用MCP定時器控制步進電機:步進電機簡介1.1.1 步進電機步進電機和普通電動機不同之處是步進電機接受脈沖信號的控制。步進電機靠一種叫環形分配器的電子開關器件，通過功率放大器使勵磁繞組按照順序輪流接通直流電源。由于勵磁繞組在空間中按一定的規律排列，輪流和直流電源接通后，就會在空間形成一種階躍變化的旋轉磁場，使轉子步進式的轉動，隨著脈沖頻率的增高，轉速就會增大。步進電機的旋轉同時與相數、分配數、轉子齒輪數有關。現在比較常用的步進電機包括反應式步進電機（VR）、永磁式步進電機（PM）、混合式步進電機（HB）和單相式步進電機等。其中反應式步進電機的轉子磁路由軟磁材料制成，定子上有多相勵磁繞組，利用磁導的變化產生轉矩?，F階段，反應式步進電機獲得最多的應用。步進電機和普通電機的區別主要就在于其脈沖驅動的形式，正是這個特點，步進電機可以和現代的數字控制技術相結合。不過步進電機在控制的精度、速度變化范圍、低速性能方面都不如傳統的閉環控制的直流伺服電動機。在精度不是需要特別高的場合就可以使用步進電機，步進電機可以發揮其結構簡單、可靠性高和成本低的特點。使用恰當的時候，甚至可以和直流伺服電動機性能相媲美。
上傳時間： 2014-04-28
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輸入/輸出（I/O）接口是CPU與外設間信息交換的橋梁，是一個過渡性的電路，在單片機中和CPU集成在一塊芯片上。介紹輸入輸出口的內容中，著重講述SPCE061A單片機的較特殊的并行I/O結構，以及SPCE061A I/O口的特殊能力。單片機內部CPU與外設間所傳遞信息的性質、傳送方式、傳送速度和電平各不相同，所以CPU與外設之間不是簡單的直接相連，必須借助于I/O接口這個過渡電路才能協調起來。 并行I/O接口：CPU數據轉換為電平的最基本途徑；外設電平轉換為CPU識別的數據的最基本途徑；SPCE061A 并行I/O特性獨立的I/O口邏輯電平（VDDIO） 可接VDDIO范圍：3.3~5.5V。多種輸入方式 懸浮、上拉、下拉輸入方式，適應不同的外圍器件對接口要求。按位設置每一位I/O口 可按位設置每一位的輸入輸出方式、狀態。
上傳時間： 2013-11-19
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抽樣z變換頻率抽樣理論:我們將先闡明：（1）z變換與DFT的關系（抽樣z變換），在此基礎上引出抽樣z變換的概念，并進一步深入討論頻域抽樣不失真條件。（2）頻域抽樣理論（頻域抽樣不失真條件）（3)頻域內插公式一、z變換與DFT關系 （1）引入連續傅里葉變換引出離散傅里葉變換定義式。離散傅里葉變換看作是序列的傅里葉變換在 頻 域 再 抽 樣 后 的 變 換 對.在Z變換與L變換中,又可了解到序列的傅里葉 變換就是單位圓上的Z 變 換.所以對序列的傅里葉變換進行頻域抽樣時, 自 然可以看作是對單位圓上的 Z變換進行抽樣. (2)推導Z 變 換 的 定 義 式 (正 變 換) 重 寫 如 下: 取z=ejw 代 入 定 義 式, 得 到 單 位 圓 上 Z 變 換 為w是 單 位 圓 上 各 點 的 數 字 角 頻 率.再 進 行 抽 樣-- N 等 分.這 樣w=2kπ/N, 即w值為0,2π/N,4π/N,6π/N…, 考慮到x(n)是N點有限長序列, 因而n只需0~N-1即可。將w=2kπ/N代入并改變上下限, 得 則這正是離散傅里葉變換 (DFT)正變換定義式.
上傳時間： 2014-12-28
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SOC與單片機應用技術的發展:本文討論SOC和單片機應用技術的發展；介紹SOC的基本技術特點和應用概念；分析作為IP家庭重要成員的單片機在SOC應用設計中的特點。通過討論指出以嵌入技術為基礎，單片機再次成為現代電子應用技術的核心之一，為SOC應用技術提供了堅實的基礎。 關鍵字：SOC；單片機；嵌入式系統 引言 現場電子技術應用中包含了硬件（HW）、硬件加軟件（HW+SW）、固件（FW）3個層次。這3個層次也可以說是現代電子技術應用的3人發展階段。自1997年以來，電子技術應用又增加了一個新的層次??片上系統（SOC）層次。SOC技術概念和應用技術層次的出現，標志著現代電子技術應用進入了SOC階段。 從各個發展階段看，自HW+SW階段開始，電子技術應用就與單片機緊密地聯系在一起。在FW階段，作為固件系統的重要核心技術，單片機又以嵌入式技術為基礎，再次成為現代電子應用技術的核心技術之一，并為SOC應用技術提供了緊實的基礎。 SOC為各種應用提供了一個新的實現技術。這種新的電子系統實現技術促使工業界在近3年中發生了巨大的變化，為信息技術的應用提供堅實的基礎，因此，完全可以稱之為SOC革命。同時，SOC也為單片機技術提供了更廣闊的應用領域，使單片機應用技術發生了革命性的變化。
上傳時間： 2013-10-31
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微型機算計發展概述人類從原始社會學會使用工具以來到現代社會經歷了三次大的產業革命：農業革命、工業革命、信息革命。而信息革命是以計算機技術和通信技術的發展和普及為代表的。人類已進入了高速發展的現代時期。其中計算機科學和技術發展之快，是任何其他技術都無法相提并論的自從1946年美國賓夕法尼亞大學研制成功的世界上第一臺電子計算機到現在已50多年的歷史。計算機的發展經歷了四代：第一代：電子管電路計算機，電子管數：18800個；繼電器數量：5000個；耗電量：150KW；重量：30t；占地面積：150平方米；運算速度：5000次加法運算/s。第二代：晶體管電路計算機（60年代初）第三代：小規模集成電路計算機。第四代：大規模（LSI）和超大規模（VSLI）集成電路計算機。第四代計算機基本情況：運算速度為每秒幾千億次到幾萬億次；從數值計算和數據處理到目前進行知識處理的人工智能階段；計算機不僅可以處理文字、字符、圖形圖象信息，而且可以處理音頻、視頻等多媒體信息；計算機正朝著智能化和多媒體化方向發展。微型計算機的定義：以微處理器為核心，再配上半導體存儲器、輸入/輸出接口電路、系統總線及其它支持邏輯電路組成的計算機稱微型計算機。在1971年美國Intel公司首先研制成功世界上第一塊微處理器芯片4004以來，差不多每隔2~3年就推出一代新的微處理器產品；如今已推出了第五代微處理器。因為微處理器是微型計算機的核心部件，它的性能在很大程度上決定了微型計算機的性能，所以微型計算機的發展是以微處理器的發展而更新換代的。微處理器和微型計算機的發展：1.第一代微處理器和微型計算機：（1971~1973年）——4位CPU和低檔8位處理器，典型的產品有：Intel 4004、改進型的4040,是4位處理器，以它為核心構成的微機是MCS-4。Intel 8008是8位通用微處理器,以它為核心所構的微機是MCS-8。參數：芯片采用PMOS工藝;集成度為2000管/片;時鐘頻率1MHz;平均指令執行時間為20μs。2.第二代微處理器和微型計算機（1973~1978年）——成熟的8位CPU,典型的產品有：Intel 8080（1973年由Intel公司推出）MC6800 （1974年由美國Motorola推出。Z-80 （1975年由Zilog公司推出。Intel 8085 （1976年由Intel公司推出，是Intel 8080的改進型。MOS 6502，由MOS公司推出，它是IBM PC機問世之前世界上最流行的微型計算機Apple2（蘋果機）的CPU。第二代微處理器的參數：芯片工藝采用NMOS工藝，集成度達到5000~9000管/片；時鐘頻率2~4MHz;平均指令執行時間為1~2μs；具有多種尋址方式，指令系統完善，基本指令100多條。特點：具有中斷、DMA等控制功能；也考慮了兼容性、接口標準化和通用性、配套的外圍電路功能和種類齊全。在軟件方面：主要是匯編，還有一些簡單的高級語言和操作系統。
上傳時間： 2013-11-24
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用AT89C2051單片機制作的數字電容表：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。
上傳時間： 2013-11-19
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82C55A是高性能，工業標準，并行I/O的LSI外圍芯片；提供24條I/O腳線。 在三種主要的操作方式下分組進行程序設計82C88A的幾個特點：(1)與所有Intel系列微處理器兼容；(2)有較高的操作速度；(3)24條可編程I/O腳線；(4)底功耗的CHMOS；(5)與TTL兼容；(6)擁有控制字讀回功能；（7）擁有直接置位/復位功能；（8）在所有I/O輸出端口有2.5mA DC驅動能力；（9）適應性強。方式0操作稱為簡單I/O操作，是指端口的信號線可工作在電平敏感輸入方式或鎖存輸出。所以，須將控制寄存器設計為：控制寄存器中:D7=1; D6 D5=00; D2=0。D7位為1代表一個有效的方式。通過對D4 D3 D1和D0的置位/復位來實現端口A及端口B是輸入或輸出。P56表2-1列出了操作方式0端口管腳功能。
上傳時間： 2013-10-26
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設計一個單片機控制的簡易定時報警器。要求根據設定的初始值（1-59秒）進行倒計時，當計時到0時數碼管閃爍“00”（以1Hz閃爍），按鍵功能如下：（1）設定鍵：在倒計時模式時，按下此鍵后停止倒計時，進入設置狀態；如果已經處于設置狀態則此鍵無效。（2）增一鍵：在設置狀態時，每按一次遞增鍵，初始值的數字增1。（3）遞一鍵：在設置狀態時，每按一次遞減鍵，初始值的數字減1。（4）確認鍵：在設置狀態時，按下此鍵后，單片機按照新的初始值進行倒計時及顯示倒計時的數字。如果已經處于計時狀態則此鍵無效。3.1.2 模塊1:系統設計（1）任務分析與整體設計思路根據題目的要求，需要實現如下幾個方面的功能。計時功能：要實現計時功能則需要使用定時器來計時，通過設置定時器的初始值來控制溢出中斷的時間間隔，再利用一個變量記錄定時器溢出的次數，達到定時1秒中的功能。然后，當計時每到1秒鐘后，倒計時的計數器減1。當倒計時計數器到0時，觸發另一個標志變量，進入閃爍狀態。顯示功能：顯示倒計時的數字要采用動態掃描的方式將數字拆成“十位”和“個位”動態掃描顯示。如果處于閃爍狀態，則可以不需要動態掃描顯示，只需要控制共陰極數碼管的位控線，實現數碼管的滅和亮。鍵盤掃描和運行模式的切換：主程序在初始化一些變量和寄存器之后，需要不斷循環地讀取鍵盤的狀態和動態掃描數碼管顯示相應的數字。根據鍵盤的按鍵值實現設置狀態、計時狀態的切換。 （2）單片機型號及所需外圍器件型號，單片機硬件電路原理圖選用MCS-51系列AT89S51單片機作為微控制器，選擇兩個四聯的共陰極數碼管組成8位顯示模塊，由于AT89S51單片機驅動能力有限，采用兩片74HC244實現總線的驅動，一個74HC244完成位控線的控制和驅動，另一個74HC244完成數碼管的7段碼輸出，在輸出口上各串聯一個100歐姆的電阻對7段數碼管限流。由于鍵盤數量不多，選擇獨立式按鍵與P1口連接作為四個按鍵輸入。沒有鍵按下時P1.0-P1.3為高電平，當有鍵按下時，P1.0-P1.3相應管腳為低電平。電路原理圖如圖3-1所示。
上傳時間： 2013-11-13
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電子密碼鎖的設計與實現一、實驗目的 １．進一步掌握鍵盤掃描和LED顯示的程序設計。 ２．了解按鍵消抖的方法。 ３．綜合運用微機原理的軟硬件知識。 二、實驗內容與要求 １．基本要求 （1）具有密碼輸入功能，密碼最多為６位；（2）設置退格鍵，以便刪除輸入錯誤的密碼；（3）在輸入的密碼時數碼管上只顯示8，并根據輸入位數依次橫移；（4）設置確認鍵，當確認鍵按下后，判斷輸入密碼是否正確；（5）當輸入密碼正確時，點亮發光二極管；當輸入密碼不正確時，發光二極管不亮并且蜂鳴器報警，重新輸入，當三次密碼輸入不正確時，系統應鎖定鍵盤10s。2．提高要求 將用戶分為管理者和使用者，管理者擁有超級密碼，可以修改其他人的密碼。使用者不能修改密碼。 三、實驗報告要求 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、總體設計 電子密碼鎖的原理是：從鍵盤輸入一組密碼，CPU把該密碼和設置密碼比較，對則將鎖打開（不同鎖的控制方式不一樣，比如加電控制電磁鐵抽回，從而打開），錯則要求重新輸入，并記錄錯誤次數，如果三次錯誤，則被強制鎖定并報警，除非超級密碼或者其他的手段打開，比如延時一段時間。 初步設計思路如下： 1．輸入密碼用矩形鍵盤，包括數字鍵和功能鍵，功能鍵包括退格鍵和確認鍵。 2．LED數碼管顯示輸入密碼，但是只是輸出顯示符號8 。采用動態掃描輸出。 3．用發光二極管模擬鎖的情況，鎖關時發光二極管滅，打開時發光二極管亮。 4．輸入密碼錯誤時報警，3次輸入錯誤時鍵盤鎖定10s，鍵盤無法接收數據。 軟件的設計主要包括矩形鍵盤鍵值的讀取、LED動態掃描輸出程序、密碼判斷程序和報警程序。 五、硬件設計 根據設計思路，硬件電路可通過實驗平臺上的一些功能模塊電路組成，由于實驗平臺上的各個功能模塊已經設計好，用戶在使用時只要設計模塊間電路的連接，因此，硬件電路的設計及實現相對簡單。完整系統的硬件連接如圖1所示。硬件電路由LED數碼管顯示模塊、按鍵模塊、發光二極管電路和蜂鳴器模塊組成。各個模塊的詳細說明：1．LED數碼管模塊實驗平臺上提供一組六個LED數碼管。插孔CS1用于數碼管段選的輸出選通，插孔CS2用于數碼管位選信號的輸出選通。本設計用6個數碼管來動態顯示時分秒，動態顯示的定時時間由8253定時/計數器來實現。8253主要是實現每位顯示時間1ms，由8253的計數器0來實現。Clk0接實驗平臺分頻電路輸出Q6，f＝46875hz。GATE0接8255的PA0，由8255的PA0輸出來控制計數器的起停。OUT0接8259的IRQ2，定時完成請求中斷，進入中斷服務程序。軟件在中斷服務程序中LED數碼管顯示。
標簽： 電子密碼鎖
上傳時間： 2013-10-16
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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
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