基于中穎SH79F164單片機的電子血壓計應用:電子血壓計因具有無創性、操作簡單、攜帶方面等優點,目前得到廣泛的應用和推廣。無創檢測血壓的方法很多,如柯氏音法,測振法,超聲法、雙袖帶法、恒定袖帶法、逐拍跟蹤法、張力定測法和恒定容積法等。其中測振法就是我們常說的示波法,由于具有較好的抗干擾能力,能比較可靠地判斷血壓、實現血壓的自動檢測而成為無創血壓的主流。目前國內外大多數電子血壓計都采用示波法。示波法的原理同柯氏音法,也需要充氣袖套來阻斷動脈流,但在放氣過程中不是檢測柯氏音,而是檢測氣袖內氣體的振蕩波(測振法由此得名),這些振蕩波是袖帶與動脈耦合的結果,源于心血管周期內血管壁由于收縮舒張引起的壓力脈動。理論計算和實踐均證明此振蕩波的幅度有一定的規律,與動脈收縮壓、平均壓以及舒張壓有一定的函數關系。針對示波法,本文將詳細介紹基于中穎電子SH79F164 單片機的血壓計系統方案與軟硬件實現。 在硬件電路設計方面,筆者參考了大量的資料,最終選定SH79F164 單片機作為主控IC。其理由是SH79F164 內建資源豐富,既能節省大量外圍器件,又方便系統調試。SH79F164 內建資源主要有:可編程儀表放大器(PGA)、帶通濾波器、固定增益放大器、恒流源放大器、10 位A/D 轉換器、時基定時器(RTC)。硬件部分構成:壓力傳感器、SH79F164 單片機、LCD、袖套、充氣泵、放氣閥、按鍵等(見圖3)。
上傳時間: 2013-10-23
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匯編語言在數據處理中應用(自學)1、數值轉換中應用 數據輸入/輸出時的轉換2、串操作中應用 串移動、串搜索、串比較、 串插入、串刪除3、代碼轉換中應用 ASCII碼 BCD碼 二進數 BCD碼 4、算術運算 在這一部分,我們將匯編語言在數據處理中的應用集中起來給大家,其中有些程序在11章中已經介紹過。
上傳時間: 2013-10-23
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為了提高測量的可靠性,對測量系統進行抗干擾設計是必不可少的。將硬件抗干擾技術和軟件抗干擾技術結合起來應用于基于微機的精密電感測微系統中。提出了通過從電路合理的布局布線和元器件的篩選以及軟件的數字濾波和零點處理等措施來達到抗干擾的目的。最后通過實驗表明了采用這些措施之后,測量儀器的可靠性和穩定性得到了很大的提高。關健詞:硬件抗干擾軟件杭干擾電感測微儀
上傳時間: 2013-10-08
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在單片機應用開發中,代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著 工程師。為幫助工程師解決單片機設計上的難題,《電子工程專輯》網站特邀Holtek香 港分公司工程部處長鄧宏杰先生擔任《單片機應用編程技巧》專題討論的嘉賓,與廣大 設計工程師交流單片機設計開發經驗。現根據論壇中的討論歸納出單片機開發中應掌握 的幾個基本技巧。一、 如何提高C語言編程代碼的效率鄧宏杰指出,用C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。他強調:“ 如果使用C編程時,要達到最高的效率,最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數,這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的 時候,使用編譯效率最高的語句。” 他指出,各家的C編譯器都會有一定的差異,故編譯效率也會有所不同,優秀的嵌入式系統C編譯器代碼長度和執行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20%。他說:“對于復雜而開發時間緊的項目時,可以采用C語言,但前提是要求你對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉,特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言,但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差別的,特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解,那么調試起來問題就會很 多,反而導致執行效率低于匯編語言。” 二、 如何減少程序中的bug? 對于如何減少程序的bug,鄧宏杰給出了一些建議,他指出系統運行中應考慮的超范圍管理參數有: 1.物理參數。這些參數主要是系統的輸入參數,它包括激勵參數、采集處理中的運行參 數和處理結束的結果參數。合理設定這些邊界,將超出邊界的參數都視為非正常激勵或 非正常回應進行出錯處理。 2.資源參數。這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源,如記憶體容量、 存儲單元長度、堆疊深度。在程式設計中,對資源參數不允許超范圍使用。 3.應用參數。這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。如E2PROM的擦 寫次數與資料存儲時間等應用參數界限。 4.過程參數。指系統運行中的有序變化的參數。
上傳時間: 2013-10-21
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語音編解碼芯片MT8965在ALU中的應用::MT8965是一種功能較強的語音編解碼芯片,它采用( 律編碼,可通過控制總線接收從處理器.發出的控制信號來寫控制寄存器,從而控制驅動輸出信號。文章介紹了MT8965的性能特點及其在ALU中的應用。
上傳時間: 2013-10-10
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作為嵌入式系統主控單元——單片機,其軟件往往是一個微觀的實時操作系統,且大部分是為某種應用而專門設計的。系統程序有實時過程控制或實時信息處理的能力,要求能夠及時響應隨機發生的外部事件并對該事件做出快速處理。而分時操作系統卻是把CPU的時間劃分成長短基本相同的時間區間,即“時間片”,通過操作系統的管理,把這些時間片依次輪流地分配給各個用戶使用。如果某個作業在時間片結束之前,整個任務還沒有完成,那么該作業就被暫停下來,放棄CPU,等待下一輪循環再繼續做。此時CPU又分配給另一個作業去使用。由于計算機的處理速度很快,只要時間片的間隔取得適當,那么一個用戶作業從用完分配給它的一個時間片到獲得下一個CPU時間片,中間有所“停頓”;但用戶察覺不出來,好像整個系統全由它“獨占”似的。分時操作系統主要具有以下3個特點:① 多路性。用戶通過各自的終端,可以同時使用一個系統。② 及時性。用戶提出的各種要求,能在較短或可容忍的時間內得到響應和處理。③ 獨占性。在分時系統中,雖然允許多個用戶同時使用一個CPU,但用戶之間操作獨立,互不干涉。分時操作系統主要是針對小型機以上的計算機提出的。一般而言,微處理器(MPU)驅動的通用計算機,系統設計人員對每一臺的最終具體應用都是不得而知的,因此,在價格允許的情況下,硬件設計務求CPU時鐘盡可能的快;計算及管理能力盡可能的強;程序和數據存儲器的容量盡可能的大;各種計算機外設的配接盡可能的詳盡等等,特別是采用分時操作系統的機器,因為是一機多用戶的管理系統,它的要求就更高了。相對而言,微控制器(MCU)俗稱單片機,是一個單片集成系統,它將這些或那些計算機所需的外設,諸如程序和數據存儲器、端口以及有關的子系統集成到一片芯片上。從硬件上,單片機系統與采用分時操作系統的計算機系統是無法比擬的。但是,在單片機系統的設計中,設計人員對其最終具體應用是一清二楚的,它的使用環境相對是單一固定的。所控制的過程的可預見性為分時系統思想的實現提供了可能性。具體一點就是:雖然單片機的CPU速度較低,但其任務是可預見的,這樣作業調度將變得簡單而無須占用很多的CPU時間,同時“時間片”的設計是具體而有針對性的,因此可變得很有效。一、單片機分時系統的設計單片機系統往往是一個嵌入式的控制系統,因此目前絕大部分的單片機系統還是一實時系統。能夠真正體現分時系統的設計思想的往往是那些多路重復檢測控制系統。即便是在這些多路重復檢測控制系統中,它的實時性也是非常重要的。也就是說,在單片機系統中應用了分時系統設計思想,但其及時性應首先進行考慮。
上傳時間: 2013-12-23
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80C51單片機由于功能全面、開發工具較為完善、衍生產品豐富、大量的設計資源可以繼承和共享,得到廣泛的應用。我們設計的一款手持線PDA產品,也選擇80C51單片機作為主、輔CPU,還具備點陣液晶顯示屏、導電橡膠鍵盤、雙IC卡接口、EEPROM存儲器、實時時鐘和串行通信口。由于使用80C51單片機開發,高級語言編程,大大降低了設計的技術風險,產品在較短的時間內就推向了市場。但是,同一些低速的微控制器(如4位單片機)和高速的RISC處理器相比,80C51單片機在功耗上沒有優勢。為了在PDA類產品中發揮80C51單片機的上述特長,我們通過采取軟、硬件配合的一系列措施,加強低電壓、低功耗設計,取得了良好的效果。該機使用一顆3V鈕扣式鋰電池,開機時工作電池小于4mA,瞬間最大工作電流小于20mA,瞬間最大工作電流小于20mA,關機電流小于2μA。一顆電池可以使用較長的時間,達到滿意的設計指標。一、低電壓低功耗設計理論在一個器件中,功耗通常用電流消耗來表示。下式表明消耗的電池與器件特性之間的關系:Icc = C ∫ Vda ≈ ΔV · C · f (1)式中:Icc是器件消耗的電流;Δ是電壓變化的幅值;C是器件電容和輸出容性負載的大小;f是器件運行頻率。從公式(1)可以得到降低系統功耗的理論依據。將器件供電電壓從5V降低3V,可以至少降低40%的功耗。降低器件的工作頻率,也能成比例地降低功耗。
上傳時間: 2013-10-13
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隨著 微 電 子技術的飛速發展,電子產品越來越微型化,集成化,自動化,低廉化,進而推動著其它許多產業的發展。特別進人21世紀以來,生物技術與電子技術的結合,成為高科技領域的研究熱點。199()年由瑞士的Manz和Widmer首先提出的“微全分析系統”〔’〕(microto talan alysissy stems,即ptTAS),通俗地稱為“建在芯片上的實驗室”(Lab on a chip)或簡稱芯片實驗室(Lab chip),主要組成部分為電泳芯片,同時是進樣,分離和檢測為一體的微型裝置,其在電泳實驗中的高效檢測性能為生物化學分析儀器發展提供了一種借鑒。p.TAS廣泛應用于生物醫學、環境檢測、食品衛生、科學以及國防等眾多領域。目前 應 用 的大多為多通道的毛細管電泳芯片,這也是芯片發展的一個必然趨勢。這不僅對電泳芯片本身的設計和制作提出了更高的要求,也對傳感器和數據處理技術提出了新的挑戰。考慮成本,集成度,控制能力以及可靠性方面的因素,本系統采用單片機作為實時數據處理、控制以及通訊的硬件平臺。如果系統中既有實時的通信任務,同時又有其他實時任務,采用一個廉價的單片機,資源會比較緊張,不僅實現困難,結構復雜,而且效果可能不滿意。而采用高性能的處理器,又浪費了其有效資源,所以本系統采用兩個MCU協同工作,以并行/分布式多機的思想,構成了電泳芯 片核心的雙單片機系統結構。微全 分 析 系 統 進行的多項實時任務,可以劃分為以下 幾個模塊:①采集模塊。負責對外圍檢驗設備進行控 制以及對傳送過來的信號進行采集和分析;②交互模 塊。通過液晶顯示,鍵盤掃描,以及打印等實現實驗人 員對前端采集電路的交互操作;③雙單片機控制和通 信模塊。協調雙單片機之間的數據傳輸和指令傳輸 ;④網絡傳輸模塊。其中一個單片機通過以太網發送接 收數據到上位機。本文提出一種實時多任務的雙單片 機控制和通信系統[31的設計,一個MCU基于TCP /IP網絡模塊的實現。
上傳時間: 2013-11-15
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如同今天的許多通用單片機(MCU)已經把USB、CAN和以太網作為標準外設集成在芯片內部一樣,越來越多的無線網絡芯片和無線網絡解決方案也在向集成SoC 方向發展,比如第一代產品,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絡應用,如單一產品的遙控器和抄表裝置等。無線通訊技術給智能裝置的互連互通提供了便捷的途徑,工業無線網絡作為面向工業和家庭自動化的網絡技術也正在向著智能,標準和節能方向發展。 目前在工業控制和消費電子領域使用的無線網絡技術有ZigBee、無線局域網(Wi-Fi)、藍牙(Blutooth)、GPRS通用分組無線業務、 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絡在工業控制和消費電子裝置中使用,其中ZigBee、GPRS是在目前在國內工業控制中討論和使用比較多的兩種,藍牙和無線局域網是在消費電子產品如手機、耳機、打印機、照相機和家庭中小企業網絡中廣泛使用的無線協議(個別工業產品也有應用,如無線視頻監控和汽車音響系統),當然私有無線網絡技術和產品在工業也有很多的應用。 ZigBee是一個低功耗、短距離和低速的無線網絡技術,工作在2.4GHz國際免執照的頻率,在IEEE標準上它和無線局域網、藍牙同屬802家族中的無線個人區域網絡, ZigBee是有兩部分組成,物理和鏈路層符合IEEE802.15.4, 網絡和應用層符合ZigBee聯盟的規范。ZigBee聯盟是在2002年成立的非盈利組織,有包括TI、霍尼威爾、華為在內兩百多家成員, ZigBee聯盟致力推廣兼容802.15.4和ZigBee協議的平臺, 制定網絡層和應用架構的公共規范,希望在樓宇自動化、居家控制、家用電器、工業自動控制和電腦外設等多方面普及ZigBee標準。 GPRS是在現有的GSM 網絡發展出來的分組數據承載業務,它工作在標準的GSM頻率,由于是一個分組交換系統,它適合工業上的突發,少量的數據傳輸,還因為GSM網絡覆蓋廣泛,永遠在線的特點,GPRS特點適合工業控制中的遠程監控和測量系統。在工業控制應用中GPRS 芯片一般是以無線數傳模塊形式出現的,它通過RS232全雙工接口和單片機連接,軟件上這些模塊都內置了GPRS,PPP和TCP/IP協議,單片機側通過AT指令集向模塊發出測試,連接和數據收發指令,GPRS模塊通過中國移動cmnet進入互聯網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模塊有區分自帶TCP/IP協議和不帶協議兩種,一般來講,如果是單片機側有嵌入式操作系統和TCP/IP協議支持的話或者應用的要求只是收發短信和語音功能的話,可以選擇不帶協議的模塊。 先進的SoC技術正在無線應用領域發揮重要的作用。德州儀器收購了Chipcon公司以后發布的CC2430 是市場上首款SoC的ZigBee單片機, 見圖1,它把協議棧z-stack集成在芯片內部的閃存里面, 具有穩定可靠的CC2420收發器,增強性的8051內核,8KRAM,外設有I/O 口,ADC,SPI,UART 和AES128 安全協處理器,三個版本分別是32/64/128K的閃存,以128K為例,扣除基本z-stack協議還有3/4的空間留給應用代碼,即使完整的ZigBee協議,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議外,還可以完成一些監控和顯示任務。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結合。 2008年4月發表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合的例子。圖1 CC2430應用電路 工業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和系統軟件方面經驗和優勢, 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。
上傳時間: 2013-11-02
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空調紅外遙控器是通常由兩節堿性電池供電,通過38KHZ 紅外載波調制與掛機或者柜機單向通訊的便攜式設備。由于其成本低廉,低功耗等特點不僅在空調,還在其它家電及玩具等領域得到了廣泛應用。基于便攜及電池供電的要求,系統的超低功耗及可靠性設計是首要目標之一。本文針對應用中對低功耗,高集成度的要求,采用MSP430F415 超低功耗MCU,實現按鍵掃描,LCD 顯示,紅外發送等完整功能。
上傳時間: 2013-11-23
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