<small id="weiww"></small> 提出了一種以S3C2440A為核心處理器的銀行評價器的設(shè)計方案，并結(jié)合XILINX公司的XL95144XL型CPLD，輔助S3C2440A，實現(xiàn)該銀行評價器的各部分功能以及系統(tǒng)信號之間的相互協(xié)調(diào)。該評價器在系統(tǒng)設(shè)計上采用液晶屏顯示，代替了以往簡單的數(shù)碼管電路的顯示模式，在視覺上給人以全新的享受。同時，評價器增加了新的網(wǎng)絡(luò)供電方式，只要將評價器連接上網(wǎng)絡(luò)就可以正常工作，方便了客戶的使用。總之，此款銀行評價器采用了嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方案，大大豐富了系統(tǒng)功能，實現(xiàn)一個銀行評價器設(shè)計的新突破。 Abstract: S3C2440A of SamSung company is the core component of the embedded system. A design of bank assessor based on S3C2440A was provided in this paper. It used XL95144XL combined with S3C2440A to realize all the functions and coordination with system signals. This bank assessor used LCD to display instead of the former simple digital display and provided a new seusuous enjoment. Meanwhile，it provided a new method of network power supply，that the bank assessor could regularly work once it connected to the network，which is convenient for customers to use. In a word，this assessor takes embedded system，enriches the system’s functions and reclizes a new breakout.
標簽： S3C2440A
上傳時間： 2013-11-03
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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(fā)環(huán)境與設(shè)備…………………………………………………10 第二章 德州儀器OMAP 開發(fā)套件…………………………………10 2- 1 OMAP介紹………………………………………………………10 2-1.1 OMAP是什麼?…….………………………………….…10 2-1.2 DSP的優(yōu)點……………………………………………....11 2- 2 OMAP Architecture介紹………………………………………...12 2-2-1 OMAP1510 硬體架構(gòu)………………………………….…12 2-2.2 OMAP1510軟體架構(gòu)……………………………………...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(gòu)Embedded Linux System…………….17 3- 1 嵌入式工具………………………………………………………17 3-1.1 嵌入式程式開發(fā)與一般程式開發(fā)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(gòu)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(tǒng)……………………………….…..32 3- 4 啟動及測試Innovator音效裝置…………………………..…….33 3- 5 建構(gòu)支援DSP processor的環(huán)境…………………………...……34 3-5.1 Solution -- DSP Gateway簡介……………………..…34 3-5.2 DSP Gateway運作架構(gòu)…………………………..…..35 3- 6 架設(shè)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(fā)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(jīng)濟效益………………………………...49 6-3.2音質(zhì)v.s 浮點與定點運算………………………..…..49 6-3.3 DSP Gateway架構(gòu)的限制………………………….…50 6-3.4減少IO溝通……………….………………………….50 6-3.5網(wǎng)路掛載File System的Delay…………………..……51 第七章 結(jié)論心得…
上傳時間： 2013-10-14
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單片機串行通信發(fā)射機 我所做的單片機串行通信發(fā)射機主要在實驗室完成,參考有關(guān)的書籍和資料，個人完成電路的設(shè)計、焊接、檢查、調(diào)試，再根據(jù)自己的硬件和通信協(xié)議用匯編語言編寫發(fā)射和顯示程序，然后加電調(diào)試，最終達到準確無誤的發(fā)射和顯示。在這過程中需要選擇適當?shù)脑侠淼碾娐穲D扎實的焊接技術(shù)，基本的故障排除和糾正能力，會使用基本的儀器對硬件進行調(diào)試，會熟練的運用匯編語言編寫程序，會用相關(guān)的軟件對自己的程序進行翻譯，并燒進芯片中，要與對方接收機統(tǒng)一通信協(xié)議，要耐心的反復(fù)檢查、修改和調(diào)試，直到達到預(yù)期目的。單片機串行通信發(fā)射機采用串行工作方式，發(fā)射并顯示兩位數(shù)字信息，既顯示00-99，使數(shù)據(jù)能夠在不同地方傳遞。硬件部分主要分兩大塊，由AT89C51和多個按鍵組成的控制模塊，包括時鐘電路、控制信號電路，時鐘采用6MHZ晶振和30pF的電容來組成內(nèi)部時鐘方式，控制信號用手動開關(guān)來控制，P1口來控制，P2、P3口產(chǎn)生信號并通過共陽極數(shù)碼管來顯示，軟件采用匯編語言來編寫，發(fā)射程序在通信協(xié)議一致的情況下完成數(shù)據(jù)的發(fā)射，同時顯示程序?qū)Πl(fā)射的數(shù)據(jù)加以顯示。畢業(yè)設(shè)計的目的是了解基本電路設(shè)計的流程，豐富自己的知識和理論，鞏固所學(xué)的知識，提高自己的動手能力和實驗?zāi)芰Γ瑥亩邆湟欢ǖ脑O(shè)計能力。我做得的畢業(yè)設(shè)計注重于對單片機串行發(fā)射的理論的理解，明白發(fā)射機的工作原理，以便以后單片機領(lǐng)域的開發(fā)和研制打下基礎(chǔ)，提高自己的設(shè)計能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，豐富自己的知識理論，做到理論和實際結(jié)合。本課題的重要意義還在于能在進一步層次了解單片機的工作原理，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)。理解單片機的接口技術(shù)，中斷技術(shù)，存儲方式，時鐘方式和控制方式，這樣才能更好的利用單片機來做有效的設(shè)計。我的畢業(yè)設(shè)計分為兩個部分，硬件部分和軟件部分。硬件部分介紹：單片機串行通信發(fā)射機電路的設(shè)計，單片機AT89C51的功能和其在電路的作用。介紹了AT89C51的管腳結(jié)構(gòu)和每個管腳的作用及各自的連接方法。AT89C51 與MCS-51 兼容，4K字節(jié)可編程閃爍存儲器，壽命：1000次可擦，數(shù)據(jù)保存10年，全靜態(tài)工作：0HZ-24HZ，三級程序存儲器鎖定，128*8 位內(nèi)部RAM，32 跟可編程I/O 線，兩個16 位定時/計數(shù)器，5 個中斷源，5 個可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)震蕩和時鐘電路，P0和P1 可作為串行輸入口，P3口因為其管腳有特殊功能，可連接其他電路。例如P3.0RXD 作為串行輸出口，其中時鐘電路采用內(nèi)時鐘工作方式，控制信號采用手動控制。數(shù)據(jù)的傳輸方式分為單工、半雙工、全雙工和多工工作方式；串行通信有兩種形式，異步和同步通信。介紹了串行串行口控制寄存器，電源管理寄存器PCON，中斷允許寄存器IE，還介紹了數(shù)碼顯示管的工作方式、組成，共陽極和共陰極數(shù)碼顯示管的電路組成，有動態(tài)和靜態(tài)顯示兩種方式，說明了不同顯示方法與單片機的連接。再后來還介紹了硬件的焊接過程，及在焊接時遇到的問題和應(yīng)該注意的方面。硬件焊接好后的檢查電路、不裝芯片上電檢查及上電裝芯片檢查。軟件部分：在了解電路設(shè)計原理后，根據(jù)原理和目的畫出電路流程圖，列出數(shù)碼顯示的斷碼表，計算波特率，設(shè)置串行口，在與接受機設(shè)置相同的通信協(xié)議的基礎(chǔ)上編寫顯示和發(fā)射程序。編寫完程序還要進行編譯，這就必須會使用編譯軟件。介紹了編譯軟件的使用和使用過程中遇到的問題，及在編譯后燒入芯片使用的軟件PLDA，后來的加電調(diào)試，及遇到的問題，在沒問題后與接受機連接，發(fā)射數(shù)據(jù)，直到對方準確接收到。在軟件調(diào)試過程中將詳細介紹調(diào)試遇到的問題，例如：通信協(xié)議是否相同，數(shù)碼管是否與芯片連接對應(yīng)，計數(shù)器是否開始計數(shù)等。
上傳時間： 2013-10-19
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高壓雙管反激變換器的設(shè)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(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的計算公式，設(shè)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(guān)電源具有功率密度高、變換效率高、可靠性高等優(yōu)良的綜合性能。該變換器在高電壓輸人情況下有重要的應(yīng)用價值。【關(guān) 鍵 詞 】變換器，輔助開關(guān)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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AVR高速嵌入式單片機原理與應(yīng)用(修訂版)詳細介紹ATMEL公司開發(fā)的AVR高速嵌入式單片機的結(jié)構(gòu)；講述AVR單片機的開發(fā)工具和集成開發(fā)環(huán)境（IDE）,包括Studio調(diào)試工具、AVR單片機匯編器和單片機串行下載編程；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單片機的高級語言BASCOMAVR及ICC AVR C編譯器。 AVR高速嵌入式單片機原理與應(yīng)用(修訂版) 目錄 第一章ATMEL單片機簡介1.1ATMEL公司產(chǎn)品的特點11.2AT90系列單片機簡介21.3AT91M系列單片機簡介2第二章AVR單片機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1AVR單片機總體結(jié)構(gòu)42.2AVR單片機中央處理器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EEPROM讀／寫訪問342.9AVR單片機串行接口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--擴展間接跳轉(zhuǎn)1634.8.3ELPM--擴展裝載程序存儲器1644.8.4ESPM--擴展存儲程序存儲器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單片機替代MCS51單片機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2777.3.5鍵盤掃描程序2857.3.6十進制計數(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步進電機控制程序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3478.4LCD顯示器3498.4.1標準LCD顯示器的應(yīng)用3498.4.2簡單游戲機--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展名3659.1.3附注和擴充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標準輸入/輸出庫3759.5.6標準庫和內(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系列單片機簡介398附錄2AT94K系列現(xiàn)場可編程系統(tǒng)標準集成電路401附錄3指令集綜合404附錄4AVR單片機選型表408參 考 文 獻412
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用單片機實現(xiàn)溫度遠程顯示摘 要：文章介紹了用AT89S8252單片機的串行接口與智能溫度巡回檢測儀（XJ-08S）通過RS—485總線相互通訊實現(xiàn)熱水溫度遠程顯示的一種低成本解決方案，內(nèi)容涉及RS—485總線通訊、單片機驅(qū)動數(shù)碼管顯示、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及鍵盤處理軟硬件設(shè)計等內(nèi)容。關(guān)鍵詞：單片機 RS—485總線 數(shù)碼管顯示 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 鍵盤處理一、前 言目前檢測溫度一般采用熱電偶或熱敏電阻作為傳感器，這種傳感器至儀表之間一般都要用專用的溫度補償導(dǎo)線，而溫度補償導(dǎo)線價格很貴，并且線路太長也會影響測量精度。在實際應(yīng)用中往往需要對較遠處（1KM左右）的溫度信號進行監(jiān)視。現(xiàn)有的解決方案有很多，例如：1、 在現(xiàn)場用智能儀表對溫度信號進行測量，用計算機作上位機與智能儀表進行通訊來實現(xiàn)遠程溫度監(jiān)測（采用這種方案要增加計算機設(shè)備及相關(guān)計算機軟件）。2、 NCU+DDC實現(xiàn)遠程溫度監(jiān)測。用兩個DDC，一個安裝在現(xiàn)場測量溫度，另一個安裝在監(jiān)視地，兩個DDC通過NCU進行通訊從而實現(xiàn)遠程溫度監(jiān)測。但以上方案都存在成本高的問題，有沒有低成本的解決方案呢？其實，在單片機應(yīng)用日益廣泛的今天，完全可以用單片機以極低的成本來實現(xiàn)遠程溫度監(jiān)測。二、問題的提出我單位管理的鍋爐房同時給兩棟建筑物內(nèi)的兩家酒店供應(yīng)蒸汽，由安裝在兩棟建筑物地下室的熱交換器進行熱交換后產(chǎn)生熱水送給客房。從鍋爐房至兩個熱交換站的距離分別約600米，值班人員要不停地奔波于兩個熱交換站與鍋爐房之間進行設(shè)備巡視，檢查熱水溫度是否控制在規(guī)定的范圍，這樣不僅增加了值班人員的勞動強度，同時也使鍋爐房經(jīng)常無人(因每班1人值班)。如果能在鍋爐房顯示兩個熱交換站內(nèi)各熱交換器的熱水溫度，則值班人員僅在熱水溫度異常時才需到各熱交換站檢查設(shè)備，這樣便可解決上述問題。我公司曾就此問題找專業(yè)公司作過方案，其報價在人民幣１０萬元左右，后因種種原因該項目未實施。經(jīng)過分析，本人發(fā)現(xiàn)可以用單片機+智能儀表以低成本實現(xiàn)溫度遠程顯示，并且經(jīng)過實驗取得了成功，現(xiàn)將設(shè)計方案簡述如下：三、控制要求及解決方案選擇 1、 兩個熱交換站分高低區(qū)共安裝有8個熱交換器，正常水溫在45oC至65oC之間；兩個熱交換站與鍋爐房的距離分別為500米和600米左右。2、 要求在鍋爐房能以巡回及定點兩種方式顯示8個熱交換器的熱水溫度，巡回方式以3秒為周期輪流更新及顯示各熱交換器熱水溫度。定點方式時每按上鍵或下鍵一次則顯示上或下一個熱交換器熱水溫度，每3秒自動更新數(shù)據(jù)一次。3、 根據(jù)控制要求選擇單片機+智能儀表的解決方案：用帶通訊接口的智能儀表安裝在現(xiàn)場測量溫度，設(shè)計制作一個單片機裝置完成與智能儀表的通訊及數(shù)據(jù)顯示。四、通訊協(xié)議、智能儀表選擇及其參數(shù)介紹因熱水溫度信號變化較慢，因而對通信的速度要求不高，對于這種低速率遠距離的通訊選用RS-485總線適宜。RS-485是EIA（美國電子工業(yè)聯(lián)合會）在1983年公布的新的平衡傳輸標準，是工業(yè)界使用最為廣泛的雙向、平衡傳輸線標準接口，它以半雙工方式通信，支持多點連接，傳統(tǒng)驅(qū)動器允許創(chuàng)建多達32個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)，且其具有傳輸距離遠（最大傳輸距離為1200M），傳輸速度快（1200M時為100KBPS）等優(yōu)點。其連接方法如下圖所示。
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PLC 以 其 可靠性高、抗干擾能力強、配套齊全、功能完善、適應(yīng)性強等特點，廣泛應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備，使用梯形圖符號進行編程，與繼電器電路相當接近，被廣大工程技術(shù)人員接受。但是在實際應(yīng)用中，如何編程能夠提高PLC程序運行速度是一個值得我們思考研究的問題。1 PLC工作原理PLC 與 計 算機的工作原理基本相同，即在系統(tǒng)程序的管理下，通過運行應(yīng)用程序完成用戶任務(wù)。但兩者的工作方式有所不同。計算機一般采用等待命令的工作方式，而PLC在確定了工作任務(wù)并裝人了專用程序后成為一種專用機，它采用循環(huán)掃描工作方式，系統(tǒng)工作任務(wù)管理及應(yīng)用程序執(zhí)行都是用循環(huán)掃描方式完成的。PLC 有 兩 種基本的工作狀態(tài)，即運行(RUN)與停止(STOP)狀態(tài)。在這兩種狀態(tài)下，PLC的掃描過程及所要完成的任務(wù)是不盡相同的，如圖1所示。 PLC在RUN工作狀態(tài)時，執(zhí)行一次掃描操作所的時間稱為掃描周期，其典型值通常為1一100nis，不同PLC廠家的產(chǎn)品則略有不同。掃描周期由內(nèi)部處理時間、輸A/ 輸出處理執(zhí)行時間、指令執(zhí)行時間等三部分組成。通常在一個掃描過程中，執(zhí)行指令的時間占了絕大部分，而執(zhí)行指令的時間與用戶程序的長短有關(guān)。用戶 程 序 是根據(jù)控制要求由用戶編制，由許多條PLC指令所組成。不同的指令所對應(yīng)的程序步不同，以三菱FX2N系列的PLC為例，PLC對每一個程序步操作處理時間為:基本指令占0.741s/步，功能指令占幾百微米/步。完成一個控制任務(wù)可以有多種編制程序的方法，因此，選擇合理、巧妙的編程方法既可以大大提高程序運行速度，又可以保證可靠性。 提高PLC程序運行速度的幾種編程方法2.1 用數(shù)據(jù)傳送給位元件組合的方法來控制輸出在 PL C應(yīng) 用編程中，最后都會有一段輸出控制程序，一般都是用邏輯取及輸出指令來編寫，如圖2所示。在圖2所示的程序中，邏輯取的程序步為1，輸出的程序步為2，執(zhí)行上述程序共需3個程序步。通常情況下，PLC要控制的輸出都不會是少量的，比如，有8個輸出，在條件滿足時要同時輸出。此時，執(zhí)行圖2所示的程序共需17個程序步。若我們通過位元件的組合并采用數(shù)據(jù)傳送的方法來完成圖2所示的程序，就會大大減少程序步驟。在三 菱 PLC中，只處理ON/OFF狀態(tài)的元件(如X,Y,M和S)，稱為位元件。但將位元件組合起來也可以處理數(shù)據(jù)。位元件組合由Kn加首元件號來表示。位元件每4bit為一組組合成單元。如K YO中的n是組數(shù)，當n=1時，K,Yo 對應(yīng)的是Y3一Yo。當n二2時，KZYo對應(yīng)的是Y7一Yo。通過位元件組合，就可以用處理數(shù)據(jù)的方式來處理位元件，圖2程序所示的功能可用圖3所示的傳送數(shù)據(jù)的方式來完成。
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RS-232-C 是PC 機常用的串行接口,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： 計算機與計算機或計算機與終端之間的數(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準接口，使不同 的設(shè)備可以方便地連接起來進行通訊。 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)器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標準。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）之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標準”該標準規(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 標準規(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 接口標準出現(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，最大傳輸距離標準值為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)了一些新的接口標準，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，即抗噪聲干擾性好。4. RS-485 接口的最大傳輸距離標準值為4000 英尺，實際上可達 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。
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陷波器是無限沖擊響應(yīng)(IIR)數(shù)字濾波器，該濾波器可以用以下常系數(shù)線性差分方程表示：ΣΣ==−−−=MiNiiiinybinxany01)()()( (1)式中： x(n)和y(n)分別為輸人和輸出信號序列；和為濾波器系數(shù)。 iaib對式(1)兩邊進行z變換，得到數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)為： ΠΠΣΣ===−=−−−==NiiMiiNiiiMiiipzzzzbzazH1100)()()( (2)式中：和分別為傳遞函數(shù)的零點和極點。 izip由傳遞函數(shù)的零點和極點可以大致繪出頻率響應(yīng)圖。在零點處，頻率響應(yīng)出現(xiàn)極小值；在極點處，頻率響應(yīng)出現(xiàn)極大值。因此可以根據(jù)所需頻率響應(yīng)配置零點和極點，然后反向設(shè)計帶陷數(shù)字濾波器。考慮一種特殊情況，若零點在第1象限單位圓上，極點在單位圓內(nèi)靠近零點的徑向上。為了防止濾波器系數(shù)出現(xiàn)復(fù)數(shù)，必須在z平面第4象限對稱位置配置相應(yīng)的共軛零點、共軛極點。 izip∗iz∗ip這樣零點、極點配置的濾波器稱為單一頻率陷波器，在頻率ωo處出現(xiàn)凹陷。而把極點設(shè)置在零的的徑向上距圓點的距離為l-μ處，陷波器的傳遞函數(shù)為： ))1()()1(())(()(2121zzzzzzzzzHμμ−−−−−−= (3)式(3)中μ越小，極點越靠近單位圓，則頻率響應(yīng)曲線凹陷越深，凹陷的寬度也越窄。當需要消除窄帶干擾而不能對其他頻率有衰減時，陷波器是一種去除窄帶干擾的理想數(shù)字濾波器。當要對幾個頻率同時進行帶陷濾波時，可以按(2)式把幾個單獨頻率的帶陷濾波器(3)式串接在一起。一個例子：設(shè)有一個輸入，它
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德州儀器 (TI) 處理器幾乎能滿足您所能想到的各種應(yīng)用需求。我們陣營強大的處理器系列擁有各種價位、性能及功耗的產(chǎn)品可供選擇，能滿足幾乎任何數(shù)字電子設(shè)計的要求。利用 TI 廣博的系統(tǒng)專業(yè)知識、針對外設(shè)設(shè)計的全方位支持以及隨時可方便獲得的全套軟件與配套模擬組件，您能夠?qū)崿F(xiàn)無窮無盡的設(shè)計方案。德州儀器 2008 年第二季度 數(shù)字信號處理選擇指南TI 數(shù)字信號處理技術(shù)介紹1Ô數(shù)字媒體處理器OMAP應(yīng)用處理器C6000數(shù)字信號處理器C5000數(shù)字信號處理器C2000數(shù)字信號處理器MSP430微控制器音頻汽車通信工業(yè)醫(yī)療安全監(jiān)控視頻無線主要特性完整的定制型視頻解決方案低功耗與高性能高性能低功耗與高性能結(jié)合高性能與高集成度可實現(xiàn)更環(huán)保的工業(yè)應(yīng)用超低功耗達芬奇數(shù)字媒體處理器：針對數(shù)字視頻而精心優(yōu)化達芬奇 (DaVinci) 技術(shù)包括可擴展的可編程信號處理片上系統(tǒng) (SoC)、加速器與外設(shè)，專為滿足各種視頻終端設(shè)備在性價比與特性方面的要求進行了優(yōu)化。最新的 OMAP™ 應(yīng)用處理器：最佳的通用多媒體與圖形功能TI 高度可擴展的 OMAP 平臺能夠以任何單芯片組合實現(xiàn)業(yè)界通用多媒體與圖形處理功能的最佳組合。最新推出的四款 OMAP35x 器件的目標應(yīng)用非常廣泛，其中包括便攜式導(dǎo)航設(shè)備、因特網(wǎng)設(shè)備、便攜式媒體播放器以及個人醫(yī)療設(shè)備等。最高性能：TMS320C6000™ DSP平臺C6000™ DSP 平臺可提供業(yè)界最高性能的定點與浮點 DSP，理想適用于視頻、影像、寬帶基礎(chǔ)局端以及高性能音頻等應(yīng)用領(lǐng)域。低功耗與高性能相結(jié)合：TMS320C5000™ DSP 平臺C5000™ DSP 平臺不僅可提供業(yè)界最低的待機功耗，同時還支持高級自動化電源管理，能夠充分滿足諸如數(shù)字音樂播放器、VoIP、免提終端附件、GPS 接收機以及便攜式醫(yī)療設(shè)備等個人及便攜式產(chǎn)品的需求。結(jié)合類似 MCU 的控制功能與DSP 的高性能：TMS320C2000™數(shù)字信號控制器C2000™ 數(shù)字信號控制器 (DSC) 平臺融合了控制外設(shè)的集成功能與微控制器 (MCU) 的易用性，以及 TI 先進DSP 技術(shù)的處理能力和 C 語言編程效率。C2000 DSC 理想適用于嵌入式工業(yè)應(yīng)用，如數(shù)字馬達控制、數(shù)字電源以及智能傳感器等。MSP430 超低功耗微控制器平臺TI MSP430 系列超低功耗 16 位 RISC 混合信號處理器可為電池供電的測量應(yīng)用提供具有終極性能的解決方案。TI充分發(fā)揮自身在混合信號與數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域卓越的領(lǐng)先優(yōu)勢， 推出的MSP430 使系統(tǒng)設(shè)計人員不僅能夠同時實現(xiàn)與模擬信號、傳感器與數(shù)字組件的接口相連，而且還能實現(xiàn)無與倫比的低功耗。輕松易用的軟件與開發(fā)工具對于加速 DSP 產(chǎn)品開發(fā)而言，TMS320™ DSP 獲得了 eXpressDSP™ 軟件與開發(fā)工具的支持，其中包括Code Composer Studio™ IDE、DSP/BIOS™內(nèi)核、TMS320 DSP 算法標準以及眾多可重復(fù)使用的模塊化軟件等，均來自業(yè)界最大規(guī)模開發(fā)商網(wǎng)絡(luò)。配套模擬產(chǎn)品TI 可提供各種配套的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、電源管理、放大器、接口與邏輯產(chǎn)品，能夠充分滿足您設(shè)計的整體需求。
標簽： 數(shù)字信號處理 選擇指南
上傳時間： 2013-10-14
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