多路電壓采集系統一、實驗目的1.熟悉可編程芯片ADC0809,8253的工作過程,掌握它們的編程方法。2.加深對所學知識的理解并學會應用所學的知識,達到在應用中掌握知識的目的。 二、實驗內容與要求1.基本要求通過一個A/D轉換器循環采樣4路模擬電壓,每隔一定時間去采樣一次,一次按順序采樣4路信號。A/D轉換器芯片AD0809將采樣到的模擬信號轉換為數字信號,轉換完成后,CPU讀取數據轉換結果,并將結果送入外設即CRT/LED顯示,顯示包括電壓路數和數據值。2. 提高要求 (1) 可以實現循環采集和選擇采集2種方式。(2)在CRT上繪制電壓變化曲線。 三、實驗報告要求 1.設計目的和內容 2.總體設計 3.硬件設計:原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設計框圖及程序清單5.設計結果和體會(包括遇到的問題及解決的方法) 四、總體設計設計思路如下:1) 4路模擬電壓信號通過4個電位器提供0-5V的電壓信號。2) 選擇ADC0809芯片作為A/D轉換器,4路輸入信號分別接到ADC0809的IN0—IN4通道,每隔一定的時間采樣一次,采完一路采集下一路,4路電壓循環采集。3) 利用3個LED數碼管顯示數據,1個數碼管用來顯示輸入電壓路數,3個數碼管用來顯示電壓采樣值。4) 延時由8253定時/計數器來實現。 五、硬件電路設計根據設計思路,硬件主要利用了微機實驗平臺上的ADC0809模數轉換器、8253定時/計數器以及LED顯示輸出等模塊。電路原理圖如下:1.基本接口實驗板部分1) 電位計模塊,4個電位計輸出4路1-5V的電壓信號。2) ADC0809模數轉換器,將4路電壓信號接到IN0-IN3,ADD_A、ADD_B、ADD_C分別接A0、A1、A2,CS_AD接CS0時,4個采樣通道對應的地址分別為280H—283H。3) 延時模塊,8253和8255組成延時電路。8255的PA0接到8253的OUT0,程序中查詢計數是否結束。硬件電路圖如圖1所示。 圖1 基本實驗板上的電路圖實驗板上的LED顯示部分實驗板上主要用到了LED數碼管顯示電路,插孔CS1用于數碼管段碼的輸出選通,插孔CS2用于數碼管位選信號的輸出選通。電路圖如圖2所示。
上傳時間: 2013-11-06
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數據傳送的控制 數據傳送涉及的3個問題1)數據的來源;2)數據的去處;3)數據本身以及如何控制數據的傳送。 DMA方式控制的數據傳送 DMA傳送方式通常用來高速傳送大批量的數據塊。如: 硬盤和軟盤I/O; 快速通信通道I/O; 多處理機和多程序數據塊傳送; 在圖像處理中,對CRT屏幕送數據; 快速數據采集; DRAM的刷新操作。 DMA傳送包括:(1)存儲單元傳送:存儲器→存儲器。(2)DMA讀傳送:存儲器→I/O設備。(3)DMA寫傳送:I/O設備→存儲器。4.1.2 DMA傳送的工作過程 1)I/O設備向DMAC發出DMA請求;2) DMAC向CPU發出總線請求;3)CPU在執行完當前指令的當前的總線周期后,向DMAC發出總線響應信號;4)CPU脫離對系統總線的控制,由DMAC接管對系統總線的控制; 為什么DMA傳送方式能實現高速傳送?DMA傳送的過程是什么樣的?畫出流程。DMA有哪些操作方式?各有什么特點。簡述DMA控制器的兩個工作狀態的特點。試設計一種在8088大模式下與8237連接的基本電路圖。并說明你的設計中8237各個端口的實際地址。DMA控制器的時序包括哪幾個狀態周期?試畫出正常讀傳輸的時序。DMAC的內部地址寄存器是16位的,如何擴展地址來訪問16MB的地址空間?
標簽: DMA
上傳時間: 2013-11-18
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提出了一種基于LPC2142且具有USB (通用串行總線) 接口的高速數據采集卡的設計方案,給出了基于ARM7處理器LPC2142和FPGA芯片的軟硬件設計方法,該設計方案解決了高速實時信號與接口總線之間的速度兼容問題。關鍵詞 USB 高速數據采集卡 LabVIEW uC/OS-II 速度兼容
上傳時間: 2013-11-09
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計算機控制小車推球(☆☆☆)利用計算機自動發布指令控制小車將物體推到指定位置攝像頭監控小車位置,通過圖像處理,對小車發布運動指令。計算機與小車之間的通信為串行通信(有線)或無線方式小車已有,可根據需要改進并編寫控制程序計算機控制小車走迷宮(☆☆☆☆)計算機控制小車走出迷宮其他與“小車推球”類似小車自動走迷宮(☆☆☆☆☆☆)沒有計算機,全部利用小車上的處理器進行控制需要良好的硬件及軟件能力,時間充裕兩組限制技術難點:圖像實時采集圖像處理——預處理,形狀檢測,小車跟蹤,攝像機標定最優線路生成閉環控制算法小車電機控制單片機編程、通信提供的材料:玩具小車一部,采用直流電機驅動。小車驅動電路板(89S52板+電機控制板各一)USB-RS232線纜一根無線模塊一對。基本要求:小車可根據需要自行改裝,如加裝標志物品,車牌號碼等(加分),但不得做破壞性設計(扣分)。 運行過程中不得故意劇烈沖撞迷宮(扣分)。 可使用任意軟件進行算法設計,但不得完全采用市場上已有的現成的可執行程序(即應能提供源代碼),軟件算法應能適應變化的迷宮。 小車與計算機的通訊可采用RS232串行通信模式,亦可采用無線模塊。
標簽: 走迷宮
上傳時間: 2014-07-06
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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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鼠標有RS232串口和PS/2二種接口,在單片機應用中,由于PS/2鼠標是1yrL電平,和單片接口更方便,通常PS/2鼠標控制芯片采用TP8452。以TP8452為例說明PS/2鼠標的工作原理,其他的PS/2鼠標控制芯片均與TP8452兼容。TP8452能接受3個按鍵和2組光電探頭的信號,組合成一定格式的信息,傳送給系統。TP8452還具有按鍵去抖和噪聲抑制功能,組成完善的信號采集前端電路。在單片機系統中,可以直接利用鼠標作為輸入設備,也可以單獨使用TP8452,作為轉速、距離測量的預處理電路。由于TP8452的存在,不論是高速旋轉,還是慢速爬行,甚至正反振蕩,都不會影響其測量的準確性。1 PS/2鼠標原標圖采用TP8452的典型3鍵鼠標原理圖如圖1所示。GX、GY是2組光電探頭,檢測滾輪的轉動。每組光電探頭內有2個光敏接收管,間隔為滾輪格柵的1/4,根據2個信號的相位關系,TP8452可以確定滾輪的正反轉向。K1、K2、K3是3個按鍵。TP8452連續監視2個滾輪和3個按鍵,一旦有動作,立即將信息通過PS/2接口向系統報告。
上傳時間: 2013-10-29
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1. RS-232-C 詳解 22. 串口通信基本接線方法 123. 串口通訊的概念及接口電路 134. 有關RS232和RS485接口的問答 145. 同步通信方式 166. 通信協議197. 實戰串行通訊258. 全雙工和半雙工方式 339. 淺析PC 機串口通訊流控制 3410. 奇偶校驗 3511. 開發通信軟件的技術與技巧 3612. 接口技術的基本知識 4113. 一個單片機串行數據采集/傳輸模塊的設計 4414. 單工、半雙工和全雙工的定義 4815. 從RS232 端口獲得電源4916. 串行同步通信的應用5017. 串行通信波特率的一種自動檢測方法5318. RS-232、RS-422 與RS-485 標準及應用5619. 串口泵 6串行通信接口標準經過使用和發展,目前已經有幾種。但都是在RS-232標準的基礎上經過改進而形成的。所以,以RS-232C為主來討論。RS-323C 標準是美國EIA(電子工業聯合會)與BELL等公司一起開發的1969 年公布的通信協議。它適合于數據傳輸速率在0~20000b/s 范圍內的通信。這個標準對串行通信接口的有關問題,如信號線功能、電器特性都作了明確規定。由于通行設備廠商都生產與RS-232C制式兼容的通信設備,因此,它作為一種標準,目前已在微機通信接口中廣泛采用。在討論RS-232C 接口標準的內容之前,先說明兩點:首先,RS-232-C標準最初是遠程通信連接數據終端設備DTE(Data Terminal Equipment)與數據通信設備DCE(Data Communication Equipment)而制定的。因此這個標準的制定,并未考慮計算機系統的應用要求。但目前它又廣泛地被借來用于計算機(更準確的說,是計算機接口)與終端或外設之間的近端連接標準。顯然,這個標準的有些規定及和計算機系統是不一致的,甚至是相矛盾的。有了對這種背景的了解,我們對RS-232C標準與計算機不兼容的地方就不難理解了。其次,RS-232C 標準中所提到的“發送”和“接收”,都是站在DTE 立場上,而不是站在DCE 的立場來定義的。由于在計算機系統中,往往是CPU 和I/O設備之間傳送信息,兩者都是DTE,因此雙方都能發送和接收。
上傳時間: 2013-11-21
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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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基于USB接口的數據采集模塊的設計與實現Design and Implementation of USB-Based Data Acquisition Module路 永 伸(天津科技大學電子信息與自動化學院,天津300222)摘要文中給出基于USB接口的數據采集模塊的設計與實現。硬件設計采用以Adpc831與PDIUSBDI2為主的器件進行硬件設計,采用Windriver開發USB驅動,并用Visual C十十6.0對主機軟件中硬件接口操作部分進行動態鏈接庫封裝。關鍵詞USB 數據采集Adpc831 PDNSBDI2 Windriver動態鏈接庫Abstract T hed esigna ndim plementaitono fU SB-BasedD ataA cquisiitonM oduleis g iven.Th ec hips oluitonm ainlyw ithA dpc831a ndP DTUSBD12i sused for hardware design. The USB drive is developed場Wmdriver, and the operation on the hardware interface is packaged into Dynamic Link Libraries場Visual C++6.0. Keywords USB DataA cquisition Adttc831 PDfUSBD12 Windriver0 引言US B總 線 是新一代接口總線,最初推出的目的是為了統一取代PC機的各類外設接口,迄今經歷了1.0,1.1與2.0版本3個標準。在國內基于USB總線的相關設計與開發也得到了快速的發展,很多設計者從各自的應用領域,用不同方案設計出了相應的裝置[1,2]。數據采集是工業控制中一個普遍而重要的環節,因此開發基于USB接口的數據采集模塊具有很強的現實應用意義。雖然 US B總線標準已經發展到2.0版本,但由于工業控制現場干擾信號的情況比較復雜,高速數據傳輸的可靠性不容易被保證,并且很多場合對數據采集的實時性要求并不高,開發2.0標準產品的成本又較1.1標準產品高,所以筆者認為,在工業控制領域,目前開發基于USB總線1.1標準實現的數據采集模塊的實用意義大于相應2.0標準模塊。
上傳時間: 2013-10-23
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1 概述由于在某些通訊設計應用中,需要擴展更多的串口數量,比如車床監控、紡織儀器檢測和網狀連接的數據采集等應用。為此成都國騰微電子有限公司推出的GM814x 可以滿足多個同類產品的并聯擴展,并且能簡單的實現電路連接和程序控制,主MCU 可以識別數據的來源和指定和某個GM814x 通信。2 應用說明2.1 CS 與SPI 的數據通信GM814x 的CS(片選)引腳可用于控制SPI 總線時鐘有效性,CS 低電平有效,內部下拉。CS 有效時,允許芯片的時鐘接收和數據收發;無效時,SCLK、DIN 和DOUT 均為高阻狀態,GM814x 不響應SPI 上的數據收發,但能正常收發子串口數據和產生相應中斷。2.2 應用建議當使用GM814x 的應用需要擴展4 個以上的串口數量時,就需要使用2 片以上的GM814x。擴展的方式也有多種。方式一:將多個GM814x 的SPI 接口接在主MCU 的SPI 總線上,然后將所有GM814x 的中斷進行線與后連接到MCU 的IRQ 上,同時將各GM814x 的IRQ 輸出又連接到MCU的IO,以便MCU響應中斷后檢測是具體哪一個GM814x 輸出的中斷,然后再拉低對應的CS,拉高其它GM814x的CS,并執行通信操作。方式二:如果擴展的GM814x 數量較多,采用上述擴展方式可能會占用MCU較多的IO 資源,則可以將GM814x 的中斷輸出連接到具有OC 輸出的與門芯片上,再輸出到MCU 的中斷輸入。同時又將所有的GM814x 的中斷輸出進行編碼輸入到MCU,以供其判斷產生中斷的是哪一個GM814x。方式三:將所有GM814x 的中斷輸出連接到優先編碼器進行編碼輸出,同時編碼器也能輸出低電平信號給MCU 作為中斷響應。MCU 檢測編碼數據以獲知產生中斷的GM814x,然后進行數據通信處理。這種方式電路最簡單,占用MCU 的IO 資源也最少。 舉例:使用MCS51 單片機擴展8 片GM814x。本電路中,采用了上述提到的第三種擴展方式。通過普通的MCS51 單片機擴展最多8 片GM814x,可擴展最多32 個標準串口。為了節省MCU的IO 資源,電路中增加了一片8-3 線優先編碼器74LS348 和一片3-8 線譯碼器74HC138。8 片GM814x 的IRQ 中斷通過一片74LS348 輸出中斷源向量,同時產生GS 低電平信號到MCS51 的外部中斷0 上,MCS51 響應中斷后,可查詢A0~A2 的值確定產生中斷的GM814x,然后MCU 使能74HC138,輸出對應的ABC 信號選中產生IRQ 信號的GM814x,再進行SPI 總線上的數據通信。 示例程序:本示例程序使用C 語言描述,僅供參考。 由于74LS348 是優先編碼器,多個中斷同時產生的時候,74LS348 的編碼只會指示輸入編號上最高的IRQ,MCU 無法直接獲知是否其它的GM814x 也產生了中斷。同時GM814x 在自己的中斷申請后,數據傳輸到第8bit 時會自動清除,所以數據接收完后如果MCU 的中斷引腳仍然為低,則表示還有其它GM814x 的中斷申請,故必須在處理完當前中斷后繼續查詢新的中斷向量。這就是上述示例程序中while 循環的目的。 以上應用建議僅供設計者參考,不代表最終實現方式,更可靠和實際的實現方式可由設計者根據自己的實際情況確定。l 示例中的數據、參數和標志字命名不代表實際產品的特性,請參考實際產品的數據手冊來獲取你所需要的數據。
上傳時間: 2013-10-26
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