[學(xué)習(xí)要求] 掌握MCS-51單片機(jī)的基本應(yīng)用。[重點與難點]重點：動態(tài)掃描LED顯示電路編程范例；定時/計數(shù)器軟件編程范例；A/D接口電路；矩陣式鍵盤接口技術(shù)及編程。難點：動態(tài)掃描LED顯示電路編程范例；定時/計數(shù)器軟件編程范例。[理論內(nèi)容]一、并行I/O口編程范例單片機(jī)I/O的應(yīng)用最典型的是通過I/O口與7段LED數(shù)碼管構(gòu)成顯示電路，下面從常用的LED顯示原理開始，詳盡講解利用單片機(jī)驅(qū)動LED數(shù)碼管的電路及編程原理，目的在于通過這一編程范例，讓初學(xué)者了解I/O口的編程原理，意在起舉一反三，拋磚引玉的作用。LED的發(fā)光原理，稍有電子技術(shù)基礎(chǔ)的人士都很清楚，這里不想作過多的介紹，7段LED數(shù)碼管，則在一定形狀的絕緣材料上，利用單只LED組合排列成“8”字型的數(shù)碼管，分別引出它們的電極，點亮相應(yīng)的點劃來顯示出0-9的數(shù)字。LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。圖1是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。
標(biāo)簽： MCS 51 單片機(jī) 編程應(yīng)用
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8.1 模擬接口概述單片機(jī)的外部設(shè)備不一定都是數(shù)字式的，也經(jīng)常會和模擬式的設(shè)備連接。 例如單片機(jī)來控制溫度、壓力時，溫度和壓力都是連續(xù)變化的，都是模擬量，在單片機(jī)與外部環(huán)境通信的時候，就需要有一種轉(zhuǎn)換器來把模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，以便能夠輸送給單片機(jī)進(jìn)行處理。而單片機(jī)送出的控制信號，也必須經(jīng)過變換器變成模擬信號，才能為控制電路所接受。這種變換器就稱為數(shù)模(D／A)轉(zhuǎn)換器和模數(shù)(A／D)轉(zhuǎn)換器。CPU與模擬外設(shè)之間的接口電路稱為模擬接口。在這一章里將介紹單片機(jī)與 A／D及D／A轉(zhuǎn)換器接口，以及有關(guān)的應(yīng)用。 8.2 DAC及其接口一、DAC介紹：1．DAC結(jié)構(gòu)：DAC芯片上集成有D/A轉(zhuǎn)換電路和輔助電路。2．DAC的參數(shù)：描述D／A轉(zhuǎn)換器性能的參數(shù)很多，主要有以下幾個：分辨率(Resolution) 偏移誤差(OffsetError) 線性度(Linearity) 精度(Accuracy) 轉(zhuǎn)換速度(ConvemionRate) 溫度靈敏度(TemperatureSensitivity) 二、典型DAC芯片及其接口一、DAC介紹：1．DAC結(jié)構(gòu)：DAC芯片上集成有D/A轉(zhuǎn)換電路和輔助電路。2．DAC的參數(shù)：描述D／A轉(zhuǎn)換器性能的參數(shù)很多，主要有以下幾個：分辨率(Resolution) 偏移誤差(OffsetError) 線性度(Linearity) 精度(Accuracy) 轉(zhuǎn)換速度(ConvemionRate) 溫度靈敏度(TemperatureSensitivity) 8.3 ADC及其接口DAC 0832的結(jié)構(gòu)DAC 0832的引腳DAC 0832的接口DAC 0832的應(yīng)用DAC0832是CMOS工藝，雙列直插式20引腳。① VCC電源可以在5-15V內(nèi)變化。典型使用時用15V電源。② AGND為模擬量地線，DGND為數(shù)字量地線，使用時，這兩個接地端應(yīng)始終連在一起。③ 參考電壓VREF接外部的標(biāo)準(zhǔn)電源，VREF一般可在+10V到—10V范圍內(nèi)選用。
標(biāo)簽： 模擬接口
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AVR高速嵌入式單片機(jī)原理與應(yīng)用(修訂版)詳細(xì)介紹ATMEL公司開發(fā)的AVR高速嵌入式單片機(jī)的結(jié)構(gòu)；講述AVR單片機(jī)的開發(fā)工具和集成開發(fā)環(huán)境（IDE）,包括Studio調(diào)試工具、AVR單片機(jī)匯編器和單片機(jī)串行下載編程；學(xué)習(xí)指令系統(tǒng)時,每條指令均有實例,邊學(xué)習(xí)邊調(diào)試,使學(xué)習(xí)者看得見指令流向及操作結(jié)果,真正理解每條指令的功能及使用注意事項；介紹AVR系列多種單片機(jī)功能特點、實用程序設(shè)計及應(yīng)用實例；作為提高篇,講述簡單易學(xué)、適用AVR單片機(jī)的高級語言BASCOMAVR及ICC AVR C編譯器。 AVR高速嵌入式單片機(jī)原理與應(yīng)用(修訂版) 目錄 第一章ATMEL單片機(jī)簡介1.1ATMEL公司產(chǎn)品的特點11.2AT90系列單片機(jī)簡介21.3AT91M系列單片機(jī)簡介2第二章AVR單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1AVR單片機(jī)總體結(jié)構(gòu)42.2AVR單片機(jī)中央處理器CPU62.2.1結(jié)構(gòu)概述72.2.2通用寄存器堆92.2.3X、Y、Z寄存器92.2.4ALU運算邏輯單元92.3AVR單片機(jī)存儲器組織102.3.1可下載的Flash程序存儲器102.3.2內(nèi)部和外部的SRAM數(shù)據(jù)存儲器102.3.3EEPROM數(shù)據(jù)存儲器112.3.4存儲器訪問和指令執(zhí)行時序112.3.5I/O存儲器132.4AVR單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位162.4.1復(fù)位源172.4.2加電復(fù)位182.4.3外部復(fù)位192.4.4看門狗復(fù)位192.5AVR單片機(jī)中斷系統(tǒng)202.5.1中斷處理202.5.2外部中斷232.5.3中斷應(yīng)答時間232.5.4MCU控制寄存器 MCUCR232.6AVR單片機(jī)的省電方式242.6.1休眠狀態(tài)242.6.2空閑模式242.6.3掉電模式252.7AVR單片機(jī)定時器／計數(shù)器252.7.1定時器／計數(shù)器預(yù)定比例器252.7.28位定時器／計數(shù)器0252.7.316位定時器／計數(shù)器1272.7.4看門狗定時器332.8AVR單片機(jī)EEPROM讀／寫訪問342.9AVR單片機(jī)串行接口352.9.1同步串行接口 SPI352.9.2通用串行接口 UART402.10AVR單片機(jī)模擬比較器452.10.1模擬比較器452.10.2模擬比較器控制和狀態(tài)寄存器ACSR462．11AVR單片機(jī)I/O端口472.11.1端口A472.11.2端口 B482.11.3端口 C542.11.4端口 D552.12AVR單片機(jī)存儲器編程612.12.1編程存儲器鎖定位612.12.2熔斷位612.12.3芯片代碼612.12.4編程 Flash和 EEPROM612.12.5并行編程622.12．6串行下載662.12.7可編程特性67第三章AVR單片機(jī)開發(fā)工具3.1AVR實時在線仿真器ICE200693.2JTAG ICE仿真器693.3AVR嵌入式單片機(jī)開發(fā)下載實驗器SL?AVR703.4AVR集成開發(fā)環(huán)境(IDE)753.4.1AVR Assembler編譯器753.4.2AVR Studio773.4.3AVR Prog783.5SL?AVR系列組態(tài)開發(fā)實驗系統(tǒng)793.6SL?AVR*.ASM源文件說明81第四章AVR單片機(jī)指令系統(tǒng)4.1指令格式844.1.1匯編指令844.1.2匯編器偽指令844.1.3表達(dá)式874.2尋址方式894.3數(shù)據(jù)操作和指令類型924.3.1數(shù)據(jù)操作924.3.2指令類型924.3.3指令集名詞924.4算術(shù)和邏輯指令934.4.1加法指令934.4.2減法指令974.4.3乘法指令1014.4.4取反碼指令1014.4.5取補(bǔ)指令1024.4.6比較指令1034.4.7邏輯與指令1054.4.8邏輯或指令1074.4.9邏輯異或指令1104.5轉(zhuǎn)移指令1114.5.1無條件轉(zhuǎn)移指令1114.5.2條件轉(zhuǎn)移指令1144.6數(shù)據(jù)傳送指令1354.6.1直接數(shù)據(jù)傳送指令1354.6.2間接數(shù)據(jù)傳送指令1374.6.3從程序存儲器直接取數(shù)據(jù)指令1444.6.4I／O口數(shù)據(jù)傳送指令1454.6.5堆棧操作指令1464.7位指令和位測試指令1474.7.1帶進(jìn)位邏輯操作指令1474.7.2位變量傳送指令1514.7.3位變量修改指令1524.7.4其它指令1614.8新增指令（新器件）1624.8.1EICALL-- 延長間接調(diào)用子程序1624.8.2EIJMP--擴(kuò)展間接跳轉(zhuǎn)1634.8.3ELPM--擴(kuò)展裝載程序存儲器1644.8.4ESPM--擴(kuò)展存儲程序存儲器1644.8.5FMUL--小數(shù)乘法1664.8.6FMULS--有符號數(shù)乘法1664.8.7FMULSU--有符號小數(shù)和無符號小數(shù)乘法1674.8.8MOVW--拷貝寄存器字1684.8.9MULS--有符號數(shù)乘法1694.8.10MULSU--有符號數(shù)與無符號數(shù)乘法1694.8.11SPM--存儲程序存儲器170 第五章AVR單片機(jī)AT90系列5.1AT90S12001725.1.1特點1725.1.2描述1735.1.3引腳配置1745.1.4結(jié)構(gòu)縱覽1755.2AT90S23131835.2.1特點1835.2.2描述1845.2.3引腳配置1855.3ATmega8/8L1855.3.1特點1865.3.2描述1875.3.3引腳配置1895.3.4開發(fā)實驗工具1905.4AT90S2333/44331915.4.1特點1915.4.2描述1925.4.3引腳配置1945.5AT90S4414/85151955.5.1特點1955.5.2AT90S4414和AT90S8515的比較1965.5.3引腳配置1965.6AT90S4434/85351975.6.1特點1975.6.2描述1985.6.3AT90S4434和AT90S8535的比較1985.6.4引腳配置2005.6.5AVR RISC結(jié)構(gòu)2015.6.6定時器/計數(shù)器2125.6.7看門狗定時器 2175.6.8EEPROM讀/寫2175.6.9串行外設(shè)接口SPI2175.6.10通用串行接口UART2175.6.11模擬比較器 2175.6.12模數(shù)轉(zhuǎn)換器2185.6.13I/O端口2235.7ATmega83/1632285.7.1特點2285.7.2描述2295.7.3ATmega83與ATmega163的比較2315.7.4引腳配置2315.8ATtiny10/11/122325.8.1特點2325.8.2描述2335.8.3引腳配置2355.9ATtiny15/L2375.9.1特點2375.9.2描述2375.9.3引腳配置2395 .10ATmega128/128L2395.10.1特點2405.10.2描述2415.10.3引腳配置2435.10.4開發(fā)實驗工具2455.11ATmega1612465.11.1特點2465.11.2描述2475.11.3引腳配置2475.12AVR單片機(jī)替代MCS51單片機(jī)249第六章實用程序設(shè)計6．1程序設(shè)計方法2506.1.1程序設(shè)計步驟2506．1．2程序設(shè)計技術(shù)2506.2應(yīng)用程序舉例2516.2.1內(nèi)部寄存器和位定義文件2516.2.2訪問內(nèi)部 EEPROM2546.2.3數(shù)據(jù)塊傳送2546.2.4乘法和除法運算應(yīng)用一2556.2.5乘法和除法運算應(yīng)用二2556.2.616位運算2556.2.7BCD運算2556.2.8冒泡分類算法2556.2.9設(shè)置和使用模擬比較器2556.2.10半雙工中斷方式UART應(yīng)用一2556.2.11半雙工中斷方式UART應(yīng)用二2566.2.128位精度A／D轉(zhuǎn)換器2566.2.13裝載程序存儲器2566.2.14安裝和使用相同模擬比較器2566.2.15CRC程序存儲的檢查2566.2.164×4鍵區(qū)休眠觸發(fā)方式2576.2.17多工法驅(qū)動LED和4×4鍵區(qū)掃描2576.2.18I2C總線2576.2.19I2C工作2586.2.20SPI軟件2586.2.21驗證SLAVR實驗器及AT90S1200的口功能12596.2.22驗證SLAVR實驗器及AT90S1200的口功能22596.2.23驗證SLAVR實驗器及具有DIP40封裝的口功能第七章AVR單片機(jī)的應(yīng)用7.1通用延時子程序2607.2簡單I/O口輸出實驗2667.2.1SLAVR721.ASM 2667.2.2SLAVR722.ASM2677.2.3SLAVR723.ASM2687.2.4SLAVR724.ASM2707.2.5SLAVR725.ASM2717.2.6SLAVR726.ASM2727.2.7SLAVR727.ASM2737.3綜合程序2747.3.1LED/LCD/鍵盤掃描綜合程序2747.3.2LED鍵盤掃描綜合程序2757.3.3在LED上實現(xiàn)字符8的循環(huán)移位顯示程序2757.3.4電腦放音機(jī)2777.3.5鍵盤掃描程序2857.3.6十進(jìn)制計數(shù)顯示2867.3.7廉價的A/D轉(zhuǎn)換器2897.3.8高精度廉價的A/D轉(zhuǎn)換器2947.3.9星星燈2977.3.10按鈕猜數(shù)程序2987.3.11漢字的輸入3047.4復(fù)雜實用程序3067.4.110位A/D轉(zhuǎn)換3067.4.2步進(jìn)電機(jī)控制程序3097.4.3測脈沖寬度3127.4.4LCD顯示8字循環(huán)3187.4.5LED電腦時鐘3247.4.6測頻率3307.4.7測轉(zhuǎn)速3327.4.8AT90S8535的A/D轉(zhuǎn)換334第八章BASCOMAVR的應(yīng)用8.1基于高級語言BASCOMAVR的單片機(jī)開發(fā)平臺3408.2BASCOMAVR軟件平臺的安裝與使用3418.3AVR I/O口的應(yīng)用3458.3.1LED發(fā)光二極管的控制3458.3.2簡易手控廣告燈3468.3.3簡易電腦音樂放音機(jī)3478.4LCD顯示器3498.4.1標(biāo)準(zhǔn)LCD顯示器的應(yīng)用3498.4.2簡單游戲機(jī)--按鈕猜數(shù)3518.5串口通信UART3528.5.1AVR系統(tǒng)與PC的簡易通信3538.5.2PC控制的簡易廣告燈3548.6單總線接口和溫度計3568.7I2C總線接口和簡易IC卡讀寫器359第九章ICC AVR C編譯器的使用9.1ICC AVR的概述3659.1.1介紹ImageCraft的ICC AVR3659.1.2ICC AVR中的文件類型及其擴(kuò)展名3659.1.3附注和擴(kuò)充3669.2ImageCraft的ICC AVR編譯器安裝3679.2.1安裝SETUP.EXE程序3679.2.2對安裝完成的軟件進(jìn)行注冊3679.3ICC AVR導(dǎo)游3689.3.1起步3689.3.2C程序的剖析3699.4ICC AVR的IDE環(huán)境3709.4.1編譯一個單獨的文件3709.4.2創(chuàng)建一個新的工程3709.4.3工程管理3719.4.4編輯窗口3719.4.5應(yīng)用構(gòu)筑向?qū)?719.4.6狀態(tài)窗口3719.4.7終端仿真3719.5C庫函數(shù)與啟動文件3729.5.1啟動文件3729.5.2常用庫函數(shù)3729.5.3字符類型庫3739.5.4浮點運算庫3749.5.5標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出庫3759.5.6標(biāo)準(zhǔn)庫和內(nèi)存分配函數(shù)3769.5.7字符串函數(shù)3779.5.8變量參數(shù)函數(shù)3799.5.9堆棧檢查函數(shù)3799.6AVR硬件訪問的編程3809.6.1訪問AVR的底層硬件3809.6.2位操作3809.6.3程序存儲器和常量數(shù)據(jù)3819.6.4字符串3829.6.5堆棧3839.6.6在線匯編3839.6.7I/O寄存器3849.6.8絕對內(nèi)存地址3849.6.9C任務(wù)3859.6.10中斷操作3869.6.11訪問UART3879.6.12訪問EEPROM3879.6.13訪問SPI3889.6.14相對轉(zhuǎn)移/調(diào)用的地址范圍3889.6.15C的運行結(jié)構(gòu)3889.6.16匯編界面和調(diào)用規(guī)則3899.6.17函數(shù)返回非整型值3909.6.18程序和數(shù)據(jù)區(qū)的使用3909.6.19編程區(qū)域3919.6.20調(diào)試3919.7應(yīng)用舉例*3929.7.1讀/寫口3929.7.2延時函數(shù)3929.7.3讀/寫EEPROM3929.7.4AVR的PB口變速移位3939.7.5音符聲程序3939.7.68字循環(huán)移位顯示程序3949.7.7鋸齒波程序3959.7.8正三角波程序3969.7.9梯形波程序396附錄1AT89系列單片機(jī)簡介398附錄2AT94K系列現(xiàn)場可編程系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)集成電路401附錄3指令集綜合404附錄4AVR單片機(jī)選型表408參 考 文 獻(xiàn)412
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AVR單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計:AVR單片機(jī)是美國ATMEL公司1997年推出的單片機(jī)系列。本書以其代表型號AT90S8535為主線，講述該系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、開發(fā)工具、指令系統(tǒng)、各種接口及其應(yīng)用程序舉例和設(shè)計方法。學(xué)習(xí)了這種功能較全的單片機(jī)，對于AVR系列其他型號單片機(jī)的應(yīng)用就可以舉一反三。 AVR單片機(jī)具有高速度、高保密性、低功耗的特點。AT90S8535內(nèi)含可反復(fù)編程的Flash程序存儲器、SRAM和EEPROM兩種數(shù)據(jù)存儲器、定時器/計數(shù)器、方向可定義的I/O口、同步串行口、異步串行口、A/D轉(zhuǎn)換器及PWM等豐富的內(nèi)部資源。一般的應(yīng)用系統(tǒng)只需此一塊芯片即可實現(xiàn)智能化。
標(biāo)簽： AVR 單片機(jī) 應(yīng)用設(shè)計
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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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單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編(1) 第一章 單片機(jī)系統(tǒng)綜合應(yīng)用技術(shù) 11.1 且使用 8098單片機(jī)的幾點體會 2 1.2 單片機(jī)的冷啟動與熱啟動 31.3 大容量動態(tài)存儲器在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用111.4 MCS－51單片機(jī)系統(tǒng)中動態(tài) RAM的刷新技巧141.5 MCS－51單片機(jī)系統(tǒng)中外RAM空間超64KB的擴(kuò)展方法161.6 8031單片機(jī)P0口和P2口的應(yīng)用開發(fā) 181.7 74LＳ164在 8031單片機(jī)中的兩種用法261.8 用于 8031單片機(jī)的快速I/O接口281.9 MCS－51定時器定時常數(shù)初值的精確設(shè)定法301.10 8253的翻轉(zhuǎn)問題及 MC6840的替代方法321.11 MCS－51單片機(jī)外部中斷源的擴(kuò)展設(shè)計351.12 MCS－51單片機(jī)多外中斷擴(kuò)展方法401.13 用優(yōu)先權(quán)編碼器74LＳ348擴(kuò)展51系列單片機(jī)的外中斷源421.14 用優(yōu)先權(quán)編碼器74LＳ148擴(kuò)展51系列單片機(jī)的外中斷源471.15 8031單片機(jī)與 BＧ5119A漢字庫的接口方法521.16 可背插 ＳRAM的日歷時鐘 DＳ1216及其應(yīng)用551.17 實時日歷時鐘集成電路MＳM5832及其時序601.18 實時日歷時鐘集成電路MＳM5832的接口技術(shù)631.19 實時時鐘/日歷芯片MC146818及其應(yīng)用671.20 與 ＳICE仿真器通訊的IBM-PC機(jī)通訊程序的改進(jìn)741.21 代碼形式參數(shù)匯編子程序的應(yīng)用821.22 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的查表程序設(shè)計861.23 用狀態(tài)綜合法設(shè)計鍵盤監(jiān)控程序901.24 單片機(jī)系統(tǒng)程序的加密技術(shù)961.25 MCS－96單片機(jī)程序保密的幾種方法1001.26 ＧAL輸出宏單元原理及使用105 1.27 通用陣列邏輯 ＧAL應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)控制實例110 第二章 傳感器與前向通道接口技術(shù)1172.1 集成溫度傳感器 LM134及其應(yīng)用1182.2 AD590集成溫度一電流傳感器原理及應(yīng)用1242.3 集成溫度傳感器 AD590的應(yīng)用1292.4 GS－800和 GS－130可燃?xì)怏w傳感器1332.5 集成化霍爾開關(guān)傳感器1352.6 一種新穎實用的氧氣/頻率轉(zhuǎn)換電路1392.7 MCS－51單片機(jī)與數(shù)字式溫度傳感器的接口設(shè)計1422.8 數(shù)字式溫度傳感器 ＳWC與 8031的接口及應(yīng)用1452.9 低成本高精度壓力傳感器微機(jī)接口設(shè)計1472.10 峰值檢測電路原理及應(yīng)用1512.11 用 LF398制作的實用峰值和谷值保持電路1532.12 AD637集成真有效值轉(zhuǎn)換器1562.13 傳感器信號調(diào)理模塊 ＺB311622.14 2B31模塊在稱重智能儀表中的應(yīng)用1662.15 傳感器信號調(diào)理模塊 2B30/2B31及其應(yīng)用1692.16 高精度光纖位移測量系統(tǒng)的電路設(shè)計1752.17 集成電壓一電流轉(zhuǎn)換器 XTR100的工作原理及應(yīng)用1792.18 傳感器信號變送器 F693及其應(yīng)用1852.19 一種用兩片 VFC32構(gòu)成的隔離放大器電路1912.20 實用線性隔離放大器1922.21 電橋放大電路中 7650的一些應(yīng)用問題1942.22 A/D轉(zhuǎn)換器 ICL7109的應(yīng)用研究1962.23 5Ｇ14433模數(shù)轉(zhuǎn)換器的啟停控制2002.24 ADC1130模數(shù)轉(zhuǎn)換器及其使用2042.25 16位 A/D轉(zhuǎn)換器 ADC1143及其與 80C31單片機(jī)的接口2082.26 串行 I/O D/A A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口2132.27 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)字化傳感器接口技術(shù)2162.28 ADVFC32 A/D轉(zhuǎn)換接口技術(shù)2202.29 V/F和 F/V轉(zhuǎn)換器 TD650原理與應(yīng)用2242.30 AD650與 MC－51單片機(jī)的接口技術(shù)2302.31 利用VCＯ電路與單片機(jī)接口實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換2352.32 LM2907/2917系列F/V變換器在汽車檢測中的應(yīng)用2382.33 單信號多通道輸入法改善 A/D轉(zhuǎn)換器性能2412.34 用多片 A們轉(zhuǎn)換芯片提高 A/D轉(zhuǎn)換速度2452.35 實時數(shù)控增益調(diào)整與浮點 ADC電路2492.36 電荷耦合器件的單片機(jī)驅(qū)動2532.37 電荷耦合器件的結(jié)構(gòu)原理與單片機(jī)的軟件定時驅(qū)動2582.38 利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器提高轉(zhuǎn)換信號的線性度2622.39 利用微型機(jī)解決轉(zhuǎn)換中的非線性問題2682.40 利用非線性曲線存儲實現(xiàn)線性化的方法2702.41 輸出無非線性誤差的可變電壓源單臂電橋274 第三章 控制系統(tǒng)與后向通道接口技術(shù)2793.1 DAC1231與單片機(jī) 8031的接口技術(shù)2803.2 單路及多路 D八的光電隔離接口技術(shù)2843.3 光電隔離高壓驅(qū)動器2903.4 TRAIC型光耦在 8031后向通道接口的應(yīng)用分析2913.5 ＧD－L型光控晶閘管輸出光耦合器2963.6 用于晶閘管過零觸發(fā)的幾種方式3003.7 固態(tài)繼電器3043.8 固態(tài)繼電器在交流電子開關(guān)中的應(yīng)用3083.9 JCＧ型參數(shù)固態(tài)繼電器3123.10 JCＧ型參數(shù)固態(tài)繼電器的應(yīng)用315 3.11 介紹幾種適用于印刷電路板的超小型電磁繼電器3193.12 用TWＨ8751集成電路構(gòu)成微機(jī)控制的三步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電源3223.13 3－4相步進(jìn)電機(jī)控制器 5Ｇ87133253.14 5Ｇ0602報警電路及應(yīng)用3283.15 兩種新型溫控光控兀的應(yīng)用330 第四章 人機(jī)對話通道接口技術(shù)3334.1 單片機(jī)鍵盤接口設(shè)計3344.2 由電話機(jī)集成電路構(gòu)成的單片機(jī)鍵盤接口電路3364.3 用 GAL設(shè)計的一種編碼鍵盤接口3384.4 用 CMOS電路構(gòu)成的非編碼觸摸鍵盤3424.5 設(shè)計薄膜開關(guān)應(yīng)注意的一些問題3454.6 觸摸式電子開關(guān)集成電路 5Ｇ673及其應(yīng)用3504.7 8279用于撥碼盤及顯示器的接口設(shè)計3544.8 LED數(shù)碼管的構(gòu)造與特點3584.9 LED數(shù)碼管的集成驅(qū)動器及配套器件3624.10 8279芯片的顯示接口分析及32位數(shù)碼管顯示驅(qū)動電路設(shè)計366 4.11 用三端可調(diào)穩(wěn)壓塊代替LED顯示器的限流電阻3704.12 液晶顯示器件的構(gòu)造與特點3714.13 LCD七段顯示器與單片機(jī)的接口3744.14 液晶顯示器與單片機(jī)的接口技術(shù)3764.15 可編程LCD控制驅(qū)動器PPD72253814.16 微機(jī)總線兼容的四位 LCD驅(qū)動電路 TSC7211AM3874.17 使用8255的雙極性歸零脈沖驅(qū)動液晶顯示器接口3914.18 DMC16230型 LCD顯示模塊的接口技術(shù)3954.19 點陣式液晶顯示器原理及應(yīng)用4034.20 實用液晶顯示電路4094.21 8031控制的 CRT顯示控制接口4144.22 用 8031控制多臺彩色顯示器的實現(xiàn)方法4194.23 高級語言處理器--T6668的結(jié)構(gòu)與典型電路4234.24 延長 T6668語言電路錄放時間的方法4294.25 T6668高級語音開發(fā)站4324.26 語言處理器 T6668在電話報警系統(tǒng)中的應(yīng)用4354.27 新型語音處理器YYH16439 第五章 網(wǎng)絡(luò)、通訊控制與多機(jī)系統(tǒng)4415.1 IBM－PC/XT和單片機(jī)通訊系統(tǒng)的設(shè)計4425.2 IBM－PC/XT微機(jī)與單片機(jī)的兩種通訊接口4485.3 MCS－51單片機(jī)與 IBMPC微機(jī)的串行通訊4525.4 中央控制端與 MCS－51單片機(jī)間的數(shù)據(jù)通訊4595.5 IBMPC機(jī)與 MCS－51單片機(jī)的快速數(shù)據(jù)通訊4665.6 8031單片機(jī)與 PC－1500計算機(jī)的通訊4735.7 多片 MCS－51系統(tǒng)的一種串行通訊方式4775.8 多單片機(jī)處理系統(tǒng)并行通訊的實現(xiàn)4815.9 半雙工遠(yuǎn)距離電流環(huán)多機(jī)通訊接口電路4855.10 多微機(jī)系統(tǒng)共享 RAM電路4905.11 串行通訊中的波特率設(shè)置4925.12 在MCS－51單片機(jī)的串行通訊中實現(xiàn)波特率的自動整定4965.13 J274和 J275在微機(jī)分布式測控系統(tǒng)中的應(yīng)用5005.14 單電纜傳送雙向數(shù)據(jù)5045.15 新穎的多路遙控兀編譯碼器5055.16 DTMF在單片機(jī)無線數(shù)據(jù)通訊中的應(yīng)用5085.17 MCS－8031單片機(jī)在紅外遙控裝置中的應(yīng)用5155.18 一種實用光纖數(shù)字遙測系統(tǒng)5185.19 智能儀表通訊系統(tǒng)中一種冗余通道的設(shè)計5245.20 EIARＳ－232－C接口使用中的幾個問題528 第六章 電源、電源變換與電源監(jiān)視5316.1 電源擴(kuò)展電路5326.2 一種簡單的直流三倍壓電路533 6.3 直流電源變換集成電路5356.4 直流電壓變換器ICL7660的應(yīng)用5376.5 一種廉價高精密基準(zhǔn)電壓源5406.6 精密可調(diào)基準(zhǔn)電壓源及其應(yīng)用5416.7 引腳可編程精密基準(zhǔn)電壓源AD584及其應(yīng)用5496.8 幾種新型恒流源集成電路5536.9 CW334三端可調(diào)恒流源及應(yīng)用5576.10 電源電壓監(jiān)視用芯片TL7705CP簡介5606.11 電源電壓監(jiān)視用芯片TL7700簡介5646.12 WMＳ7705B電源監(jiān)視用芯片簡介5676.13 具有HMOS結(jié)構(gòu)的MCS－51系列單片機(jī)提供后備電源的方法570 第七章 系統(tǒng)抗于擾技術(shù)5757.1 微型計算機(jī)系統(tǒng)的抗干擾措施5767.2 計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾問題5797.3 微機(jī)在工業(yè)應(yīng)用中的抗干擾措施5867.4 利用電源監(jiān)視TL7705芯片的抗電源于擾新方法5917.5 利用電源監(jiān)視芯片WMＳ7705的抗電源干擾新方法5947.6 具有浪涌抑制能力的 TVP 6017.7 瞬變電壓抑制M極管TVP的特性及應(yīng)用6047.8 單片機(jī)實時控制軟件抗干擾編程方法的探討6077.9 一種簡單實用的微機(jī)死機(jī)自復(fù)位抗干擾技術(shù)6107.10 單片機(jī)程序的監(jiān)視保護(hù)6127.11 軟件 WATCHDOG系統(tǒng)615 7.12 一種實用的"看門狗"電路6187.13 高電壓下測量系統(tǒng)的抗干擾措施619 第八章 應(yīng)用實例6218.1 單片機(jī)在多功能函數(shù)發(fā)生器中的應(yīng)用6228.2 單片機(jī)波形發(fā)生器6298.3 單片機(jī)控制的調(diào)幅波發(fā)生器6338.4 用 8031單片機(jī)解調(diào)時統(tǒng)信號6368.5 具有 114DB動態(tài)范圍的浮點數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)6418.6 電熱恒溫箱單片微機(jī)控制系統(tǒng)6468.7 智能 I一、C丑測試儀的原理及設(shè)計6528.8 采用 LMＳ算法的單片機(jī)數(shù)字交流電橋6568.9 單片微機(jī)的數(shù)字相位測試儀6598.10 單片機(jī)的氣體流量測量6628.11 單片機(jī)的相關(guān)流量儀6688.12 723型可見分光光度計6758.13 多功能微電腦電子秤6798.14 智能路面回彈檢測儀6838.15 使用 CCD的單片機(jī)動態(tài)布面檢測系統(tǒng)6878.16 使用 CCD的單片機(jī)激光衍射測徑系統(tǒng)6908.17 使用 CCD的單片機(jī)動態(tài)線徑測量儀6958.18 使用CCD的單片機(jī)中型熱軋圓鋼直徑檢測儀7018.19 用 MCS－51單片微機(jī)實現(xiàn)織布機(jī)的監(jiān)測7058.20 單片機(jī)在工頻參量測試中的應(yīng)用7098.21 單片機(jī) 8098在直線電機(jī)控制中的應(yīng)用715?
標(biāo)簽： 單片機(jī) 應(yīng)用技術(shù)
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九.輸入/輸出保護(hù)為了支持多任務(wù)，80386不僅要有效地實現(xiàn)任務(wù)隔離，而且還要有效地控制各任務(wù)的輸入/輸出，避免輸入/輸出沖突。本文將介紹輸入輸出保護(hù)。 這里下載本文源代碼。 <一>輸入/輸出保護(hù)80386采用I/O特權(quán)級IPOL和I/O許可位圖的方法來控制輸入/輸出，實現(xiàn)輸入/輸出保護(hù)。 1.I/O敏感指令輸入輸出特權(quán)級(I/O Privilege Level)規(guī)定了可以執(zhí)行所有與I/O相關(guān)的指令和訪問I/O空間中所有地址的最外層特權(quán)級。IOPL的值在如下圖所示的標(biāo)志寄存器中。 標(biāo) 志寄存器 BIT31—BIT18 BIT17 BIT16 BIT15 BIT14 BIT13—BIT12 BIT11 BIT10 BIT9 BIT8 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 00000000000000 VM RF 0 NT IOPL OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 1 CF I/O許可位圖規(guī)定了I/O空間中的哪些地址可以由在任何特權(quán)級執(zhí)行的程序所訪問。I/O許可位圖在任務(wù)狀態(tài)段TSS中。 I/O敏感指令 指令 功能 保護(hù)方式下的執(zhí)行條件 CLI 清除EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL STI 設(shè)置EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL IN 從I/O地址讀出數(shù)據(jù) CPL<=IOPL或I/O位圖許可 INS 從I/O地址讀出字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUT 向I/O地址寫數(shù)據(jù) CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUTS 向I/O地址寫字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 上表所列指令稱為I/O敏感指令，由于這些指令與I/O有關(guān)，并且只有在滿足所列條件時才可以執(zhí)行，所以把它們稱為I/O敏感指令。從表中可見，當(dāng)前特權(quán)級不在I/O特權(quán)級外層時，可以正常執(zhí)行所列的全部I/O敏感指令；當(dāng)特權(quán)級在I/O特權(quán)級外層時，執(zhí)行CLI和STI指令將引起通用保護(hù)異常，而其它四條指令是否能夠被執(zhí)行要根據(jù)訪問的I/O地址及I/O許可位圖情況而定(在下面論述)，如果條件不滿足而執(zhí)行，那么將引起出錯碼為0的通用保護(hù)異常。 由于每個任務(wù)使用各自的EFLAGS值和擁有自己的TSS，所以每個任務(wù)可以有不同的IOPL，并且可以定義不同的I/O許可位圖。注意，這些I/O敏感指令在實模式下總是可執(zhí)行的。 2.I/O許可位圖如果只用IOPL限制I/O指令的執(zhí)行是很不方便的，不能滿足實際要求需要。因為這樣做會使得在特權(quán)級3執(zhí)行的應(yīng)用程序要么可訪問所有I/O地址，要么不可訪問所有I/O地址。實際需要與此剛好相反，只允許任務(wù)甲的應(yīng)用程序訪問部分I/O地址，只允許任務(wù)乙的應(yīng)用程序訪問另一部分I/O地址，以避免任務(wù)甲和任務(wù)乙在訪問I/O地址時發(fā)生沖突，從而避免任務(wù)甲和任務(wù)乙使用使用獨享設(shè)備時發(fā)生沖突。 因此，在IOPL的基礎(chǔ)上又采用了I/O許可位圖。I/O許可位圖由二進(jìn)制位串組成。位串中的每一位依次對應(yīng)一個I/O地址，位串的第0位對應(yīng)I/O地址0，位串的第n位對應(yīng)I/O地址n。如果位串中的第位為0，那么對應(yīng)的I/O地址m可以由在任何特權(quán)級執(zhí)行的程序訪問；否則對應(yīng)的I/O地址m只能由在IOPL特權(quán)級或更內(nèi)層特權(quán)級執(zhí)行的程序訪問。如果在I/O外層特權(quán)級執(zhí)行的程序訪問位串中位值為1的位所對應(yīng)的I/O地址，那么將引起通用保護(hù)異常。 I/O地址空間按字節(jié)進(jìn)行編址。一條I/O指令最多可涉及四個I/O地址。在需要根據(jù)I/O位圖決定是否可訪問I/O地址的情況下，當(dāng)一條I/O指令涉及多個I/O地址時，只有這多個I/O地址所對應(yīng)的I/O許可位圖中的位都為0時，該I/O指令才能被正常執(zhí)行，如果對應(yīng)位中任一位為1，就會引起通用保護(hù)異常。 80386支持的I/O地址空間大小是64K，所以構(gòu)成I/O許可位圖的二進(jìn)制位串最大長度是64K個位，即位圖的有效部分最大為8K字節(jié)。一個任務(wù)實際需要使用的I/O許可位圖大小通常要遠(yuǎn)小于這個數(shù)目。 當(dāng)前任務(wù)使用的I/O許可位圖存儲在當(dāng)前任務(wù)TSS中低端的64K字節(jié)內(nèi)。I/O許可位圖總以字節(jié)為單位存儲，所以位串所含的位數(shù)總被認(rèn)為是8的倍數(shù)。從前文中所述的TSS格式可見，TSS內(nèi)偏移66H的字確定I/O許可位圖的開始偏移。由于I/O許可位圖最長可達(dá)8K字節(jié)，所以開始偏移應(yīng)小于56K，但必須大于等于104，因為TSS中前104字節(jié)為TSS的固定格式，用于保存任務(wù)的狀態(tài)。 1.I/O訪問許可檢查細(xì)節(jié)保護(hù)模式下處理器在執(zhí)行I/O指令時進(jìn)行許可檢查的細(xì)節(jié)如下所示。 (1)若CPL<=IOPL，則直接轉(zhuǎn)步驟(8)；(2)取得I/O位圖開始偏移；(3)計算I/O地址對應(yīng)位所在字節(jié)在I/O許可位圖內(nèi)的偏移；(4)計算位偏移以形成屏蔽碼值，即計算I/O地址對應(yīng)位在字節(jié)中的第幾位；(5)把字節(jié)偏移加上位圖開始偏移，再加1，所得值與TSS界限比較，若越界，則產(chǎn)生出錯碼為0的通用保護(hù)故障；(6)若不越界，則從位圖中讀對應(yīng)字節(jié)及下一個字節(jié)；(7)把讀出的兩個字節(jié)與屏蔽碼進(jìn)行與運算，若結(jié)果不為0表示檢查未通過，則產(chǎn)生出錯碼為0的通用保護(hù)故障；(8)進(jìn)行I/O訪問。設(shè)某一任務(wù)的TSS段如下： TSSSEG SEGMENT PARA USE16 TSS <> ;TSS低端固定格式部分 DB 8 DUP(0) ;對應(yīng)I/O端口00H—3FH DB 10000000B ;對應(yīng)I/O端口40H—47H DB 01100000B ;對用I/O端口48H—4FH DB 8182 DUP(0ffH) ;對應(yīng)I/O端口50H—0FFFFH DB 0FFH ;位圖結(jié)束字節(jié)TSSLen = $TSSSEG ENDS 再假設(shè)IOPL=1，CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常執(zhí)行，有些會引起通用保護(hù)異常： in al,21h ;(1)正常執(zhí)行 in al,47h ;(2)引起異常 out 20h,al ;(3)正常實行 out 4eh,al ;(4)引起異常 in al,20h ;(5)正常執(zhí)行 out 20h,eax ;(6)正常執(zhí)行 out 4ch,ax ;(7)引起異常 in ax,46h ;(8)引起異常 in eax,42h ;(9)正常執(zhí)行 由上述I/O許可檢查的細(xì)節(jié)可見，不論是否必要，當(dāng)進(jìn)行許可位檢查時，80386總是從I/O許可位圖中讀取兩個字節(jié)。目的是為了盡快地執(zhí)行I/O許可檢查。一方面，常常要讀取I/O許可位圖的兩個字節(jié)。例如，上面的第(8)條指令要對I/O位圖中的兩個位進(jìn)行檢查，其低位是某個字節(jié)的最高位，高位是下一個字節(jié)的最低位。可見即使只要檢查兩個位，也可能需要讀取兩個字節(jié)。另一方面，最多檢查四個連續(xù)的位，即最多也只需讀取兩個字節(jié)。所以每次要讀取兩個字節(jié)。這也是在判別是否越界時再加1的原因。為此，為了避免在讀取I/O許可位圖的最高字節(jié)時產(chǎn)生越界，必須在I/O許可位圖的最后填加一個全1的字節(jié)，即0FFH。此全1的字節(jié)應(yīng)填加在最后一個位圖字節(jié)之后，TSS界限范圍之前，即讓填加的全1字節(jié)在TSS界限之內(nèi)。 I/O許可位圖開始偏移加8K所得的值與TSS界限值二者中較小的值決定I/O許可位圖的末端。當(dāng)TSS的界限大于I/O許可位圖開始偏移加8K時，I/O許可位圖的有效部分就有8K字節(jié)，I/O許可檢查全部根據(jù)全部根據(jù)該位圖進(jìn)行。當(dāng)TSS的界限不大于I/O許可位圖開始偏移加8K時，I/O許可位圖有效部分就不到8K字節(jié)，于是對較小I/O地址訪問的許可檢查根據(jù)位圖進(jìn)行，而對較大I/O地址訪問的許可檢查總被認(rèn)為不可訪問而引起通用保護(hù)故障。因為這時會發(fā)生字節(jié)越界而引起通用保護(hù)異常，所以在這種情況下，可認(rèn)為不足的I/O許可位圖的高端部分全為1。利用這個特點，可大大節(jié)約TSS中I/O許可位圖占用的存儲單元，也就大大減小了TSS段的長度。 <二>重要標(biāo)志保護(hù)輸入輸出的保護(hù)與存儲在標(biāo)志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相關(guān)，顯然不能允許隨便地改變IOPL，否則就不能有效地實現(xiàn)輸入輸出保護(hù)。類似地，對EFLAGS中的IF位也必須加以保護(hù)，否則CLI和STI作為敏感指令對待是無意義的。此外，EFLAGS中的VM位決定著處理器是否按虛擬8086方式工作。 80386對EFLAGS中的這三個字段的處理比較特殊，只有在較高特權(quán)級執(zhí)行的程序才能執(zhí)行IRET、POPF、CLI和STI等指令改變它們。下表列出了不同特權(quán)級下對這三個字段的處理情況。 不同特權(quán)級對標(biāo)志寄存器特殊字段的處理 特權(quán)級 VM標(biāo)志字段 IOPL標(biāo)志字段 IF標(biāo)志字段 CPL=0 可變(初POPF指令外) 可變 可變 0 不變 不變 可變 CPL>IOPL 不變 不變 不變 從表中可見，只有在特權(quán)級0執(zhí)行的程序才可以修改IOPL位及VM位；只能由相對于IOPL同級或更內(nèi)層特權(quán)級執(zhí)行的程序才可以修改IF位。與CLI和STI指令不同，在特權(quán)級不滿足上述條件的情況下，當(dāng)執(zhí)行POPF指令和IRET指令時，如果試圖修改這些字段中的任何一個字段，并不引起異常，但試圖要修改的字段也未被修改，也不給出任何特別的信息。此外，指令POPF總不能改變VM位，而PUSHF指令所壓入的標(biāo)志中的VM位總為0。 <三>演示輸入輸出保護(hù)的實例(實例九)下面給出一個用于演示輸入輸出保護(hù)的實例。演示內(nèi)容包括：I/O許可位圖的作用、I/O敏感指令引起的異常和特權(quán)指令引起的異常；使用段間調(diào)用指令CALL通過任務(wù)門調(diào)用任務(wù)，實現(xiàn)任務(wù)嵌套。 1.演示步驟實例演示的內(nèi)容比較豐富，具體演示步驟如下：(1)在實模式下做必要準(zhǔn)備后，切換到保護(hù)模式；(2)進(jìn)入保護(hù)模式的臨時代碼段后，把演示任務(wù)的TSS段描述符裝入TR，并設(shè)置演示任務(wù)的堆棧；(3)進(jìn)入演示代碼段，演示代碼段的特權(quán)級是0；(4)通過任務(wù)門調(diào)用測試任務(wù)1。測試任務(wù)1能夠順利進(jìn)行；(5)通過任務(wù)門調(diào)用測試任務(wù)2。測試任務(wù)2演示由于違反I/O許可位圖規(guī)定而導(dǎo)致通用保護(hù)異常；(6)通過任務(wù)門調(diào)用測試任務(wù)3。測試任務(wù)3演示I/O敏感指令如何引起通用保護(hù)異常；(7)通過任務(wù)門調(diào)用測試任務(wù)4。測試任務(wù)4演示特權(quán)指令如何引起通用保護(hù)異常；(8)從演示代碼轉(zhuǎn)臨時代碼，準(zhǔn)備返回實模式；(9)返回實模式，并作結(jié)束處理。
上傳時間： 2013-12-11
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摘要：設(shè)計并實現(xiàn)了一個USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，給出其硬件設(shè)計方案并討論了相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)， 使其實現(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 接口靈活接入同時擁有多個外設(shè)的計算機(jī)主機(jī)系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：USB；EPP；轉(zhuǎn)接系統(tǒng)中圖分類號：TP368.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號:1008- 0570(2005)11- 2- 0166- 03 在傳統(tǒng)的I/O 模式中，計算機(jī)外設(shè)通常映射為CPU 中固定I/O 地址，要求由主機(jī)分配一個指定的IRQ 中斷請求。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，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)對系統(tǒng)資源的獨占性也容易導(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)備接入時不影響應(yīng)用程序的運行，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USB 2.0 接口，同時通過USB 集線器（HUB）的擴(kuò)展還可以支持多達(dá)127 個外設(shè)同時連接，基本上解決了各種外設(shè)同時存在同時使用的所有問題。基于USB 接口的上述優(yōu)點，目前的計算機(jī)，特別是筆記本計算機(jī)基本上都只配備USB 接口，而取消了傳統(tǒng)的串口和并口，這對那些以前購置的需要與計算機(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。 針對傳統(tǒng)的數(shù)字化儀器與計算機(jī)通信中存在的接口不足的問題，本文設(shè)計了一個USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，使其能夠從計算機(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)在運行時，總線允許添加、設(shè)置、使用以及拆除外設(shè)，這為多個儀器設(shè)備共享同一個主計算機(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USB 系統(tǒng)由三個部分組成：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)。
上傳時間： 2013-10-09
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微處理器及微型計算機(jī)的發(fā)展概況 第一代微處理器是以Intel公司1971年推出的4004，4040為代表的四位微處理機(jī)。 第二代微處理機(jī)（1973年~1977年），典型代表有：Intel 公司的8080、8085；Motorola公司的M6800以及Zlog公司的Z80。 第三代微處理機(jī) 第三代微機(jī)是以16位機(jī)為代表，基本上是在第二代微機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基礎(chǔ)發(fā)展起來的；M68000是Motorola公司在M6800 的基礎(chǔ)發(fā)展起來的； 第四代微處理機(jī) 以Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU為代表， 第五代微處理機(jī)的發(fā)展更加迅猛，1993年3月被命名為PENTIUM的微處理機(jī)面世，98年P(guān)ENTIUM 2又被推向市場。 INTEL CPU 發(fā)展歷史Intel第一塊CPU 4004,4位主理器,主頻108kHz,運算速度0.06MIPs(Million Instructions Per Second, 每秒百萬條指令),集成晶體管2,300個,10微米制造工藝,最大尋址內(nèi)存640 bytes,生產(chǎn)曰期1971年11月. 8085,8位主理器,主頻5M,運算速度0.37MIPs,集成晶體管6,500個,3微米制造工藝,最大尋址內(nèi)存64KB,生產(chǎn)曰期1976年 8086,16位主理器,主頻4.77/8/10MHZ,運算速度0.75MIPs,集成晶體管29,000個,3微米制造工藝,最大尋址內(nèi)存1MB,生產(chǎn)曰期1978年6月. 80486DX,DX2,DX4,32位主理器,主頻25/33/50/66/75/100MHZ,總線頻率33/50/66MHZ,運算速度20~60MIPs,集成晶體管1.2M個,1微米制造工藝,168針PGA,最大尋址內(nèi)存4GB,緩存8/16/32/64KB,生產(chǎn)曰期1989年4月 Celeron一代, 主頻266/300MHZ(266/300MHz w/o L2 cache, Covington芯心 (Klamath based),300A/333/366/400/433/466/500/533MHz w/128kB L2 cache, Mendocino核心 (Deschutes-based), 總線頻率66MHz,0.25微米制造工藝,生產(chǎn)曰期1998年4月) Pentium 4 (478針),至今分為三種核心:Willamette核心(主頻1.5G起,FSB400MHZ,0.18微米制造工藝),Northwood核心(主頻1.6G~3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工藝, 二級緩存512K),Prescott核心(主頻2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工藝,1M二級緩存,13條全新指令集SSE3),生產(chǎn)曰期2001年7月. 更大的緩存、更高的頻率、 超級流水線、分支預(yù)測、亂序執(zhí)行超線程技術(shù) 微型計算機(jī)組成結(jié)構(gòu)單片機(jī)簡介單片機(jī)即單片機(jī)微型計算機(jī)，是將計算機(jī)主機(jī)(CPU、 內(nèi)存和I/O接口)集成在一小塊硅片上的微型機(jī)。 三、計算機(jī)編程語言的發(fā)展概況 機(jī)器語言 機(jī)器語言就是0，1碼語言，是計算機(jī)唯一能理解并直接執(zhí)行的語言。匯編語言 用一些助記符號代替用0，1碼描述的某種機(jī)器的指令系統(tǒng)，匯編語言就是在此基礎(chǔ)上完善起來的。高級語言 BASIC，PASCAL，C語言等等。用高級語言編寫的程序稱源程序，它們必須通過編譯或解釋，連接等步驟才能被計算機(jī)處理。 面向?qū)ο笳Z言 C++，Java等編程語言是面向?qū)ο蟮恼Z言。 1.3 微型計算機(jī)中信息的表示及運算基礎(chǔ)（一） 十進(jìn)制ND有十個數(shù)碼：0～9，逢十進(jìn)一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加權(quán)展開式以10稱為基數(shù)，各位系數(shù)為0～9，10i為權(quán)。 一般表達(dá)式：ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… （二） 二進(jìn)制NB兩個數(shù)碼：0、1, 逢二進(jìn)一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加權(quán)展開式以2為基數(shù)，各位系數(shù)為0、1， 2i為權(quán)。 一般表達(dá)式： NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… （三）十六進(jìn)制NH十六個數(shù)碼0～9、A～F，逢十六進(jìn)一。 例：DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展開式以十六為基數(shù)，各位系數(shù)為0～9，A～F，16i為權(quán)。 一般表達(dá)式： NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同進(jìn)位計數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 （二）二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 24=16 ，四位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)一位十六進(jìn)制數(shù)。舉例：（三）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制數(shù)整數(shù)、小數(shù)分別轉(zhuǎn)換 1.整數(shù)轉(zhuǎn)換法“除基取余”：十進(jìn)制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制基數(shù)，直至商為0。每除一次取一個余數(shù)，從低位排向高位。舉例： 2. 小數(shù)轉(zhuǎn)換法“乘基取整”：用轉(zhuǎn)換進(jìn)制的基數(shù)乘以小數(shù)部分，直至小數(shù)為0或達(dá)到轉(zhuǎn)換精度要求的位數(shù)。每乘一次取一次整數(shù)，從最高位排到最低位。舉例： 三、帶符號數(shù)的表示方法 機(jī)器數(shù)：機(jī)器中數(shù)的表示形式。真值： 機(jī)器數(shù)所代表的實際數(shù)值。舉例:一個8位機(jī)器數(shù)與它的真值對應(yīng)關(guān)系如下： 真值： X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 機(jī)器數(shù)：[X1]機(jī)= 01010100 [X2]機(jī)= 11010100(二)原碼、反碼、補(bǔ)碼最高位為符號位，0表示 “+”，1表示“－”。 數(shù)值位與真值數(shù)值位相同。 例 8位原碼機(jī)器數(shù)： 真值： x1 = +1010100B x2 =－ 1010100B 機(jī)器數(shù)： [x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100原碼表示簡單直觀,但0的表示不唯一，加減運算復(fù)雜。 正數(shù)的反碼與原碼表示相同。 負(fù)數(shù)反碼符號位為 1，數(shù)值位為原碼數(shù)值各位取反。 例 8位反碼機(jī)器數(shù)： x= +4： [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4： [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、補(bǔ)碼（Two’s Complement）正數(shù)的補(bǔ)碼表示與原碼相同。 負(fù)數(shù)補(bǔ)碼等于2n－abs（x）8位機(jī)器數(shù)表示的真值四、 二進(jìn)制編碼例：求十進(jìn)制數(shù)876的BCD碼 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B 2、字符編碼 美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼ASCII碼，用于計算 機(jī)與計算機(jī)、計算機(jī)與外設(shè)之間傳遞信息。 3、漢字編碼 “國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼”（GB2312-80標(biāo)準(zhǔn)），簡稱國標(biāo)碼。 用兩個七位二進(jìn)制數(shù)編碼表示一個漢字 例如“巧”字的代碼是39H、41H漢字內(nèi)碼例如“巧”字的代碼是0B9H、0C1H1·4 運算基礎(chǔ) 一、二進(jìn)制數(shù)的運算加法規(guī)則：“逢2進(jìn)1” 減法規(guī)則：“借1當(dāng)2” 乘法規(guī)則：“逢0出0，全1出1”二、二—十進(jìn)制數(shù)的加、減運算 BCD數(shù)的運算規(guī)則 循十進(jìn)制數(shù)的運算規(guī)則“逢10進(jìn)1”。但計算機(jī)在進(jìn)行這種運算時會出現(xiàn)潛在的錯誤。為了解決BCD數(shù)的運算問題，采取調(diào)整運算結(jié)果的措施：即“加六修正”和“減六修正”例：10001000(BCD)+01101001(BCD) =000101010111(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 ＋ 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 ＋ 0 1 1 0 0 1 1 0 ……調(diào)整 1 0 1 0 1 0 1 1 1 進(jìn)位 例： 10001000(BCD)－ 01101001(BCD)= 00011001(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 － 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 － 0 1 1 0 ……調(diào)整 0 0 0 1 1 0 0 1 三、 帶符號二進(jìn)制數(shù)的運算 1.5 幾個重要的數(shù)字邏輯電路編碼器譯碼器計數(shù)器微機(jī)自動工作的條件程序指令順序存放自動跟蹤指令執(zhí)行1.6 微機(jī)基本結(jié)構(gòu)微機(jī)結(jié)構(gòu)各部分組成連接方式1、以CPU為中心的雙總線結(jié)構(gòu)；2、以內(nèi)存為中心的雙總線結(jié)構(gòu)；3、單總線結(jié)構(gòu)CPU結(jié)構(gòu)管腳特點 1、多功能；2、分時復(fù)用內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1、控制; 2、運算; 3、寄存器; 4、地址程序計數(shù)器堆棧定義 1、定義；2、管理；3、堆棧形式
上傳時間： 2013-10-17
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單片機(jī)原理與應(yīng)用《課程簡介》：單片機(jī)已成為電子系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、信息處理、通信聯(lián)絡(luò)和實施控制的重要器件。通常利用單片機(jī)技術(shù)在各種系統(tǒng)、儀器設(shè)備或裝置中，形成嵌入式智能系統(tǒng)或子系統(tǒng)。因此，單片機(jī)技術(shù)是電類專業(yè)特別是電子信息類學(xué)生必須具備的基本功。本課程以51系列單片機(jī)為模型，主要向?qū)W生介紹單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、指令系統(tǒng)與程序設(shè)計、系統(tǒng)擴(kuò)展與工程應(yīng)用。作為微機(jī)原理與接口技術(shù)的后續(xù)課程，本課程強(qiáng)調(diào)實踐環(huán)節(jié)，側(cè)重系統(tǒng)構(gòu)成與應(yīng)用設(shè)計。力求通過實踐環(huán)節(jié)，軟、硬結(jié)合，培養(yǎng)初步的單片機(jī)開發(fā)能力，并使其前導(dǎo)課程講授的基本概念得到綜合與深化。由于課時的限制，綜合性的應(yīng)用設(shè)計安排在后續(xù)課程《微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計》中進(jìn)行。 課 程 內(nèi) 容：第一章 單片微型計算機(jī)概述單片機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用 MCS-51系列單片機(jī)簡介第二章 MCS-51系列單片機(jī)結(jié)構(gòu)MCS-51單片機(jī)基本結(jié)構(gòu) CPU 時序簡介 存儲器空間結(jié)構(gòu) 片內(nèi)RAM與SFR時鐘電路與復(fù)位電路 并行I/O口與總線擴(kuò)展第三章 MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)簡介數(shù)據(jù)傳送指令 數(shù)據(jù)處理指令 位處理指令 程序控制指令匯編語言程序設(shè)計方法 程序調(diào)試的常用方法第四章 SCB-I 單片單板機(jī)SCB-I 單片單板機(jī)結(jié)構(gòu)簡介 監(jiān)控系統(tǒng)簡介SCB-I 單片單板機(jī)的基本操作 第五章 單片機(jī)常用接口電路的軟、硬件設(shè)計LED顯示接口電路與應(yīng)用編程鍵盤接口電路與應(yīng)用編程計數(shù)器/定時器工作原理及其應(yīng)用編程MCS-51中斷系統(tǒng)及其應(yīng)用編程8255擴(kuò)展并行接口及其應(yīng)用編程串行通信接口及其應(yīng)用編程A/D與D/A轉(zhuǎn)換接口及其應(yīng)用編程*第六章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計舉例第七章 單片機(jī)開發(fā)工具簡介* 加“*”為選講內(nèi)容教學(xué)要求：1、 了解單片機(jī)的一般性概念及單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展。2、 掌握51系列單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理。3、 掌握51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng)與程序設(shè)計的基本方法。4、 以單片單板機(jī)為樣板，掌握51系列單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展設(shè)計。5、 通過實驗，掌握單片機(jī)常用接口電路的軟硬件設(shè)計及其應(yīng)用。6、 以上為本課程的基本要求。作為提高要求，對有能力、有興趣的學(xué)生，若能較快地完成基本實驗，可在規(guī)定課時內(nèi)安排有一定難度的綜合性實驗，以提高其應(yīng)用設(shè)計的能力。 課時安排和考核方式：1、 講課40學(xué)時，實驗20學(xué)時，課內(nèi)外學(xué)時比 1:2 ；（實驗從第七周開始，7個基本實驗，選做1個綜合實驗）2、 考核方式平時考查 20實驗考核 40（含實驗過程、實驗驗收與實驗報告）期末筆試 40參考書：《MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計》 張毅剛 等編 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社《MCS-51系列單片機(jī)原理及應(yīng)用》 孫涵芳 徐愛卿 編著 北京航空航天大學(xué)出版社《單片微機(jī)與測控技術(shù)》 趙秀菊 等編 東南大學(xué)出版社《單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實驗》 張友德 等編 復(fù)旦大學(xué)出版社 《單片機(jī)實驗》 肖璋 雷兆宜 編 暨南大學(xué)講義
上傳時間： 2014-01-08
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