在一些需要高頻分辨率、設置轉換度的應用場合,直接數(shù)字頻率合成器(DDS)技術具有其他頻率合成方法無法比擬的優(yōu)勢。在介紹DDS的基本原理及其典型器件AD9858的結構和功能的基礎上,詳細論述了采用單片機+CPLD來控制AD9858實現(xiàn)寬帶雷達信號源的設計過程。實際應用證明,該系統(tǒng)設計分辨率高,轉換速度快,在窄帶時無雜散動態(tài)范圍SFDR優(yōu)于75 dBc,寬帶無雜散動態(tài)范圍SFDR優(yōu)于55 dBC。
上傳時間: 2014-12-27
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我們在做一個單片機系統(tǒng)時,常常會遇到這樣那樣的數(shù)據(jù)采集,在這些被采集的數(shù)據(jù)中,大部分可以通過我們的I/O口擴展接口電路直接得到,由于51單片機大部分不帶AD轉換器,所以模擬量的采集就必須靠A/D或V/F實現(xiàn)。下現(xiàn)我們就來了解一下AD0809與51單片機的接口及其程序設計。
上傳時間: 2013-10-19
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C8051F單片機 C8051F系列單片機 單片機自20世紀70年代末誕生至今,經(jīng)歷了單片微型計算機SCM、微控制器MCU及片上系統(tǒng)SoC三大階段,前兩個階段分別以MCS-51和80C51為代表。隨著在嵌入式領域中對單片機的性能和功能要求越來越高,以往的單片機無論是運行速度還是系統(tǒng)集成度等多方面都不能滿足新的設計需要,這時Silicon Labs 公司推出了C8051F系列單片機,成為SoC的典型代表。 C8051F具有上手快(全兼容8051指令集)、研發(fā)快(開發(fā)工具易用,可縮短研發(fā)周期)和見效快(調試手段靈活)的特點,其性能優(yōu)勢具體體現(xiàn)在以下方面: 基于增強的CIP-51內核,其指令集與MCS-51完全兼容,具有標準8051的組織架構,可以使用標準的803x/805x匯編器和編譯器進行軟件開發(fā)。CIP-51采用流水線結構,70%的的指令執(zhí)行時間為1或2個系統(tǒng)時鐘周期,是標準8051指令執(zhí)行速度的12倍;其峰值執(zhí)行速度可達100MIPS(C8051F120等),是目前世界上速度最快的8位單片機。 增加了中斷源。標準的8051只有7個中斷源Silicon Labs 公司 C8051F系列單片機擴展了中斷處理這對于時實多任務系統(tǒng)的處理是很重要的擴展的中斷系統(tǒng)向CIP-51提供22個中斷源允許大量的模擬和數(shù)字外設中斷一個中斷處理需要較少的CPU干預卻有更高的執(zhí)行效率。 集成了豐富的模擬資源,絕大部分的C8051F系列單片機都集成了單個或兩個ADC,在片內模擬開關的作用下可實現(xiàn)對多路模擬信號的采集轉換;片內ADC的采樣精度最高可達24bit,采樣速率最高可達500ksps,部分型號還集成了單個或兩個獨立的高分辨率DAC,可滿足絕大多數(shù)混合信號系統(tǒng)的應用并實現(xiàn)與模擬電子系統(tǒng)的無縫接口;片內溫度傳感器則可以迅速而精確的監(jiān)測環(huán)境溫度并通過程序作出相應處理,提高了系統(tǒng)運行的可靠性。 集成了豐富的外部設備接口。具有兩路UART和最多可達5個定時器及6個PCA模塊,此外還根據(jù)不同的需要集成了SMBus、SPI、USB、CAN、LIN等接口,以及RTC部件。外設接口在不使用時可以分別禁止以降低系統(tǒng)功耗。與其他類型的單片機實現(xiàn)相同的功能需要多個芯片的組合才能完成相比,C8051單片機不僅減少了系統(tǒng)成本,更大大降低了功耗。 增強了在信號處理方面的性能,部分型號具有16x16 MAC以及DMA功能,可對所采集信號進行實時有效的算法處理并提高了數(shù)據(jù)傳送能力。 具有獨立的片內時鐘源(精度最高可達0.5%),設計人員既可選擇外接時鐘,也可直接應用片內時鐘,同時可以在內外時鐘源之間自如切換。片內時鐘源降低了系統(tǒng)設計的復雜度,提高了系統(tǒng)可靠性,而時鐘切換功能則有利于系統(tǒng)整體功耗的降低。 提供空閑模式及停機模式等多種電源管理方式來降低系統(tǒng)功耗 實現(xiàn)了I/O從固定方式到交叉開關配置。固定方式的I/O端口,既占用引腳多,配置又不夠靈活。在C8051F中,則采用開關網(wǎng)絡以硬件方式實現(xiàn)I/O端口的靈活配置,外設電路單元通過相應的配置寄存器控制的交叉開關配置到所選擇的端口上。 復位方式多樣化,C8051F把80C51單一的外部復位發(fā)展成多源復位,提供了上電復位、掉電復位、外部引腳復位、軟件復位、時鐘檢測復位、比較器0復位、WDT復位和引腳配置復位。眾多的復位源為保障系統(tǒng)的安全、操作的靈活性以及零功耗系統(tǒng)設計帶來極大的好處。 從傳統(tǒng)的仿真調試到基于JTAG接口的在系統(tǒng)調試。C8051F在8位單片機中率先配置了標準的JTAG接口(IEEE1149.1)。C8051F的JTAG接口不僅支持Flash ROM的讀/寫操作及非侵入式在系統(tǒng)調試,它的JTAG邏輯還為在系統(tǒng)測試提供邊界掃描功能。通過邊界寄存器的編程控制,可對所有器件引腳、SFR總線和I/O口弱上拉功能實現(xiàn)觀察和控制。 C8051F系列單片機型號齊全,可根據(jù)設計需求選擇不同規(guī)模和帶有特定外設接口的型號,提供從多達100個引腳的高性能單片機到最小3mmX3mm的封裝,滿足不同設計的需要。 基于上述特點,Silicon Labs 公司C8051F系列單片機作為SoC芯片的杰出代表能夠滿足絕大部分場合的復雜功能要求,并在嵌入式領域的各個場合都得到了廣泛的應用:在工業(yè)控制領域,其豐富的模擬資源可用于工業(yè)現(xiàn)場多種物理量的監(jiān)測、分析及控制和顯示;在便攜式儀器領域,其低功耗和強大的外設接口也非常適合各種信號的采集、存儲和傳輸;此外,新型的C8051F5xx系列單片機也在汽車電子行業(yè)中嶄露頭角。正是這些優(yōu)勢,使得C8051單片機在進入中國市場的短短幾年內就迅速風靡,相信隨著新型號的不斷推出以及推廣力度的不斷加大,C8051系列單片機將迎來日益廣闊的發(fā)展空間,成為嵌入式領域的時代寵兒 此系列單片機完全兼容MCS-51指令集,容易上手,開發(fā)周期短,大大節(jié)約了開發(fā)成本。C8051F系統(tǒng)集成度高,總線時鐘可達25M
上傳時間: 2013-11-24
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本文研究并設計了一種基于MSP430單片機的高精度和高準確度的液位監(jiān)控系統(tǒng),從硬件設計、軟件設計、系統(tǒng)抗干擾、開澆停澆電壓補償和參數(shù)線性化五個方面詳細描述了整個系統(tǒng)。系統(tǒng)選用了高集成度、超低功耗的混合信號處理器MSP430F449,實現(xiàn)了信號的采集和處理,對液位進行實時的監(jiān)控并且完成了與LTC1446、LTC1451的數(shù)據(jù)傳輸任務。除此之外,還可以根據(jù)液位變化情況進行人工調整。系統(tǒng)解決了以往液位監(jiān)控系統(tǒng)中存在的問題,達到了高準確度和高精度液位監(jiān)控儀器的各項標準。
上傳時間: 2013-11-10
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針對溫、濕度對紙張耐折度的影響,設計了適應中小型文獻資料庫應用的溫、濕度監(jiān)控裝置。不僅能實現(xiàn)溫、濕度檢測、溫濕度實時調節(jié)和顯示,而且能實現(xiàn)溫、濕度參數(shù)上下限值的設定。使該系統(tǒng)既可以應用在文獻資料庫中,也可以應用在溫室大棚、畜牧業(yè)等與溫、濕度調節(jié)相關的控制領域,該控制系統(tǒng)具有檢測精度高、使用簡單、成本較低和工作穩(wěn)定可靠等特點,具有一定的推廣價值。
上傳時間: 2013-12-12
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本文設計了一種新型的基于AT89S52 單片機和GSM 模塊的消費積分系統(tǒng)終端,通過向指定的客服中心發(fā)送帶有消費者身份和消費記錄的短信,實現(xiàn)對消費信息的采集、存儲和發(fā)送。與常見的磁卡方式相比,該終端具有不依賴PC 可獨立工作、數(shù)據(jù)傳輸可靠、成本低廉等特點。
上傳時間: 2013-10-17
上傳用戶:lina2343
MCP定時器的死區(qū)插入: 在雙極性PWM驅動系統(tǒng)中,上下橋臂的電力開關器件交替導通(如圖1-1的半橋電路)。圖1-1 電力開關半橋電路理想情況下,電力開關器件的開啟和關斷是不需要時間的,這時只要上下橋臂的驅動信號只要相反就可以;而實際的電力開關器件的開啟和關斷是需要時間的,而且關斷時間比開啟時間要長,這時就會出現(xiàn)一橋臂尚沒有完全關閉的情況下,另一橋臂就導通了,這就會出現(xiàn)上下橋臂同時導通的情況,致使電源短路,出現(xiàn)很大的直通電流,導致電力器件大量發(fā)熱,不但會造成電源浪費,還可能燒毀電力開關器件。因此,為避免出現(xiàn)上下橋臂直通的現(xiàn)象,就需要在一橋臂開始前,保證另一橋臂完全關斷,為此,在PWM驅動信號中插入死區(qū)保護時間,如圖1-2中的灰條所示(這個信號是電力器件在低電平導通,高電平關斷的情況)。
上傳時間: 2013-11-14
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介紹了一種基于MSP430F123 和nRF905 的無線表決系統(tǒng)的軟硬件設計與實現(xiàn)。系統(tǒng)通過主控器、表決器和PC 機實現(xiàn)對表決信息的采集、處理和顯示。本系統(tǒng)具有低功耗、功能強、可靠性高和使用方便的優(yōu)點,在各種機關和企事業(yè)單位中有很高的推廣和應用價值。目前,在機關、學校和企事業(yè)單位會議中,經(jīng)常要對某些議案進行表決。為此,需要研制一種無線會議表決系統(tǒng),該系統(tǒng)要具有無需安裝布線,適用于任何會場而不改變會場原始裝修風格。并具有低功耗、功能強、可靠性高和使用方便等優(yōu)點。為此,設計了一種基于MSP430F123 單片機和nRF905 的無線表決系統(tǒng)。
上傳時間: 2013-10-31
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19-1. 單片機典型應用系統(tǒng)組成19-2.單片機應用系統(tǒng)實例19-3.單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程單片機系統(tǒng)組成A/D接口:實現(xiàn)模擬信號的采集并行A/D串行A/DD/A接口:輸出模擬量的控制信號并行D/A串行D/A開關量輸入輸出:實現(xiàn)開關信號的檢測和控制步進電機、PWM控制的直流電機開關量輸出的傳感器(如光電、霍爾傳感器等)通信接口:實現(xiàn)系統(tǒng)和外界(單片機或PC)的數(shù)據(jù)交換RS-232CRS-485人機界面:溝通用戶和系統(tǒng)的渠道鍵盤、顯示打印機
標簽: 單片機應用 系統(tǒng)設計
上傳時間: 2013-11-08
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Σ-ΔA/D技術具有高分辨率、高線性度和低成本的特點。本文基于TI公司的MSP430F1121單片機,介紹了采用內置比較器和外圍電路構成類似于Σ-△的高精度A/D實現(xiàn)方案,適合用于對溫度、壓力和電壓等緩慢變化信號的采集應用。 在各種A/D轉換器中,最常用是逐次逼近法(SAR)A/D,該類器件具有轉換時間固定且快速的特點,但難以顯著提高分辨率;積分型A/D 有較強的抗干擾能力,但轉換時間較長;過采樣Σ-ΔA/D由于其高分辨率,高線性度及低成本的特點,正得到越來越多的應用。根據(jù)這些特點,本文以TI公司的MSP430F1121單片機實現(xiàn)了一種類似于Σ-ΔA/D技術的高精度轉換器方案。 MSP430F1121是16位RISC結構的FLASH型單片機,該芯片有14個雙向I/O口并兼有中斷功能,一個16位定時器兼有計數(shù)和定時功能。I/O口輸出高電平時電壓接近Vcc,低電平時接近Vss,因此,一個I/O口可以看作一位DAC,具有PWM功能。 該芯片具有一個內置模擬電壓比較器,只須外接一只電阻和電容即可構成一個類似于Σ-Δ技術的高精度單斜率A/D。一般而言,比較器在使用過程中會受到兩種因素的影響,一種是比較器輸入端的偏置電壓的積累;另一種是兩個輸入端電壓接近到一程度時,輸出端會產(chǎn)生振蕩。 MSP430F1121單片機在比較器兩輸入端對應的單片機端口與片外輸入信號的連接線路保持不變的情況下,可通過軟件將比較器兩輸入端與對應的單片機端口的連接線路交換,并同時將比較器的輸出極性變換,這樣抵消了比較器的輸入端累積的偏置電壓。通過在內部將輸出連接到低通濾波器后,即使在比較器輸入端兩比較電壓非常接近,經(jīng)過濾波后也不會出現(xiàn)輸出端的振蕩現(xiàn)象,從而消除了輸出端震蕩的問題。利用內置比較器實現(xiàn)高精度A/D圖1是一個可直接使用的A/D轉換方案,該方案是一個高精度的積分型A/D轉換器。其基本原理是用單一的I/O端口,執(zhí)行1位的數(shù)模轉換,以比較器的輸出作反饋,來維持Vout與Vin相等。圖1:利用MSP430F1121實現(xiàn)的實用A/D轉換器電路方案。
上傳時間: 2013-11-10
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