如同今天的許多通用單片機(MCU)已經(jīng)把USB、CAN和以太網(wǎng)作為標準外設集成在芯片內(nèi)部一樣，越來越多的無線網(wǎng)絡芯片和無線網(wǎng)絡解決方案也在向集成SoC 方向發(fā)展，比如第一代產(chǎn)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(wǎng)絡應用，如單一產(chǎn)品的遙控器和抄表裝置等。無線通訊技術(shù)給智能裝置的互連互通提供了便捷的途徑，工業(yè)無線網(wǎng)絡作為面向工業(yè)和家庭自動化的網(wǎng)絡技術(shù)也正在向著智能，標準和節(jié)能方向發(fā)展。 目前在工業(yè)控制和消費電子領域使用的無線網(wǎng)絡技術(shù)有ZigBee、無線局域網(wǎng)(Wi-Fi)、藍牙(Blutooth)、GPRS通用分組無線業(yè)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(wǎng)絡在工業(yè)控制和消費電子裝置中使用，其中ZigBee、GPRS是在目前在國內(nèi)工業(yè)控制中討論和使用比較多的兩種，藍牙和無線局域網(wǎng)是在消費電子產(chǎn)品如手機、耳機、打印機、照相機和家庭中小企業(yè)網(wǎng)絡中廣泛使用的無線協(xié)議(個別工業(yè)產(chǎn)品也有應用，如無線視頻監(jiān)控和汽車音響系統(tǒng))，當然私有無線網(wǎng)絡技術(shù)和產(chǎn)品在工業(yè)也有很多的應用。 ZigBee是一個低功耗、短距離和低速的無線網(wǎng)絡技術(shù)，工作在2.4GHz國際免執(zhí)照的頻率，在IEEE標準上它和無線局域網(wǎng)、藍牙同屬802家族中的無線個人區(qū)域網(wǎng)絡， ZigBee是有兩部分組成，物理和鏈路層符合IEEE802.15.4， 網(wǎng)絡和應用層符合ZigBee聯(lián)盟的規(guī)范。ZigBee聯(lián)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(nèi)兩百多家成員， ZigBee聯(lián)盟致力推廣兼容802.15.4和ZigBee協(xié)議的平臺， 制定網(wǎng)絡層和應用架構(gòu)的公共規(guī)范，希望在樓宇自動化、居家控制、家用電器、工業(yè)自動控制和電腦外設等多方面普及ZigBee標準。 GPRS是在現(xiàn)有的GSM 網(wǎng)絡發(fā)展出來的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務，它工作在標準的GSM頻率，由于是一個分組交換系統(tǒng)，它適合工業(yè)上的突發(fā)，少量的數(shù)據(jù)傳輸，還因為GSM網(wǎng)絡覆蓋廣泛，永遠在線的特點，GPRS特點適合工業(yè)控制中的遠程監(jiān)控和測量系統(tǒng)。在工業(yè)控制應用中GPRS 芯片一般是以無線數(shù)傳模塊形式出現(xiàn)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(nèi)置了GPRS，PPP和TCP/IP協(xié)議，單片機側(cè)通過AT指令集向模塊發(fā)出測試，連接和數(shù)據(jù)收發(fā)指令，GPRS模塊通過中國移動cmnet進入互聯(lián)網(wǎng)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(qū)分自帶TCP/IP協(xié)議和不帶協(xié)議兩種，一般來講，如果是單片機側(cè)有嵌入式操作系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議支持的話或者應用的要求只是收發(fā)短信和語音功能的話，可以選擇不帶協(xié)議的模塊。 先進的SoC技術(shù)正在無線應用領域發(fā)揮重要的作用。德州儀器收購了Chipcon公司以后發(fā)布的CC2430 是市場上首款SoC的ZigBee單片機， 見圖1，它把協(xié)議棧z-stack集成在芯片內(nèi)部的閃存里面， 具有穩(wěn)定可靠的CC2420收發(fā)器，增強性的8051內(nèi)核，8KRAM，外設有I/O 口，ADC，SPI，UART 和AES128 安全協(xié)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(xié)議還有3/4的空間留給應用代碼，即使完整的ZigBee協(xié)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(xié)議外，還可以完成一些監(jiān)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(jié)合。 2008年4月發(fā)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(jié)合的例子。圖1 CC2430應用電路 工業(yè)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(xié)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(tǒng)軟件方面經(jīng)驗和優(yōu)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。
標簽： 單片機 工業(yè)無線網(wǎng)絡
上傳時間： 2013-11-02
上傳用戶：momofiona
PIC系列單片機手冊 第1 章 簡介 1-1簡介 ................................................................................................................................................................. 1-2本手冊的宗旨 ................................................................................................................................................... 1-3器件結(jié)構(gòu) .......................................................................................................................................................... 1-4開發(fā)支持 .......................................................................................................................................................... 1-6器件種類 .......................................................................................................................................................... 1-7格式和符號的約定 ......................................................................................................................................... 1-12相關(guān)文檔 ........................................................................................................................................................ 1-14相關(guān)應用筆記 ................................................................................................................................................. 1-17版本歷史 ........................................................................................................................................................ 1-18第2 章 振蕩器 2-1簡介 ................................................................................................................................................................. 2-2振蕩器配置 ...................................................................................................................................................... 2-2晶體振蕩器 / 陶瓷諧振器 ................................................................................................................................. 2-4外部RC 振蕩器 ............................................................................................................................................. 2-124MHz 內(nèi)部 RC 振蕩器 ................................................................................................................................... 2-13休眠模式對片內(nèi)振蕩器的影響 ........................................................................................................................ 2-17器件復位對片內(nèi)振蕩器的影響 ........................................................................................................................ 2-17設計技巧 ........................................................................................................................................................ 2-18相關(guān)應用筆記 ................................................................................................................................................. 2-19版本歷史 ........................................................................................................................................................ 2-20第3 章 復位 3-1簡介 ................................................................................................................................................................. 3-2上電復位、上電延時定時器、 起振定時器、欠壓復位和奇偶校驗錯誤復位 ...................................................... 3-4寄存器和狀態(tài)位的值 ...................................................................................................................................... 3-10設計技巧 ........................................................................................................................................................ 3-16相關(guān)應用筆記 ................................................................................................................................................. 3-17版本歷史 ........................................................................................................................................................ 3-18 第4 章 架構(gòu) 4-1簡介 ................................................................................................................................................................. 4-2時序圖/ 指令周期 ............................................................................................................................................ 4-5指令流/ 流水線 ................................................................................................................................................ 4-6I/O 端口描述 .................................................................................................................................................... 4-7設計技巧 ........................................................................................................................................................ 4-12相關(guān)應用筆記 ................................................................................................................................................. 4-13版本歷史 ........................................................................................................................................................ 4-14 第5 章 CPU 和ALU 5-1簡介 ................................................................................................................................................................. 5-2指令的一般格式 ............................................................................................................................................... 5-4中央處理單元（CPU） .................................................................................................................................... 5-4指令時鐘 .......................................................................................................................................................... 5-4算術(shù)邏輯單元（ALU） .................................................................................................................................... 5-5狀態(tài)寄存器 ...................................................................................................................................................... 5-6OPTION_REG 寄存器 ..................................................................................................................................... 5-8電源控制寄存器 ............................................................................................................................................... 5-9設計技巧 ........................................................................................................................................................ 5-10相關(guān)應用筆記 ................................................................................................................................................. 5-11版本歷史 ........................................................................................................................................................ 5-12第6 章 存儲器構(gòu)成 6-1簡介 ................................................................................................................................................................. 6-2程序存儲器構(gòu)成 ............................................................................................................................................... 6-2數(shù)據(jù)存儲器構(gòu)成 ............................................................................................................................................... 6-8初始化 ........................................................................................................................................................... 6-14設計技巧 ........................................................................................................................................................ 6-16相關(guān)應用筆記 ................................................................................................................................................. 6-17版本歷史 ........................................................................................................................................................ 6-18第7 章 數(shù)據(jù)EEPROM 7-1簡介 ................................................................................................................................................................. 7-2控制寄存器 ...................................................................................................................................................... 7-3EEADR ............................................................................................................................................................ 7-4EECON1 和EECON2 寄存器 .......................................................................................................................... 7-4從EEPROM 數(shù)據(jù)存儲器中讀數(shù)據(jù) .................................................................................................................... 7-5向EEPROM 數(shù)據(jù)存儲器中寫數(shù)據(jù) .................................................................................................................... 7-5寫校驗 ............................................................................................................................................................. 7-6誤寫操作保護 ................................................................................................................................................... 7-7代碼保護配置下的數(shù)據(jù)EEPROM 操作 ............................................................................................................. 7-7初始化 ............................................................................................................................................................. 7-7設計技巧 .......................................................................................................................................................... 7-8相關(guān)應用筆記 ................................................................................................................................................... 7-9版本歷史 ........................................................................................................................................................ 7-10第8 章 中斷 8-1簡介 ................................................................................................................................................................. 8-2控制寄存器 ...................................................................................................................................................... 8-5中斷響應延時 ................................................................................................................................................. 8-10INT 和外部中斷 .............................................................................................................................................. 8-10中斷的現(xiàn)場保護 ............................................................................................................................................. 8-11初始化 ........................................................................................................................................................... 8-14設計技巧 ........................................................................................................................................................ 8-16相關(guān)應用筆記 ................................................................................................................................................. 8-17版本歷史 ........................................................................................................................................................ 8-18第9 章 I/O 端口 9-1簡介 ................................................................................................................................................................. 9-2PORTA 和TRISA 寄存器 ................................................................................................................................ 9-4PORTB 和TRISB 寄存器 ................................................................................................................................ 9-6PORTC 和TRISC 寄存器 ................................................................................................................................ 9-8PORTD 和TRISD 寄存器 ................................................................................................................................ 9-9PORTE 和TRISE 寄存器 ............................................................................................................................... 9-10PORTF 和 TRISF 寄存器 ............................................................................................................................... 9-11PORTG 和TRISG 寄存器 .............................................................................................................................. 9-12GPIO 和TRISGP 寄存器 ............................................................................................................................... 9-13I/O 編程注意事項 ........................................................................................................................................... 9-14初始化 ........................................................................................................................................................... 9-16設計技巧 ........................................................................................................................................................ 9-17相關(guān)應用筆記 ................................................................................................................................................. 9-19版本歷史 ........................................................................................................................................................ 9-20第10 章 并行從動端口 10-1簡介 ............................................................................................................................................................... 10-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 10-3操作 ............................................................................................................................................................... 10-4休眠模式下的操作 ......................................................................................................................................... 10-5復位的影響 .................................................................................................................................................... 10-5PSP 波形 ....................................................................................................................................................... 10-5設計技巧 ........................................................................................................................................................ 10-6相關(guān)應用筆記 ................................................................................................................................................. 10-7版本歷史 ........................................................................................................................................................ 10-8 第11 章 TIMER0 11-1簡介 ............................................................................................................................................................... 11-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 11-3操作 ............................................................................................................................................................... 11-4TMR0 中斷 .................................................................................................................................................... 11-5Timer0 外部時鐘的使用 ................................................................................................................................. 11-6TMR0 的預分頻器 ......................................................................................................................................... 11-7設計技巧 ...................................................................................................................................................... 11-10相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 11-11版本歷史 ...................................................................................................................................................... 11-12第12 章 TIMER1 12-1簡介 ............................................................................................................................................................... 12-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 12-3Timer1 工作在定時器模式 ..............................................................................................................................12-4Timer1 工作在同步計數(shù)器模式 ....................................................................................................................... 12-4Timer1 工作在異步計數(shù)器模式 ....................................................................................................................... 12-5Timer1 振蕩器 ............................................................................................................................................... 12-7休眠操作 ........................................................................................................................................................ 12-9用CCP 觸發(fā)器的輸出將Timer1 復位 ............................................................................................................. 12-9Timer1 寄存器（TMR1H:TMR1L）的復位 .................................................................................................... 12-9Timer1 預分頻器 ............................................................................................................................................ 12-9初始化 ......................................................................................................................................................... 12-10設計技巧 ...................................................................................................................................................... 12-12相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 12-13版本歷史 ...................................................................................................................................................... 12-14第13 章 TIMER2 13-1簡介 ............................................................................................................................................................... 13-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 13-3定時器時鐘源 ................................................................................................................................................. 13-4定時器TMR2 和PR2 周期寄存器 .................................................................................................................. 13-4TMR2 匹配輸出 ............................................................................................................................................. 13-4將Timer2 的預分頻器和后分頻器清零 ........................................................................................................... 13-4休眠操作 ........................................................................................................................................................ 13-4初始化 ........................................................................................................................................................... 13-5設計技巧 ........................................................................................................................................................ 13-6相關(guān)應用筆記 ................................................................................................................................................. 13-7版本歷史 ........................................................................................................................................................ 13-8第14 章 比較/ 捕捉/ 脈寬調(diào)制(CCP) 14-1簡介 ............................................................................................................................................................... 14-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 14-3捕捉模式 ........................................................................................................................................................ 14-4比較模式 ........................................................................................................................................................ 14-6PWM 模式 ..................................................................................................................................................... 14-8初始化 ......................................................................................................................................................... 14-12設計技巧 ...................................................................................................................................................... 14-15相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 14-17版本歷史 ...................................................................................................................................................... 14-18第15 章 同步串行口（SSP） 15-1簡介 ............................................................................................................................................................... 15-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 15-3SPITM 模式 .................................................................................................................................................... 15-6SSP 模塊的I2CTM 操作 ............................................................................................................................... 15-16初始化 ......................................................................................................................................................... 15-26設計技巧 ...................................................................................................................................................... 15-28相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 15-29版本歷史 ...................................................................................................................................................... 15-30第16 章 基本同步串行口（BSSP） 16-1簡介 ............................................................................................................................................................... 16-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 16-3SPITM 模式 .................................................................................................................................................... 16-6SSP 模塊 的I2CTM 操作 ............................................................................................................................... 16-15初始化 ......................................................................................................................................................... 16-23設計技巧 ...................................................................................................................................................... 16-24相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 16-25版本歷史 ...................................................................................................................................................... 16-26第17 章 主同步串行口（MSSP） 17-1簡介 ............................................................................................................................................................... 17-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 17-4SPITM 模式 .................................................................................................................................................... 17-9SSP 模塊的 I2C™ 操作 ............................................................................................................................... 17-18I2CTM 總線的連接注意事項 ........................................................................................................................... 17-56初始化 ......................................................................................................................................................... 17-57設計技巧 ...................................................................................................................................................... 17-58相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 17-59版本歷史 ...................................................................................................................................................... 17-60第18 章 USART 18-1簡介 ............................................................................................................................................................... 18-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 18-3USART 波特率發(fā)生器（BRG） ..................................................................................................................... 18-5USART 異步工作模式 ................................................................................................................................... 18-8USART 同步主控模式 .................................................................................................................................. 18-15USART 同步從動模式 ................................................................................................................................. 18-19初始化 ......................................................................................................................................................... 18-21設計技巧 ...................................................................................................................................................... 18-22相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 18-23版本歷史 ...................................................................................................................................................... 18-24第19 章 參考電壓模塊 19-1簡介 ............................................................................................................................................................... 19-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 19-3配置參考電壓 ................................................................................................................................................. 19-4參考電壓精度 ................................................................................................................................................. 19-5休眠模式下的操作 ......................................................................................................................................... 19-5復位的影響 .................................................................................................................................................... 19-5連接注意事項 ................................................................................................................................................. 19-6初始化 ........................................................................................................................................................... 19-7設計技巧 ........................................................................................................................................................ 19-8相關(guān)應用筆記 ................................................................................................................................................. 19-9版本歷史 ...................................................................................................................................................... 19-10第20 章 比較器 20-1簡介 ............................................................................................................................................................... 20-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 20-3設置比較器模式 ............................................................................................................................................. 20-4比較器工作原理 ............................................................................................................................................. 20-6比較器參考源 ................................................................................................................................................. 20-6比較器的響應時間 ......................................................................................................................................... 20-8比較器輸出 .................................................................................................................................................... 20-8比較器中斷 .................................................................................................................................................... 20-9休眠狀態(tài)下比較器的操作 ............................................................................................................................... 20-9復位的影響 .................................................................................................................................................... 20-9模擬輸入連接方式注意事項 .......................................................................................................................... 20-10初始化 ......................................................................................................................................................... 20-11設計技巧 ...................................................................................................................................................... 20-12相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 20-13版本歷史 ...................................................................................................................................................... 20-14第21 章 8 位A/D 轉(zhuǎn)換器 21-1簡介 ............................................................................................................................................................... 21-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 21-3操作 ............................................................................................................................................................... 21-5A/D 采集時間要求 .......................................................................................................................................... 21-6A/D 轉(zhuǎn)換時鐘的選擇 ...................................................................................................................................... 21-8配置模擬輸入端口 ......................................................................................................................................... 21-9A/D 轉(zhuǎn)換 ...................................................................................................................................................... 21-10休眠期間的A/D 轉(zhuǎn)換 ................................................................................................................................... 21-12A/D 精度/ 誤差 ............................................................................................................................................ 21-13復位對A/D 轉(zhuǎn)換的影響 ................................................................................................................................ 21-13CCP 觸發(fā)器的使用 ...................................................................................................................................... 21-14連接注意事項 ............................................................................................................................................... 21-14傳遞函數(shù) ...................................................................................................................................................... 21-14初始化 ......................................................................................................................................................... 21-15設計技巧 ...................................................................................................................................................... 21-16相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 21-17版本歷史 ...................................................................................................................................................... 21-18第22 章 基本型8 位A/D 轉(zhuǎn)換器 22-1簡介 ............................................................................................................................................................... 22-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 22-3A/D 采集時間要求 .......................................................................................................................................... 22-6A/D 轉(zhuǎn)換時鐘的選擇 ...................................................................................................................................... 22-8配置模擬輸入端口 ....................................................................................................................................... 22-10A/D 轉(zhuǎn)換 ...................................................................................................................................................... 22-11休眠期間的A/D 轉(zhuǎn)換 ................................................................................................................................... 22-14A/D 轉(zhuǎn)換精度/ 誤差 ..................................................................................................................................... 22-15復位對A/D 轉(zhuǎn)換的影響 ................................................................................................................................ 22-16連接時的考慮事項 ....................................................................................................................................... 22-16傳遞函數(shù) ...................................................................................................................................................... 22-16初始化 ......................................................................................................................................................... 22-17設計技巧 ...................................................................................................................................................... 22-18相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 22-19版本歷史 ...................................................................................................................................................... 22-20第23 章 10 位A/D 轉(zhuǎn)換器 23-1簡介 ............................................................................................................................................................... 23-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 23-3操作 ............................................................................................................................................................... 23-5A/D 采集時間要求 .......................................................................................................................................... 23-6A/D 轉(zhuǎn)換時鐘的選擇 ...................................................................................................................................... 23-8模擬輸入引腳的設置 ...................................................................................................................................... 23-9A/D 轉(zhuǎn)換的編程舉例 .................................................................................................................................... 23-10休眠期間的A/D 轉(zhuǎn)換 ................................................................................................................................... 23-14復位對A/D 轉(zhuǎn)換的影響 ................................................................................................................................ 23-14A/D 轉(zhuǎn)換精度與誤差 .................................................................................................................................... 23-15連接時的考慮事項 ....................................................................................................................................... 23-16傳遞函數(shù) ...................................................................................................................................................... 23-16初始化 ......................................................................................................................................................... 23-17設計技巧 ...................................................................................................................................................... 23-18相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 23-19版本歷史 ...................................................................................................................................................... 23-20第24 章 積分型A/D 轉(zhuǎn)換器 24-1簡介 ............................................................................................................................................................... 24-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 24-3轉(zhuǎn)換過程 ........................................................................................................................................................ 24-6其它模擬模塊 ............................................................................................................................................... 24-12校準參數(shù) ...................................................................................................................................................... 24-13設計技巧 ...................................................................................................................................................... 24-14相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 24-15版本歷史 ...................................................................................................................................................... 24-16第25 章 LCD 25-1簡介 ............................................................................................................................................................... 25-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 25-3LCD 定時 ....................................................................................................................................................... 25-6LCD 中斷 ..................................................................................................................................................... 25-12像素控制 ...................................................................................................................................................... 25-13電壓發(fā)生器 .................................................................................................................................................. 25-15休眠模式下的操作 ....................................................................................................................................... 25-16復位的影響 .................................................................................................................................................. 25-17LCD 模塊的設置 .......................................................................................................................................... 25-17判別比 ......................................................................................................................................................... 25-18LCD 電壓發(fā)生器 .......................................................................................................................................... 25-20對比度 ......................................................................................................................................................... 25-22LCD 玻璃基板 .............................................................................................................................................. 25-22初始化 ......................................................................................................................................................... 25-23設計技巧 ...................................................................................................................................................... 25-24相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 25-25版本歷史 ...................................................................................................................................................... 25-26第26 章 看門狗定時器與休眠模式 26-1簡介 ............................................................................................................................................................... 26-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 26-3看門狗定時器（WDT）的操作 ....................................................................................................................... 26-4休眠省電模式 ................................................................................................................................................. 26-7初始化 ........................................................................................................................................................... 26-9設計技巧 ...................................................................................................................................................... 26-10相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 26-11版本歷史 ...................................................................................................................................................... 26-12第27 章 器件配置位 27-1簡介 ............................................................................................................................................................... 27-2配置字位 ........................................................................................................................................................ 27-4編程校驗/ 代碼保護 ....................................................................................................................................... 27-8識別碼ID 的位置 ........................................................................................................................................... 27-9設計技巧 ...................................................................................................................................................... 27-10相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 27-11版本歷史 ...................................................................................................................................................... 27-12第28 章 在線串行編程 28-1簡介 ............................................................................................................................................................... 28-2進入在線串行編程模式 .................................................................................................................................. 28-3應用電路 ........................................................................................................................................................ 28-4編程器 ........................................................................................................................................................... 28-6編程環(huán)境 ........................................................................................................................................................ 28-6其它優(yōu)點 ........................................................................................................................................................ 28-7PICmicro® OTP 型單片機的現(xiàn)場編程 ............................................................................................................. 28-8FLASH 型 PICmicro® 單片機的現(xiàn)場編程 ...................................................................................................... 28-10設計技巧 ...................................................................................................................................................... 28-12相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 28-13版本歷史 ...................................................................................................................................................... 28-14第29 章 指令集 29-1簡介 ............................................................................................................................................................... 29-2指令格式 ........................................................................................................................................................ 29-4作為源/ 目標寄存器的特殊功能寄存器 ........................................................................................................... 29-6Q 周期操作 .................................................................................................................................................... 29-7指令描述 ........................................................................................................................................................ 29-8設計技巧 ...................................................................................................................................................... 29-45相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 29-47版本歷史 ...................................................................................................................................................... 29-48第30 章 電氣規(guī)范 30-1簡介 ............................................................................................................................................................... 30-2絕對最大值 .................................................................................................................................................... 30-3器件選型表 .................................................................................................................................................... 30-4器件電壓規(guī)范 ................................................................................................................................................. 30-5器件電流特性 ................................................................................................................................................. 30-6輸入閾值電平 ................................................................................................................................................. 30-9I/O 電流特性 ................................................................................................................................................ 30-10輸出驅(qū)動電壓 ............................................................................................................................................... 30-11I/O 引腳的容性負載 ..................................................................................................................................... 30-12數(shù)據(jù)EEPROM / 閃存 .................................................................................................................................. 30-13LCD ............................................................................................................................................................. 30-14比較器和參考電壓 ....................................................................................................................................... 30-15時序參數(shù)符號 ............................................................................................................................................... 30-16外部時鐘時序波形圖和時序要求示例 ............................................................................................................ 30-17上電和復位時序波形圖及要求示例 ............................................................................................................... 30-19定時器Timer0 和Timer1 時序波形圖及要求示例 ......................................................................................... 30-20CCP 的時序圖及要求 ................................................................................................................................... 30-21并行從動端口 (PSP) 時序圖及要求 .............................................................................................................. 30-22SSP 和 MSSP SPITM 模式時序波形圖及要求示例 ....................................................................................... 30-23SSP I2CTM 模式時序波形圖及要求示例 ........................................................................................................ 30-27MSSP I2CTM 模式時序波形圖及要求示例 ..................................................................................................... 30-30USART/SCI 時序波形圖及要求示例 ............................................................................................................. 30-328 位 A/D 時序波形圖及要求示例 ................................................................................................................... 30-3410 位A/D 時序波形圖及要求示例 ................................................................................................................. 30-36積分型A/D 時序波形圖及要求示例 ............................................................................................................... 30-38LCD 時序波形圖及要求示例 ......................................................................................................................... 30-40相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 30-41版本歷史 ...................................................................................................................................................... 30-42第31 章 器件特性 31-1簡介 ............................................................................................................................................................... 31-2特性和電氣規(guī)范 ............................................................................................................................................. 31-2DC 和AC 特性圖表 ....................................................................................................................................... 31-2版本歷史 ...................................................................................................................................................... 31-22第32 章 開發(fā)工具 32-1簡介 ............................................................................................................................................................... 32-2集成開發(fā)環(huán)境（IDE） ................................................................................................................................... 32-3MPLAB® 軟件語言支持 ................................................................................................................................. 32-6MPLAB® SIM 軟件模擬器 ............................................................................................................................... 32-8MPLAB® 硬件仿真器支持 ............................................................................................................................... 32-9MPLAB® 編程器支持 ................................................................................................................................... 32-10輔助工具 ...................................................................................................................................................... 32-11開發(fā)板 ......................................................................................................................................................... 32-12針對其它Microchip 產(chǎn)品的開發(fā)工具 ............................................................................................................ 32-14相關(guān)應用筆記 ............................................................................................................................................... 32-15版本歷史 ...................................................................................................................................................... 32-16第33 章 代碼開發(fā) 33-1版本歷史 ........................................................................................................................................................ 33-2第34 章 附錄 34-1I2CTM 概述...................................................................................................................................................... 34-2LCD 玻璃基板生產(chǎn)商.................................................................................................................................... 34-11改進的器件特性............................................................................................................................................ 34-13版本歷史....................................................................................................................................................... 34-19第35 章 術(shù)語表 35-1版本歷史 ...................................................................................................................................................... 35-14目錄
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單片機應用系統(tǒng)抗干擾技術(shù):第1章 電磁干擾控制基礎. 1.1 電磁干擾的基本概念1 1.1.1 噪聲與干擾1 1.1.2 電磁干擾的形成因素2 1.1.3 干擾的分類2 1.2 電磁兼容性3 1.2.1 電磁兼容性定義3 1.2.2 電磁兼容性設計3 1.2.3 電磁兼容性常用術(shù)語4 1.2.4 電磁兼容性標準6 1.3 差模干擾和共模干擾8 1.3.1 差模干擾8 1.3.2 共模干擾9 1.4 電磁耦合的等效模型9 1.4.1 集中參數(shù)模型9 1.4.2 分布參數(shù)模型10 1.4.3 電磁波輻射模型11 1.5 電磁干擾的耦合途徑14 1.5.1 傳導耦合14 1.5.2 感應耦合（近場耦合）15 .1.5.3 電磁輻射耦合（遠場耦合）15 1.6 單片機應用系統(tǒng)電磁干擾控制的一般方法16 第2章 數(shù)字信號耦合與傳輸機理 2.1 數(shù)字信號與電磁干擾18 2.1.1 數(shù)字信號的開關(guān)速度與頻譜18 2.1.2 開關(guān)暫態(tài)電源尖峰電流噪聲22 2.1.3 開關(guān)暫態(tài)接地反沖噪聲24 2.1.4 高速數(shù)字電路的EMI特點25 2.2 導線阻抗與線間耦合27 2.2.1 導體交直流電阻的計算27 2.2.2 導體電感量的計算29 2.2.3 導體電容量的計算31 2.2.4 電感耦合分析32 2.2.5 電容耦合分析35 2.3 信號的長線傳輸36 2.3.1 長線傳輸過程的數(shù)學描述36 2.3.2 均勻傳輸線特性40 2.3.3 傳輸線特性阻抗計算42 2.3.4 傳輸線特性阻抗的重復性與阻抗匹配44 2.4 數(shù)字信號傳輸過程中的畸變45 2.4.1 信號傳輸?shù)娜肷浠?5 2.4.2 信號傳輸?shù)姆瓷浠?6 2.5 信號傳輸畸變的抑制措施49 2.5.1 最大傳輸線長度的計算49 2.5.2 端點的阻抗匹配50 2.6 數(shù)字信號的輻射52 2.6.1 差模輻射52 2.6.2 共模輻射55 2.6.3 差模和共模輻射比較57 第3章 常用元件的可靠性能與選擇 3.1 元件的選擇與降額設計59 3.1.1 元件的選擇準則59 3.1.2 元件的降額設計59 3.2 電阻器60 3.2.1 電阻器的等效電路60 3.2.2 電阻器的內(nèi)部噪聲60 3.2.3 電阻器的溫度特性61 3.2.4 電阻器的分類與主要參數(shù)62 3.2.5 電阻器的正確選用66 3.3 電容器67 3.3.1 電容器的等效電路67 3.3.2 電容器的種類與型號68 3.3.3 電容器的標志方法70 3.3.4 電容器引腳的電感量71 3.3.5 電容器的正確選用71 3.3.6 電容器使用注意事項73 3.4 電感器73 3.4.1 電感器的等效電路74 3.4.2 電感器使用的注意事項74 3.5 數(shù)字集成電路的抗干擾性能75 3.5.1 噪聲容限與抗干擾能力75 3.5.2 施密特集成電路的噪聲容限77 3.5.3 TTL數(shù)字集成電路的抗干擾性能78 3.5.4 CMOS數(shù)字集成電路的抗干擾性能79 3.5.5 CMOS電路使用中注意事項80 3.5.6 集成門電路系列型號81 3.6 高速CMOS 54/74HC系列接口設計83 3.6.1 54/74HC 系列芯片特點83 3.6.2 74HC與TTL接口85 3.6.3 74HC與單片機接口85 3.7 元器件的裝配工藝對可靠性的影響86 第4章 電磁干擾硬件控制技術(shù) 4.1 屏蔽技術(shù)88 4.1.1 電場屏蔽88 4.1.2 磁場屏蔽89 4.1.3 電磁場屏蔽91 4.1.4 屏蔽損耗的計算92 4.1.5 屏蔽體屏蔽效能的計算99 4.1.6 屏蔽箱的設計100 4.1.7 電磁泄漏的抑制措施102 4.1.8 電纜屏蔽層的屏蔽原理108 4.1.9 屏蔽與接地113 4.1.10 屏蔽設計要點113 4.2 接地技術(shù)114 4.2.1 概述114 4.2.2 安全接地115 4.2.3 工作接地117 4.2.4 接地系統(tǒng)的布局119 4.2.5 接地裝置和接地電阻120 4.2.6 地環(huán)路問題121 4.2.7 浮地方式122 4.2.8 電纜屏蔽層接地123 4.3 濾波技術(shù)126 4.3.1 濾波器概述127 4.3.2 無源濾波器130 4.3.3 有源濾波器138 4.3.4 鐵氧體抗干擾磁珠143 4.3.5 貫通濾波器146 4.3.6 電纜線濾波連接器149 4.3.7 PCB板濾波器件154 4.4 隔離技術(shù)155 4.4.1 光電隔離156 4.4.2 繼電器隔離160 4.4.3 變壓器隔離 161 4.4.4 布線隔離161 4.4.5 共模扼流圈162 4.5 電路平衡結(jié)構(gòu)164 4.5.1 雙絞線在平衡電路中的使用164 4.5.2 同軸電纜的平衡結(jié)構(gòu)165 4.5.3 差分放大器165 4.6 雙絞線的抗干擾原理及應用166 4.6.1 雙絞線的抗干擾原理166 4.6.2 雙絞線的應用168 4.7 信號線間的串擾及抑制169 4.7.1 線間串擾分析169 4.7.2 線間串擾的抑制173 4.8 信號線的選擇與敷設174 4.8.1 信號線型式的選擇174 4.8.2 信號線截面的選擇175 4.8.3 單股導線的阻抗分析175 4.8.4 信號線的敷設176 4.9 漏電干擾的防止措施177 4.10 抑制數(shù)字信號噪聲常用硬件措施177 4.10.1 數(shù)字信號負傳輸方式178 4.10.2 提高數(shù)字信號的電壓等級178 4.10.3 數(shù)字輸入信號的RC阻容濾波179 4.10.4 提高輸入端的門限電壓181 4.10.5 輸入開關(guān)觸點抖動干擾的抑制方法181 4.10.6 提高器件的驅(qū)動能力184 4.11 靜電放電干擾及其抑制184 第5章 主機單元配置與抗干擾設計 5.1 單片機主機單元組成特點186 5.1.1 80C51最小應用系統(tǒng)186 5.1.2 低功耗單片機最小應用系統(tǒng)187 5.2 總線的可靠性設計191 5.2.1 總線驅(qū)動器191 5.2.2 總線的負載平衡192 5.2.3 總線上拉電阻的配置192 5.3 芯片配置與抗干擾193 5.3.1去耦電容配置194 5.3.2 數(shù)字輸入端的噪聲抑制194 5.3.3 數(shù)字電路不用端的處理195 5.3.4 存儲器的布線196 5.4 譯碼電路的可靠性分析197 5.4.1 過渡干擾與譯碼選通197 5.4.2 譯碼方式與抗干擾200 5.5 時鐘電路配置200 5.6 復位電路設計201 5.6.1 復位電路RC參數(shù)的選擇201 5.6.2 復位電路的可靠性與抗干擾分析202 5.6.3 I/O接口芯片的延時復位205 5.7 單片機系統(tǒng)的中斷保護問題205 5.7.1 80C51單片機的中斷機構(gòu)205 5.7.2 常用的幾種中斷保護措施205 5.8 RAM數(shù)據(jù)掉電保護207 5.8.1 片內(nèi)RAM數(shù)據(jù)保護207 5.8.2 利用雙片選的外RAM數(shù)據(jù)保護207 5.8.3 利用DS1210實現(xiàn)外RAM數(shù)據(jù)保護208 5.8.4 2 KB非易失性隨機存儲器DS1220AB/AD211 5.9 看門狗技術(shù)215 5.9.1 由單穩(wěn)態(tài)電路實現(xiàn)看門狗電路216 5.9.2 利用單片機片內(nèi)定時器實現(xiàn)軟件看門狗217 5.9.3 軟硬件結(jié)合的看門狗技術(shù)219 5.9.4 單片機內(nèi)配置看門狗電路221 5.10 微處理器監(jiān)控器223 5.10.1 微處理器監(jiān)控器MAX703～709/813L223 5.10.2 微處理器監(jiān)控器MAX791227 5.10.3 微處理器監(jiān)控器MAX807231 5.10.4 微處理器監(jiān)控器MAX690A/MAX692A234 5.10.5 微處理器監(jiān)控器MAX691A/MAX693A238 5.10.6 帶備份電池的微處理器監(jiān)控器MAX1691242 5.11 串行E2PROM X25045245 第6章 測量單元配置與抗干擾設計 6.1 概述255 6.2 模擬信號放大器256 6.2.1 集成運算放大器256 6.2.2 測量放大器組成原理260 6.2.3 單片集成測量放大器AD521263 6.2.4 單片集成測量放大器AD522265 6.2.5 單片集成測量放大器AD526266 6.2.6 單片集成測量放大器AD620270 6.2.7 單片集成測量放大器AD623274 6.2.8 單片集成測量放大器AD624276 6.2.9 單片集成測量放大器AD625278 6.2.10 單片集成測量放大器AD626281 6.3 電壓/電流變換器（V/I）283 6.3.1 V/I變換電路..283 6.3.2 集成V/I變換器XTR101284 6.3.3 集成V/I變換器XTR110289 6.3.4 集成V/I變換器AD693292 6.3.5 集成V/I變換器AD694299 6.4 電流/電壓變換器（I/V）302 6.4.1 I/V變換電路302 6.4.2 RCV420型I/V變換器303 6.5 具有放大、濾波、激勵功能的模塊2B30/2B31305 6.6 模擬信號隔離放大器313 6.6.1 隔離放大器ISO100313 6.6.2 隔離放大器ISO120316 6.6.3 隔離放大器ISO122319 6.6.4 隔離放大器ISO130323 6.6.5 隔離放大器ISO212P326 6.6.6 由兩片VFC320組成的隔離放大器329 6.6.7 由兩光耦組成的實用線性隔離放大器333 6.7 數(shù)字電位器及其應用336 6.7.1 非易失性數(shù)字電位器x9221336 6.7.2 非易失性數(shù)字電位器x9241343 6.8 傳感器供電電源的配置及抗干擾346 6.8.1 傳感器供電電源的擾動補償347 6.8.2 單片集成精密電壓芯片349 6.8.3 A/D轉(zhuǎn)換器芯片提供基準電壓350 6.9 測量單元噪聲抑制措施351 6.9.1 外部噪聲源的干擾及其抑制351 6.9.2 輸入信號串模干擾的抑制352 6.9.3 輸入信號共模干擾的抑制353 6.9.4 儀器儀表的接地噪聲355 第7章 D/A、A/D單元配置與抗干擾設計 7.1 D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的干擾源357 7.2 D/A轉(zhuǎn)換原理及抗干擾分析358 7.2.1 T型電阻D/A轉(zhuǎn)換器359 7.2.2 基準電源精度要求361 7.2.3 D/A轉(zhuǎn)換器的尖峰干擾362 7.3 典型D/A轉(zhuǎn)換器與單片機接口363 7.3.1 并行12位D/A轉(zhuǎn)換器AD667363 7.3.2 串行12位D/A轉(zhuǎn)換器MAX5154370 7.4 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機的光電接口電路377 7.5 A/D轉(zhuǎn)換器原理與抗干擾性能378 7.5.1 逐次比較式ADC原理378 7.5.2 余數(shù)反饋比較式ADC原理378 7.5.3 雙積分ADC原理380 7.5.4 V/F ADC原理382 7.5.5 ∑Δ式ADC原理384 7.6 典型A/D轉(zhuǎn)換器與單片機接口387 7.6.18 位并行逐次比較式MAX 118387 7.6.28 通道12位A/D轉(zhuǎn)換器MAX 197394 7.6.3 雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器5G14433399 7.6.4 V/F轉(zhuǎn)換器AD 652在A/D轉(zhuǎn)換器中的應用403 7.7 采樣保持電路與抗干擾措施408 7.8 多路模擬開關(guān)與抗干擾措施412 7.8.1 CD4051412 7.8.2 AD7501413 7.8.3 多路開關(guān)配置與抗干擾技術(shù)413 7.9 D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的電源、接地與布線416 7.10 精密基準電壓電路與噪聲抑制416 7.10.1 基準電壓電路原理417 7.10.2 引腳可編程精密基準電壓源AD584418 7.10.3 埋入式齊納二極管基準AD588420 7.10.4 低漂移電壓基準MAX676/MAX677/MAX678422 7.10.5 低功率低漂移電壓基準MAX873/MAX875/MAX876424 7.10.6 MC1403/MC1403A、MC1503精密電壓基準電路430 第8章 功率接口與抗干擾設計 8.1 功率驅(qū)動元件432 8.1.1 74系列功率集成電路432 8.1.2 75系列功率集成電路433 8.1.3 MOC系列光耦合過零觸發(fā)雙向晶閘管驅(qū)動器435 8.2 輸出控制功率接口電路438 8.2.1 繼電器輸出驅(qū)動接口438 8.2.2 繼電器—接觸器輸出驅(qū)動電路439 8.2.3 光電耦合器—晶閘管輸出驅(qū)動電路439 8.2.4 脈沖變壓器—晶閘管輸出電路440 8.2.5 單片機與大功率單相負載的接口電路441 8.2.6 單片機與大功率三相負載間的接口電路442 8.3 感性負載電路噪聲的抑制442 8.3.1 交直流感性負載瞬變噪聲的抑制方法442 8.3.2 晶閘管過零觸發(fā)的幾種形式445 8.3.3 利用晶閘管抑制感性負載的瞬變噪聲447 8.4 晶閘管變流裝置的干擾和抑制措施448 8.4.1 晶閘管變流裝置電氣干擾分析448 8.4.2 晶閘管變流裝置的抗干擾措施449 8.5 固態(tài)繼電器451 8.5.1 固態(tài)繼電器的原理和結(jié)構(gòu)451 8.5.2 主要參數(shù)與選用452 8.5.3 交流固態(tài)繼電器的使用454 第9章 人機對話單元配置與抗干擾設計 9.1 鍵盤接口抗干擾問題456 9.2 LED顯示器的構(gòu)造與特點458 9.3 LED的驅(qū)動方式459 9.3.1 采用限流電阻的驅(qū)動方式459 9.3.2 采用LM317的驅(qū)動方式460 9.3.3 串聯(lián)二極管壓降驅(qū)動方式462 9.4 典型鍵盤/顯示器接口芯片與單片機接口463 9.4.1 8位LED驅(qū)動器ICM 7218B463 9.4.2 串行LED顯示驅(qū)動器MAX 7219468 9.4.3 并行鍵盤/顯示器專用芯片8279482 9.4.4 串行鍵盤/顯示器專用芯片HD 7279A492 9.5 LED顯示接口的抗干擾措施502 9.5.1 LED靜態(tài)顯示接口的抗干擾502 9.5.2 LED動態(tài)顯示接口的抗干擾506 9.6 打印機接口與抗干擾技術(shù)508 9.6.1 并行打印機標準接口信號508 9.6.2 打印機與單片機接口電路509 9.6.3 打印機電磁干擾的防護設計510 9.6.4 提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性的措施512 第10章 供電電源的配置與抗干擾設計 10.1 電源干擾問題概述513 10.1.1 電源干擾的類型513 10.1.2 電源干擾的耦合途徑514 10.1.3 電源的共模和差模干擾515 10.1.4 電源抗干擾的基本方法516 10.2 EMI電源濾波器517 10.2.1 實用低通電容濾波器518 10.2.2 雙繞組扼流圈的應用518 10.3 EMI濾波器模塊519 10.3.1 濾波器模塊基礎知識519 10.3.2 電源濾波器模塊521 10.3.3 防雷濾波器模塊531 10.3.4 脈沖群抑制模塊532 10.4 瞬變干擾吸收器件532 10.4.1 金屬氧化物壓敏電阻（MOV）533 10.4.2 瞬變電壓抑制器（TVS）537 10.5 電源變壓器的屏蔽與隔離552 10.6 交流電源的供電抗干擾方案553 10.6.1 交流電源配電方式553 10.6.2 交流電源抗干擾綜合方案555 10.7 供電直流側(cè)抑制干擾措施555 10.7.1 整流電路的高頻濾波555 10.7.2 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源配置與抗干擾556 10.7.3 集成穩(wěn)壓器使用中的保護557 10.8 開關(guān)電源干擾的抑制措施559 10.8.1 開關(guān)噪聲的分類559 10.8.2 開關(guān)電源噪聲的抑制措施560 10.9 微機用不間斷電源UPS561 10.10 采用晶閘管無觸點開關(guān)消除瞬態(tài)干擾設計方案564 第11章 印制電路板的抗干擾設計 11.1 印制電路板用覆銅板566 11.1.1 覆銅板材料566 11.1.2 覆銅板分類568 11.1.3 覆銅板的標準與電性能571 11.1.4 覆銅板的主要特點和應用583 11.2 印制板布線設計基礎585 11.2.1 印制板導線的阻抗計算585 11.2.2 PCB布線結(jié)構(gòu)和特性阻抗計算587 11.2.3 信號在印制板上的傳播速度589 11.3 地線和電源線的布線設計590 11.3.1 降低接地阻抗的設計590 11.3.2 減小電源線阻抗的方法591 11.4 信號線的布線原則592 11.4.1 信號傳輸線的尺寸控制592 11.4.2 線間串擾控制592 11.4.3 輻射干擾的抑制593 11.4.4 反射干擾的抑制594 11.4.5 微機自動布線注意問題594 11.5 配置去耦電容的方法594 11.5.1 電源去耦595 11.5.2 集成芯片去耦595 11.6 芯片的選用與器件布局596 11.6.1 芯片選用指南596 11.6.2 器件的布局597 11.6.3 時鐘電路的布置598 11.7 多層印制電路板599 11.7.1 多層印制板的結(jié)構(gòu)與特點599 11.7.2 多層印制板的布局方案600 11.7.3 20H原則605 11.8 印制電路板的安裝和板間配線606 第12章 軟件抗干擾原理與方法 12.1 概述607 12.1.1 測控系統(tǒng)軟件的基本要求607 12.1.2 軟件抗干擾一般方法607 12.2 指令冗余技術(shù)608 12.2.1 NOP的使用609 12.2.2 重要指令冗余609 12.3 軟件陷阱技術(shù)609 12.3.1 軟件陷阱609 12.3.2 軟件陷阱的安排610 12.4 故障自動恢復處理程序613 12.4.1 上電標志設定614 12.4.2 RAM中數(shù)據(jù)冗余保護與糾錯616 12.4.3 軟件復位與中斷激活標志617 12.4.4 程序失控后恢復運行的方法618 12.5 數(shù)字濾波619 12.5.1 程序判斷濾波法620 12.5.2 中位值濾波法620 12.5.3 算術(shù)平均濾波法621 12.5.4 遞推平均濾波法623 12.5.5 防脈沖干擾平均值濾波法624 12.5.6 一階滯后濾波法626 12.6 干擾避開法627 12.7 開關(guān)量輸入/輸出軟件抗干擾設計629 12.7.1 開關(guān)量輸入軟件抗干擾措施629 12.7.2 開關(guān)量輸出軟件抗干擾措施629 12.8 編寫軟件的其他注意事項630 附錄 電磁兼容器件選購信息632
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