8051單片機系統擴展與接口技術:第一節 8051 單片機系統擴展概述第二節 單片機外部存儲器擴展第三節 單片機輸入輸出（I/O）口擴展及應用第四節 LED顯示器接口電路及顯示程序第五節 單片機鍵盤接口技術第六節 單片機與數模（D／A）及模數（A／D）轉換1、地址總線（Address Bus，簡寫為AB）地址總線可傳送單片機送出的地址信號，用于訪問外部存儲器單元或I/O端口。A 地址總線是單向的，地址信號只是由單片機向外發出。B 地址總線的數目決定了可直接訪問的存儲器單元的數目。例如N位地址，可以產生2N個連續地址編碼，因此可訪問2N個存儲單元，即通常所說的尋址范圍為 2N個地址單元。MCS—51單片機有十六位地址線，因此存儲器展范圍可達216 = 64KB地址單元。C 掛在總線上的器件，只有地址被選中的單元才能與CPU交換數據，其余的都暫時不能操作，否則會引起數據沖突。2、數據總線（Data Bus，簡寫為DB）數據總線用于在單片機與存儲器之間或單片機與I/O端口之間傳送數據。A 單片機系統數據總線的位數與單片機處理數據的字長一致。例如MCS—51單片機是8位字長，所以數據總線的位數也是8位。B 數據總線是雙向的，即可以進行兩個方向的數據傳送。3、控制總線（Control Bus，簡寫為CB）控制總線實際上就是一組控制信號線，包括單片機發出的，以及從其它部件送給單片機的各種控制或聯絡信號。對于一條控制信號線來說，其傳送方向是單向的，但是由不同方向的控制信號線組合的控制總線則表示為雙向的。總線結構形式大大減少了單片機系統中連接線的數目，提高了系統的可靠性，增加了系統的靈活性。此外，總線結構也使擴展易于實現，各功能部件只要符合總線規范，就可以很方便地接入系統，實現單片機擴展。
上傳時間： 2013-10-18
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世界著名廠家單片機簡介1.Motorola 單片機:Motorola是世界上最大的單片機廠商,品種全,選擇余地大,新產品多,在8位機方面有68HC05和升級產品68HC08,68HC05有30多個系列200多個品種,產量超過20億片.8位增強型單片機68HC11也有30多個品種,年產量1億片以上,升級產品有68HC12.16位單片機68HC16也有十多個品種.32位單片機683XX系列也有幾十個品種.近年來以PowerPC,Codfire,M.CORE等作為CPU,用DSP作為輔助模塊集成的單片機也紛紛推出,目前仍是單片機的首選品牌.Motorola單片機特點之一是在同樣的速度下所用的時鐘較Intel類單片機低的多因而使得高頻噪聲低,抗干擾能力強,更適合用于工控領域以及惡劣環境.Motorola 8位單片機過去策略是掩膜為主,最近推出OTP計劃以適應單片機的發展,在32位機上,M.CORE在性能和功耗上都勝過ARM7.2.Microchip 單片機:Microchip 單片機是市場份額增長最快的單片機.他的主要產品是16C系列8位單片機,CPU采用RISC結構,僅33條指令,運行速度快,且以低價位著稱,一般單片機價格都在1美元以下.Microchip 單片機沒有掩膜產品,全部都是OTP器件(現已推出FLASH型單片機).Microchip強調節約成本的最優化設計,是使用量大,檔次低,價格敏感的產品.3.Scenix單片機:Scenix單片機的I/O模塊最有創意.I/O模塊的集成與組合技術是單片機技術不可缺少的重要方面.除傳統的I/O功能模塊如并行I/O,URT,SPI,I2C,A/D,PWM,PLL,DTMF等,新的I/O模塊不斷出現,如USB,CAN,J1850,最具代表的是Motorola 32位單片機,它集成了包括各種通信協議在內的I/O模塊,而Scenix單片機在I/O模塊的處理上引入了虛擬I/O的概念. Scenix單片機采用了RISC結構的CPU,使CPU最高工作頻率達50MHz.運算速度接近50MIPS.有了強有力的CPU,各種I/O功能便可以用軟件的辦法模擬.單片機的封裝采用20/28引腳.公司提供各種I/O的庫函數,用于實現各種I/O模塊的功能.這些軟件完成的模塊包括多路UART,多種A/D,PWM,SPI,DTMF,FSK,LCD驅動等,這些都是通常用硬件實現起來相當復雜的模塊.4.NEC單片機:NEC單片機自成體系,以8位機78K系列產量最高,也有16位,32位單片機.16位單片機采用內部倍頻技術,以降低外時鐘頻率.有的單片機采用內置操作系統.NEC的銷售策略注重服務大客戶,并投入相當大的技術力量幫助大客戶開發新產品.5.東芝單片機:東芝單片機從4位倒64位,門類齊全.4位機在家電領域仍有較大市場.8位機主要有870系列,90系列等.該類單片機允許使用慢模式,采用32KHz時鐘功耗低至10uA數量級.CPU內部多組寄存器的使用,使得中斷響應與處理更加快捷.東芝公司的32位機采用MIPS3000 ARISC的CPU結構,面向VCD,數字相機,圖象處理市場.6.富士通單片機:富士通也有8位,16位和32位單片機,但是8位機使用的是16位的CPU內核.也就是說8位機與16位機指令相同,使得開發比較容易.8位機有名是MB8900系列,16位機有MB90系列.富士通注重服務大公司,大客戶,幫助大客戶開發產品.7.Epson 單片機:Epson公司以擅長制造液晶顯示器著稱,故Epson單片機主要為該公司生產的LCD配套.其單片機的LCD驅動做的特別好.在低電壓,低功耗方面也很有特色.目前0.9V供電的單片機已經上市,不久LCD顯示手表將使用0.5V供電.
上傳時間： 2014-12-28
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MCS-51單片機的系統擴展技術:在MCS-51單片機的的內部雖已集成了很多資源，但這類單片機屬于一種“通用”的單片機，單片機內部的各種資源都是折衷配置的，如片內程序存儲器、數據存儲器的容量都不大，并行I/O端口的數量也不很多，此外，在有些應用中，片內定時器、中斷、串行口等也顯得不足，還有一些功能是基本型MCS-51單片機所沒有的，比如A/D轉換，D/A轉換等等。實際應用中的要求是各種各樣的，如果用到了MCS-51單片機內部所沒有資源（如A/D，D/A等），或者單片機內部雖有，但卻不夠使用的資源，就要根據需要，對單片機進行擴展，以增加所需要的功能。MCS-51單片機所可能需要擴展的芯片種類非常多，但這里并不面面俱到，主要是通過對外擴程序存儲器、數據存儲器、I/O接口、A/D和D/A的介紹，使讀者熟悉單片機接口的一般方法。實際上，如果對于這些常規的擴展芯片能夠熟練地掌握和應用，并能理解其擴展的原理，拿到任何一塊需要擴展的芯片，只要有這塊芯片的數據手冊或接口時序之類的資料，就能自行設計芯片的接口電路部份。1． MCS-51單片機擴展的原理MCS-51單片機被設計成具有通用計算機那樣的外部總線結構，所以用MCS-51單片機進行擴展很方便，下面首先了解片外總線的工作原理。
上傳時間： 2014-04-28
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數字I/O腳有專用和復用。數字I/O腳的功能通過9個16位控制寄存器來控制。控制寄存器分為兩類：（1）I/O復用控制寄存器（MCRX)，來選擇I/O腳是外設功能還是I/O功能。（2）數據方向控制寄存器（PXDATDIR)：控制雙向I/O腳的數據和數據方向。注意：數字I/O腳是通過映射在數據空間的控制寄存器來控制的，與器件的I/O空間無任何關系。240X/240XA多達41只數字I/O腳，多數具有復用功能。
標簽： 數字
上傳時間： 2013-10-31
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采用調試PWM方式產生正弦波:系統說明SPMC75F2413A的MCP是專為電機控制而設計的定時模塊，可以根據用戶設定產生電機驅動所需的各種PWM波形，本例使用SPMC75F2413A的TMR3產生六路中心對稱SPWM（正弦脈寬調制），三相波形互差120度，其硬件結構如圖 1.1：圖 1.1 硬件結構其中PWMUN = ！PWMU、PWMVN = ！PWMV、PWMWN = ！PWMW，由于死區保護時間的影響，這里所述的關系并不絕對成立。1.2 正弦波生成原理圖 1.2是三相SPWM生成原理，是基于三角波比較法得出的。如U相：當電壓比三角波的電壓高時PWM輸出高電平，反之輸出低點平。當三角波的頻率比輸入電壓頻率高得多時，PWM的占空比便隨輸入電壓的大小而線性變化，同時PWM的周期等于三角波的周期。
上傳時間： 2013-11-25
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《微機原理及應用》課程教案目 錄 下載WORD文檔前 言 下載WORD文檔第一章 51系列單片機概述 下載WORD文檔 第一節 概述 第二節 51系列單片機分類 思考題與習題 第二章 MCS-51系列單片機組成及工作原理 下載WORD文檔 第一節 MCS-51系列單片機組成 第二節 8051的內部數據存儲器(內部RAM) 第三節 8051的內部程序存儲器(內部ROM) 第四節 MCS-51系列單片機典型芯片的外部引腳功能 第五節 并行輸入／輸出口 第六節 CPU的時鐘電路和時序定時單位 第七節 單片機指令執行的過程 思考題與習題 第三章 指令系統 下載WORD文檔 第一節 指令格式和尋址方式 第二節 指令系統 思考題與習題 第四章 算法與結構程序設計 下載WORD文檔 第一節 算法 第二節 程序基本結構 第三節 結構化程序設計 第四節 匯編語言程序設計舉例 思考題與習題 第五章 中斷 下載WORD文檔 第一節 中斷技術概述 第二節 8051中斷系統 第三節 中斷控制 第四節 中斷響應 第五節 中斷系統應用舉例 思考題與習題 第六章 定時器／計數器 下載WORD文檔 第一節 概述 第二節 定時器／計數器基本結構 工作方式及應用 思考題與習題 第七章 8051單片機系統擴展與接口技術 下載WORD文檔 第一節 8051單片機系統擴展概述 第二節 單片機外部存儲器擴展 第三節 單片機輸入/輸出(I/O)口擴展 第四節 LED顯示器接口電路及顯示程序 第五節 單片機鍵盤接口技術 第六節 單片機與數模(D/A)及模數(A/D)轉換器的接口及應用 思考題與習題 第八章 8051單片機的異步串行通信技術 下載WORD文檔 第一節 概述 第二節 8051串行口基本結構 第三節 8051串行通信工作方式及應用 第四節 多機通信原理 下載WORD文檔 思考題與習題 第九章 單片機應用舉例 下載WORD文檔 第一節 單片機數據采集系統 第二節 電機轉速測量 第三節 步進電機控制系統 第四節 機器人三覺機械手信號處理及控制算法 思考題與習題 第十章 單片機與字符式液晶顯示模塊連接技術 下載WORD文檔 第一節 字符式液晶顯示模塊簡介 第二節 模塊指令系統 第三節 模塊與8051單片機的接口 第四節 模塊字符顯示舉例 第五節 自定義字符顯示 思考題與習題 附錄一 計算機數的運算基礎 下載WORD文檔 第一節 進位計數制及相互轉換 第二節 計算機中數和字符的表示附錄二 美國標準信息交換碼（ASCII）字符表附錄三 MCS-51指令表 下載WORD文檔
上傳時間： 2014-04-16
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介紹用PIC16C73 自帶的八位A/D 轉換器擴展為十二位A/D 轉換器，給出了具體的設計方案和程序流程。它是用以 PIC16C73 為MCU 構成的海水有機磷測控儀A/D 轉換部分的一種解決方案。為監測海洋生態環境，研制了用于海水有機磷農藥現場監測的生物傳感器。為測定生物傳感器的信號，使傳感器可用于船載及臺站的海洋生態環境現場自動監測，需要對整個的采樣和排液裝置進行控制以及對傳感器來的信號進行實時采集處理，形成有機磷的濃度傳給上位機。為此，開發了以PIC16C73 單片機為核心的小型測控儀器，很好的完成了上述功能。PIC1673 單片機自帶8 位的A/D 轉換器，但不能滿足系統對精度的要求，本設計在單片機自帶8 位A/D 基礎上加少量的硬件和軟件開銷，使其擴展為十二位A/D 轉換器，滿足了系統的要求。
上傳時間： 2013-10-30
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基于中穎SH79F164單片機的電子血壓計應用:電子血壓計因具有無創性、操作簡單、攜帶方面等優點，目前得到廣泛的應用和推廣。無創檢測血壓的方法很多，如柯氏音法，測振法，超聲法、雙袖帶法、恒定袖帶法、逐拍跟蹤法、張力定測法和恒定容積法等。其中測振法就是我們常說的示波法，由于具有較好的抗干擾能力，能比較可靠地判斷血壓、實現血壓的自動檢測而成為無創血壓的主流。目前國內外大多數電子血壓計都采用示波法。示波法的原理同柯氏音法，也需要充氣袖套來阻斷動脈流，但在放氣過程中不是檢測柯氏音，而是檢測氣袖內氣體的振蕩波（測振法由此得名），這些振蕩波是袖帶與動脈耦合的結果，源于心血管周期內血管壁由于收縮舒張引起的壓力脈動。理論計算和實踐均證明此振蕩波的幅度有一定的規律，與動脈收縮壓、平均壓以及舒張壓有一定的函數關系。針對示波法，本文將詳細介紹基于中穎電子SH79F164 單片機的血壓計系統方案與軟硬件實現。 在硬件電路設計方面，筆者參考了大量的資料，最終選定SH79F164 單片機作為主控IC。其理由是SH79F164 內建資源豐富，既能節省大量外圍器件，又方便系統調試。SH79F164 內建資源主要有：可編程儀表放大器(PGA)、帶通濾波器、固定增益放大器、恒流源放大器、10 位A/D 轉換器、時基定時器(RTC)。硬件部分構成：壓力傳感器、SH79F164 單片機、LCD、袖套、充氣泵、放氣閥、按鍵等(見圖3)。
上傳時間： 2013-10-23
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介紹用PIC16F84單片機制作的電子密碼鎖。PIC16F84單片機共18個引腳，13個可用I/O接口。芯片內有1K×14的FLASHROM程序存儲器，36×8的靜態RAM的通用寄存器，64×8的EEPROM的數據存儲器，8級深度的硬堆棧。 用PIC單片機設計的電子密碼鎖微芯公司生產的PIC8位COMS單片機，采用類RISC指令集和哈弗總線結構，以及先進的流水線時序，與傳統51單片機相比其在速度和性能方面更具優越性和先進性。PIC單片機的另一個優點是片上硬件資源豐富，集成常見的EPROM、DAC、PWM以及看門狗電路。這使得硬件電路的設計更加簡單，節約設計成本，提高整機性能。因此PIC單片機已成為產品開發，尤其是產品設計和研制階段的首選控制器。本文介紹用PIC16F84單片機制作的電子密碼鎖。PIC16F84單片機共18個引腳，13個可用I/O接口。芯片內有1K×14的FLASHROM程序存儲器，36×8的靜態RAM的通用寄存器，64×8的EEPROM的數據存儲器，8級深度的硬堆棧。硬件設計 電路原理見圖1。Xx8位數據線接4x4鍵盤矩陣電路，面板布局見表1，A、B、C、D為備用功能鍵。RA0、RA7輸出4組編碼二進制數據，經74LS139譯碼后輸出逐行掃描信號，送RB4-RB7列信號輸入端。余下半個139譯碼器動揚聲器。RB2接中功率三極管基極，驅動繼電器動作。有效密碼長度為4位，根據實際情況，可通過修改源程序增加密碼位數。產品初始密碼為3345，這是一隨機數，無特殊意義，目的是為防止被套解。用戶可按*號鍵修改密碼，按#號鍵結束。輸入密碼并按#號確認之后，腳輸出RB2腳輸出高電平，繼電器閉合，執行一次開鎖動作。 若用戶輸入的密碼正確，揚聲器發出一聲稍長的“滴”提示聲，若輸入的密碼與上次修改的不符，則發出短促的“滴”聲。連續3次輸入密碼錯誤之后，程序鎖死，揚聲器報警。直到CPU被復位或從新上電。軟件設計 軟件流程圖見圖3。CPU上電或復位之后將最近一次修改并保存到EEPROM的密碼讀出，最為參照密匙。然后等待用戶輸入開鎖密碼。若5分鐘以內沒有接受到用戶的任何輸入，CPU自動轉入掉電模式，用戶輸入任意值可喚醒CPU。每次修改密碼之后，CPU將新的密碼存入內部4個連續的EEPROM單元，掉電后該數據任有效。每執行一次開鎖指令，CPU將當前輸入密碼與該值比較，看是否真確，并給出相應的提示和控制。布 局 所有元件均使用SMD表貼封裝，縮小體積，便于產品安裝，60X60雙面PCB板，頂層是一體化輸入鍵盤，底層是元件層。成型后的產品體積小巧，能很方便的嵌入防盜鐵門、保險箱柜。
上傳時間： 2013-10-31
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單片機音樂中音調和節拍的確定方法:調號-音樂上指用以確定樂曲主音高度的符號。很明顯一個八度就有12個半音。A、B、C、D、E、F、G。經過聲學家的研究，全世界都用這些字母來表示固定的音高。比如，A這個音，標準的音高為每秒鐘振動440周。 升C調：1＝#C，也就是降D調：1＝BD；277（頻率）升D調：1＝#D，也就是降E調：1＝BE；311升F調：1＝#F，也就是降G調：1＝BG；369升G調：1＝#G，也就是降A調：1＝BA；415升A調：1＝#A，也就是降B調：1＝BB。466,C 262 #C277 D 294 #D(bE)311 E 330 F 349 #F369 G 392 #G415A 440. #A466 B 494 所謂1＝A，就是說，這首歌曲的“導”要唱得同A一樣高，人們也把這首歌曲叫做A調歌曲，或叫“唱A調”。1＝C，就是說，這首歌曲的“導”要唱得同C一樣高，或者說“這歌曲唱C調”。同樣是“導”，不同的調唱起來的高低是不一樣的。各調的對應的標準頻率為： 單片機演奏音樂時音調和節拍的確定方法 經常看到一些剛學單片機的朋友對單片機演奏音樂比較有興趣，本人也曾是這樣。在此，本人將就這方面的知識做一些簡介，但愿能對單片機演奏音樂比較有興趣而又不知其解的朋友能有所啟迪。 一般說來，單片機演奏音樂基本都是單音頻率，它不包含相應幅度的諧波頻率，也就是說不能象電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因此單片機奏樂只需弄清楚兩個概念即可，也就是“音調”和“節拍”。音調表示一個音符唱多高的頻率，節拍表示一個音符唱多長的時間。 在音樂中所謂“音調”，其實就是我們常說的“音高”。在音樂中常把中央C上方的A音定為標準音高，其頻率f=440Hz。當兩個聲音信號的頻率相差一倍時，也即f2=2f1時，則稱f2比f1高一個倍頻程, 在音樂中1（do）與 ，2（來）與 ……正好相差一個倍頻程，在音樂學中稱它相差一個八度音。在一個八度音內，有12個半音。以1—i八音區為例， 12個半音是：1—＃1、＃1—2、2—＃2、＃2—3、3—4、4—＃4，＃4—5、5一＃5、＃5—6、6—＃6、＃6—7、7—i。這12個音階的分度基本上是以對數關系來劃分的。如果我們只要知道了這十二個音符的音高，也就是其基本音調的頻率，我們就可根據倍頻程的關系得到其他音符基本音調的頻率。 知道了一個音符的頻率后，怎樣讓單片機發出相應頻率的聲音呢？一般說來，常采用的方法就是通過單片機的定時器定時中斷，將單片機上對應蜂鳴器的I/O口來回取反，或者說來回清零，置位，從而讓蜂鳴器發出聲音，為了讓單片機發出不同頻率的聲音，我們只需將定時器予置不同的定時值就可實現。那么怎樣確定一個頻率所對應的定時器的定時值呢？以標準音高A為例： A的頻率f = 440 Hz,其對應的周期為：T = 1/ f = 1/440 =2272μs 由上圖可知,單片機上對應蜂鳴器的I/O口來回取反的時間應為：t = T/2 = 2272/2 = 1136μs這個時間t也就是單片機上定時器應有的中斷觸發時間。一般情況下，單片機奏樂時，其定時器為工作方式1，它以振蕩器的十二分頻信號為計數脈沖。設振蕩器頻率為f0，則定時器的予置初值由下式來確定： t = 12 *（TALL – THL）/ f0 式中TALL = 216 = 65536,THL為定時器待確定的計數初值。因此定時器的高低計數器的初值為： TH = THL / 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 TL = THL % 256 = ( TALL – t* f0/12) %256 將t=1136μs代入上面兩式（注意：計算時應將時間和頻率的單位換算一致），即可求出標準音高A在單片機晶振頻率f0=12Mhz，定時器在工作方式1下的定時器高低計數器的予置初值為 ： TH440Hz = (65536 – 1136 * 12/12) /256 = FBH TL440Hz = (65536 – 1136 * 12/12)%256 = 90H根據上面的求解方法，我們就可求出其他音調相應的計數器的予置初值。 音符的節拍我們可以舉例來說明。在一張樂譜中，我們經常會看到這樣的表達式，如1=C 、1=G …… 等等，這里1=C,1=G表示樂譜的曲調，和我們前面所談的音調有很大的關聯， 、 就是用來表示節拍的。以 為例加以說明，它表示樂譜中以四分音符為節拍，每一小結有三拍。比如： 其中1 、2 為一拍，3、4、5為一拍，6為一拍共三拍。1 、2的時長為四分音符的一半，即為八分音符長，3、4的時長為八分音符的一半，即為十六分音符長，5的時長為四分音符的一半，即為八分音符長，6的時長為四分音符長。那么一拍到底該唱多長呢？一般說來，如果樂曲沒有特殊說明，一拍的時長大約為400—500ms 。我們以一拍的時長為400ms為例，則當以四分音符為節拍時，四分音符的時長就為400ms，八分音符的時長就為200ms，十六分音符的時長就為100ms。可見，在單片機上控制一個音符唱多長可采用循環延時的方法來實現。首先，我們確定一個基本時長的延時程序，比如說以十六分音符的時長為基本延時時間，那么，對于一個音符，如果它為十六分音符，則只需調用一次延時程序，如果它為八分音符，則只需調用二次延時程序，如果它為四分音符，則只需調用四次延時程序，依次類推。通過上面關于一個音符音調和節拍的確定方法，我們就可以在單片機上實現演奏音樂了。具體的實現方法為：將樂譜中的每個音符的音調及節拍變換成相應的音調參數和節拍參數，將他們做成數據表格，存放在存儲器中，通過程序取出一個音符的相關參數，播放該音符，該音符唱完后，接著取出下一個音符的相關參數……，如此直到播放完畢最后一個音符，根據需要也可循環不停地播放整個樂曲。另外，對于樂曲中的休止符，一般將其音調參數設為FFH，FFH，其節拍參數與其他音符的節拍參數確定方法一致，樂曲結束用節拍參數為00H來表示。下面給出部分音符（三個八度音）的頻率以及以單片機晶振頻率f0=12Mhz，定時器在工作方式1下的定時器高低計數器的予置初值 ： C調音符 頻率Hz 262 277 293 311 329 349 370 392 415 440 466 494TH/TL F88B F8F2 F95B F9B7 FA14 FA66 FAB9 FB03 FB4A FB8F FBCF FC0BC調音符 1 1# 2 2# 3 4 4# 5 5# 6 6# 7頻率Hz 523 553 586 621 658 697 739 783 830 879 931 987TH/TL FC43 FC78 FCAB FCDB FD08 FD33 FD5B FD81 FDA5 FDC7 FDE7 FE05C調音符 頻率Hz 1045 1106 1171 1241 1316 1393 1476 1563 1658 1755 1860 1971TH/TL FB21 FE3C FE55 FE6D FE84 FE99 FEAD FEC0 FE02 FEE3 FEF3 FF02
上傳時間： 2013-10-20
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