單片機(jī)系統(tǒng)“PC”失控的軟件措施Software Measure of GettingO uto fC ontrolfo r“PC"in S ingleC hipC omputerS ystem謐 加 春 王 曉 基 雷 小 華(江 西 理 工 大 學(xué)機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 ，贛 州 34 10 00)摘要單片機(jī)系統(tǒng)在實際工業(yè)現(xiàn)場中可能遇到各種干擾和自身的隨機(jī)性故障。現(xiàn)場惡劣的環(huán)境有可能使計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生異常，計算機(jī)程序指針“PC”失控就是常見的故障之一，如果發(fā)生“PC”失控，將導(dǎo)致CPI工作混亂，釀成嚴(yán)重的事故。研究了“PC”失控的原因，并指出軟件抗干擾的幾種方法，有效保證單片機(jī)系統(tǒng)的正常工作。關(guān)鍵詞單片機(jī)“PC”失控抗干擾Abstract Inp racticalin dustrialfi elds,th ereis v ariousin terferencea fectingo perationo fsi nglec hipc omputersy stemsa ndt hec omputersy stems。fac噸random faults飾themselves. It is very common that the severe environment makes the computer systems abnormal. The program counter "PC"gettingo utof co ntorlis on eo fth ec ommonfa ults.If th isoc curs,C PUw ouldb eru nningo utof or deran din torducesse riousan cient.T hec ausesof " PC"geting out of control， studied in this paper and some countermeasures of anti-interference師software are given to ensure single chip computer systemworking properly.Keywords Single。飾computer Porgramc ounter"P C" Anti-interfeernc 在設(shè) 計 和 開發(fā)單片機(jī)系統(tǒng)時，一般難以周全地預(yù)計單片機(jī)系統(tǒng)在實際工業(yè)現(xiàn)場中可能遇到的各種干擾和自身的隨機(jī)性故障。因此，除了采取防止和抑制干擾的各項措施外，還應(yīng)該借助于軟件措施克服某些干擾，系統(tǒng)還應(yīng)具備迅速自行恢復(fù)的能力。本文介紹的應(yīng)對單片機(jī)系統(tǒng)PC失控的軟件措施，設(shè)計靈活，節(jié)省硬件資源，能保證測控系統(tǒng)長期可靠地運(yùn)行。MC S- 5 1單片機(jī)以其優(yōu)良的性能價格比大量應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場測試和控制領(lǐng)域。但是，現(xiàn)場惡劣的環(huán)境有可能使計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生異常，計算機(jī)程序指針PC失控就是常見的故障之一，一旦發(fā)生PC“走飛”，計算機(jī)系統(tǒng)就會出現(xiàn)工作混亂，釀成嚴(yán)重的事故。為 了 在 CP 失控時盡量減少由此帶來的不利影響，并盡快使系統(tǒng)恢復(fù)正常，需要采取一定的軟件措施和硬件措施。常見的硬件措施有“看門狗”電路。軟件措施設(shè)置的前提條件是:①在干擾作用下，微機(jī)系統(tǒng)硬件部分不會受到任何損壞，或者損壞部分設(shè)置有監(jiān)測狀態(tài)可供查詢;②程序區(qū)不會受到干擾侵害。單片機(jī)系統(tǒng)的程序和表格以及重要的參數(shù)均設(shè)置在ROM區(qū)，不會因干擾的侵人而改變;③ RAM區(qū)中的重要數(shù)據(jù)不會被破壞，或者雖然被破壞，但是可以重新建立。
標(biāo)簽： 單片機(jī)系統(tǒng) 軟件
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這是一本關(guān)于Intel 80C51 以及廣大的51 系列單片機(jī)的書這本書介紹給讀者一些新的技術(shù)使你的8051 工程和開發(fā)過程變得簡單請注意這本書的目的可不是教你各種8051 嵌入式系統(tǒng)的解決方法為使問題討論更加清晰在適當(dāng)?shù)牡胤浇o出了程序代碼我們以討論項目的方法來說明每章碰到的問題所有的代碼都可在附帶的光盤上找到你必須熟系C 和8051 匯編因為本書不是一本C 和匯編的指導(dǎo)書你可以買到不少關(guān)于ANSI C 的書最佳選擇當(dāng)然是Intel的數(shù)據(jù)書可從你的芯片供應(yīng)商處免費(fèi)索取和隨編譯工具附送的手冊附送光盤中有我為這本書編寫和收集的程序這些程序已經(jīng)通過測試這并不意味著你可以隨時把這些程序加到你的應(yīng)用系統(tǒng)或工程中有些地方必須首先經(jīng)過修改才能結(jié)合到你的程序中這本書將教你充分使用你的工具如果你只有8051 的匯編程序你也可以學(xué)習(xí)該書和使用這些例子但是你必須把C 語言的程序裝入你的匯編程序中這對懂得C 語言和8051匯編程序指令的人來說并不是一件困難的事如果你有C 編譯器的話那恭喜你使用C 語言進(jìn)行開發(fā)是一個好的決定你會發(fā)現(xiàn)使用C 進(jìn)行開發(fā)將使你的工程開發(fā)和維護(hù)的時間大大減少如果你已經(jīng)擁有Keil C51 那你已經(jīng)選擇了一個非常好的開發(fā)工具我發(fā)現(xiàn)Keil 軟件包能夠提供最好的支持本書支持Keil C 的擴(kuò)展如果你有其它的開發(fā)工具像Archimedes 和Avocet 這本書也能很好地為你服務(wù)但你必須根據(jù)你所用的開發(fā)工具改變一些Keil 的特殊指令在書的一些地方有硬件圖實例程序在這些硬件上運(yùn)行這些圖繪制地不是很詳細(xì)主要是方框圖但足以使讀者明白軟件和硬件之間的接口讀者應(yīng)該把這本書看成工具書而不是用來學(xué)習(xí)各種系統(tǒng)設(shè)計通過本書你可以了解給定一定的硬件和軟件設(shè)計之后8051 的各種性能希望你能從本書中獲取靈感并有助于你的設(shè)計使你豁然開朗當(dāng)然我希望你也能夠從本書中學(xué)到有用的知識使之能夠提升你的設(shè)計 8051 系列微處理器基于簡化的嵌入式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于從軍事到自動控制再到PC 機(jī)上的鍵盤上的各種應(yīng)用系統(tǒng)上僅次于Motorola 68HC11 在 8 位微控制器市場上的銷量很多制造商都可提供8051 系列單片機(jī)像Intel Philips Siemens 等這些制造商給51 系列單片機(jī)加入了大量的性能和外部功能像I2C 總線接口模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換看門狗PWM 輸出等不少芯片的工作頻率達(dá)到40M 工作電壓下降到1.5V 基于一個內(nèi)核的這些功能使得8051 單片機(jī)很適合作為廠家產(chǎn)品的基本構(gòu)架它能夠運(yùn)行各種程序而且開發(fā)者只需要學(xué)習(xí)這一個平臺8051 系列的基本結(jié)構(gòu)如下1 一個8 位算術(shù)邏輯單元2 32 個I/O 口4 組8 位端口可單獨(dú)尋址3 兩個16 位定時計數(shù)器4 全雙工串行通信5 6 個中斷源兩個中斷優(yōu)先級6 128 字節(jié)內(nèi)置RAM7 獨(dú)立的64K 字節(jié)可尋址數(shù)據(jù)和代碼區(qū)每個8051 處理周期包括12 個振蕩周期每12 個振蕩周期用來完成一項操作如取指令和計算指令執(zhí)行時間可把時鐘頻率除以12 取倒數(shù)然后指令執(zhí)行所須的周期數(shù)因此如果你的系統(tǒng)時鐘是11.059MHz 除以12 后就得到了每秒執(zhí)行的指令個數(shù)為921583條指令取倒數(shù)將得到每條指令所須的時間1.085ms
上傳時間： 2013-11-09
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微處理器及微型計算機(jī)的發(fā)展概況 第一代微處理器是以Intel公司1971年推出的4004，4040為代表的四位微處理機(jī)。 第二代微處理機(jī)（1973年~1977年），典型代表有：Intel 公司的8080、8085；Motorola公司的M6800以及Zlog公司的Z80。 第三代微處理機(jī) 第三代微機(jī)是以16位機(jī)為代表，基本上是在第二代微機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基礎(chǔ)發(fā)展起來的；M68000是Motorola公司在M6800 的基礎(chǔ)發(fā)展起來的； 第四代微處理機(jī) 以Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU為代表， 第五代微處理機(jī)的發(fā)展更加迅猛，1993年3月被命名為PENTIUM的微處理機(jī)面世，98年P(guān)ENTIUM 2又被推向市場。 INTEL CPU 發(fā)展歷史Intel第一塊CPU 4004,4位主理器,主頻108kHz,運(yùn)算速度0.06MIPs(Million Instructions Per Second, 每秒百萬條指令),集成晶體管2,300個,10微米制造工藝,最大尋址內(nèi)存640 bytes,生產(chǎn)曰期1971年11月. 8085,8位主理器,主頻5M,運(yùn)算速度0.37MIPs,集成晶體管6,500個,3微米制造工藝,最大尋址內(nèi)存64KB,生產(chǎn)曰期1976年 8086,16位主理器,主頻4.77/8/10MHZ,運(yùn)算速度0.75MIPs,集成晶體管29,000個,3微米制造工藝,最大尋址內(nèi)存1MB,生產(chǎn)曰期1978年6月. 80486DX,DX2,DX4,32位主理器,主頻25/33/50/66/75/100MHZ,總線頻率33/50/66MHZ,運(yùn)算速度20~60MIPs,集成晶體管1.2M個,1微米制造工藝,168針PGA,最大尋址內(nèi)存4GB,緩存8/16/32/64KB,生產(chǎn)曰期1989年4月 Celeron一代, 主頻266/300MHZ(266/300MHz w/o L2 cache, Covington芯心 (Klamath based),300A/333/366/400/433/466/500/533MHz w/128kB L2 cache, Mendocino核心 (Deschutes-based), 總線頻率66MHz,0.25微米制造工藝,生產(chǎn)曰期1998年4月) Pentium 4 (478針),至今分為三種核心:Willamette核心(主頻1.5G起,FSB400MHZ,0.18微米制造工藝),Northwood核心(主頻1.6G~3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工藝, 二級緩存512K),Prescott核心(主頻2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工藝,1M二級緩存,13條全新指令集SSE3),生產(chǎn)曰期2001年7月. 更大的緩存、更高的頻率、 超級流水線、分支預(yù)測、亂序執(zhí)行超線程技術(shù) 微型計算機(jī)組成結(jié)構(gòu)單片機(jī)簡介單片機(jī)即單片機(jī)微型計算機(jī)，是將計算機(jī)主機(jī)(CPU、 內(nèi)存和I/O接口)集成在一小塊硅片上的微型機(jī)。 三、計算機(jī)編程語言的發(fā)展概況 機(jī)器語言 機(jī)器語言就是0，1碼語言，是計算機(jī)唯一能理解并直接執(zhí)行的語言。匯編語言 用一些助記符號代替用0，1碼描述的某種機(jī)器的指令系統(tǒng)，匯編語言就是在此基礎(chǔ)上完善起來的。高級語言 BASIC，PASCAL，C語言等等。用高級語言編寫的程序稱源程序，它們必須通過編譯或解釋，連接等步驟才能被計算機(jī)處理。 面向?qū)ο笳Z言 C++，Java等編程語言是面向?qū)ο蟮恼Z言。 1.3 微型計算機(jī)中信息的表示及運(yùn)算基礎(chǔ)（一） 十進(jìn)制ND有十個數(shù)碼：0～9，逢十進(jìn)一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加權(quán)展開式以10稱為基數(shù)，各位系數(shù)為0～9，10i為權(quán)。 一般表達(dá)式：ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… （二） 二進(jìn)制NB兩個數(shù)碼：0、1, 逢二進(jìn)一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加權(quán)展開式以2為基數(shù)，各位系數(shù)為0、1， 2i為權(quán)。 一般表達(dá)式： NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… （三）十六進(jìn)制NH十六個數(shù)碼0～9、A～F，逢十六進(jìn)一。 例：DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展開式以十六為基數(shù)，各位系數(shù)為0～9，A～F，16i為權(quán)。 一般表達(dá)式： NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同進(jìn)位計數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 （二）二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 24=16 ，四位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)一位十六進(jìn)制數(shù)。舉例：（三）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進(jìn)制數(shù)整數(shù)、小數(shù)分別轉(zhuǎn)換 1.整數(shù)轉(zhuǎn)換法“除基取余”：十進(jìn)制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)換進(jìn)制基數(shù)，直至商為0。每除一次取一個余數(shù)，從低位排向高位。舉例： 2. 小數(shù)轉(zhuǎn)換法“乘基取整”：用轉(zhuǎn)換進(jìn)制的基數(shù)乘以小數(shù)部分，直至小數(shù)為0或達(dá)到轉(zhuǎn)換精度要求的位數(shù)。每乘一次取一次整數(shù)，從最高位排到最低位。舉例： 三、帶符號數(shù)的表示方法 機(jī)器數(shù)：機(jī)器中數(shù)的表示形式。真值： 機(jī)器數(shù)所代表的實際數(shù)值。舉例:一個8位機(jī)器數(shù)與它的真值對應(yīng)關(guān)系如下： 真值： X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 機(jī)器數(shù)：[X1]機(jī)= 01010100 [X2]機(jī)= 11010100(二)原碼、反碼、補(bǔ)碼最高位為符號位，0表示 “+”，1表示“－”。 數(shù)值位與真值數(shù)值位相同。 例 8位原碼機(jī)器數(shù)： 真值： x1 = +1010100B x2 =－ 1010100B 機(jī)器數(shù)： [x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100原碼表示簡單直觀,但0的表示不唯一，加減運(yùn)算復(fù)雜。 正數(shù)的反碼與原碼表示相同。 負(fù)數(shù)反碼符號位為 1，數(shù)值位為原碼數(shù)值各位取反。 例 8位反碼機(jī)器數(shù)： x= +4： [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4： [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、補(bǔ)碼（Two’s Complement）正數(shù)的補(bǔ)碼表示與原碼相同。 負(fù)數(shù)補(bǔ)碼等于2n－abs（x）8位機(jī)器數(shù)表示的真值四、 二進(jìn)制編碼例：求十進(jìn)制數(shù)876的BCD碼 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B 2、字符編碼 美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼ASCII碼，用于計算 機(jī)與計算機(jī)、計算機(jī)與外設(shè)之間傳遞信息。 3、漢字編碼 “國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼”（GB2312-80標(biāo)準(zhǔn)），簡稱國標(biāo)碼。 用兩個七位二進(jìn)制數(shù)編碼表示一個漢字 例如“巧”字的代碼是39H、41H漢字內(nèi)碼例如“巧”字的代碼是0B9H、0C1H1·4 運(yùn)算基礎(chǔ) 一、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算加法規(guī)則：“逢2進(jìn)1” 減法規(guī)則：“借1當(dāng)2” 乘法規(guī)則：“逢0出0，全1出1”二、二—十進(jìn)制數(shù)的加、減運(yùn)算 BCD數(shù)的運(yùn)算規(guī)則 循十進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則“逢10進(jìn)1”。但計算機(jī)在進(jìn)行這種運(yùn)算時會出現(xiàn)潛在的錯誤。為了解決BCD數(shù)的運(yùn)算問題，采取調(diào)整運(yùn)算結(jié)果的措施：即“加六修正”和“減六修正”例：10001000(BCD)+01101001(BCD) =000101010111(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 ＋ 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 ＋ 0 1 1 0 0 1 1 0 ……調(diào)整 1 0 1 0 1 0 1 1 1 進(jìn)位 例： 10001000(BCD)－ 01101001(BCD)= 00011001(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 － 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 － 0 1 1 0 ……調(diào)整 0 0 0 1 1 0 0 1 三、 帶符號二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算 1.5 幾個重要的數(shù)字邏輯電路編碼器譯碼器計數(shù)器微機(jī)自動工作的條件程序指令順序存放自動跟蹤指令執(zhí)行1.6 微機(jī)基本結(jié)構(gòu)微機(jī)結(jié)構(gòu)各部分組成連接方式1、以CPU為中心的雙總線結(jié)構(gòu)；2、以內(nèi)存為中心的雙總線結(jié)構(gòu)；3、單總線結(jié)構(gòu)CPU結(jié)構(gòu)管腳特點 1、多功能；2、分時復(fù)用內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1、控制; 2、運(yùn)算; 3、寄存器; 4、地址程序計數(shù)器堆棧定義 1、定義；2、管理；3、堆棧形式
上傳時間： 2013-10-17
上傳用戶：erkuizhang
擴(kuò)頻通信體制在現(xiàn)代通信中的應(yīng)用越來越廣泛。由于擴(kuò)頻碼的偽隨機(jī)性和優(yōu)良的相關(guān)特性，這種體制本身就具有一定的抗干擾性能。但擴(kuò)頻信號的帶寬寬，容易受到空間電磁信號和人為發(fā)射的惡意信號干擾，干擾信號較強(qiáng)時，需要采取抗干擾措施。針對擴(kuò)頻通信中的窄帶干擾，提出了一種基于TMS320C6701的抗干擾自適應(yīng)濾波器的實現(xiàn)方案，并在其EVM板上進(jìn)行了實驗，取得了較好的抗干擾效果。
上傳時間： 2013-11-18
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DSP 在與多個外設(shè)進(jìn)行通信時，通常需要對DSP 的串口進(jìn)行擴(kuò)展。本文詳細(xì)介紹了利用TL16C554 芯片對TMS320VC33 DSP 芯片進(jìn)行串口擴(kuò)展
上傳時間： 2013-10-29
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FPGA與ARM EPI通信，控制16路步進(jìn)電機(jī)和12路DC馬達(dá) VHDL編寫的，，，，，
上傳時間： 2013-10-21
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介紹了多入多出-正交頻分復(fù)用（MIMO-OFDM）系統(tǒng)，并分析了其發(fā)射機(jī)的實現(xiàn)原理。充分利用Altera公司Stratix系列現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）芯片和IP（知識產(chǎn)權(quán)）核，提出了一種切實可行的MIMO-OFDM基帶系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的FPGA實現(xiàn)方法。重點論述了適合于FPGA實現(xiàn)的對角空時分層編碼（D-BLAST）的方法和實現(xiàn)原理以及各個主要模塊的工作原理。并給出了其在ModelSim環(huán)境下的仿真結(jié)果。結(jié)果表明，本設(shè)計具有設(shè)計簡單、快速、高效和實時性好等特點。
標(biāo)簽： MIMO-OFDM FPGA 基帶系統(tǒng) 發(fā)射機(jī)
上傳時間： 2013-10-13
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在點對多點主從通信系統(tǒng)中,需要合適的接口形式和通信協(xié)議實現(xiàn)主站與各從站的信息交換。RS -485 接口是適合這種需求的一種標(biāo)準(zhǔn)接口形式。當(dāng)選擇主從多點同步通信方式時,工作過程與幀格式符合HDLC/SDLC協(xié)議。介紹了采用VHDL 語言在FPGA 上實現(xiàn)的以HDLC/ SDLC 協(xié)議控制為基礎(chǔ)的RS - 485 通信接口芯片。實驗表明,這種接口芯片操作簡單、體積小、功耗低、可靠性高,極具實用價值。
上傳時間： 2013-11-02
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CoreFFT 是Actel 公司提供的基于Actel FPGA 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的微秒級FFT 運(yùn)算軟核，為客戶提供功能強(qiáng)大和高效的DSP 解決方案。CoreFFT 應(yīng)用于Actel 以Flash 和反熔絲技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）器件，專為講求高可靠性的應(yīng)用場合而設(shè)計，如雷達(dá)、地面和高空通信、聲學(xué)、石油和醫(yī)療信號處理等，應(yīng)用于需要耐受高溫并對固件錯誤和輻射有免疫能力的場合。CoreFFT 可生成專為Actel FPGA 而優(yōu)化的軟核，進(jìn)行FFT 變換，將信號從時域轉(zhuǎn)移至頻域，從而分析信號的頻譜構(gòu)成。
上傳時間： 2014-01-17
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針對傳統(tǒng)集成電路（ASIC）功能固定、升級困難等缺點，利用FPGA實現(xiàn)了擴(kuò)頻通信芯片STEL-2000A的核心功能。使用ISE提供的DDS IP核實現(xiàn)NCO模塊，在下變頻模塊調(diào)用了硬核乘法器并引入CIC濾波器進(jìn)行低通濾波，給出了DQPSK解調(diào)的原理和實現(xiàn)方法，推導(dǎo)出一種簡便的引入?仔/4固定相移的實現(xiàn)方法。采用模塊化的設(shè)計方法使用VHDL語言編寫出源程序，在Virtex-II Pro 開發(fā)板上成功實現(xiàn)了整個系統(tǒng)。測試結(jié)果表明該系統(tǒng)正確實現(xiàn)了STEL-2000A的核心功能。 Abstract: To overcome drawbacks of ASIC such as fixed functionality and upgrade difficulty, FPGA was used to realize the core functions of STEL-2000A. This paper used the DDS IP core provided by ISE to realize the NCO module, called hard core multiplier and implemented CIC filter in the down converter, described the principle and implementation detail of the demodulation of DQPSK, and derived a simple method to introduce a fixed phase shift of ?仔/4. The VHDL source code was designed by modularity method , and the complete system was successfully implemented on Virtex-II Pro development board. Test results indicate that this system successfully realize the core function of the STEL-2000A.
標(biāo)簽： STEL 2000 FPGA 擴(kuò)頻通信
上傳時間： 2013-11-06
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