摘要：設(shè)計并實現(xiàn)了一個USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，給出其硬件設(shè)計方案并討論了相關(guān)技術(shù)細節(jié)， 使其實現(xiàn)USB 接口到EPP接口的相互數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。使僅具有EPP 接口的傳統(tǒng)儀器設(shè)備借助于USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng)擁有USB 總線所提供的即插即用和設(shè)備插架特性， 方便其通過USB 接口靈活接入同時擁有多個外設(shè)的計算機主機系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：USB；EPP；轉(zhuǎn)接系統(tǒng)中圖分類號：TP368.3 文獻標識碼：A文章編號:1008- 0570(2005)11- 2- 0166- 03 在傳統(tǒng)的I/O 模式中，計算機外設(shè)通常映射為CPU 中固定I/O 地址，要求由主機分配一個指定的IRQ 中斷請求。由于PC 機的端口和中斷資源有限，因而使外設(shè)的可擴展性受到局限；同時，隨著電腦應(yīng)用的拓展，PC 機的外設(shè)接口越來越多，外設(shè)對系統(tǒng)資源的獨占性也容易導(dǎo)致系統(tǒng)資源沖突。由于各種外部設(shè)備不斷增加，容易導(dǎo)致各種I/O 沖突。由Intel、Compaq、Microsoft、IBM等廠商所提出的USB 總線標準，基于即插即用和設(shè)備插架技術(shù)，設(shè)備接入時不影響應(yīng)用程序的運行，具有良好的可擴充性和擴展的方便性。目前USB 協(xié)議已經(jīng)發(fā)展到了最新的2.0 版本，可支持峰值傳輸速率為480Mbps 的高速外設(shè)，可提供4～8 個USB 2.0 接口，同時通過USB 集線器（HUB）的擴展還可以支持多達127 個外設(shè)同時連接，基本上解決了各種外設(shè)同時存在同時使用的所有問題。基于USB 接口的上述優(yōu)點，目前的計算機，特別是筆記本計算機基本上都只配備USB 接口，而取消了傳統(tǒng)的串口和并口，這對那些以前購置的需要與計算機進行通信而只有串口或并口的各種儀器的繼續(xù)使用造成了極大的障礙。 針對傳統(tǒng)的數(shù)字化儀器與計算機通信中存在的接口不足的問題，本文設(shè)計了一個USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，使其能夠從計算機的USB 接口接收數(shù)據(jù)，經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換，從USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng)的并行接口EPP 發(fā)送給傳統(tǒng)的儀器設(shè)備；同時也能夠從USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng)的并行接口EPP 接收數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)化為USB 幀格式，并發(fā)送到計算機的USB 接口。從而使僅具有EPP 接口的傳統(tǒng)儀器設(shè)備借助于USB/EPP 轉(zhuǎn)接系統(tǒng)，可以繼續(xù)正常使用。2 USB 總線2.1 USB 系統(tǒng)描述及總線協(xié)議USB 是一種電纜總線，支持在主機和各種即插即用外設(shè)之間進行數(shù)據(jù)傳輸。由主機預(yù)定的標準協(xié)議使各種設(shè)備分享USB 帶寬，當(dāng)其它設(shè)備和主機在運行時，總線允許添加、設(shè)置、使用以及拆除外設(shè)，這為多個儀器設(shè)備共享同一個主計算機提供了可能。USB 協(xié)議采用了管道模型的軟硬件協(xié)議，摒棄了一般外設(shè)協(xié)議的端口映射方式，從而有效地避免了計算機應(yīng)用系統(tǒng)I/O 端口地址沖突。根據(jù)功能劃分，一個USB 系統(tǒng)由三個部分組成：即USB 互連、USB 主機和USB 設(shè)備。圖1 給出了USB系統(tǒng)的通用拓撲結(jié)構(gòu)。
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單片機應(yīng)用技術(shù)選編(9) 目錄 第一章 專題論述1.1 集成電路進入片上系統(tǒng)時代(2)1.2 系統(tǒng)集成芯片綜述(10)1.3 Java嵌入技術(shù)綜述(18)1.4 Java的線程機制(23)1.5 嵌入式系統(tǒng)中的JTAG接口編程技術(shù)(29)1.6 EPAC器件技術(shù)概述及應(yīng)用(37)1.7 VHDL設(shè)計中電路簡化問題的探討(42)1.8 8031芯片主要模塊的VHDL描述與仿真(48)1.9 ISP技術(shù)在數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用(59)1.10 單片機單總線技術(shù)(64)1.11 智能信息載體iButton及其應(yīng)用(70)1.12 基于單片機的高新技術(shù)產(chǎn)品加密方法探討(76)1.13 新一代私鑰加密標準AES進展與評述(80)1.14 基于單片機的實時3DES加密算法的實現(xiàn)(86)1.15 ATA接口技術(shù)(90)1.16 基于IDE硬盤的高速數(shù)據(jù)存儲器研究(98)1.17 模擬比較器的應(yīng)用(102) 第二章 綜合應(yīng)用技術(shù)2.1 閃速存儲器硬件接口和程序設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)(126)2.2 51單片機節(jié)電模式的應(yīng)用(131)2.3 分布式實時應(yīng)用的兩個重要問題(137)2.4 分布式運算單元的原理及其實現(xiàn)方法(141)2.5 用PLD器件設(shè)計邏輯電路時的競爭冒險現(xiàn)象(147)2.6 IRIG?B格式時間碼解碼接口卡電路設(shè)計(150)2.7 一種基于單片機時頻信號處理的實用方法(155)2.8 射頻接收系統(tǒng)晶體振蕩電路的設(shè)計與分析(161)2.9 揭開ΣΔ ADC的神秘面紗(166)2.10 過采樣高階A/D轉(zhuǎn)換器的硬件實現(xiàn)(172)2.11 A/D轉(zhuǎn)換的計算與編程(176)2.12 一種提高單片機內(nèi)嵌式A/D分辨力的方法(179)2.13 單片微型計算機多字節(jié)浮點快速相對移位法開平方運算的實現(xiàn)(182)2.14 單片微型計算機多字節(jié)浮點除法快速掃描運算的實現(xiàn)(186)2.15 DSP芯片與觸摸屏的接口控制(188)第三章 操作系統(tǒng)與軟件技術(shù)3.1 嵌入式系統(tǒng)中的實時操作系統(tǒng)(192)3.2 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)利器——Windows CE操作系統(tǒng)(197)3.3 介紹一種實時操作系統(tǒng)DSP/BIOS(203)3.4 實時操作系統(tǒng)用于嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(212)3.5 實時Linux操作系統(tǒng)初探(217)3.6 Linux網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動程序分析與設(shè)計(223)3.7 在51系列單片機上實現(xiàn)非搶先式消息驅(qū)動機制的RTOS(229)3.8 用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計思想指導(dǎo)匯編語言開發(fā)(236)3.9 單片機高級語言C51與匯編語言ASM51的通用接口(240)3.10 ASM51無參數(shù)化調(diào)用C51函數(shù)的實現(xiàn)(245)3.11 TMS320C3X的匯編語言和C語言及混合編程技術(shù)(249)3.12 TMS320C6000嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化編程的研究(254)3.13 TMS320C54X軟件模擬實現(xiàn)UART技術(shù)(260)3.14 W78E516及其在系統(tǒng)編程的實現(xiàn)(265)3.15 鍵盤鍵入信號軟件處理方法探討(272)3.16 單片機系統(tǒng)中數(shù)字濾波的算法(276)第四章 網(wǎng)絡(luò)、通信與數(shù)據(jù)傳送 4.1 實時單片機通信網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)存管理(284)4.2 CRC16編碼在單片機數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的實現(xiàn)(288)4.3 在VC++中用ActiveX控件實現(xiàn)與單片機的串行通信(293)4.4 利用Windows API函數(shù)構(gòu)造C++類實現(xiàn)串行通信(298)4.5 用Win32 API實現(xiàn)PC機與多單片機的串行通信(304)4.6 GPS接收機與PC機串行通信技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用(311)4.7 TCP/IP協(xié)議問題透析(316)4.8 單片機的MODEM通信(328)4.9 無線串行接口電路設(shè)計(335)4.10 通用無線數(shù)據(jù)傳輸電路設(shè)計(340)4.11 FX909在無線高速MODEM中的應(yīng)用(343)4.12 藍牙——短距離無線連接新技術(shù)(348)4.13 藍牙技術(shù)——一種短距離的無線連接技術(shù)(351)4.14 藍牙芯片及其應(yīng)用(357)4.15 BlueCoreTM01藍牙芯片的特性與應(yīng)用(361)4.16 內(nèi)嵌微控制器的無線數(shù)據(jù)發(fā)射器的特性及應(yīng)用(365)第五章 新器件及其應(yīng)用技術(shù)5.1 一種全新結(jié)構(gòu)的微控制器——Triscend E5(372)5.2 PSD8XXF的在系統(tǒng)編程技術(shù)(376)5.3 PSD813F1及其接口編程技術(shù)(382)5.4 一種優(yōu)越的可編程邏輯器件——ISP器件(387)5.5 ISPPLD原理及其設(shè)計應(yīng)用(393)5.6 ispPAC10在系統(tǒng)可編程模擬電路及其應(yīng)用(397)5.7 在系統(tǒng)可編程器件ispPAC80及其應(yīng)用(404)5.8 采用ispLSI1016設(shè)計高精度光電碼盤計數(shù)器(408)5.9 基于ADμC812的一種儀表開發(fā)平臺(413)5.10 基于P87LPC764的ΣΔ ADC應(yīng)用設(shè)計方法(418)5.11 MP3解碼芯片組及其應(yīng)用(431)5.12 射頻IC卡E5550原理及應(yīng)用(434)5.13 HD7279A鍵盤顯示驅(qū)動芯片及應(yīng)用(439)5.14 基于SPI接口的ISD4104系列語音錄放芯片及其應(yīng)用(444)5.15 解決DS1820通信誤碼問題的方法(450)5.16 數(shù)字電位器在測量放大器中的應(yīng)用(455)第六章 總線及其應(yīng)用技術(shù)6.1 按平臺模式設(shè)計的虛擬I2C總線軟件包VIIC(462)6.2 虛擬I2C總線軟件包的開發(fā)及其應(yīng)用(470)6.3 RS485總線的理論與實踐(479)6.4 RS232至RS485/RS422接口的智能轉(zhuǎn)換器(484)6.5 實用隔離型RS485通信接口的設(shè)計(489)6.6 幾種RS485接口收發(fā)方向轉(zhuǎn)換方法(495)6.7 LonWorks總線技術(shù)及發(fā)展(498)6.8 LonWorks網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的簡單實現(xiàn)(505)6.9 現(xiàn)場總線CANbus與RS485之間透明轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)(509)6.10 居室自動化系統(tǒng)中的X10和CE總線(513)6.11 通用串行總線USB(519)6.12 USB2.0技術(shù)概述(524)6.13 帶通用串行總線USB接口的單片機EZUSB(530)6.14 嵌入式處理器中的慢總線技術(shù)應(yīng)用(536)6.15 SPI串行總線在單片機8031應(yīng)用系統(tǒng)中的設(shè)計與實現(xiàn)(540)第七章 可靠性及安全性技術(shù)7.1 軟件可靠性及其評估(546)7.2 網(wǎng)絡(luò)通信中的基本安全技術(shù)(554)7.3 數(shù)字語音混沌保密通信系統(tǒng)及硬件實現(xiàn)(560)7.4 偽隨機序列及PLD實現(xiàn)在程序和系統(tǒng)加密中的應(yīng)用(565)7.5 增強單片機系統(tǒng)可靠性的若干措施(569)7.6 FPGA中的空間輻射效應(yīng)及加固技術(shù)(573)7.7 一種雙機備份系統(tǒng)的軟實現(xiàn)(577)7.8 計算機系統(tǒng)容錯技術(shù)的應(yīng)用(581)7.9 容錯系統(tǒng)中的自校驗技術(shù)及實現(xiàn)方法(585)7.10 基于MAX110的容錯數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(589)7.11 冗余式時鐘源電路(593)7.12 微機控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)應(yīng)用(599)7.13 單片開關(guān)電源瞬態(tài)干擾及音頻噪聲抑制技術(shù)(604)7.14 單片機應(yīng)用系統(tǒng)程序運行出軌問題研究(608)7.15 分布式系統(tǒng)故障卷回恢復(fù)技術(shù)研究與實踐(613)第八章 典型應(yīng)用實例8.1 基于單片機系統(tǒng)采用DMA塊傳輸方式實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集(620)8.2 GPS數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)計(624)8.3 一種新型非接觸式IC卡識別系統(tǒng)研究(629)8.4 自適應(yīng)調(diào)整增益的單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(633)8.5 利用光纖發(fā)射/接收器對實現(xiàn)遠距離高速數(shù)據(jù)采集(639)8.6 一種頻率編碼鍵盤的設(shè)計與實現(xiàn)(645)8.7 高準確度時鐘程序算法(649)8.8 旋轉(zhuǎn)編碼器的抗抖動計數(shù)電路(652)8.9 利用X9241實現(xiàn)高分辨率數(shù)控電位器(656)8.10 基于AD2S80A的高精度位置檢測系統(tǒng)及其在機器人控制中的應(yīng)用(661)第九章 文章摘要一、專題論述(670)1.1 微控制器的發(fā)展趨勢(670)1.2 系統(tǒng)微集成技術(shù)的發(fā)展(670)1.3 多芯片組件技術(shù)及其應(yīng)用(671)1.4 MCS51和80C51系列單片機(671)1.5 PSD813器件在單片機系統(tǒng)中的應(yīng)用(671)1.6 主輔單片機系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用(671)1.7 一種雙單片機結(jié)構(gòu)的微機控制器(671)1.8 用PC機直接開發(fā)單片機系統(tǒng)(672)1.9 單片機系統(tǒng)大容量存儲器擴展技術(shù)(672)1.10 高性能微處理器性能模型設(shè)計(672)1.11 閃速存儲器的選擇與接口(672)1.12 串行存儲器接口的比較及選擇(672)1.13 移位寄存器分析方法的研究(673)1.14 GPS的時頻系統(tǒng)(673)1.15 一種基于C語言的虛擬儀器系統(tǒng)實現(xiàn)方法(673)1.16 智能家庭網(wǎng)絡(luò)研究綜述(673)1.17 用C51實現(xiàn)電力部多功能電能表通信規(guī)約(674)1.18 測控系統(tǒng)中采樣數(shù)據(jù)的預(yù)處理(674)1.19 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)動態(tài)特性的總體評價(674)1.20 一個高速準確的手寫數(shù)字識別系統(tǒng)(674)1.21 日本理光實時時鐘集成電路發(fā)展歷史及現(xiàn)狀(675)1.22 單片開關(guān)電源的發(fā)展及其應(yīng)用(675)二、綜合應(yīng)用技術(shù)(676)2.1 MCS51系列單片機在SDH系統(tǒng)中的應(yīng)用(676)2.2 公共閃存接口在Flash Memory程序設(shè)計中的應(yīng)用(676)2.3 應(yīng)用IA MMXTM技術(shù)的離散余弦變換(676)2.4 串行實時時鐘芯片DS1302程序設(shè)計中的問題與對策(676)2.5 數(shù)字傳感器及其應(yīng)用(677)2.6 電阻式溫度傳感器的系列化設(shè)計及其應(yīng)用(677)2.7 溫度傳感器及其與微處理器接口(677)2.8 AD7416數(shù)字溫度傳感器及其應(yīng)用(677)2.9 隔離放大器及其應(yīng)用(677)2.10 高速A/D轉(zhuǎn)換器動態(tài)參數(shù)(678)2.11 V/F變換在單片機系統(tǒng)中的應(yīng)用(678)2.12 微處理器內(nèi)嵌式模數(shù)轉(zhuǎn)換器在精密儀器中的應(yīng)用研究(678)2.13 電子秤非線性自動修正方法(678)2.14 光耦傳輸?shù)姆蔷€性校正(678)2.15 高斯濾波器在實時系統(tǒng)中的快速實現(xiàn)(679)2.16 用在系統(tǒng)可編程模擬器件實現(xiàn)雙二階型濾波器(679)2.17 最小二乘法在高精度溫度測量中的應(yīng)用(679)2.18 提高實時頻率測量范圍和精度新方法(679)2.19 具有微控制器的智能儀表設(shè)計與應(yīng)用(679)2.20 用C語言編程的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(680)2.21 大動態(tài)范圍浮點A/D數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計(680)2.22 基于PCI高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(680)2.23 一種基于PC機的高速16位并行數(shù)據(jù)采集接口(680)2.24 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中增強型并行接口（EPP）電路的設(shè)計(681)2.25 用增強型并行接口EPP協(xié)議擴展計算機的ISA接口(681)2.26 基于增強型并行接口EPP的便攜式高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(681)2.27 增強型并行接口EPP協(xié)議及其在CAN監(jiān)控節(jié)點中的應(yīng)用(681)2.28 利用增強型并行接口協(xié)議傳輸圖像文件(681)2.29 用并行接口進行數(shù)據(jù)采集(682)2.30 高信噪比的VFC/DPLL數(shù)據(jù)采集裝置(682)2.31 高精度數(shù)字式轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的研究(682)2.32 用單片機測量相位差的新方法(682)2.33 交流采樣在電力系統(tǒng)中應(yīng)用(682)2.34 同步圖形存儲器IS42G32256的電源與應(yīng)用(683)2.35 IBM?PC處理10MHz高速模擬信號的研究(683)2.36 MCS51系列單片機存儲容量擴展方法(683)2.37 用單片機實現(xiàn)數(shù)字相位變換器的設(shè)計方法(683)2.38 一種新的可重配置的串口擴展方案(683)2.39 VB環(huán)境下對雙端口RAM物理讀寫的實現(xiàn)(684)2.40 雙CPU實現(xiàn)遠程多鍵盤鼠標交互(684)2.41 兩種電阻時間變換器設(shè)計與分析(684)2.42 液晶顯示器的接口和編程技巧(684)2.43 一種簡單的電機變頻調(diào)速方案及其應(yīng)用(684)2.44 基于單片機的火控系統(tǒng)符號產(chǎn)生器電路原理設(shè)計(685)2.45 A/D轉(zhuǎn)換器性能的改善方法(685)2.46 快速小波變換算法與信噪分離(685)2.47 80C196MC/MD單片機多個中斷程序的同步問題(685)三、操作系統(tǒng)及軟件技術(shù)(686)3.1 嵌入式軟件技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展動向(686)3.2 什么是嵌入式實時操作系統(tǒng)(686)3.3 實時多任務(wù)系統(tǒng)中的一些基本概念(686)3.4 一個源碼公開的實時內(nèi)核(687)3.5 Windows CE的實時性分析(687)3.6 串口通信多線程實現(xiàn)的分析(687)3.7 基于中間件的開發(fā)研究(688)3.8 Windows 95下實時控制軟件設(shè)計的研究(688)3.9 Windows NT 4.0下設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)與應(yīng)用(688)3.10 Windows 98 下硬件中斷驅(qū)動程序的開發(fā)(688)3.11 Windows下實時數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)(688)3.12 Win 95 下虛擬設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計開發(fā)(689)3.13 Win 95 環(huán)境下測控軟件中端口讀寫的快速實現(xiàn)(689)3.14 Linux系統(tǒng)中ARP的編程實現(xiàn)技術(shù)(689)3.15 Linux中System V進程通信機制及訪問控制技術(shù)的改進(689)3.16 VC++6.0中動態(tài)創(chuàng)建MSComm控件的問題及對策(689)3.17 在Visual Basic下使用I/O接口程序(690)3.18 VB應(yīng)用程序速度的優(yōu)化技術(shù)(690)3.19 嵌入式實時操作系統(tǒng)在機車微機測控軟件開發(fā)中的應(yīng)用(690)3.20 結(jié)構(gòu)化程序方法在匯編語言中的應(yīng)用(690)3.21 AVR單片機編程特性的應(yīng)用研究(690)3.22 一種有效的51系列單片機軟件仿真器(691)3.23 PIC單片機軟件模擬仿真時輸入信號的激勵方式(691)3.24 基于LabVIEW的分布式VXI儀器教學(xué)實驗系統(tǒng)設(shè)計(691)四、網(wǎng)絡(luò)、通信及數(shù)據(jù)傳輸(692)4.1 單片機網(wǎng)絡(luò)的組成與控制(692)4.2 實現(xiàn)ARINC 429數(shù)字信息傳輸?shù)姆桨冈O(shè)計(692)4.3 結(jié)合電力線載波和電話通信的報警網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(692)4.4 網(wǎng)絡(luò)電子密碼鎖監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)(692)4.5 IRIG?E標準FM?FM解調(diào)器的有關(guān)技術(shù)(693)4.6 基于TCP/IP的多媒體通信實現(xiàn)(693)4.7 基于TCP/IP的多線程通信及其在遠程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用(693)4.8 基于Internet的遠程測控技術(shù)(693)4.9 Windows 95串行通信的幾種方式及編程(693)4.10 在Windows 95下PC機和單片機的串行通信(693)4.11 基于80C196KC微處理器的高速串行通信(694)4.12 使用PC機并行口與下位單片機通信的方法(694)4.13 雙向并口通信的開發(fā)(694)4.14 DSP和計算機并口的高速數(shù)據(jù)通信(694)4.15 一種高可靠性的PC機與單片機間的串行通信方法(694)4.16 單片機與PC機串行通信的實現(xiàn)方法(695)4.17 89C51單片機I/O口模擬串行通信的實現(xiàn)方法(695)4.18 TMS320C50與PC機高速串行通信的實現(xiàn)(695)4.19 DSP和PC機的異步串行通信設(shè)計(695)4.20 基于MCS單片機與PC機串行通信電平轉(zhuǎn)換(695)4.21 一種簡單的光電隔離RS232電平轉(zhuǎn)換接口設(shè)計(695)4.22 ISA總線工業(yè)控制機與單片機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換(696)4.23 RS232/422/485綜合接口(696)4.24 基于RS485接口的單片機串行通信(696)4.25 在VC++中利用ActiveX控件開發(fā)串行通信程序(696)4.26 上位機和多臺下位機的485通信(696)4.27 計算機與CAN通信的一種方法(697)4.28 用VB語言實現(xiàn)對端口I/O的訪問(697)4.29 異種單片機共享片外存儲器及其與微機通信的方法(697)4.30 單片機與MODEM接口技術(shù)及其在智能儀器中的應(yīng)用研究(697)4.31 采用MCS51單片機實現(xiàn)CPFSK調(diào)制(697)4.32 一種新型編碼芯片及其驅(qū)動程序的設(shè)計方案(698)4.33 DTMF遠程通信的軟硬件實現(xiàn)技術(shù)(698)4.34 采用DTMF方式通信的電度表管理系統(tǒng)(698)4.35 基于TAPI的電話語音系統(tǒng)設(shè)計方法(698)4.36 語音芯片APR9600及其在電話遙控系統(tǒng)中的應(yīng)用(699)4.37 串行紅外收發(fā)模塊及其控制器在紅外抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用(699)4.38 HSP50214B PDC及其在軟件無線電中的應(yīng)用(699)4.39 變速率CDMA系統(tǒng)軟件無線電多用戶接收機(699)五、新器件及應(yīng)用技術(shù)(700)5.1 全幀讀出型面陣CCD光電傳感器在圖像采集中的應(yīng)用(700)5.2 光電碼盤四倍頻分析(700)5.3 H8/300H系列單片機及其應(yīng)用(700)5.4 PIC 16F877單片機的鍵盤和LED數(shù)碼顯示接口(700)5.5 PIC16F877單片機實現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換的兩種方法(701)5.6 P89C51RX2 的PCA原理及設(shè)計(701)5.7 ADμC812中串口及其應(yīng)用(701)5.8 INTEL96系列單片機中若干問題的討論(701)5.9 關(guān)于INTEL96系列單片機中HSO事件的設(shè)置(701)5.10 MAX3100與PIC16C5X系列單片機的接口設(shè)計(702)5.11 單片MODEM芯片在遠程數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用(702)5.12 MX919在無線高速MODEM中的應(yīng)用(702)5.13 高速串行數(shù)據(jù)收發(fā)器CY7B923/933及應(yīng)用(702)5.14 雙口RAM與FIFO芯片在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中應(yīng)用的比較(702)5.15 MAX202E在串行通信中的應(yīng)用(703)5.16 線性隔離放大器ISO122的原理及應(yīng)用(703)5.17 AD606對數(shù)放大器的研究與應(yīng)用(703)5.18 電流/電壓轉(zhuǎn)換芯片MAX472在永磁直流電動機虛擬測試系統(tǒng)中的應(yīng)用… (703)5.19 高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD676的原理及應(yīng)用(703)5.20 DS2450 A/D轉(zhuǎn)換器的特性與應(yīng)用(704)5.21 80C196KC內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器的使用(704)5.22 一種16～24位分辨率D/A轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(704)5.23 串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543與TMS320C25的接口及編程(704)5.24 A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135積分特性應(yīng)用(704)5.25 高精度A/D轉(zhuǎn)換器AD7711A及應(yīng)用(705)5.26 多路A/D轉(zhuǎn)換器AD7714及其與M68HC11單片機接口技術(shù)(705)5.27 用AD7755設(shè)計的低成本電能表(705)5.28 20位Σ?Δ立體聲ADA電路TLC320AD75C的接口電路設(shè)計(705)5.29 24位A/D轉(zhuǎn)換器ADS1210/1211及其應(yīng)用(706)5.30 模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7705及其接口電路(706)5.31 串行A/D轉(zhuǎn)換器ADS7812與單片機的接口技術(shù)(706)5.32 串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC548/549及其應(yīng)用(706)5.33 采樣率可變16通道16位隔離A/D電路(706)5.34 TLC549在交流有效值測量中的應(yīng)用(707)5.35 溫度傳感器DS18B20的特性及程序設(shè)計方法(707)5.36 DS1820及其高精度溫度測量的實現(xiàn)(707)5.37 采用DS1820的電弧爐爐底溫度監(jiān)測系統(tǒng)(707)5.38 并行實時時鐘芯片DS12887及其應(yīng)用(707)5.39 利用實時時鐘X1203開啟單片機系統(tǒng)(708)5.40 時鐘芯片DS1302及其在數(shù)據(jù)記錄中的應(yīng)用(708)5.41 串行顯示驅(qū)動器PS7219及與單片機的接口技術(shù)(708)5.42 MAX7219在PLC中的應(yīng)用(708)5.43 一種實用的LED光柱顯示器驅(qū)動方法(708)5.44 基于電能測量芯片ADE7756的智能電度表設(shè)計(709)5.45 TSS721A在自動抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用(709)5.46 電流傳感放大器MAX471/MAX472的原理及應(yīng)用(709)5.47 8XC552模數(shù)轉(zhuǎn)換過程及其自動調(diào)零機制(709)5.48 旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)字轉(zhuǎn)換器AD2S83在伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用(709)5.49 具有串行接口的I/O擴展器EM83010及其應(yīng)用(710)5.50 新型LED驅(qū)動器TEC9607及其應(yīng)用(710)5.51 新型語音識別電路AP7003及其應(yīng)用(710)六、總線技術(shù)(711)6.1 現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用展望(711)6.2 CAN總線點對點通信應(yīng)用研究(711)6.3 基于CAN總線的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)研究(711)6.4 基于CAN總線的分布式數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)(711)6.5 基于CAN總線的分布式鋁電解智能系統(tǒng)(711)6.6 CAN總線在通信電源監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用(712)6.7 CAN總線在弧焊機器人控制系統(tǒng)中的應(yīng)用(712)6.8 CAN總線及其在噴漿機器人中的應(yīng)用(712)6.9 基于CAN控制器的單片機農(nóng)業(yè)溫室控制系統(tǒng)的設(shè)計(712)6.10 現(xiàn)場總線國際標準與LonWorks在智能電器中的應(yīng)用(712)6.11 基于LON總線技術(shù)的暖通空調(diào)控制系統(tǒng)(712)6.12 通用串行總線（USB）及其芯片的使用(713)6.13 USB在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用(713)6.14 用MC68HC05JB4開發(fā)USB外設(shè)(713)6.15 8x930Ax/Hx USB控制器芯片及其在數(shù)字音頻中的應(yīng)用(713)6.16 基于MC68HC（9）08JB8芯片的USB產(chǎn)品——鍵盤設(shè)計(713)6.17 I2 C總線在LonWorks網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的應(yīng)用(714)6.18 Neuron3150的并行I/O接口對象及其應(yīng)用(714)6.19 新型串行E2PROM 24LC65在LonWorks節(jié)點中的應(yīng)用(714)6.20 利用I2C總線實現(xiàn)DSP對CMOS圖像傳感器的控制(714)6.21 在I2C總線系統(tǒng)中擴展LCD顯示器(714)6.22 基于Windows環(huán)境的GPIB接口設(shè)計實現(xiàn)(714)6.23 微機PCI總線接口的研究與設(shè)計(715)6.24 通用串行總線（USB）原理及接口設(shè)計(715)6.25 CAN總線與1553B總線性能分析比較(715)6.26 利用USB接口實現(xiàn)雙機互聯(lián)通信(715)6.27 一種帶USB接口的便攜式語音采集卡的設(shè)計(715)七、可靠性技術(shù)(716)7.1 電磁干擾與電磁兼容設(shè)計(716)7.2 計算機的防電磁泄漏技術(shù)(716)7.3 低輻射計算機系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)(716)7.4 靜電測量及其程序設(shè)計(716)7.5 電子產(chǎn)品生產(chǎn)中的靜電防護技術(shù)(716)7.6 電子測控系統(tǒng)中的屏蔽與接地技術(shù)(717)7.7 微機控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)(717)7.8 如何提高單片機應(yīng)用產(chǎn)品的抗干擾能力(717)7.9 工業(yè)控制計算機系統(tǒng)中的常見干擾及處理措施(717)7.10 GPS用于軍用導(dǎo)航中的抗干擾和干擾對抗研究(717)7.11 基于開放式體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控機床可靠性及抗干擾設(shè)計(717)7.12 變頻器應(yīng)用技術(shù)中的抗干擾問題(718)7.13 單片機的軟件可靠性編程(718)7.14 單片微機的軟件抑噪方案(718)7.15 SmartLock并口單片機軟件狗加密技術(shù)(718)7.16 單片機系統(tǒng)中復(fù)位電路可靠性設(shè)計(718)7.17 測控系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全存儲的實用技術(shù)(718)7.18 高精度儀表信號隔離電路設(shè)計(719)7.19 基于AT89C2051單片機的防誤操作智能鎖(719)7.20 Email的安全問題與保護措施(719)7.21 雙機容錯系統(tǒng)的一種實現(xiàn)途徑(719)7.22 單片機應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾設(shè)計綜述(719)7.23 微機控制系統(tǒng)中的干擾及其抑制方法(720)7.24 智能儀表的抗干擾和故障診斷(720)八、應(yīng)用實踐(721)8.1 AT89C51在銀行利率顯示屏中的應(yīng)用(721)8.2 基于8xC196MC實現(xiàn)的磁鏈軌跡跟蹤控制(721)8.3 基于80C196KC的開關(guān)磁阻電機測試系統(tǒng)(721)8.4 80C196KB單片機在繞線式異步電動機啟動控制中的應(yīng)用(721)8.5 GPS時鐘系統(tǒng)(721)8.6 一種由AT89C2051單片微機實現(xiàn)的功率因數(shù)補償裝置(722)8.7 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)芯片ADμC812及其在溫度監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用(722)8.8 用AVR單片機實現(xiàn)蓄電池剩余電量的測量(722)8.9 基于SA9604的多功能電度表(722)8.10 數(shù)字正交上變頻器AD9856的原理及其應(yīng)用(722)8.11 基于MC628的可變參數(shù)PID控制方法的實現(xiàn)(723)8.12 Windows 98下遠程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(723)8.13 一種新式微流量計的研究(723)8.14 一種便攜式多通道精密測溫儀(723)8.15 一種高精度定時器的設(shè)計及其應(yīng)用(723)8.16 智能濕度儀設(shè)計(724)8.17 固態(tài)數(shù)字語音記錄儀的設(shè)計與實現(xiàn)(724)8.18 多功能語音電話答錄器的設(shè)計(724)8.19 白熾燈色溫測量裝置電路設(shè)計(724)8.20 交直流供電無縫連接電源控制系統(tǒng)設(shè)計(724)8.21 小型電磁輻射敏感度自動測試系統(tǒng)的設(shè)計(725)8.22 生物電極微電流動態(tài)檢測裝置(725)8.23 二種鉑電阻4～20 mA電流變送器電路(725)8.24 基于單片機的智能型光電編碼器計數(shù)器(725)8.25 嵌入式系統(tǒng)中利用RS232C串口擴展矩陣式鍵盤(725)8.26 電壓矢量控制PWM波的一種實時生成方法(725)8.27 便攜式電能表校驗裝置現(xiàn)場使用分析(726)8.28 用單片機實現(xiàn)大型電動機的在線監(jiān)測(726)8.29 PLC在L型管彎曲機電控系統(tǒng)中的應(yīng)用(726)8.30 用EPROM實現(xiàn)步進電機的控制(726)8.31 一種手持設(shè)備的智能卡實現(xiàn)技術(shù)(726)8.32 鈔票顏色識別系統(tǒng)的設(shè)計(727)8.33 數(shù)字鎖相環(huán)在位置檢測中的應(yīng)用(727)九、DSP及其應(yīng)用技術(shù)(728)9.1 數(shù)字信號處理器DSPs的發(fā)展(728)9.2 用TMS320C6201實現(xiàn)多路ITU?T G.728語音編碼標準(728)9.3 采用DSP內(nèi)核技術(shù)進行語音壓縮開發(fā)(728)9.4 TMS320C80與存儲器接口分析(728)9.5 TMS320C32浮點DSP存儲器接口設(shè)計(728)9.6 TMS320VC5402 DSP的并行I/O引導(dǎo)裝載方法研究(729)9.7 TMS320C30系統(tǒng)與PC104進行雙向并行通信的方法(729)9.8 基于TMS320C6201的G.723.1多通道語音編解碼的實現(xiàn)(729)9.9 基于TMS320C6201的多通道信號處理平臺(729)9.10 基于兩片TMS320C40的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(729)9.11 使用TMS320C542構(gòu)成數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)(730)9.12 基于TMS320C32的視覺圖像處理系統(tǒng)(730)9.13 用ADSP?2181和MC68302實現(xiàn)MPEG?2傳送復(fù)用器(730)9.14 基于DSP的PC加密卡(730)9.15 TMS320C2XX及其在寬帶恒定束寬波束形成器中的應(yīng)用(730)9.16 DS80C320單片機在無人機測控數(shù)據(jù)采編器中的應(yīng)用(731)9.17 基于TMS320F206 DSP的圖像采集卡設(shè)計(731)9.18 基于定點DSP的實時語音命令識別模塊(731)9.19 基于TMS320C50的語音頻譜分析儀(731)9.20 利用DSP實現(xiàn)的專用數(shù)字錄音機(731)9.21 基于DSP的全數(shù)字交流傳動系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計(732)9.22 ADSP2106x中DMA的應(yīng)用(732)9.23 軟件無線電中DSP應(yīng)用模式的分析(732)9.24 快速小波變換在DSP中的實現(xiàn)方法(732)十、PLD及EDA技術(shù)應(yīng)用(733)10.1 可編程器件實現(xiàn)片上系統(tǒng)(733)10.2 VHDL語言在現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)中的應(yīng)用(733)10.3 用VHDL設(shè)計有限狀態(tài)機的方法(733)10.4 ISP-PLD在數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用(733)10.5 基于FPGA技術(shù)的新型高速圖像采集(734)10.6 Protel 99SE電路仿真(734)10.7 可編程邏輯器件（PLD）在電路設(shè)計中的應(yīng)用(734)10.8 基于FPGA的全數(shù)字鎖相環(huán)路的設(shè)計(734)10.9 基于EPLD器件的一對多打印機控制器的研制(734)10.10 一種VHDL設(shè)計實現(xiàn)的有線電視機頂盒信源發(fā)生方案(735)10.11 一種并行存儲器系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)(735)10.12 SDRAM接口的VHDL設(shè)計(735)10.13 采用ISP器件設(shè)計可變格式和可變速率的通信數(shù)字信號源(735)10.14 利用FPGA技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字通信中的交織器和解交織器(735)10.15 XC9500系列CPLD遙控編程的實現(xiàn)(736)10.16 PLD器件在紅外遙控解碼中的應(yīng)用(736)10.17 利用XCS40實現(xiàn)小型聲納的片上系統(tǒng)集成(736)10.18 可編程邏輯器件的VHDL設(shè)計技術(shù)及其在航空火控電子設(shè)備中的應(yīng)用… (736)10.19 DSP+FPGA實時信號處理系統(tǒng)(736)10.20 CPLD在IGBT驅(qū)動設(shè)計中的應(yīng)用(737)10.21 基于FPGA的FIR濾波器的實現(xiàn)(737)10.22 用可編程邏輯器件取代BCD?二進制轉(zhuǎn)換器的設(shè)計方法(737)
標簽： 單片機 應(yīng)用技術(shù)
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基于多點網(wǎng)絡(luò)的水廠自動監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works劉 美 俊(湖南工程學(xué)院，湘潭411101)摘要針對水廠工作水泵多、現(xiàn)場離控制站距離遠的特點，提出了一種基于MPI多點網(wǎng)絡(luò)的自動監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方法，分析了系統(tǒng)的工作原理，介紹了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的采集與處理、主站與從站的通信原理以及系統(tǒng)軟件的設(shè)計。由于這種系統(tǒng)的主、從站PLC之間采用MPI網(wǎng)絡(luò)通信，具有運行可靠、性能價格比高的特點，所以適用于中小規(guī)模水廠的分布式監(jiān)控場合。關(guān)鍵詞多點網(wǎng)絡(luò)主站從站監(jiān)控系統(tǒng)Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ，manyp umpsin o perationa ndth ep umps， farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is， suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem 自來 水 廠 的自動控制系統(tǒng)一般分為兩大部分，一對組態(tài)硬件要求較高，投資較大。相對而言，MPI網(wǎng)是水源地深水泵的工作控制，一是水廠區(qū)變頻恒壓供絡(luò)速度可達187.5 M bps，通過一級中繼器傳輸距離可水控制，兩部分的實際距離通常都比較遠。某廠水源達Ikm 。根據(jù)水廠的具體情況，確定以MPI方式組地有3臺深井泵給水廠區(qū)的蓄水池供水。水廠區(qū)的成網(wǎng)絡(luò)，主站PLC為S7-300系列的CPU3121FM，從任務(wù)是對水池的水進行消毒處理后，通過加壓泵向管站為S7-200系列的CPU222。這樣既滿足了系統(tǒng)要路恒壓供水。選用Siemens公司的S7系列可編程控求，又相對于Profibus網(wǎng)絡(luò)節(jié)省了三分之一的成本，制器(PLC)和上位機組成實時數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)， 這種分布式監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的性能價格比。系統(tǒng)對深水泵進行遠程控制，對供水泵采用變頻器進行恒中PLC的物理層采用RS - 485接口，網(wǎng)絡(luò)延伸選用壓控制以保證整個水廠的電機設(shè)備安全、可靠地運帶防雷保護的中繼器，使系統(tǒng)的安全運行得到了保行。證。MPI網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。1 多點網(wǎng)絡(luò)(NWI)監(jiān)控系統(tǒng)的組成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多點網(wǎng)絡(luò)與Profibus現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)兩種組網(wǎng)方式。Profibus現(xiàn)場總線的應(yīng)用目前較為普遍，通用性較好，它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA組成。Profibus - DP型用于分散外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率為9.6kbps一12Mbps，主要用于現(xiàn)場控制器與分散1/0之間的通信，可滿足交直流調(diào)速系統(tǒng)快速響應(yīng)的時間要求，特別適合于加工自動化領(lǐng)域的應(yīng)用;Profibus - FMS主要解決車間級通信問題，完成中等傳輸速度的循環(huán)或非循環(huán)數(shù)據(jù)交換任務(wù)，適用于紡織、樓宇自動化、可編程控制器、低壓開關(guān)等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，適用于過程自動化的總線類型。
標簽： 多點 網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)設(shè)計 自動監(jiān)控
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本章主要介紹51系列單片機系統(tǒng)擴展問題，在本章中要研究較多的硬件方面及硬軟結(jié)合方面的問題，本章與第一章關(guān)系密切，在學(xué)習(xí)本章內(nèi)容之前，要先明確51系列單片機本身的系統(tǒng)資源，可先復(fù)習(xí)一下前面幾章的有關(guān)單片機硬件組成方面的內(nèi)容。 本章將介紹以下具體內(nèi)容： 系統(tǒng)擴展的含義、單片機的地址總線和數(shù)據(jù)總線、常見系統(tǒng)擴展電路舉例。§7.0 前言 1.系統(tǒng)擴展的含義 單片機中雖然已經(jīng)集成了CPU、I/O口、定時器、中斷系統(tǒng)、存儲器等計算機的基本部件（即系統(tǒng)資源），但是對一些較復(fù)雜應(yīng)用系統(tǒng)來說有時感到以上資源中的一種或幾種不夠用，這就需要在單片機芯片外加相應(yīng)的芯片、電路，使得有關(guān)功能得以擴充，我們稱為系統(tǒng)擴展（即系統(tǒng)資源的擴充）。 2.系統(tǒng)擴展分類----單一功能的擴展 綜合功能的擴展3.系統(tǒng)擴展需要解決的問題---- 單片機與相應(yīng)芯片的接口電路連接（即地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線的連接）與編程。4.單片機的地址總線和數(shù)據(jù)總線 51系列單片機沒有專用的對外地址總線和數(shù)據(jù)總線，其P0口和P2口既是通用I/O口，同時P0口還是分時復(fù)用的雙向數(shù)據(jù)總線和低8位地址總線（一般需要加一級鎖存器），而P2口則是高8位地址總線5.常見系統(tǒng)擴展電路（1）單一功能的系統(tǒng)擴展 存儲器的擴展（程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、E2PROM ） 外部中斷源的擴展（簡單門電路） 并行口的擴展（8155）（2）綜合功能的擴展 外部RAM、定時器、并行口擴展（8155） 存儲器、并行口、定時器擴展（多芯片）7.1.1 程序存儲器的擴展.程序存儲器的作用----存放程序代碼或常數(shù)表格 .擴展時所用芯片----一般用只讀型存儲器芯片（可以是EPROM、E2PROM、 FLASH芯片等）。 .擴展電路連接 ---- 用EPROM 2764擴展程序存儲器。 .存儲器地址分析----究竟單片機輸出什么地址值時，可以指向存儲器中的某一單元。
標簽： MCS 51 單片機 系統(tǒng)擴展
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單片機應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù):第1章 電磁干擾控制基礎(chǔ). 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(shè)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(dǎo)耦合14 1.5.2 感應(yīng)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(yīng)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(dǎo)線阻抗與線間耦合27 2.2.1 導(dǎo)體交直流電阻的計算27 2.2.2 導(dǎo)體電感量的計算29 2.2.3 導(dǎo)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(xué)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(fù)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(shè)計59 3.1.1 元件的選擇準則59 3.1.2 元件的降額設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)用166 4.6.1 雙絞線的抗干擾原理166 4.6.2 雙絞線的應(yīng)用168 4.7 信號線間的串?dāng)_及抑制169 4.7.1 線間串?dāng)_分析169 4.7.2 線間串?dāng)_的抑制173 4.8 信號線的選擇與敷設(shè)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(dǎo)線的阻抗分析175 4.8.4 信號線的敷設(shè)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(shè)計 5.1 單片機主機單元組成特點186 5.1.1 80C51最小應(yīng)用系統(tǒng)186 5.1.2 低功耗單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)187 5.2 總線的可靠性設(shè)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(fù)位電路設(shè)計201 5.6.1 復(fù)位電路RC參數(shù)的選擇201 5.6.2 復(fù)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(fù)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(shè)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(yīng)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(shè)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(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)用518 10.3 EMI濾波器模塊519 10.3.1 濾波器模塊基礎(chǔ)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(shè)計方案564 第11章 印制電路板的抗干擾設(shè)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(yīng)用583 11.2 印制板布線設(shè)計基礎(chǔ)585 11.2.1 印制板導(dǎo)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(shè)計590 11.3.1 降低接地阻抗的設(shè)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?dāng)_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(fù)處理程序613 12.4.1 上電標志設(shè)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(fù)位與中斷激活標志617 12.4.4 程序失控后恢復(fù)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(shè)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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TMS320F28335DSP在電力電子變流器中、性能優(yōu)勢分析
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Xilinx UltraScale™ 架構(gòu)針對要求最嚴苛的應(yīng)用，提供了前所未有的ASIC級的系統(tǒng)級集成和容量。 UltraScale架構(gòu)是業(yè)界首次在All Programmable架構(gòu)中應(yīng)用最先進的ASIC架構(gòu)優(yōu)化。該架構(gòu)能從20nm平面FET結(jié)構(gòu)擴展至16nm鰭式FET晶體管技術(shù)甚至更高的技術(shù)，同 時還能從單芯片擴展到3D IC。借助Xilinx Vivado®設(shè)計套件的分析型協(xié)同優(yōu)化，UltraScale架構(gòu)可以提供海量數(shù)據(jù)的路由功能，同時還能智能地解決先進工藝節(jié)點上的頭號系統(tǒng)性能瓶頸。 這種協(xié)同設(shè)計可以在不降低性能的前提下達到實現(xiàn)超過90%的利用率。 UltraScale架構(gòu)的突破包括： • 幾乎可以在晶片的任何位置戰(zhàn)略性地布置類似于ASIC的系統(tǒng)時鐘，從而將時鐘歪斜降低達50% • 系統(tǒng)架構(gòu)中有大量并行總線，無需再使用會造成時延的流水線，從而可提高系統(tǒng)速度和容量 • 甚至在要求資源利用率達到90%及以上的系統(tǒng)中，也能消除潛在的時序收斂問題和互連瓶頸 • 可憑借3D IC集成能力構(gòu)建更大型器件，并在工藝技術(shù)方面領(lǐng)先當(dāng)前行業(yè)標準整整一代 • 能在更低的系統(tǒng)功耗預(yù)算范圍內(nèi)顯著提高系統(tǒng)性能，包括多Gb串行收發(fā)器、I/O以及存儲器帶寬 • 顯著增強DSP與包處理性能 賽靈思UltraScale架構(gòu)為超大容量解決方案設(shè)計人員開啟了一個全新的領(lǐng)域。
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