單片機系統軟件抗干擾方法:在提高硬件系統抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。下面以MCS-51單片機系統為例，對微機系統軟件抗干擾方法進行研究。1、軟件抗干擾方法的研究在工程實踐中，軟件抗干擾研究的內容主要是： 消除模擬輸入信號的嗓聲（如數字濾波技術）； 程序運行混亂時使程序重入正軌的方法。本文針對后者提出了幾種有效的軟件抗干擾方法。1.1 指令冗余CPU取指令過程是先取操作碼，再取操作數。當PC受干擾出現錯誤，程序便脫離正常軌道“亂飛”，當亂飛到某雙字節指令，若取指令時刻落在操作數上，誤將操作數當作操作碼，程序將出錯。若“飛”到了三字節指令，出錯機率更大。在關鍵地方人為插入一些單字節指令，或將有效單字節指令重寫稱為指令冗余。通常是在雙字節指令和三字節指令后插入兩個字節以上的NOP。這樣即使亂飛程序飛到操作數上，由于空操作指令NOP的存在，避免了后面的指令被當作操作數執行，程序自動納入正軌。此外，對系統流向起重要作用的指令如RET、RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入兩條NOP，也可將亂飛程序納入正軌，確保這些重要指令的執行。1.2 攔截技術所謂攔截，是指將亂飛的程序引向指定位置，再進行出錯處理。通常用軟件陷阱來攔截亂飛的程序。因此先要合理設計陷阱，其次要將陷阱安排在適當的位置。1.2.1 軟件陷阱的設計當亂飛程序進入非程序區，冗余指令便無法起作用。通過軟件陷阱，攔截亂飛程序，將其引向指定位置，再進行出錯處理。軟件陷阱是指用來將捕獲的亂飛程序引向復位入口地址0000H的指令。通常在EPROM中非程序區填入以下指令作為軟件陷阱：
上傳時間： 2013-10-29
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3.1 總線與接口概述 3.1.1 總線和接口及其標準的概念 總線：是在模塊和模塊之間或設備與設備之間的一組進行互連和傳輸信息的信號線，信息包括指令、數據和地址。 總線標準 指芯片之間、擴展卡之間以及系統之間，通過總線進行連接和傳輸信息時，應該遵守的一些協議與規范。 接口標準 外設接口的規范，涉及接口信號線定義、信號傳輸速率、傳輸方向和拓撲結構，以及電氣特性和機械特性等多個方面。 3.1.2 總線的分類 1) 按總線功能或信號類型劃分為： 數據總線：雙向三態邏輯，線寬表示了總線數據傳輸的能力。地址總線：單向三態邏輯，線寬決定了系統的尋址能力。控制總線：就某根來說是單向或雙向。控制總線最能體現總線特點，決定總線功能的強弱和適應性。2) 按總線的層次結構分為： CPU總線：微機系統中速度最快的總線，主要在CPU內部，連接CPU內部部件，在CPU周圍的小范圍內也分布該總線，提供系統原始的控制和命令。局部總線：在系統總線和CPU總線之間的一級總線，提供CPU和主板器件之間以及CPU到高速外設之間的快速信息通道。系統總線：也稱為I/O總線，是傳統的通過總線擴展卡連接外部設備的總線。由于速度慢，其功能已經被局部總線替代。通信總線：也稱為外部總線，是微機與微機，微機與外設之間進行通信的總線。3.1.3 總線的主要性能參數1．總線頻率：MHz表示的工作頻率，是總線速率的一個重要參數。2．總線寬度：指數據總線的位數。3．總線的數據傳輸率 總線的數據傳輸率=(總線寬度/8位)×總線頻率 例：PCI總線的總線頻率為33.3MHz，總線寬度為64位的情況下，總線數據傳輸率為266MB/s 。
上傳時間： 2013-11-17
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18-2. D/A轉換器基本知識18-3. 光導智能小車硬件實現18-4. ADC0832基本應用方法18-5. 光導智能小車軟件實現A/D轉換器的主要技術指標分辨率 使輸出數字量變化一個相鄰數碼所需輸入模擬電壓的變化量。常 用二進制的位數表示。 例如:12位ADC的分辨率就是12位，一個10V滿刻度的12位ADC能分辨 輸入電壓變化最小是: 10V×1/212=2.4mV量化誤差 ADC把模擬量變為數字量，用數字量近似表示模擬量，這個過程稱為量化。量化誤差是ADC的有限位數對模擬量進行量化而引起的誤差。A/D轉換器的主要技術指標偏移誤差 指輸入信號為零時，輸出信號不為零的值，所以有時又稱為零值誤差。滿刻度誤差 滿刻度誤差又稱為增益誤差。指滿刻度輸出數碼所對應的實際輸入電壓與理想輸入電壓之差。線性度 線性度有時又稱為非線性度，指轉換器實際的轉換特性與理想直線的最大偏差。A/D轉換器的主要技術指標絕對精度 在一個轉換器中，任何數碼所對應的實際模擬量輸入與理論模擬輸入之差的最大值，稱為絕對精度。對于ADC而言，可以在每一個階梯的水平中點進行測量，它包括了所有的誤差。轉換速率 指ADC能夠重復進行數據轉換的速度，即每秒轉換的次數。而完成一次A/D轉換所需的時間（包括穩定時間），則是轉換速率的倒數。
上傳時間： 2013-11-25
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Keil C51 中文說明:8051 系列微處理器基于簡化的嵌入式控制系統結構被廣泛應用于從軍事到自動控制再到PC 機上的鍵盤上的各種應用系統上僅次于Motorola 68HC11 在 8 位微控制器市場上的銷量很多制造商都可提供8051 系列單片機像Intel Philips Siemens 等這些制造商給51 系列單片機加入了大量的性能和外部功能像I2C 總線接口模擬量到數字量的轉換看門狗PWM 輸出等不少芯片的工作頻率達到40M 工作電壓下降到1.5V 基于一個內核的這些功能使得8051 單片機很適合作為廠家產品的基本構架它能夠運行各種程序而且開發者只需要學習這一個平臺8051 系列的基本結構如下1 一個8 位算術邏輯單元2 32 個I/O 口4 組8 位端口可單獨尋址3 兩個16 位定時計數器4 全雙工串行通信5 6 個中斷源兩個中斷優先級6 128 字節內置RAM7 獨立的64K 字節可尋址數據和代碼區每個8051 處理周期包括12 個振蕩周期每12 個振蕩周期用來完成一項操作如取指令和計算指令執行時間可把時鐘頻率除以12 取倒數然后指令執行所須的周期數因此如果你的系統時鐘是11.059MHz 除以12 后就得到了每秒執行的指令個數為921583條指令取倒數將得到每條指令所須的時間1.085ms.
上傳時間： 2013-10-24
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8051單片機教程:一臺能夠工作的計算機要有這樣幾個部份構成：CPU（進行運算、控制）、RAM（數據存儲）、ROM（程序存儲）、輸入/輸出設備（例如：串行口、并行輸出口等）。在個人計算機上這些部份被分成若干塊芯片，安裝一個稱之為主板的印刷線路板上。而在單片機中，這些部份，全部被做到一塊集成電路芯片中了，所以就稱為單片（單芯片）機，而且有一些單片機中除了上述部份外，還集成了其它部份如A/D，D/A等。 PC中的CPU一塊就要賣幾千塊錢，這么多東西做在一起，還不得買個天價！再說這塊芯片也得非常大了。 不，價格并不高，從幾元人民幣到幾十元人民幣，體積也不大，一般用40腳封裝，當然功能多一些單片機也有引腳比較多的，如68引腳，功能少的只有10多個或20多個引腳，有的甚至只8只引腳。為什么會這樣呢？ 功能有強弱，打個比方，市場上面有的組合音響一套才賣幾百塊錢，可是有的一臺功放機就要賣好幾千。另外這種芯片的生產量很大，技術也很成熟，51系列的單片機已經做了十幾年，所以價格就低了。 既然如此，單片機的功能肯定不強，干嗎要學它呢？ 話不能這樣說，實際工作中并不是任何需要計算機的場合都要求計算機有很高的性能，一個控制電冰箱溫度的計算機難道要用PIII？應用的關鍵是看是否夠用，是否有很好的性能價格比。所以8051出來十多年，依然沒有被淘汰，還在不斷的發展中。 2、MCS51單片機和8051、8031、89C51等的關系我們平常老是講8051，又有什么8031，現在又有89C51，它們之間究竟是什么關系? MCS51是指由美國INTEL公司（對了，就是大名鼎鼎的INTEL）生產的一系列單片機的總稱，這一系列單片機包括了好些品種，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的產品，該系列其它單片機都是在8051的基礎上進行功能的增、減、改變而來的，所以人們習慣于用8051來稱呼MCS51系列單片機，而8031是前些年在我國最流行的單片機，所以很多場合會看到8031的名稱。INTEL公司將MCS51的核心技術授權給了很多其它公司，所以有很多公司在做以8051為核心的單片機，當然，功能或多或少有些改變，以滿足不同的需求，其中89C51就是這幾年在我國非常流行的單片機，它是由美國ATMEL公司開發生產的。以后我們將用89C51來完成一系列的實驗。
上傳時間： 2013-11-17
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數據處理與控制策略Data Processing & Control Strategy數字控制器的設計技術,數字濾波和數據處理,數控技術基礎,數字PID控制算法常規控制方案,先進控制方案,計算機控制系統的設計是指在給定系統性能指標的條件下，設計出控制器的控制規律和相應的數字控制算法 大多數計算機控制系統是由處理數字信號的過程控制計算機和連續的被控過程組成的數字信號與連續信號并存的“混合系統” 數字控制器的分析和設計方法數字控制器的連續化設計技術數字控制器的離散化設計技術
上傳時間： 2013-10-30
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在單片機應用開發中，代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著 工程師。為幫助工程師解決單片機設計上的難題，《電子工程專輯》網站特邀Holtek香 港分公司工程部處長鄧宏杰先生擔任《單片機應用編程技巧》專題討論的嘉賓，與廣大 設計工程師交流單片機設計開發經驗。現根據論壇中的討論歸納出單片機開發中應掌握 的幾個基本技巧。一、 如何提高C語言編程代碼的效率鄧宏杰指出，用C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。他強調:“ 如果使用C編程時，要達到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的 時候，使用編譯效率最高的語句。” 他指出，各家的C編譯器都會有一定的差異，故編譯效率也會有所不同，優秀的嵌入式系統C編譯器代碼長度和執行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20％。他說：“對于復雜而開發時間緊的項目時，可以采用C語言，但前提是要求你對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言，但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解，那么調試起來問題就會很 多，反而導致執行效率低于匯編語言。” 二、 如何減少程序中的bug？ 對于如何減少程序的bug，鄧宏杰給出了一些建議，他指出系統運行中應考慮的超范圍管理參數有： 1．物理參數。這些參數主要是系統的輸入參數，它包括激勵參數、采集處理中的運行參 數和處理結束的結果參數。合理設定這些邊界，將超出邊界的參數都視為非正常激勵或 非正常回應進行出錯處理。 2．資源參數。這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、 存儲單元長度、堆疊深度。在程式設計中，對資源參數不允許超范圍使用。 3．應用參數。這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。如E2PROM的擦 寫次數與資料存儲時間等應用參數界限。 4．過程參數。指系統運行中的有序變化的參數。
上傳時間： 2013-10-21
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6.1 存儲器概述1、存儲器定義 在微機系統中凡能存儲程序和數據的部件統稱為存儲器。2、存儲器分類 微機系統中的存儲器分為內存和外存兩類。3、內存儲器的組成 微機系統中的存儲器由半導體存儲器芯片組成。 單片機內部有存儲器，當單片機內部的存儲器不夠用時，可以外擴存儲器。外擴的存儲器就是由半導體存儲器芯片組成的。 當用半導體存儲器芯片組成內存時必須滿足個要求：①每個存儲單元一定要有8個位。②存儲單元的個數滿足系統要求。注意：內存的容量是指它所含存儲單元的個數（每個存儲單元一定要有8個位，可以存儲8位二進制信息）。6.2 半導體存儲器由于集成工藝水平的限制，一個半導體存儲器芯片上所集成的單元個數和每個單元的位數有限，用它構成內存時必須滿足：內存容量和一個存儲單元有8個位的要求，因此內存常常由多個半導體存儲器芯片構成。 半導體存儲器芯片的存儲容量是指其上所含的基本存儲電路的個數，用單元個數×位數表示。掌握：① 已知內存容量和半導體存儲器芯片的容量，求用半導體存儲器芯片構成內存時需要的芯片個數。② 內存的容量=末地址—首地址+1 半導體存儲器芯片分成ROM和RAM兩類。6.2.1 ROM芯片6.2.2 RAM芯片6.3 MCS-51單片機存儲器擴展 在微機系統中存儲器是必不可少。MCS51系列單片機內部的存儲器不夠用時需要外擴半導體存儲器芯片，外擴的半導體存儲器芯片與MCS51系列單片機通過三總線交換信息。二者連接時必須考慮如下問題：1．二者地址線、數據線、控制線的連接。2．工作速度的匹配。CPU在取指令和存儲器讀或寫操作時，是有固定時序的，用戶要根據這些來確定對存儲器存取速度的要求，或在存儲器已經確定的情況下，考慮是否需要Tw周期，以及如何實現。3．片選信號的產生。目前生產的存儲器芯片，單片的容量仍然是有限的，通常總是要由許多片才能組成一個存儲器，這里就有一個如何產生片選信號的問題。4．CPU的驅動能力 。在設計CPU芯片時，一般考慮其輸出線的直流負載能力，為帶一個TTL負載。現在的存儲器一般都為MOS電路，直流負載很小，主要的負載是電容負載，故在小型系統中，CPU是可以直接與存儲器相連的，而較大的系統中，若CPU的負載能力不能滿足要求，可以（就要考慮CPU能否帶得動，需要時就要加上緩沖器，）由緩沖器的輸出再帶負載。6.3.1 ROM芯片的擴展6.3.2 RAM芯片的擴展
標簽： 存儲器接口
上傳時間： 2013-11-22
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一個完整的微機系統是由硬件和軟件共同構成的。微機系統的硬件有CPU、存儲器和I/O口，外設組成。CPU與存儲器之間的信息交換比較簡單，而CPU與外設之間進行信息交換之前必須確定外設是否準備好，即選擇I/O傳送方式。I/O傳送方式有4種：無條件、查詢、中斷和DMA。本章學習中斷傳送方式的有關內容。 4.1 中斷概述 4.2 MCS-51中斷系統 1、中斷的定義： 中斷是指如下過程：CPU與外設同時工作，CPU執行主程序，外設做準備工作，當外設準備好時向CPU發中斷請求信號，若條件滿足，則CPU終止主程序的執行，轉去執行中斷服務程序，在中斷服務程序中CPU與外設交換信息，待中斷服務程序執行完后，CPU再返回剛才終止的主程序繼續執行。 2、中斷系統的定義：中斷系統是指為了實現中斷傳送過程在CPU內外設置的硬件和有關中斷的指令。3、中斷源：⑴中斷源的定義：中斷源是指引起中斷請求的來源。⑵中斷源的分類： ①軟中斷和 ②硬中斷4、中斷處理的全過程 中斷處理的全過程分成3個階段：中斷請求、中斷響應和中斷服務。5、多重中斷與中斷優先級 ⑴ 當系統中有多個設備提出中斷請求時，多個外設的中請信號要通過門電路送到CPU的中請輸入端，使CPU能收到多個外設提出的中請。 ⑵ CPU在收到多個外設的請求后，按中斷處理原則處理中斷。 ⑶ 確定優先級的方法解決優先級的問題一般可有三種方法：軟件查詢法、簡單硬件方法及專用硬件方法（采用可編程的中斷控制器芯片，如Intel8259A）。
標簽： 中斷技術
上傳時間： 2013-10-12
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§4-1 程序設計語言計算機程序設計語言是指計算機能夠理解和執行的語言。 程序設計語言的種類很多，歸納起來有三種： 機器語言、匯編語言和高級語言。 編程時采用哪種語言由程序設計語言的特點和適用場合決定。 機器語言、匯編語言和高級語言比較一覽表§4-2 匯編語言源程序格式匯編語言源程序格式如下：1、匯編語言源程序由一條一條匯編語句組成。2、每條匯編語句獨占一行，以CR—LF結束。3、典型的匯編語句由四部分組成： 標號：操作碼 操作數；注釋§4-3 偽指令一、偽指令與指令的區別： 偽指令由匯編程序識別，用來對匯編過程進行某種控制,或者對符號、標號賦值。在匯編過程中, 偽指令不產生可執行的目標代碼；而指令由CPU執行，在匯編過程中，產生可執行的目標代碼，完成對數據的運算與處理。二、常用的偽指令：ORG END EQU DATA DB DW DS §4-4 匯編語言程序設計基礎一、匯編語言程序設計的一般步驟 分析課題 確定算法 畫流程圖 編寫程序 上機調試二、程序結構 按程序的走向可以將程序分成4種結構： 簡單程序 分支程序 循環程序 子程序
上傳時間： 2013-10-15
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