如同今天的許多通用單片機(MCU)已經把USB、CAN和以太網作為標準外設集成在芯片內部一樣,越來越多的無線網絡芯片和無線網絡解決方案也在向集成SoC 方向發展,比如第一代產品,Nordic公司nRF905,Chipcon公司cc1010 他們集成了8051兼容的單片機.這些無線單片機適合一般的點對點和點對多點的私有網絡應用,如單一產品的遙控器和抄表裝置等。無線通訊技術給智能裝置的互連互通提供了便捷的途徑,工業無線網絡作為面向工業和家庭自動化的網絡技術也正在向著智能,標準和節能方向發展。 目前在工業控制和消費電子領域使用的無線網絡技術有ZigBee、無線局域網(Wi-Fi)、藍牙(Blutooth)、GPRS通用分組無線業務、 ISM、IrDA等, 未來還能有3G、超寬頻(UWB)、無線USB、Wimax等。 當然還有大量的私有和專用無線網絡在工業控制和消費電子裝置中使用,其中ZigBee、GPRS是在目前在國內工業控制中討論和使用比較多的兩種,藍牙和無線局域網是在消費電子產品如手機、耳機、打印機、照相機和家庭中小企業網絡中廣泛使用的無線協議(個別工業產品也有應用,如無線視頻監控和汽車音響系統),當然私有無線網絡技術和產品在工業也有很多的應用。 ZigBee是一個低功耗、短距離和低速的無線網絡技術,工作在2.4GHz國際免執照的頻率,在IEEE標準上它和無線局域網、藍牙同屬802家族中的無線個人區域網絡, ZigBee是有兩部分組成,物理和鏈路層符合IEEE802.15.4, 網絡和應用層符合ZigBee聯盟的規范。ZigBee聯盟是在2002年成立的非盈利組織,有包括TI、霍尼威爾、華為在內兩百多家成員, ZigBee聯盟致力推廣兼容802.15.4和ZigBee協議的平臺, 制定網絡層和應用架構的公共規范,希望在樓宇自動化、居家控制、家用電器、工業自動控制和電腦外設等多方面普及ZigBee標準。 GPRS是在現有的GSM 網絡發展出來的分組數據承載業務,它工作在標準的GSM頻率,由于是一個分組交換系統,它適合工業上的突發,少量的數據傳輸,還因為GSM網絡覆蓋廣泛,永遠在線的特點,GPRS特點適合工業控制中的遠程監控和測量系統。在工業控制應用中GPRS 芯片一般是以無線數傳模塊形式出現的,它通過RS232全雙工接口和單片機連接,軟件上這些模塊都內置了GPRS,PPP和TCP/IP協議,單片機側通過AT指令集向模塊發出測試,連接和數據收發指令,GPRS模塊通過中國移動cmnet進入互聯網和其他終端或者服務器通訊。目前市場常見的模塊有西門子G24TC45、TC35i,飛思卡爾G24,索愛GR47/48, 還有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模塊WMP50/100。GPRS模塊有區分自帶TCP/IP協議和不帶協議兩種,一般來講,如果是單片機側有嵌入式操作系統和TCP/IP協議支持的話或者應用的要求只是收發短信和語音功能的話,可以選擇不帶協議的模塊。 先進的SoC技術正在無線應用領域發揮重要的作用。德州儀器收購了Chipcon公司以后發布的CC2430 是市場上首款SoC的ZigBee單片機, 見圖1,它把協議棧z-stack集成在芯片內部的閃存里面, 具有穩定可靠的CC2420收發器,增強性的8051內核,8KRAM,外設有I/O 口,ADC,SPI,UART 和AES128 安全協處理器,三個版本分別是32/64/128K的閃存,以128K為例,扣除基本z-stack協議還有3/4的空間留給應用代碼,即使完整的ZigBee協議,還有近1/2的空間留給應用代碼,這樣的無線單片機除了處理通訊協議外,還可以完成一些監控和顯示任務。這樣無線單片機都支持通過SPI或者UART與通用單片機或者嵌入式CPU結合。 2008年4月發表CC2480新一代單片ZibBee認證處理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗單片機結合的例子。圖1 CC2430應用電路 工業控制領域的另一個芯片巨頭——飛思卡爾的單片ZigBee處理器MC1321X的方案也非常類似,集成了HC08單片機核心, 16/32/64K 閃存,外設有GPIO, I2C和ADC, 軟件是Beestack 協議,只是最多4K RAM 對于更多的任務顯得小了些。但是憑借32位單片機Coldfire和系統軟件方面經驗和優勢, 飛思卡爾在滿足用戶應用的彈性需求方面作的更有特色,它率先能夠提供從低-中-高各個層面的解決方案,見圖2。
上傳時間: 2013-11-02
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微處理器及微型計算機的發展概況 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。 第二代微處理機(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 第三代微機是以16位機為代表,基本上是在第二代微機的基礎上發展起來的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基礎發展起來的;M68000是Motorola公司在M6800 的基礎發展起來的; 第四代微處理機 以Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU為代表, 第五代微處理機的發展更加迅猛,1993年3月被命名為PENTIUM的微處理機面世,98年PENTIUM 2又被推向市場。 INTEL CPU 發展歷史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,最大尋址內存640 bytes,生產曰期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,最大尋址內存64KB,生產曰期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,最大尋址內存1MB,生產曰期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,最大尋址內存4GB,緩存8/16/32/64KB,生產曰期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),生產曰期2001年7月. 更大的緩存、更高的頻率、 超級流水線、分支預測、亂序執行超線程技術 微型計算機組成結構單片機簡介單片機即單片機微型計算機,是將計算機主機(CPU、 內存和I/O接口)集成在一小塊硅片上的微型機。 三、計算機編程語言的發展概況 機器語言 機器語言就是0,1碼語言,是計算機唯一能理解并直接執行的語言。匯編語言 用一些助記符號代替用0,1碼描述的某種機器的指令系統,匯編語言就是在此基礎上完善起來的。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處理。 面向對象語言 C++,Java等編程語言是面向對象的語言。 1.3 微型計算機中信息的表示及運算基礎(一) 十進制ND有十個數碼:0~9,逢十進一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加權展開式以10稱為基數,各位系數為0~9,10i為權。 一般表達式:ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… (二) 二進制NB兩個數碼:0、1, 逢二進一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加權展開式以2為基數,各位系數為0、1, 2i為權。 一般表達式: NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… (三)十六進制NH十六個數碼0~9、A~F,逢十六進一。 例:DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展開式以十六為基數,各位系數為0~9,A~F,16i為權。 一般表達式: NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同進位計數制之間的轉換 (二)二進制與十六進制數之間的轉換 24=16 ,四位二進制數對應一位十六進制數。舉例:(三)十進制數轉換成二、十六進制數整數、小數分別轉換 1.整數轉換法“除基取余”:十進制整數不斷除以轉換進制基數,直至商為0。每除一次取一個余數,從低位排向高位。舉例: 2. 小數轉換法“乘基取整”:用轉換進制的基數乘以小數部分,直至小數為0或達到轉換精度要求的位數。每乘一次取一次整數,從最高位排到最低位。舉例: 三、帶符號數的表示方法 機器數:機器中數的表示形式。真值: 機器數所代表的實際數值。舉例:一個8位機器數與它的真值對應關系如下: 真值: X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 機器數:[X1]機= 01010100 [X2]機= 11010100(二)原碼、反碼、補碼最高位為符號位,0表示 “+”,1表示“-”。 數值位與真值數值位相同。 例 8位原碼機器數: 真值: x1 = +1010100B x2 =- 1010100B 機器數: [x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100原碼表示簡單直觀,但0的表示不唯一,加減運算復雜。 正數的反碼與原碼表示相同。 負數反碼符號位為 1,數值位為原碼數值各位取反。 例 8位反碼機器數: x= +4: [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4: [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、補碼(Two’s Complement)正數的補碼表示與原碼相同。 負數補碼等于2n-abs(x)8位機器數表示的真值四、 二進制編碼例:求十進制數876的BCD碼 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B 2、字符編碼 美國標準信息交換碼ASCII碼,用于計算 機與計算機、計算機與外設之間傳遞信息。 3、漢字編碼 “國家標準信息交換用漢字編碼”(GB2312-80標準),簡稱國標碼。 用兩個七位二進制數編碼表示一個漢字 例如“巧”字的代碼是39H、41H漢字內碼例如“巧”字的代碼是0B9H、0C1H1·4 運算基礎 一、二進制數的運算加法規則:“逢2進1” 減法規則:“借1當2” 乘法規則:“逢0出0,全1出1”二、二—十進制數的加、減運算 BCD數的運算規則 循十進制數的運算規則“逢10進1”。但計算機在進行這種運算時會出現潛在的錯誤。為了解決BCD數的運算問題,采取調整運算結果的措施: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 ……調整 1 0 1 0 1 0 1 1 1 進位 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 ……調整 0 0 0 1 1 0 0 1 三、 帶符號二進制數的運算 1.5 幾個重要的數字邏輯電路編碼器譯碼器計數器微機自動工作的條件程序指令順序存放自動跟蹤指令執行1.6 微機基本結構微機結構各部分組成連接方式1、以CPU為中心的雙總線結構;2、以內存為中心的雙總線結構;3、單總線結構CPU結構管腳特點 1、多功能;2、分時復用內部結構 1、控制; 2、運算; 3、寄存器; 4、地址程序計數器堆棧定義 1、定義;2、管理;3、堆棧形式
上傳時間: 2013-10-17
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1 序言1.1 版本1.0-19921992 I2C 總線規范的這個版本有以下的修正• 刪除了用軟件編程從機地址的內容因為實現這個功能相當復雜而且不被使用• 刪除了低速模式實際上這個模式是整個I2C 總線規范的子集不需要明確地詳細說明• 增加了快速模式它將位速率增加4 倍到達400kbit/s 快速模式器件都向下兼容即它們可以在0~100kbit/s 的I2C 總線系統中使用• 增加了10 位尋址允許1024 個額外的從機地址• 快速模式器件的斜率控制和輸入濾波改善了EMC 性能注意100kbit/s 的I2C 總線系統或100kbit/s 器件都沒有改變1.2 版本2.0-1998I2C 總線實際上已經成為一個國際標準在超過100 種不同的IC 上實現而且得到超過50 家公司的許可但是現在的很多應用要求總線速度更高電源電壓更低這個更新版的I2C 總線規范滿足這些要求而且有以下的修正• 增加了高速模式Hs 模式它將位速率增加到3.4Mbit/s Hs 模式的器件可以和I2C 總線系統中快速和標準模式器件混合使用位速率從0~3.4Mbit/s• 電源電壓是2V 或更低的器件的低輸出電平和滯后被調整到符合噪聲容限的要求而且保持和電源電壓更高的器件兼容• 快速模式輸出級的0.6V 6mA 要求被刪除• 新器件的固定輸入電平被總線電壓相關的電平代替• 增加了雙向電平轉換器的應用信息
上傳時間: 2014-12-28
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atmega8原理與及應用手冊,ATmega8 是ATMEL公司在2002年第一季度推出的一款新型AVR高檔單片機。在AVR家族中,ATmega8是一種非常特殊的單片機,它的芯片內部集成了較大 容量的存儲器和豐富強大的硬件接口電路,具備AVR高檔單片機MEGE系列的全部性能和特點。但由于采用了小引腳封裝(為DIP 28和TQFP/MLF32),所以其價格僅與低檔單片機相當,再加上AVR單片機的系統內可編程特性,使得無需購買昂貴的仿真器和編程器也可進行單片機 嵌入式系統的設計和開發,同時也為單片機的初學者提供了非常方便和簡捷的學習開發環境。 ATmega8的這些特點,使其成為一款具有極高性能價格比的單片機,深受廣大單片機用戶的喜愛,在產品應用市場上極具競爭力,被很多家用電器廠商和儀器儀表行業看中,從而使ATmega8迅速進入大批量的應用領域。 ATmega系列單片機屬于AVR中的高檔產品,它承襲了AT90所具有的特點,并在AT90(如 AT9058515、AT9058535)的基礎上,增加了更多的接口功能,而且在省電性能。穩定性、抗干擾性以及靈活性方面考慮得更加周全和完善。 ATmega8 是一款采用低功耗CMOS工藝生產的基于AVR RISC結構的8位單片機。AVR單片機的核心是將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(算術邏輯單元)直接相連,實 現了在一個時鐘周期內執行的一條指令同時訪問(讀寫)兩個獨立寄存器的操作。這種結構提高了代碼效率,使得大部分指令的執行時間僅為一個時鐘周期。因此, ATmega8可以達到接近1MIPS/MHz的性能,運行速度比普通CISC單片機高出10倍。
上傳時間: 2013-11-08
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自制89C51單片機實驗電路板 學習單片機離不開實驗,以往單片機的實驗往往依賴于仿真機和單片機學習系統,價格昂貴,初學者很難配備。近年來,隨著FLASH型單片機的廣泛應用,采用軟件模擬加寫片驗證成為一種經濟實用的實驗方法,以AT89C51單片機為例,其價格不足¥10RMB,而擦、寫次數可以有1000次,一塊芯片即可做上千次的實驗。目前,流行的單片機開發軟件Keil可以免費獲得用于學習的EVAL版;編程器價格并不昂貴,專門用于寫89C51類芯片的編程器價格更低廉(不足百元),而且編程器也是以后開發單片機所必備的工具;相比之下,用于實驗的電路板制作比較麻煩,用萬用板搭接,只能做些很簡單的電路,稍復雜的電路一般要用到雙面板,而業余條件下是很難自制雙面板的,而且實驗電路板主要是用于學習,學完了,也就沒有什么使用價值了,所以很多人希望能夠廉價地獲得。作者在多年單片機教學(包括從事網絡教學)的基礎上,開發了一塊有較多功能但使用單面板的單片機實驗板,適于業余愛好者自制。這塊實驗板采用89C51為主芯片,板上安裝了5位數碼管,8個發光二極管,四個按鈕開關,一個簡單的音響電路,一個用于計數實驗的振蕩器,At24CXXX類芯片插座,X5045芯片插座,RS232串行接口等。使用這塊實驗板可以進行流水燈、人機界面程序設計、音響、中斷、計數器等基本編程練習,還可以學習I2C接口芯片使用、SPI接口芯片使用、與PC機進行串行通訊等目前較為流行的技術。圖1是該實驗板的電路原理圖,從圖中可以看出,該實驗板由若干塊集成電路和一些阻容元件等組成,下面我們就分別介紹。1、發光二極管接口主芯片(U1)的P1端口接了8個發光二極管,這些發光二極管的負極接到P1端口各引腳,而正極則通過一個排電阻(標號為JP4,阻值為470毆)接到正電源端,這樣,這些發光二極管亮的條件就U1的P1口相引的引腳為低電平,即如果P1口某引腳輸出為0,相應的燈亮,如果輸出為1,相應的燈滅。例:MOV P1,#0FH該行程序將使發光二極管L1-L4熄滅,而L5-L8點亮。2、數碼管接口U1的P0口和P2口的部份引腳構成了5位LED數碼管驅動電路,這里LED數碼管采用了共陽型,共陽型數碼管的筆段(即對應abcdefgh)引腳是二極管的負極,所有二極管的正極連在一起,構成公共端,即片選端,對于這種數碼管的驅動,要求在片選端提供電流,為此,使用了PNP型三極管作為片選端的驅動,共使用5只三極管,所有三極管的發射極連在一起,接到正電源端,它們的基極則分別連到P2.0⋯P2.4,這樣,當P2.0⋯P2.4中某引腳輸出是高電平時,三極管不導通,不能給相應位的數碼管供電,該位數碼管的所有筆段都不亮,反之,如果某引腳是低電平時,三極管導通,可以給相應的數碼管供電,該位數碼管是否點亮,點亮哪些筆段,取決于這些筆段引腳是高或低電平。從圖圖1 共陽型數LED顯示器.....
上傳時間: 2013-11-14
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西門子c166系列16位單片機原理與開發系列
上傳時間: 2014-03-24
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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、性能及功耗的產品可供選擇,能滿足幾乎任何數字電子設計的要求。利用 TI 廣博的系統專業知識、針對外設設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,您能夠實現無窮無盡的設計方案。德州儀器 2008 年第二季度 數字信號處理選擇指南TI 數字信號處理技術介紹1Ô數字媒體處理器OMAP應用處理器C6000數字信號處理器C5000數字信號處理器C2000數字信號處理器MSP430微控制器音頻汽車通信工業醫療安全監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合高性能與高集成度可實現更環保的工業應用超低功耗達芬奇數字媒體處理器:針對數字視頻而精心優化達芬奇 (DaVinci) 技術包括可擴展的可編程信號處理片上系統 (SoC)、加速器與外設,專為滿足各種視頻終端設備在性價比與特性方面的要求進行了優化。最新的 OMAP™ 應用處理器: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業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 器件的目標應用非常廣泛,其中包括便攜式導航設備、因特網設備、便攜式媒體播放器以及個人醫療設備等。最高性能:TMS320C6000™ DSP平臺C6000™ DSP 平臺可提供業界最高性能的定點與浮點 DSP,理想適用于視頻、影像、寬帶基礎局端以及高性能音頻等應用領域。低功耗與高性能相結合:TMS320C5000™ DSP 平臺C5000™ DSP 平臺不僅可提供業界最低的待機功耗,同時還支持高級自動化電源管理,能夠充分滿足諸如數字音樂播放器、VoIP、免提終端附件、GPS 接收機以及便攜式醫療設備等個人及便攜式產品的需求。結合類似 MCU 的控制功能與DSP 的高性能:TMS320C2000™數字信號控制器C2000™ 數字信號控制器 (DSC) 平臺融合了控制外設的集成功能與微控制器 (MCU) 的易用性,以及 TI 先進DSP 技術的處理能力和 C 語言編程效率。C2000 DSC 理想適用于嵌入式工業應用,如數字馬達控制、數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用提供具有終極性能的解決方案。TI充分發揮自身在混合信號與數字技術領域卓越的領先優勢, 推出的MSP430 使系統設計人員不僅能夠同時實現與模擬信號、傳感器與數字組件的接口相連,而且還能實現無與倫比的低功耗。輕松易用的軟件與開發工具對于加速 DSP 產品開發而言,TMS320™ DSP 獲得了 eXpressDSP™ 軟件與開發工具的支持,其中包括Code Composer Studio™ IDE、DSP/BIOS™內核、TMS320 DSP 算法標準以及眾多可重復使用的模塊化軟件等,均來自業界最大規模開發商網絡。配套模擬產品TI 可提供各種配套的數據轉換器、電源管理、放大器、接口與邏輯產品,能夠充分滿足您設計的整體需求。
上傳時間: 2013-10-14
上傳用戶:jasson5678
EDA課程設計8位十進制乘法器。
上傳時間: 2013-10-17
上傳用戶:牛津鞋
為實現某專用接口裝置的接口功能檢測,文中詳細地介紹了一種34位串行碼的編碼方式,并基于FPGA芯片設計了該類型編碼的接收、發送電路。重點分析了電路各模塊的設計思路。電路采用SOPC模塊作為中心控制器,設計簡潔、可靠。試驗表明:該設計系統運行正常、穩定。
上傳時間: 2013-11-12
上傳用戶:xiaowei314
以Altera公司的Quartus Ⅱ 7.2作為開發工具,研究了基于FPGA的DDS IP核設計,并給出基于Signal Tap II嵌入式邏輯分析儀的仿真測試結果。將設計的DDS IP核封裝成為SOPC Builder自定義的組件,結合32位嵌入式CPU軟核Nios II,構成可編程片上系統(SOPC),利用極少的硬件資源實現了可重構信號源。該系統基本功能都在FPGA芯片內完成,利用 SOPC技術,在一片 FPGA 芯片上實現了整個信號源的硬件開發平臺,達到既簡化電路設計、又提高系統穩定性和可靠性的目的。
上傳時間: 2013-11-06
上傳用戶:songkun