摘要:在工業自動控制中,單片機與PLC的遠距離通信是一個難點與熱點問題。本文設計了S7-200PLC與PIC16F877單片機實現遠距離串行通信的硬件連接和軟件實現方法。本文采用了MAX485E芯片進行TTL電平與差分信號之間的轉換,使用RS-485端口和半雙工模式進行通信。最后通過異或校驗碼對接收到的數據進行核對,以進一步提高數據傳輸的可靠性。實驗證明,該方法成功實現了單片機與PLC的遠距離通信,并且具有開發簡單,抗干擾能力強的特點,具有一定實用價值。關鍵詞:單片機 PLC 串行通信
上傳時間: 2014-12-27
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描述ATtiny15/L是一款基于AVRRISC的低功耗CMOS的8位單片機。通過在一個時鐘周期內執行一條指令,ATtiny15/L可以取得接近1MIPS/MHz的性能,從而使得設計人員可以在功耗和執行速度之間取得平衡。AVR核將32個工作寄存器和豐富的指令集聯結在一起。所有的工作寄存器都與ALU算邏單元直接相連,允許在一個時鐘周期內執行的單條指令同時訪問兩個獨立的寄存器。這種結構提高了代碼效率,使AVR得到了比普通CISC單片機高將近10倍的性能。ATtiny15/L具有4個單端及一個20倍增益的差分ADC通道。高速PWM輸出使得ATtiny15/L十分適合于電池充電器應用和電源調節電路。
上傳時間: 2014-12-27
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1 . 系統概述C8051F330/1器件是完全集成的混合信號片上系統型MCU。下面列出了一些主要特性,有關某一產品的具體特性參見表1.1。 高速、流水線結構的8051兼容的CIP-51內核(可達25MIPS) 全速、非侵入式的在系統調試接口(片內) 真正10位200 ksps的16通道單端/差分ADC,帶模擬多路器 10位電流輸出DAC 高精度可編程的25MHz內部振蕩器 8KB可在系統編程的FLASH存儲器 768字節片內RAM 硬件實現的SMBus/ I2C、增強型UART和增強型SPI串行接口 4個通用的16位定時器 具有3個捕捉/比較模塊和看門狗定時器功能的可編程計數器/定時器陣列(PCA) 片內上電復位、VDD監視器和溫度傳感器 片內電壓比較器 17個端口I/O(容許5V輸入)
標簽: C8051F330D 混合信號 控制器 數據手冊
上傳時間: 2013-10-18
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基于P87 C591的CAN總線系統智能節點設計Design of CAN System Intelligent Node Based on P87C591 給出了基于帶CAN控制器的單片8位微控制器P87C591的智能節點的硬件電路及軟件結構,詳細介紹了設計中的難點及實現過程中應注意的問題。關鍵詞:CAN總線;智能節點 Abstract:A h ardc ircuita nds oftw arec onfigurationo fth ei ntelligentnode based on a microcontroller with CAN controller P87C591 arepresented.E speciallyt hec ruxi nd esigninga ndt hep roblemst hatshould be paid attention in realizing are discussed in details.Keyw ords:C AN;in telligentn ode CA N 總線 是德國Bosch從20世紀80年代初為解決現代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數據交換而開發的一種串行數據通信協議,它是一種多主總線,通信介質可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維。由于CAN總線具有較強的糾錯能力,支持差分收發,因而適合高噪聲環境。并具有較遠的傳輸距離,適用于許多領域的分布式測控系統。目前已在工業自動化、建筑物環境控制、醫療設備等許多領域得到廣泛的應用。CAN已成為國際標準化組織IS011898標準。
上傳時間: 2013-10-30
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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換電路方能與TTL 電路連接。本產品(轉接器),可以實現任意電平下(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據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 年由美國電子工業協會(EIA)聯合貝爾系統、 調制解調器廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數據終端設備(DTE)和數據通訊設備(DCE)之間串行二進制數據交換接口技術標準”該標準規定采用一個25 個腳的 DB25 連接器,對連接器的每個引腳的信號內容加以規定,還對各種信號的電平加以規定。(1) 接口的信號內容實際上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) 接口的物理結構 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“發送數據”、“接收數據”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 標準規定在碼元畸變小于4%的情況下,傳輸電纜長度應為50 英尺,其實這個4%的碼元畸變是很保守的,在實際應用中,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 公司曾規定允許碼元畸變為10%而得出附表2 的實驗結果。其中1 號電纜為屏蔽電纜,型號為DECP.NO.9107723 內有三對雙絞線,每對由22# AWG 組成,其外覆以屏蔽網。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成共地的傳輸形式, 這種共地傳輸容易產生共模干擾,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 的數據最高傳輸速率為10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驅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備網絡。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絡,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,從發生器到負載其數據信號傳輸所允許的最大電纜長度是數據信號速率的函數,這個 長度數據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,當數據信 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:當數據信號速率為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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C8051F040/1/2/3/4/5/6/7混合信號ISP FLASH 微控制器數 據 手 冊 C8051F04x 系列器件是完全集成的混合信號片上系統型MCU,具有64 個數字I/O 引腳(C8051F040/2/4/6)或32 個數字I/O 引腳(C8051F041/3/5/7),片內集成了一個CAN2.0B 控制器。下面列出了一些主要特性;有關某一產品的具體特性參見表1.1。 高速、流水線結構的8051 兼容的CIP-51 內核(可達25MIPS) 控制器局域網(CAN2.0B)控制器,具有32 個消息對象,每個消息對象有其自己的標識 全速、非侵入式的在系統調試接口(片內) 真正12 位(C8051F040/1)或10 位(C8051F042/3/4/5/6/7)、100 ksps 的ADC,帶PGA 和8 通道模擬多路開關 允許高電壓差分放大器輸入到12/10 位ADC(60V 峰-峰值),增益可編程 真正8 位500 ksps 的ADC,帶PGA 和8 通道模擬多路開關(C8051F040/1/2/3) 兩個12 位DAC,具有可編程數據更新方式(C8051F040/1/2/3) 64KB(C8051F040/1/2/3/4/5)或32KB(C8051F046/7)可在系統編程的FLASH 存儲器 4352(4K+256)字節的片內RAM 可尋址64KB 地址空間的外部數據存儲器接口 硬件實現的SPI、SMBus/ I2C 和兩個UART 串行接口 5 個通用的16 位定時器 具有6 個捕捉/比較模塊的可編程計數器/定時器陣列 片內看門狗定時器、VDD 監視器和溫度傳感器具有片內VDD 監視器、看門狗定時器和時鐘振蕩器的C8051F04x 系列器件是真正能獨立工作的片上系統。所有模擬和數字外設均可由用戶固件使能/禁止和配置。FLASH 存儲器還具有在系統重新編程能力,可用于非易失性數據存儲,并允許現場更新8051 固件。片內JTAG 調試電路允許使用安裝在最終應用系統上的產品MCU 進行非侵入式(不占用片內資源)、全速、在系統調試。該調試系統支持觀察和修改存儲器和寄存器,支持斷點、觀察點、單步及運行和停機命令。在使用JTAG 調試時,所有的模擬和數字外設都可全功能運行。每個MCU 都可在工業溫度范圍(-45℃到+85℃)工作,工作電壓為2.7 ~ 3.6V。端口I/O、/RST和JTAG 引腳都容許5V 的輸入信號電壓。C8051F040/2/4/6 為100 腳TQFP 封裝(見圖1.1 和圖1.3的框圖)。C8051F041/3/5/7 為64 腳TQFP 封裝(見圖1.2 和圖1.4 的框圖)。
上傳時間: 2013-10-24
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在C8051F系列單片機中集成有多通道8位、10位、12位或16位的SAR型ADC,能夠滿足大多數數據采集的應用需求;集成跟蹤和保持電路;集成模擬多路復用器(AMUX)。 采樣頻率從100ksps到1Msps。 片內溫度傳感器可直接配置到ADC的輸入端。 C8051F04x系列集成可編程增益放大器(PGA)和高電壓差分放大器(HVDA),可接受60V的差動模擬電壓輸入。 集成越限檢測器,可監視模擬量的變化范圍,越限能產生中斷。 C8051F06x系列集成DMA接口,提高對轉換結果的讀取效率。 ADC轉換啟動方式:軟件設置寄存器位啟動;定時器溢出啟動;外部管腳信號啟動。
上傳時間: 2013-10-13
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陷波器是無限沖擊響應(IIR)數字濾波器,該濾波器可以用以下常系數線性差分方程表示: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。 iaib對式(1)兩邊進行z變換,得到數字濾波器的傳遞函數為: ΠΠΣΣ===−=−−−==NiiMiiNiiiMiiipzzzzbzazH1100)()()( (2)式中:和分別為傳遞函數的零點和極點。 izip由傳遞函數的零點和極點可以大致繪出頻率響應圖。在零點處,頻率響應出現極小值;在極點處,頻率響應出現極大值。因此可以根據所需頻率響應配置零點和極點,然后反向設計帶陷數字濾波器。考慮一種特殊情況,若零點在第1象限單位圓上,極點在單位圓內靠近零點的徑向上。為了防止濾波器系數出現復數,必須在z平面第4象限對稱位置配置相應的共軛零點、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處出現凹陷。而把極點設置在零的的徑向上距圓點的距離為l-μ處,陷波器的傳遞函數為: ))1()()1(())(()(2121zzzzzzzzzHμμ−−−−−−= (3)式(3)中μ越小,極點越靠近單位圓,則頻率響應曲線凹陷越深,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:設有一個輸入,它
上傳時間: 2013-10-18
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為了在CDMA系統中更好地應用QDPSK數字調制方式,在分析四相相對移相(QDPSK)信號調制解調原理的基礎上,設計了一種QDPSK調制解調電路,它包括串并轉換、差分編碼、四相載波產生和選相、相干解調、差分譯碼和并串轉換電路。在MAX+PLUSⅡ軟件平臺上,進行了編譯和波形仿真。綜合后下載到復雜可編程邏輯器件EPM7128SLC84-15中,測試結果表明,調制電路能正確選相,解調電路輸出數據與QDPSK調制輸入數據完全一致,達到了預期的設計要求。 Abstract: In order to realize the better application of digital modulation mode QDPSK in the CDMA system, a sort of QDPSK modulation-demodulation circuit was designed based on the analysis of QDPSK signal modulation-demodulation principles. It included serial/parallel conversion circuit, differential encoding circuit, four-phase carrier wave produced and phase chosen circuit, coherent demodulation circuit, difference decoding circuit and parallel/serial conversion circuit. And it was compiled and simulated on the MAX+PLUSⅡ software platform,and downloaded into the CPLD of EPM7128SLC84-15.The test result shows that the modulation circuit can exactly choose the phase,and the output data of the demodulator circuit is the same as the input data of the QDPSK modulate. The circuit achieves the prospective requirement of the design.
上傳時間: 2014-01-13
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摘要: 串行傳輸技術具有更高的傳輸速率和更低的設計成本, 已成為業界首選, 被廣泛應用于高速通信領域。提出了一種新的高速串行傳輸接口的設計方案, 改進了Aurora 協議數據幀格式定義的弊端, 并采用高速串行收發器Rocket I/O, 實現數據率為2.5 Gbps的高速串行傳輸。關鍵詞: 高速串行傳輸; Rocket I/O; Aurora 協議 為促使FPGA 芯片與串行傳輸技術更好地結合以滿足市場需求, Xilinx 公司適時推出了內嵌高速串行收發器RocketI/O 的Virtex II Pro 系列FPGA 和可升級的小型鏈路層協議———Aurora 協議。Rocket I/O支持從622 Mbps 至3.125 Gbps的全雙工傳輸速率, 還具有8 B/10 B 編解碼、時鐘生成及恢復等功能, 可以理想地適用于芯片之間或背板的高速串行數據傳輸。Aurora 協議是為專有上層協議或行業標準的上層協議提供透明接口的第一款串行互連協議, 可用于高速線性通路之間的點到點串行數據傳輸, 同時其可擴展的帶寬, 為系統設計人員提供了所需要的靈活性[4]。但該協議幀格式的定義存在弊端,會導致系統資源的浪費。本文提出的設計方案可以改進Aurora 協議的固有缺陷,提高系統性能, 實現數據率為2.5 Gbps 的高速串行傳輸, 具有良好的可行性和廣闊的應用前景。
上傳時間: 2013-11-06
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