本文在分析干式電力變壓器絕緣結(jié)構(gòu)和電場(chǎng)分布特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,建立了四種電場(chǎng)分析模型:二維和三維高壓繞組電場(chǎng)分析模型、二維和三維端部電場(chǎng)分析模型。以SG10型H級(jí)絕緣空氣自冷干式變壓器為具體分析對(duì)象,采用ANSYS有限元分析軟件對(duì)四個(gè)電場(chǎng)模型進(jìn)行了有限元建模,并完成了有限元分析,得出相應(yīng)的干式電力變壓器絕緣的電場(chǎng)強(qiáng)度和分布分析結(jié)果。 在深入理解ANSYS有限元分析軟件接口的基礎(chǔ)上,編寫(xiě)了以APDL參數(shù)化語(yǔ)言為基礎(chǔ)的命令流程序,并采用C++Builder6.0軟件編寫(xiě)了實(shí)現(xiàn)模型修改和結(jié)果顯示的程序,完成了干式電力變壓器電場(chǎng)有限元分析系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。應(yīng)用該軟件,用戶可以對(duì)四個(gè)模型的絕緣結(jié)構(gòu)尺寸、介電常數(shù)等參數(shù)直接進(jìn)行修改,在調(diào)用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析后,可以得到非常直觀的相應(yīng)干式電力變壓器絕緣的電場(chǎng)強(qiáng)度和分布結(jié)果,包括顯示電場(chǎng)的最大電場(chǎng)強(qiáng)度值及其位置,以及用圖像方式顯示模型的電場(chǎng)強(qiáng)度矢量圖利分布云圖。本文工作對(duì)于研究干式電力變壓器的電場(chǎng)分布以及絕緣合理設(shè)計(jì)具有工程意義。
標(biāo)簽: 電力變壓器 有限元分析 電場(chǎng)
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基于嵌入式技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以達(dá)到動(dòng)態(tài)、無(wú)死角的監(jiān)控目的,可以對(duì)一些特殊環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制,且不受濕度、溫度等條件的影響,廣泛應(yīng)用于軍事、交通、智能家居、醫(yī)療監(jiān)護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。可以解決傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)將圖像采集設(shè)備固定在一個(gè)地方而使監(jiān)控范圍有限,適用場(chǎng)合少等弊端。 本文設(shè)計(jì)了一款基于ARM和FPGA的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。首先在對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)功能分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了以ARM為主控制器和FPGA為輔助控制器的硬件電路,采用ARM芯片控制圖像采集、速度采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)雀蓴_小的模塊,采用FPGA芯片控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)、電池監(jiān)控等干擾大的模塊,大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;其次設(shè)計(jì)了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集、GPIO、PWM、外中斷EINT-19的流接口驅(qū)動(dòng)程序;同時(shí)設(shè)計(jì)了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集及壓縮、網(wǎng)絡(luò)通信、車模速度采集的應(yīng)用程序;FPGA內(nèi)部邏輯電路采用Verilog語(yǔ)言完成電源監(jiān)控、舵機(jī)控制、直流電機(jī)控制等功能。 本系統(tǒng)集圖像采集和壓縮、運(yùn)動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸于一體。其圖像采集速度達(dá)30幀/秒,圖像分辨率達(dá)640x480,JPEG壓縮比達(dá)10:1,控制命令響應(yīng)時(shí)間為1s,網(wǎng)絡(luò)傳輸速率達(dá)10Mbps。其功能擴(kuò)展容易,功耗低,體積小,抗干擾能力強(qiáng),具有很好的市場(chǎng)前景。關(guān)鍵詞:winCE;S3C2440A;FPGA;遠(yuǎn)程監(jiān)控;流接口驅(qū)動(dòng)
標(biāo)簽: FPGA ARM 遠(yuǎn)程監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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現(xiàn)代噴氣織機(jī)以其高速、高性能等優(yōu)勢(shì),占據(jù)了無(wú)梭織機(jī)的大部分市場(chǎng),并成為最有發(fā)展前景的一種織機(jī)。送經(jīng)、卷取機(jī)構(gòu)是織機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部分,其對(duì)經(jīng)紗張力的控制精度已成為評(píng)定織機(jī)質(zhì)量的重要技術(shù)指標(biāo)。因此,提高和改善噴氣織機(jī)的電子送經(jīng)和卷取控制系統(tǒng)的性能非常必要,而且,開(kāi)發(fā)具有高速、高精度的獨(dú)立電子送經(jīng)和卷取控制模塊具有廣闊的應(yīng)用前景。 本課題研究開(kāi)發(fā)了一款獨(dú)立的電子送經(jīng)和卷取控制模塊,通過(guò)人機(jī)界面或CAN通訊對(duì)該控制系統(tǒng)所需參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,使其可以根據(jù)參數(shù)設(shè)置應(yīng)用于不同型號(hào)的噴氣織機(jī)。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的控制分析,本課題主要從硬件電路設(shè)計(jì)、軟件控制及張力控制算法三個(gè)方面進(jìn)行研究。 首先,通過(guò)對(duì)噴氣織機(jī)的性能要求及控制器結(jié)構(gòu)與性能的綜合考慮,系統(tǒng)采用以高速ARM7TDMI為內(nèi)核的低功耗微處理器LPC2294作為系統(tǒng)控制器,該控制器不僅速度快、性能穩(wěn)定,而且其豐富的外圍模塊大大簡(jiǎn)化了硬件電路的設(shè)計(jì)。硬件電路設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)方法,主要功能模塊包括嵌入式最小系統(tǒng)模塊、主軸編碼器采集模塊、張力采集模塊、電機(jī)控制模塊、通訊模塊、人機(jī)界面模塊、輸入輸出信號(hào)模塊等。根據(jù)系統(tǒng)需要,對(duì)各個(gè)模塊的控制器件進(jìn)行選取,并設(shè)計(jì)出各個(gè)模塊的接口電路。最后,為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,在硬件電路設(shè)計(jì)中采取了隔離、去耦等硬件抗干擾措施。 在軟件設(shè)計(jì)方面,系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-II,便于系統(tǒng)升級(jí)和維護(hù)。在系統(tǒng)硬件平臺(tái)的基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行剪裁和移植,并對(duì)系統(tǒng)時(shí)鐘節(jié)拍進(jìn)行修改。結(jié)合硬件電路及系統(tǒng)控制要求,對(duì)系統(tǒng)啟動(dòng)代碼進(jìn)行修改;并根據(jù)系統(tǒng)對(duì)各個(gè)功能模塊控制的時(shí)效性要求,對(duì)系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行合理規(guī)劃。為了說(shuō)明系統(tǒng)采用該RTOS的可行性,對(duì)實(shí)時(shí)性要求最高的張力采集任務(wù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)性分析。對(duì)CAN通訊協(xié)議進(jìn)行制定和編程實(shí)現(xiàn),并對(duì)I2C、CAN和LCD驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行開(kāi)發(fā),另外,對(duì)每個(gè)任務(wù)的功能及控制流程和任務(wù)間及任務(wù)與中斷間的信息通訊進(jìn)行了說(shuō)明。系統(tǒng)在軟件方面也采用了一定的抗干擾技術(shù),對(duì)硬件抗干擾進(jìn)行補(bǔ)充。 最后,針對(duì)經(jīng)紗張力的非線性和滯后性等復(fù)雜特性,對(duì)張力調(diào)節(jié)采用模糊參數(shù)自整定PID控制算法,設(shè)計(jì)出張力模糊參數(shù)自整定PID控制器。并在Matlab及Simulink工具下,對(duì)PID控制器下的張力算法及模糊參數(shù)自整定PID控制器下的張力算法進(jìn)行仿真研究。而且對(duì)張力模糊PID控制算法在LPC2294中的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了說(shuō)明。關(guān)鍵詞:ARM; μC/OS-II;噴氣織機(jī);送經(jīng)卷取;模糊PID
標(biāo)簽: ARM 噴氣織機(jī) 電子送經(jīng) 控制
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JPEG是聯(lián)合圖像專家組(Joint Picture Expert Group)的英文縮寫(xiě),是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和CCITT聯(lián)合制定的靜態(tài)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。JPEG的基于DCT變換有損壓縮具有高壓縮比特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在數(shù)據(jù)量極大的多媒體以及帶寬資源寶貴的網(wǎng)絡(luò)程序中。 動(dòng)態(tài)圖像的JPEG編解碼處理要求圖像恢復(fù)質(zhì)量高、實(shí)時(shí)性強(qiáng),本課題就是針對(duì)這兩個(gè)方面的要求展開(kāi)的研究。該系統(tǒng)由圖像編碼服務(wù)器端和圖像解碼客戶端組成。其中,服務(wù)器端實(shí)時(shí)采集攝像頭傳送的動(dòng)態(tài)圖像,進(jìn)行JPEG編碼,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送碼流到客戶端;客戶端接收碼流,經(jīng)過(guò)JPEG解碼,恢復(fù)出原始圖像送VGA顯示。設(shè)計(jì)結(jié)果完全達(dá)到了實(shí)時(shí)性的要求。 本文從系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的角度出發(fā),首先分析了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái),介紹FPGA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及它的設(shè)計(jì)流程和指導(dǎo)原則;然后從JPEG圖像壓縮技術(shù)發(fā)展的歷程出發(fā),分析JPEG標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)高壓縮比高質(zhì)量圖像處理的原理;針對(duì)FPGA在算法實(shí)現(xiàn)上的特點(diǎn),以及JPEG算法處理的原理,按照編碼和解碼順序,研究設(shè)計(jì)了基于改進(jìn)的DA算法的FDCT和IDCT變換,以及按發(fā)生頻率進(jìn)行優(yōu)化的霍夫曼查找表結(jié)構(gòu),并且從系統(tǒng)整體上對(duì)JPEG編解碼進(jìn)行簡(jiǎn)化,以提高系統(tǒng)的處理性能。最后,通過(guò)分析Nios嵌入式微處理器可定制特性,根據(jù)SOPC Builder中Avalon總線的要求,把圖像采集,JPEG圖像壓縮和網(wǎng)絡(luò)傳輸轉(zhuǎn)變成用戶自定義模塊,在SOPC Builder下把用戶自定義模塊添加到系統(tǒng)中,由Nios嵌入式軟核的控制下運(yùn)行,在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)整個(gè)JPEG實(shí)時(shí)圖像編解碼系統(tǒng)(soc)。 在FPGA上實(shí)現(xiàn)硬件模塊化的JPEG算法,具有造價(jià)低功耗低,性能穩(wěn)定,圖像恢復(fù)后質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),適用于精度要求高且需要對(duì)圖像進(jìn)行逐幀處理的遠(yuǎn)程微小目標(biāo)識(shí)別和跟蹤系統(tǒng)中以及廣電系統(tǒng)中前期的非線性編輯工作以及數(shù)字電影的動(dòng)畫(huà)特技制作,對(duì)降低成本和提高圖像處理速度兩方面都有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)在FPGA上實(shí)現(xiàn)JPEG編解碼,進(jìn)一步探索FPGA在數(shù)字圖像處理上的優(yōu)勢(shì)所在,深入了解進(jìn)行此類硬件模塊設(shè)計(jì)的技術(shù)特點(diǎn),是本課題的重要學(xué)術(shù)意義所在。
標(biāo)簽: FPGA JPEG 實(shí)時(shí)圖像 編解碼
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基于嵌入式技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以達(dá)到動(dòng)態(tài)、無(wú)死角的監(jiān)控目的,可以對(duì)一些特殊環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制,且不受濕度、溫度等條件的影響,廣泛應(yīng)用于軍事、交通、智能家居、醫(yī)療監(jiān)護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。可以解決傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)將圖像采集設(shè)備固定在一個(gè)地方而使監(jiān)控范圍有限,適用場(chǎng)合少等弊端。 本文設(shè)計(jì)了一款基于ARM和FPGA的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。首先在對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)功能分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了以ARM為主控制器和FPGA為輔助控制器的硬件電路,采用ARM芯片控制圖像采集、速度采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)雀蓴_小的模塊,采用FPGA芯片控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)、舵機(jī)驅(qū)動(dòng)、電池監(jiān)控等干擾大的模塊,大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;其次設(shè)計(jì)了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集、GPIO、PWM、外中斷EINT-19的流接口驅(qū)動(dòng)程序;同時(shí)設(shè)計(jì)了基于WinCE操作系統(tǒng)的圖像采集及壓縮、網(wǎng)絡(luò)通信、車模速度采集的應(yīng)用程序;FPGA內(nèi)部邏輯電路采用Verilog語(yǔ)言完成電源監(jiān)控、舵機(jī)控制、直流電機(jī)控制等功能。 本系統(tǒng)集圖像采集和壓縮、運(yùn)動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸于一體。其圖像采集速度達(dá)30幀/秒,圖像分辨率達(dá)640x480,JPEG壓縮比達(dá)10:1,控制命令響應(yīng)時(shí)間為1s,網(wǎng)絡(luò)傳輸速率達(dá)10Mbps。其功能擴(kuò)展容易,功耗低,體積小,抗干擾能力強(qiáng),具有很好的市場(chǎng)前景。
標(biāo)簽: FPGA ARM 遠(yuǎn)程監(jiān)控 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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·本書(shū)從軟件設(shè)計(jì)的角度,全面、系統(tǒng)地介紹了ARM處理器的基本體系結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法。內(nèi)容包括:ARM處理器基礎(chǔ);ARM/Thumb指令集;C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言程序的設(shè)計(jì)與優(yōu)化;基本運(yùn)算、操作的優(yōu)化;基于ARM的DSP;異常與中斷處理;固件與嵌入式OS;cache與存儲(chǔ)器管理;ARMv6體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)等。全書(shū)內(nèi)容完整,針對(duì)各種不同的ARM內(nèi)核系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都有詳盡論述,并有大量的例子和源代碼。附錄給出了完
標(biāo)簽: ARM 嵌入式 系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 軟件設(shè)計(jì)
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1.1MCS51實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)安裝與啟動(dòng)1.DVCC系列實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在出廠時(shí)均為51狀態(tài)對(duì)DVCC—52196JH機(jī)型:SK1位1—5置ON位置,位6—10置OFF對(duì)DVCC—5286JH和DVCC—598JH機(jī)型:a.SK1位1—5置ON,位6—10置OFF;b.SK2位1—2置ON;c.SK3置ON;d.SK4置OFFe.臥式KBB置51、96位置,立式KBB1開(kāi)關(guān)置51、88位置(只對(duì)DVCC—598JH/JH+);f.DL1—DL4連1、22.如果系統(tǒng)用于仿真外接用戶系統(tǒng),將40芯仿真電纜一頭插入系統(tǒng)中J6插座,另一頭插入用戶系統(tǒng)的8051CPU位置,注意插入方向,仿真頭上小紅點(diǎn)表示第一腳,對(duì)應(yīng)用戶8051CPU第一腳。3.接上+5V電源,將隨機(jī)配備的2芯電源線,紅線接入外置電源的+5V插孔,黑線接入外置電源地插座。上電后,DVCC系列實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上顯示“P.”閃動(dòng)。如果是獨(dú)立運(yùn)行,按DVCC系列用戶手冊(cè)進(jìn)入鍵盤(pán)管理監(jiān)控,就能馬上做實(shí)驗(yàn)。鍵盤(pán)管理監(jiān)控操作詳見(jiàn)第一分冊(cè)第四章。如果連上位機(jī)工作,必須將隨機(jī)配備的D型9芯插頭一端插入DVCC系統(tǒng)J2插座,另一端插入上位機(jī)串行口COM1—COM2任選。然后按DVCC實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)PCDBG鍵,再運(yùn)行上位機(jī)上的DVCC聯(lián)機(jī)軟件,雙方建立通信,往后詳細(xì)操作見(jiàn)用戶手冊(cè)第五章。如果電源內(nèi)置,只需打開(kāi)~220V電源開(kāi)關(guān)即可。
標(biāo)簽: 單片機(jī)原理 農(nóng)業(yè) 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 大學(xué)
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SPCE061A的指令周期表 SPCE061A的指令周期表[注意]:表中目標(biāo)寄存器為PC時(shí),部分指令周期會(huì)發(fā)生改變;建議在非必要的情況下,盡量不用PC作為目標(biāo)寄存器。[符號(hào)約定]:表中符號(hào)代表的含義如下:R1,R2,R3,R4: 通用寄存器;BP(R5): 基址指針寄存器,也可以作為通用寄存器使用;SR: 段寄存器;SP: 堆棧指針寄存器;PC: 程序計(jì)數(shù)器;N: 負(fù)標(biāo)志;Z: 零標(biāo)志;S: 符號(hào)標(biāo)志;C: 進(jìn)位標(biāo)志;IM6: 6位立即數(shù)尋址;IM16: 16位立即數(shù)尋址;[A6]: 存儲(chǔ)器絕對(duì)尋址,用6位立即數(shù)表示地址;[A16]: 存儲(chǔ)器絕對(duì)尋址,用16位立即數(shù)表示地址;R: 寄存器尋址;[R]: 寄存器間接尋址;[BP+IM6]: 變址尋址,地址偏移量為6位立即數(shù);[BP+IM16]: 變址尋址,地址偏移量為16位立即數(shù);{}: 可選項(xiàng);D: 數(shù)據(jù)段基址,D:或省略都表示基址為0(在第0頁(yè));#: 算術(shù)邏輯運(yùn)算符(不能為乘除);n 移位操作時(shí)的移位位數(shù)。
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基于單DSP的VoIP模擬電話適配器研究與實(shí)現(xiàn):提出和實(shí)現(xiàn)了一種新穎的基于單個(gè)通用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的VoIP模擬電話適配器方案。DSP的I/O和存儲(chǔ)資源非常有限,通常適于運(yùn)算密集型應(yīng)用,不適宜控制密集型應(yīng)用[5]。該系統(tǒng)高效利用單DSP的I/O和片內(nèi)外存儲(chǔ)器資源,采用μC/OS-II嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),支持SIP和TCP-UDP/IP協(xié)議,通過(guò)LAN或者寬帶接入,使普通電話機(jī)成為Internet終端,實(shí)現(xiàn)IP電話。該系統(tǒng)軟硬件結(jié)構(gòu)緊湊高效,運(yùn)行穩(wěn)定,成本低,具有廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:模擬電話適配器;IP電話;數(shù)字信號(hào)處理器;μC/OS-II 【Abstract】This paper presents a VoIP ATA solution based on a single digital signal processor (DSP). DSPs are suitable for arithmetic-intensiveapplication and unsuitable for control-intensive application because of the limitation of I/O and memory resources. This solution is based on a 16-bitfixed-point DSP and μC/OS-II embedded real-time operating system. It makes good use of the limited resources, supports SIP and TCP-UDP/IPprotocol. It can connect the analog telephone to Internet and realize the VoIP application. This system has a great future for its high efficiency andlow cost.【Key words】Analog telephone adapter (ATA); Voice over Internet protocol (VoIP); Digital signal processor (DSP); μC/OS-II Research and Implementation of VoIPATA Based on Single DSP
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80C51單片機(jī)由于功能全面、開(kāi)發(fā)工具較為完善、衍生產(chǎn)品豐富、大量的設(shè)計(jì)資源可以繼承和共享,得到廣泛的應(yīng)用。我們?cè)O(shè)計(jì)的一款手持線PDA產(chǎn)品,也選擇80C51單片機(jī)作為主、輔CPU,還具備點(diǎn)陣液晶顯示屏、導(dǎo)電橡膠鍵盤(pán)、雙IC卡接口、EEPROM存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘和串行通信口。由于使用80C51單片機(jī)開(kāi)發(fā),高級(jí)語(yǔ)言編程,大大降低了設(shè)計(jì)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),產(chǎn)品在較短的時(shí)間內(nèi)就推向了市場(chǎng)。但是,同一些低速的微控制器(如4位單片機(jī))和高速的RISC處理器相比,80C51單片機(jī)在功耗上沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。為了在PDA類產(chǎn)品中發(fā)揮80C51單片機(jī)的上述特長(zhǎng),我們通過(guò)采取軟、硬件配合的一系列措施,加強(qiáng)低電壓、低功耗設(shè)計(jì),取得了良好的效果。該機(jī)使用一顆3V鈕扣式鋰電池,開(kāi)機(jī)時(shí)工作電池小于4mA,瞬間最大工作電流小于20mA,瞬間最大工作電流小于20mA,關(guān)機(jī)電流小于2μA。一顆電池可以使用較長(zhǎng)的時(shí)間,達(dá)到滿意的設(shè)計(jì)指標(biāo)。一、低電壓低功耗設(shè)計(jì)理論在一個(gè)器件中,功耗通常用電流消耗來(lái)表示。下式表明消耗的電池與器件特性之間的關(guān)系:Icc = C ∫ Vda ≈ ΔV · C · f (1)式中:Icc是器件消耗的電流;Δ是電壓變化的幅值;C是器件電容和輸出容性負(fù)載的大小;f是器件運(yùn)行頻率。從公式(1)可以得到降低系統(tǒng)功耗的理論依據(jù)。將器件供電電壓從5V降低3V,可以至少降低40%的功耗。降低器件的工作頻率,也能成比例地降低功耗。
標(biāo)簽: 80C51 便攜式產(chǎn)品 低功耗設(shè)計(jì)
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