本書是為中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)工科電子類本科生學(xué)習(xí)微型計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)課程編寫的教材，自1996年9月出版以來，被很多高校選為教材，受到了廣大讀者的歡迎，并提出了不少寶貴的意見和建議，為此，我們再次對原書進(jìn)行了修訂，并被列入普通高等教育十一五國家級規(guī)劃教材和中國科學(xué)院指定考研參考書。
標(biāo)簽： 微型計(jì)算機(jī)原理 接口
上傳時(shí)間： 2022-06-09
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本文開發(fā)出一套小型計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。在硬件上,由上位機(jī)和下位機(jī)兩部分構(gòu)成。上位機(jī)采用PC機(jī)或工控機(jī),主要實(shí)現(xiàn)與用戶交互.,完成數(shù)據(jù)處理。下位機(jī)采用MCS-51單片機(jī)系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)通訊及強(qiáng)實(shí)時(shí)信號的處理。下位機(jī)控制軟件使用了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II進(jìn)行開放式數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)。軟件設(shè)計(jì)部分,上位機(jī)采用Visual Basic為開發(fā)工具,下位機(jī)采用C51、51匯編。
標(biāo)簽： MCS 51 微型計(jì)算機(jī) 數(shù)控
上傳時(shí)間： 2014-08-14
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計(jì)算機(jī)部件要具有通用性，適應(yīng)不同系統(tǒng)與不同用戶的需求，設(shè)計(jì)必須模塊化。計(jì)算機(jī)部件產(chǎn)品(模塊)供應(yīng)出現(xiàn)多元化。模塊之間的聯(lián)接關(guān)系要標(biāo)準(zhǔn)化，使模塊具有通用性。模塊設(shè)計(jì)必須基于一種大多數(shù)廠商認(rèn)可的模塊聯(lián)接關(guān)系，即一種總線標(biāo)準(zhǔn)。總線的標(biāo)準(zhǔn)總線是一類信號線的集合是模塊間傳輸信息的公共通道，通過它，計(jì)算機(jī)各部件間可進(jìn)行各種數(shù)據(jù)和命令的傳送。為使不同供應(yīng)商的產(chǎn)品間能夠互換，給用戶更多的選擇，總線的技術(shù)規(guī)范要標(biāo)準(zhǔn)化。總線的標(biāo)準(zhǔn)制定要經(jīng)周密考慮，要有嚴(yán)格的規(guī)定。總線標(biāo)準(zhǔn)（技術(shù)規(guī)范）包括以下幾部分：機(jī)械結(jié)構(gòu)規(guī)范：模塊尺寸、總線插頭、總線接插件以及按裝尺寸均有統(tǒng)一規(guī)定。功能規(guī)范：總線每條信號線（引腳的名稱）、功能以及工作過程要有統(tǒng)一規(guī)定。電氣規(guī)范：總線每條信號線的有效電平、動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)間、負(fù)載能力等。總線的發(fā)展情況S-100總線：產(chǎn)生于1975年，第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化總線，為微計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起到了推動(dòng)作用。IBM-PC個(gè)人計(jì)算機(jī)采用總線結(jié)構(gòu)（Industry Standard Architecture, ISA)并成為工業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)。先后出現(xiàn)8位ISA總線、16位ISA總線以及后來兼容廠商推出的EISA（Extended ISA)32位ISA總線。為了適應(yīng)微處理器性能的提高及I/O模塊更高吞吐率的要求，出現(xiàn)了VL-Bus(VESA Local Bus)和PCI(Peripheral Component Interconnect,PCI）總線。適合小型化要求的PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)總線，用于筆記本計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)展。總線的指標(biāo)計(jì)算機(jī)主機(jī)性能迅速提高,各功能模塊性能也要相應(yīng)提高,這對總線性能提出更高的要求。總線主要技術(shù)指標(biāo)有幾方面：總線寬度：一次操作可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，如S100為8位，ISA為16位，EISA為32位，PCI-2可達(dá)64位。總線寬度不會超過微處理器外部數(shù)據(jù)總線的寬度。總數(shù)工作頻率：總線信號中有一個(gè)CLK時(shí)鐘，CLK越高每秒鐘傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大。ISA、EISA為8MHz，PCI為33.3MHz, PCI-2可達(dá)達(dá)66.6MHz。單個(gè)數(shù)據(jù)傳輸周期：不同的傳輸方式，每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸所用CLK周期數(shù)不同。ISA要2個(gè)，PCI用1個(gè)CLK周期。這決定總線最高數(shù)據(jù)傳輸率。5. 總線的分類與層次系統(tǒng)總線：是微處理器芯片對外引線信號的延伸或映射，是微處理器與片外存儲器及I/0接口傳輸信息的通路。系統(tǒng)總線信號按功能可分為三類：地址總線（Where）：指出數(shù)據(jù)的來源與去向。地址總線的位數(shù)決定了存儲空間的大小。系統(tǒng)總線：數(shù)據(jù)總線（What）提供模塊間傳輸數(shù)據(jù)的路徑，數(shù)據(jù)總線的位數(shù)決定微處理器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度及總體性能。控制總線（When）：提供系統(tǒng)操作所必需的控制信號，對操作過程進(jìn)行控制與定時(shí)。擴(kuò)充總線：亦稱設(shè)備總線，用于系統(tǒng)I/O擴(kuò)充。與系統(tǒng)總線工作頻率不同，經(jīng)接口電路對系統(tǒng)總統(tǒng)信號緩沖、變換、隔離，進(jìn)行不同層次的操作（ISA、EISA、MCA)局部總線：擴(kuò)充總線不能滿足高性能設(shè)備（圖形、視頻、網(wǎng)絡(luò)）接口的要求，在系統(tǒng)總線與擴(kuò)充總線之間插入一層總線。由于它經(jīng)橋接器與系統(tǒng)總線直接相連，因此稱之為局部總線（PCI）。
標(biāo)簽： 微型計(jì)算機(jī) 總線
上傳時(shí)間： 2013-11-09
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PCI(外設(shè)部件互連)是當(dāng)今個(gè)人計(jì)算機(jī)的主流總線結(jié)構(gòu)，是微型計(jì)算機(jī)中處理器/存儲器與外圍控制部件、擴(kuò)展卡之間的互連接口。PCI局部總線規(guī)范是互連機(jī)構(gòu)的協(xié)議，也是電氣和機(jī)械配置的規(guī)范。 本書分為9章，涵蓋了PCI局部總線規(guī)范2.2版及其最新進(jìn)展，詳細(xì)介紹了PCI局部總線的原理和操作，內(nèi)容包括PCI局部總線的基本概念、信號的定義、總線的操作、電氣規(guī)范、機(jī)械規(guī)范、配置空間、66 MHz規(guī)范、BIOS和PCI-PCI橋等。書中通過大量的時(shí)序波形和實(shí)例對PCI局部總線的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了深入淺出的闡述。
標(biāo)簽： PCI 外設(shè) 互連 個(gè)人計(jì)算
上傳時(shí)間： 2013-12-16
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變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它的運(yùn)行情況直接影響到電力系統(tǒng)的可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。一個(gè)變電站運(yùn)行情況的優(yōu)劣，在很大程度上取決于其二次設(shè)備的工作性能。現(xiàn)在的變電站有三種運(yùn)行模式：一種是常規(guī)變電站，一種是部分實(shí)現(xiàn)微機(jī)管理、具有一定自動(dòng)化水平的變電站，再有一種是實(shí)現(xiàn)無人值班、全面微機(jī)化的綜合自動(dòng)化變電站。在常規(guī)變電站中，其繼電保護(hù)、中央信號系統(tǒng)、變送器、遠(yuǎn)動(dòng)及故障錄波裝置等所有二次設(shè)備都是采用傳統(tǒng)的分立式設(shè)備，而且站內(nèi)配備大量控制、保護(hù)、記錄用屏盤。使裝備設(shè)置復(fù)雜，占地面積大，日常維護(hù)管理工作繁重。這種常規(guī)變電站的一個(gè)致命弱點(diǎn)是不具備自診斷能力，對二次系統(tǒng)本身的故障無法監(jiān)測。因此，這種常規(guī)變電站已逐漸被淘汰。 要提高變電站運(yùn)行的可靠性及經(jīng)濟(jì)性，一個(gè)最有效的方法就是提高變電站運(yùn)行管理的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)變電站的綜合自動(dòng)化，以微機(jī)化的新型二次設(shè)備取代傳統(tǒng)使用的分立式設(shè)備。開發(fā)集保護(hù)、控制、監(jiān)測及遠(yuǎn)動(dòng)等功能為一體的新型設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備共享、信息資源共享，使變電站設(shè)計(jì)簡捷、布局緊湊，運(yùn)行更加可靠安全。 隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，原來越多的新技術(shù)和新產(chǎn)品應(yīng)用到變電站的二次設(shè)備中去，使變電站的二次設(shè)備得到不斷的更新?lián)Q代。該項(xiàng)研究把一種新型的低壓電能量測量芯片與高性能的數(shù)字信號處理器(DSP)結(jié)合起來，利用DSP體積小、功能強(qiáng)、功耗低、速度快、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出新型的變電站線路測控單元，實(shí)現(xiàn)對高壓線路的測量、監(jiān)視和控制，這種新型的二次設(shè)備比傳統(tǒng)的二次設(shè)備具有更高的精度和更快的相應(yīng)速度。 與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)理論和技術(shù)的發(fā)展，也使變電站監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，由原來的集中控制型逐步過渡到功能分散、模塊化的分散網(wǎng)絡(luò)型，通過現(xiàn)場總線，使主控室和現(xiàn)場之間的聯(lián)系變成了串行通信聯(lián)系，從而提高的系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性。CAN總線應(yīng)用于變電站的監(jiān)控系統(tǒng)中，組成變電站的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，可以提高系統(tǒng)的抗干擾能力和容錯(cuò)能力。 該文就以上的兩個(gè)方面進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括：一是在簡單介紹新型電能測量芯片和DSP的基本知識的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)變電站測控單元的設(shè)計(jì)方案，并從從硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，主要部分是對測量模塊的設(shè)計(jì)；二是系統(tǒng)的通信接口模塊設(shè)計(jì)，從硬件和軟件方面詳細(xì)的介紹了通信模塊的三種不同的通信接口的設(shè)計(jì)，分別是RS-232串行通信、RS-485總線通信、CAN總線通信；三是在分析現(xiàn)代測控系統(tǒng)發(fā)展歷史，指出了現(xiàn)場總線測控系統(tǒng)的優(yōu)越性；四是設(shè)計(jì)出的測控系統(tǒng)單元的基礎(chǔ)上，利用CAN現(xiàn)場總線構(gòu)建變電站的綜合監(jiān)控系統(tǒng)。 該文提出的方案、技術(shù)以及結(jié)論對于變電站監(jiān)控系統(tǒng)和自綜合動(dòng)化系統(tǒng)的研究開發(fā)、工程設(shè)計(jì)都具有實(shí)際的參考意義。
標(biāo)簽： CAN 總線 變電站
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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虛擬儀器技術(shù)是以傳感器、信號測量與處理、微型計(jì)算機(jī)等技術(shù)為基礎(chǔ)而形成的一門綜合應(yīng)用技術(shù)。目前虛擬儀器大部分是基于PC機(jī)，利用PCI等總線技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)卡插拔不便，便攜性差。隨著嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)平臺已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，而市場上的嵌入式虛擬儀器系統(tǒng)還相當(dāng)少，各種研究工作才剛剛起步，各種高性能的虛擬儀器和處理系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)控制和科學(xué)研究中已成為必不可少的部分。因此在我國開發(fā)具有較高性能、接口靈活、功能多樣化、低成本的虛擬儀器裝置勢在必行。 針對目前虛擬儀器系統(tǒng)發(fā)展趨勢和特點(diǎn)，采用FPGA技術(shù)，進(jìn)行一種支持多種平臺的高速虛擬儀器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究，并針對高速虛擬儀器系統(tǒng)中的一些技術(shù)難點(diǎn)提出解決方案。首先進(jìn)行了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，確定了采用FPGA作為系統(tǒng)的控制核心，并選取了Labview作為PC平臺應(yīng)用程序開發(fā)工具，利用USB2.0接口來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；同時(shí)選取嵌入式處理器S3C2410以及WinCE作為嵌入式系統(tǒng)硬軟件平臺。隨后進(jìn)行了各個(gè)具體模塊的設(shè)計(jì)，在硬件方面，分別設(shè)計(jì)了前端處理電路，ADC電路以及USB接口電路。在軟件方面，進(jìn)行了FPGA控制程序的設(shè)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)了對各個(gè)模塊和接口電路的控制功能。在上層應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)了Labview應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了波形顯示和頻譜分析等儀器功能，人機(jī)界面良好。在嵌入式平臺上面，進(jìn)行了WinCE下GPIO驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)，并在上層應(yīng)用程序中調(diào)用驅(qū)動(dòng)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取。為了解決高速ADC與數(shù)據(jù)緩存器的速度不匹配的問題，提出利用多體交叉式存儲器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，并在FPGA內(nèi)對控制程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對其時(shí)序進(jìn)行了仿真。 最后對系統(tǒng)進(jìn)行了聯(lián)合調(diào)試工作，利用上層軟件對輸入波形進(jìn)行采集。根據(jù)調(diào)試結(jié)果看，該系統(tǒng)對輸入信號進(jìn)行了較好的采樣和存儲，還原了波形，達(dá)到了預(yù)期效果。課題研究并且對設(shè)計(jì)出一種支持多平臺的新型虛擬儀器系統(tǒng)，具有性能好、使用靈活，節(jié)省成本等特點(diǎn)，具有較高的研究價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
標(biāo)簽： FPGA 虛擬儀器
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單片微型計(jì)算機(jī)(單片機(jī))是將微處理器CPU、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、輸入/輸出并行接口等集成在一起。由于單片機(jī)具有專門為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的體系結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)，所以它最能滿足嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用要求。Intel公司生產(chǎn)的MCS-51系列單片機(jī)是我國目前應(yīng)用最廣的單片機(jī)之一。 隨著可編程邏輯器件設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，每個(gè)邏輯器件中門電路的數(shù)量越來越多，一個(gè)邏輯器件就可以完成本來要由很多分立邏輯器件和存儲芯片完成的功能。這樣做減少了系統(tǒng)的功耗和成本，提高了性能和可靠性。FPGA就是目前最受歡迎的可編程邏輯器件之一。IP核是將一些在數(shù)字電路中常用但比較復(fù)雜的功能塊，設(shè)計(jì)成可修改參數(shù)的模塊，讓其他用戶可以直接調(diào)用這些模塊，這樣就大大減輕了工程師的負(fù)擔(dān)，避免重復(fù)勞動(dòng)。隨著FPGA的規(guī)模越來越大，設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，使用IP核是一個(gè)發(fā)展趨勢。 本課題結(jié)合FPGA與8051單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，主要針對以下三個(gè)方面研究： (1)FPGA開發(fā)平臺的硬件實(shí)現(xiàn)選用Xilinx公司的XC3S500E-PQ208-4-C作為核心器件，采用Intel公司的EEPROM芯片2816A和SRAM芯片6116作為片內(nèi)程序存儲器，搭建FPGA的硬件開發(fā)平臺。 (2)用VHDL語言實(shí)現(xiàn)8051IP核分析研究8051系列單片機(jī)內(nèi)部各模塊結(jié)構(gòu)以及各部分的連接關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了基于FPGA的8051IP核。主要包括如下幾個(gè)模塊：CPU模塊、片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器模塊、定時(shí)/計(jì)數(shù)器模塊、并行端口模塊、串行端口模塊、中斷處理模塊、同步復(fù)位模塊等。 (3)基于FPGA的8051IP核應(yīng)用用所設(shè)計(jì)的8051IP核，實(shí)現(xiàn)了對一個(gè)4×4鍵盤的監(jiān)測掃描、鍵盤確認(rèn)、按鍵識別等應(yīng)用。
標(biāo)簽： FPGA 8051 單片機(jī)
上傳時(shí)間： 2013-06-21
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隨著生產(chǎn)自動(dòng)化要求的不斷提高，控制技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，智能記錄儀已日益廣泛地應(yīng)用在工業(yè)過程領(lǐng)域，并占據(jù)了越來越高的地位。近年來，新的應(yīng)用也對智能記錄儀的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。 嵌入式系統(tǒng)因其體積小、性能好、功耗低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，其已經(jīng)在各種記錄儀表的開發(fā)與設(shè)計(jì)等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。為了改善工業(yè)現(xiàn)場傳統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且數(shù)據(jù)不夠及時(shí)準(zhǔn)確的缺點(diǎn)，本課題基于嵌入式的技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)由32位的嵌入式微處理器S3C24lO和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)IAnux組成的平臺，并對其進(jìn)行了開發(fā)研究，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了針對工業(yè)過程數(shù)據(jù)處理的一種新型的記錄系統(tǒng)。 本文研究了無紙記錄儀通用開發(fā)方法，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和性能設(shè)計(jì)指標(biāo)。該系統(tǒng)以三星公司生產(chǎn)的S3C2410(ARM)微控制器為核心，配置大容量Flash存貯器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘等，通過8個(gè)信號輸入通道，可配接熱電偶、熱電阻以及標(biāo)準(zhǔn)的電壓/電流信號，經(jīng)16位采樣送ARM處理后，按設(shè)定要求完成信號監(jiān)測、數(shù)據(jù)記錄和柱狀圖、曲線顯示、異常數(shù)據(jù)報(bào)警等無紙記錄儀的功能，以及通過RS232通信接口與其它系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方面，采用結(jié)構(gòu)化、模塊化方法，結(jié)合硬件配置設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集、檢測信號處理、數(shù)據(jù)存取、鍵盤操作功能模塊以及柱狀圖、曲線等圖形顯示功能函數(shù)，從而使具有了模塊化擴(kuò)展功能。試驗(yàn)表明了該系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行了準(zhǔn)確、可靠的的采集與處理，較好地滿足了工業(yè)現(xiàn)場的需求。 本課題是數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、處理領(lǐng)域中的一次成功嘗試。在實(shí)際應(yīng)用中，該系統(tǒng)凸顯出強(qiáng)大的功能、良好的靈活性。實(shí)踐證明本系統(tǒng)是一種優(yōu)秀的解決方案，能夠高效的實(shí)現(xiàn)各種測控任務(wù)。
標(biāo)簽： ARM 工業(yè)過程 數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)
上傳用戶：trepb001
標(biāo)簽： FPGA 8051 單片機(jī) IP核
上傳用戶：1417818867
隨著微型計(jì)算機(jī)的普及和微機(jī)上三維圖形處理能力的顯著提高，在微機(jī)上實(shí)現(xiàn)桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)成為了可能。實(shí)現(xiàn)了一種簡便的桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，說明了該系統(tǒng)的軟硬件結(jié)構(gòu)，并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。
標(biāo)簽： 微機(jī) 超聲波 跟蹤定位
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