-45℃到+85℃)內(nèi)用2.7V-3.6V(F018/019 為2.8V-3.6V)的電壓工作。端口I/O、/RST 和JTAG 引腳都容許5V 的輸入信號電壓。
上傳時間: 2013-11-14
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實驗板結(jié)合了單片機(jī)在線編程(燒寫)功能及程序運行功能,使得用戶一板在手便擁有了編程器和實驗板兩套設(shè)備。通過帶鎖按壓開關(guān)方便地實現(xiàn)系統(tǒng)編程狀態(tài)和程序運行狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換,馬上能觀察編程的運行結(jié)果,從而免去了單片機(jī)開發(fā)中必須的昂貴的硬件仿真器和專用編程器的開銷。同時由于在線編程,不用頻繁反復(fù)拔、插單片機(jī),節(jié)省了時間,減少了損耗。同時本實驗板,已經(jīng)把下載電路完整的做在了電路板中,不再需要專用下載線,只需要普通并口線就可以下載單片機(jī)程序,這又為消費者節(jié)省了不少金錢。我們保證所設(shè)計的電路穩(wěn)定,在實驗過程中不需要插拔任何電線/跳線,單片機(jī)所有引腳資源可用,不存在保密的從處理器,下載過程方便快捷。另外,本實驗板采用usb供電,用戶只需要將普通usb延長線插入板子接口即可實驗,保證實驗過程不需要任何實驗室中才能得到設(shè)備,學(xué)生完全可以在家中/寢室中完成全部實驗。
上傳時間: 2013-10-22
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存儲器技術(shù).doc 計算機(jī)的主存儲器(Main Memory),又稱為內(nèi)部存儲器,簡稱為內(nèi)存。內(nèi)存實質(zhì)上是一組或多組具備數(shù)據(jù)輸入輸出和數(shù)據(jù)存儲功能的集成電路。內(nèi)存的主要作用是用來存放計算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行時所需要的數(shù)據(jù),存放各種輸入、輸出數(shù)據(jù)和中間計算結(jié)果,以及與外部存儲器交換信息時作為緩沖用。由于CPU只能直接處理內(nèi)存中的數(shù)據(jù) ,所以內(nèi)存是計算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的部件。內(nèi)存的品質(zhì)直接關(guān)系到計算機(jī)系統(tǒng)的速度、穩(wěn)定性和兼容性。 4.1 存儲器類型計算機(jī)內(nèi)部存儲器有兩種類型,一種稱為只讀存儲器ROM(Read Only Memiry),另一種稱為隨機(jī)存儲器RAM(Random Access Memiry)。 4.1.1 只讀存儲器只讀存儲器ROM主要用于存放計算機(jī)固化的控制程序,如主板的BIOS程序、顯卡BIOS控制程序、硬盤控制程序等。ROM的典型特點是:一旦將數(shù)據(jù)寫入ROM中后,即使在斷電的情況下也能夠永久的保存數(shù)據(jù)。從使用上講,一般用戶能從ROM中讀取數(shù)據(jù),而不能改寫其中的數(shù)據(jù)。但現(xiàn)在為了做一日和尚撞一天鐘于軟件或硬件程序升級,普通用戶使用所謂的閃存(Flash Memiry)也可以有條件地改變ROM中的數(shù)據(jù)。有關(guān)只讀存儲器ROM的內(nèi)容將在第11章中介紹,本章主要介紹隨機(jī)存儲器。4.1.2 隨機(jī)存取存儲器隨機(jī)存取存儲器RAM的最大特點是計算機(jī)可以隨時改變RAM中的數(shù)據(jù),并且一旦斷電,TAM中數(shù)據(jù)就會立即丟失,也就是說,RAM中的數(shù)據(jù)在斷電后是不能保留的。從用于制造隨機(jī)存取存儲器的材料上看,RAM又可分為靜態(tài)隨機(jī)存儲器SRAM(Static RAM)和動態(tài)隨機(jī)存儲器DRAM(Dymamic RAM)兩種。1. 動態(tài)隨機(jī)存儲器在DRAM中數(shù)據(jù)是以電荷的形式存儲在電容上的,充電后電容上的電壓被認(rèn)為是邏輯上的“1”,而放電后的電容上的電壓被認(rèn)為是邏輯上的“0”認(rèn)。為了減少存儲器的引腳數(shù),就反存儲器芯片的每個基本單元按行、列矩陣形式連接起來,使每個存儲單元位于行、列的交叉點。這樣每個存儲單元的地址做一日和尚撞一天鐘可以用位數(shù)較少的行地址和列地址兩個部分表示,在對每個單元進(jìn)行讀寫操作時,就可以采用分行、列尋址方式寫入或讀出相應(yīng)的數(shù)據(jù),如圖4-1所示。 由于電容充電后,電容會緩慢放電,電容 上的電荷會逐漸
標(biāo)簽: 存儲器
上傳時間: 2014-01-10
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