MAX29X是美國(guó)MAXIM公司生瓣的8階開關(guān)電容低通濾波器,由于價(jià)格便宜、使用方便、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，在通訊、信號(hào)自理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文就其工作原理、電氣參數(shù)、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)等問(wèn)題作了討論，具有一定的實(shí)用參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：開關(guān)電容、濾波器、設(shè)計(jì) 1 引言 開關(guān)電容濾波器在近些年得到了迅速的發(fā)展，世界上一些知名的半導(dǎo)體廠家相繼推出了自己的開頭電容濾波器集成電路，使形狀電容濾波器的發(fā)展上了一個(gè)新臺(tái)階。 MAXIM公司在模擬器件生產(chǎn)領(lǐng)域頗具影響，它生產(chǎn)MAX291/292/293/294/295/296/297系列8階低通開關(guān)電容濾波器由于使用方便（基本上不需外接元件）、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單（頻率響應(yīng)函數(shù)是固定的，只需確定其拐角頻率即截止頻率)、尺寸?。ㄓ?-pin DIP封裝）等優(yōu)點(diǎn)，在ADC的反混疊濾波、噪聲分析、電源噪聲抑制等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 MAX219/295為巴特活思（型濾波器，在通頻帶內(nèi)，它的增益最穩(wěn)定，波動(dòng)小，主要用于儀表測(cè)量等要求整個(gè)通頻帶內(nèi)增益恒定的場(chǎng)合。MAX292/296為貝塞爾（Bessel）濾波器，在通頻帶內(nèi)它的群時(shí)延時(shí)恒定的，相位對(duì)頻率呈線性關(guān)系，因此脈沖信號(hào)通過(guò)MAX292/296之后尖峰幅度小，穩(wěn)定速度快。由于脈沖信號(hào)通過(guò)貝塞爾濾波器之后所有頻率分量的延遲時(shí)間是相同的，故可保證波形基本不變。關(guān)于巴特活和貝塞爾濾波器的特性可能圖1來(lái)說(shuō)明。圖1的蹤跡A為加到濾波器輸入端的3kHz的脈沖，這里我們把濾波器的截止頻率設(shè)為10kHZ。蹤跡B通過(guò)MAX292/296后的波形。從圖中可以看出，由于MAX292/296在通帶內(nèi)具有線性相位特性，輸出波形基本上保持了方波形狀，只是邊沿處變圓了一些。方波通過(guò)MAX291/295之后，由于不同頻率的信號(hào)產(chǎn)生的時(shí)延不同，輸出波形中就出現(xiàn)了尖峰(overshoot)和鈴流(ringing)。 MAX293/294/297為8階圓型（Elliptic）濾波器，它的滾降速度快，從通頻帶到阻帶的過(guò)渡帶可以作得很窄。在橢圓型濾波器中，第一個(gè)傳輸零點(diǎn)后輸出將隨頻率的變高而增大，直到第二個(gè)零點(diǎn)處。這樣幾番重復(fù)就使阻事賓頻響呈現(xiàn)波浪形，如圖2所示。阻帶從fS起算起，高于頻率fS處的增益不會(huì)超過(guò)fS處的增益。在橢圓型濾波中，通頻帶內(nèi)的增益存在一定范圍的波動(dòng)。橢圓型濾波器的一個(gè)重要參數(shù)就是過(guò)渡比。過(guò)渡比定義為阻帶頻率fS與拐角頻率（有時(shí)也等同為截止頻率）由時(shí)鐘頻率確定。時(shí)鐘既可以是外接的時(shí)鐘，也可以是自己的內(nèi)部時(shí)鐘。使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)只需外接一個(gè)定時(shí)用的電容既可。 在MAX29X系列濾波器集成電路中，除了濾波器電路外還有一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器（其反相輸入端已在內(nèi)部接地）。用這個(gè)運(yùn)算放大器可以組成配合MAX29X系列濾波器使用后的濾波、反混濾波等連續(xù)時(shí)間低通濾波器。 下面歸納一下它們的特點(diǎn)： ●全部為8階低通濾波器。MAX291/MAX295為巴特沃思濾波器；MAX292/296為貝塞爾濾波器；MAX293/294/297為橢圓濾波器。 ●通過(guò)調(diào)整時(shí)鐘，截止頻率的調(diào)整范圍為：0.1Hz～25kHz（MAX291/292/293*294）；0.1Hz～kHz（MAX295/296/297）。 ●既可用外部時(shí)鐘也可用內(nèi)部時(shí)鐘作為截止頻率的控制時(shí)鐘。 ●時(shí)鐘頻率和截止頻率的比率：10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用單+5V電源供電也可用±5V雙電源供電。 ●有一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器可用于其它應(yīng)用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和寬SO-16多種封裝。2 管腳排列和主要電氣參數(shù) MAX29X系列開頭電容濾波器的管腳排列如圖3所示。 管腳功能定義如下： CLK：時(shí)鐘輸入。 OP OUT：獨(dú)立運(yùn)放的輸出端。 OP INT：獨(dú)立運(yùn)放的同相輸入端。 OUT：濾波器輸出。 IN：濾波器輸入。 V-：負(fù)電源 。雙電源供電時(shí)搛-2.375～-5.5V之間的電壓，單電源供電時(shí)V--=-V。 V+：正電源。雙電源供電時(shí)V+=+2.35～+5.5V,單電源供電時(shí)V+=+4.75～+11.0V。 GND：地線。單電源工作時(shí)GND端必須用電源電壓的一半作偏置電壓。 NC：空腳，無(wú)連線。 MAX29X的極限電氣參數(shù)如下： 電源（V+～V-）：12V 輸入電壓（任意腳）：V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 連續(xù)工作時(shí)的功耗：8腳塑封DIP：727mW；8腳SO：471mW；16腳寬SO：762mW；8腳瓷封DIP：640mW。 工作溫度范圍：MAX29-C-：0℃～+70℃；MAX29-E-：-40℃～+85℃；MAX29-MJA：-55℃～+125℃；保存溫度范圍：-65℃～+160℃；焊接溫度（10秒）：+300℃； 大多數(shù)的形狀電容濾波器都采用四節(jié)級(jí)連結(jié)構(gòu)，每一節(jié)包含兩個(gè)濾波器極點(diǎn)。這種方法的特點(diǎn)就是易于設(shè)計(jì)。但采用這種方法設(shè)計(jì)出來(lái)的濾波器的特性對(duì)所用元件的元件值偏差很敏感?；谝陨峡紤]，MAX29X系列用帶有相加和比例功能的開關(guān)電容持了梯形無(wú)源濾波器，這種方法保持了梯形無(wú)源濾波器的優(yōu)點(diǎn)，在這種結(jié)構(gòu)中每個(gè)元件的影響作用是對(duì)于整個(gè)頻率響應(yīng)曲線的，某元件值的誤差將會(huì)分散到所有的極點(diǎn)，因此不值像四節(jié)級(jí)連結(jié)構(gòu)那樣對(duì)某一個(gè)極點(diǎn)特別明顯的影響。3 MAX29X的頻率特性 MAX29X的頻率特性如圖4所示。圖中的fs都假定為1kHz。4 設(shè)計(jì)考慮 下面對(duì)MAX29X系列形狀電容濾波器的使用做些討論。4.1 時(shí)鐘信號(hào) MAX29X系列開頭電容濾波器推薦使用的時(shí)鐘信號(hào)最高頻率為2.5MHz。根據(jù)對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘頻率和拐角頻率的比值，MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角頻率最高為25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角頻率最高為50kHz 。 MAX29X系列開關(guān)電容濾波器的時(shí)鐘信號(hào)既可幅外部時(shí)鐘直接驅(qū)動(dòng)也可由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生。使用外部時(shí)鐘時(shí)，無(wú)論是采用單電源供電還是雙電源供電，CLK可直接和采用+5V供電的CMOS時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器的輸出相連。通過(guò)調(diào)整外部時(shí)鐘的頻率，可完成濾波器拐角的實(shí)時(shí)調(diào)整。 當(dāng)使用內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，振蕩器的頻率由接在CLK端上的電容VCOSC決定： fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供電 MAX29X系列開關(guān)電容濾波器既可用單電源工作也可用雙電源工作。雙電源供電時(shí)的電源電壓范圍為±2.375～±5.5V。在實(shí)際電路中一般要在正負(fù)電源和GND之間接一旁路電容。 當(dāng)采用單電源供電時(shí)，V-端接地，而GND端要通過(guò)電阻分壓獲得一個(gè)電壓參考，該電壓參考的電壓值為1/2的電源電壓，參見(jiàn)圖5。4.3 輸入信號(hào)幅度范圍限制 MAX29X允許的輸入信號(hào)的最大范圍為V--0.3V～V++0.3V。一般情況下在+5V單電源供電時(shí)輸入信號(hào)范圍取1V～4V,±5V雙電源供電時(shí)，輸入信號(hào)幅度范圍取±4V。如果輸入信號(hào)超過(guò)此范圍，總諧波失真THD和噪聲就大大增加；同樣如果輸入信號(hào)幅度過(guò)?。╒P-P＜1V），也會(huì)造成THD和噪聲的增加。4.4 獨(dú)立運(yùn)算放大器的用法 MAX29X中都設(shè)計(jì)有一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器，這個(gè)放大器和濾波器的實(shí)現(xiàn)無(wú)直接關(guān)系，用這個(gè)放大器可組成一個(gè)一階和二階濾波器，用于實(shí)現(xiàn)MAX29X之前的反混疊濾波功能鄞MAX29X之后的時(shí)鐘噪聲抑制功能。這個(gè)運(yùn)算放大器的反相端已在內(nèi)部和GND相連。 圖6是用該獨(dú)立運(yùn)放組成的2階低通濾波器的電路，它的拐角頻率為10kHz,輸入阻抗為22Ω,可滿足MAX29X形狀電容濾波器的最小負(fù)載要求（MAX29X的輸出負(fù)載要求不小于20kΩ）可以通過(guò)改變R1、R2、R3、C1、C2的元件值改變拐角頻率。具體的元件值和拐角頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系參見(jiàn)表1。
上傳時(shí)間： 2013-10-18
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PSHLY-B回路電阻測(cè)試儀介紹
標(biāo)簽： PSHLY-B 回路 電阻測(cè)試儀
上傳時(shí)間： 2013-11-05
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針對(duì)目前使用的RS232接口數(shù)字化B超鍵盤存在PC主機(jī)啟動(dòng)時(shí)不能設(shè)置BIOS，提出一種PS2鍵盤的設(shè)計(jì)方法。基于W78E052D單片機(jī)，采用8通道串行A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)了8個(gè)TGC電位器信息采集電路，電位器位置信息以鍵盤掃描碼序列形式發(fā)送，正交編碼器信號(hào)通過(guò)XC9536XL轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可接收的中斷信號(hào)，軟件接收到中斷信息后等效處理成按鍵。結(jié)果表明，在滿足開機(jī)可設(shè)置BIOS同時(shí)，又可實(shí)現(xiàn)超聲特有功能，不需要專門設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序，接口簡(jiǎn)單，成本低。 Abstract: Aiming at the problem of the digital ultrasonic diagnostic imaging system keyboard with RS232 interface currently used couldn?蒺t set the BIOS when the PC boot， this paper proposed a design method of PS2 keyboards. Based on W78E052D microcontroller，designed eight TGC potentiometers information acquisition circuit with 8-channel serial A/D converter， potentiometer position information sent out with keyboard scan code sequentially.The control circuit based on XC9536 CPLD is used for converting the mechanical actions of the encoders into the signals that can be identified by the MCU， software received interrupt information and equivalently treatmented as key. The results show that the BIOS can be set to meet the boot， ultrasound specific functionality can be achieved at the same time， it does not require specially designed driver，the interface is simple and low cost.
標(biāo)簽： 單片機(jī) B超 數(shù)字化 鍵盤設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-10-10
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Keil C51使用詳解Keil C51 是美國(guó)Keil Software 公司出品的51 系列兼容單片機(jī)C 語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C 來(lái)開發(fā)，體會(huì)更加深刻。Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。下面詳細(xì)介紹 Keil C51 開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。第二節(jié) Keil C51 單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)C51 工具包的整體結(jié)構(gòu)，如圖(1)所示，其中uVision 與Ishell 分別是C51 forWindows 和for Dos 的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE 本身或其它編輯器編輯C 或匯編源文件。然后分別由C51 及A51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51 連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS 文件由OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex 文件，以供調(diào)試器dScope51 或tScope51 使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM 中。圖(1) C51 工具包整體結(jié)構(gòu)圖第三節(jié) Keil C51 工具包的安裝81. C51 for Dos在 Windows 下直接運(yùn)行軟件包中DOS\C51DOS.exe 然后選擇安裝目錄即可。完畢后欲使系統(tǒng)正常工作須進(jìn)行以下操作(設(shè)C:\C51 為安裝目錄)：修改 Autoexec.bat，加入path=C:\C51\BinSet C51LIB=C:\C51\LIBSet C51INC=C:\C51\INC然后運(yùn)行Autoexec.bat2. C51 for Windows 的安裝及注意事項(xiàng)：在 Windows 下運(yùn)行軟件包中WIN\Setup.exe，最好選擇安裝目錄與C51 for Dos相同，這樣設(shè)置最簡(jiǎn)單(設(shè)安裝于C:\C51 目錄下)。然后將軟件包中crack 目錄中的文件拷入C:\C51\Bin 目錄下。第四節(jié) Keil C51 工具包各部分功能及使用簡(jiǎn)介1. C51 與A51(1) C51C51 是C 語(yǔ)言編譯器，其使用方法為：C51 sourcefile[編譯控制指令]或者 C51 @ commandfile其中 sourcefile 為C 源文件(.C)。大量的編譯控制指令完成C51 編譯器的全部功能。包控C51 輸出文件C.LST，.OBJ，.I 和.SRC 文件的控制。源文件(.C)的控制等，詳見(jiàn)第五部分的具體介紹。而 Commandfile 為一個(gè)連接控制文件其內(nèi)容包括：.C 源文件及各編譯控制指令，它沒(méi)有固定的名字，開發(fā)人員可根據(jù)自己的習(xí)慣指定，它適于用控制指令較多的場(chǎng)合。(2) A51A51 是匯編語(yǔ)言編譯器，使用方法為：9A51 sourcefile[編譯控制指令]或 A51 @ commandfile其中sourcefile 為匯編源文件(.asm或.a51)，而編譯控制指令的使用與其它匯編如ASM語(yǔ)言類似，可參考其他匯編語(yǔ)言材料。Commandfile 同C51 中的Commandfile 類似，它使A51 使用和修改方便。2. L51 和BL51(1) L51L51 是Keil C51 軟件包提供的連接/定位器，其功能是將編譯生成的OBJ 文件與庫(kù)文件連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)，其使用方法為：L51 目標(biāo)文件列表[庫(kù)文件列表] [to outputfile] [連接控制指令]或 L51 @Commandfile源程序的多個(gè)模塊分別經(jīng) C51 與A51 編譯后生成多個(gè)OBJ 文件，連接時(shí)，這些文件全列于目標(biāo)文件列表中，作為輸入文件，如果還需與庫(kù)文件(.LiB)相連接，則庫(kù)文件也必須列在其后。outputfile 為輸文件名，缺少時(shí)為第一模塊名，后綴為.ABS。連接控制指令提供了連接定位時(shí)的所有控制功能。Commandfile 為連接控制文件，其具體內(nèi)容是包括了目標(biāo)文件列表，庫(kù)文件列表及輸出文件、連接控制命令，以取代第一種繁瑣的格式，由于目標(biāo)模塊庫(kù)文件大多不止1 個(gè)，因而第2 種方法較多見(jiàn)，這個(gè)文件名字也可由使用者隨意指定。(2) Bl51BL51 也是C51 軟件包的連接/定位器，其具有L51 的所有功能，此外它還具有以下3 點(diǎn)特別之處：a. 可以連接定位大于64kBytes 的程序。b. 具有代碼域及域切換功能(CodeBanking & Bank Switching)c. 可用于RTX51 操作系統(tǒng)RTX51 是一個(gè)實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，它改變了傳統(tǒng)的編程模式，甚至不必用main( )函數(shù)，單片機(jī)系統(tǒng)軟件向RTOS 發(fā)展是一種趨勢(shì)，這種趨勢(shì)對(duì)于186 和38610及68K 系列CPU 更為明顯和必須，對(duì)8051 因CPU 較為簡(jiǎn)單，程序結(jié)構(gòu)等都不太復(fù)雜，RTX51 作用顯得不太突出，其專業(yè)版軟件PK51 軟件包甚至不包括RTX51Full，而只有一個(gè)RTX51TINY 版本的RTOS。RTX51 TINY 適用于無(wú)外部RAM 的單片機(jī)系統(tǒng)，因而可用面很窄，在本文中不作介紹。Bank switching 技術(shù)因使用很少也不作介紹。3. DScope51，Tscope51 及Monitor51(1) dScope51dScope51 是一個(gè)源級(jí)調(diào)試器和模擬器，它可以調(diào)試由C51 編譯器、A51 匯編器、PL/M-51 編譯器及ASM－51 匯編器產(chǎn)生的程序。它不需目標(biāo)板（for windows 也可通過(guò)mon51 接目標(biāo)板），只能進(jìn)行軟件模擬，但其功能強(qiáng)大，可模擬CPU 及其外圍器件，如內(nèi)部串口，外部I/O 及定時(shí)器等，能對(duì)嵌入式軟件功能進(jìn)行有效測(cè)試。
上傳時(shí)間： 2013-11-01
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地彈的形成：芯片內(nèi)部的地和芯片外的PCB地平面之間不可避免的會(huì)有一個(gè)小電感。這個(gè)小電感正是地彈產(chǎn)生的根源，同時(shí)，地彈又是與芯片的負(fù)載情況密切相關(guān)的。下面結(jié)合圖介紹一下地彈現(xiàn)象的形成。 簡(jiǎn)單的構(gòu)造如上圖的一個(gè)小“場(chǎng)景”，芯片A為輸出芯片，芯片B為接收芯片，輸出端和輸入端很近。輸出芯片內(nèi)部的CMOS等輸入單元簡(jiǎn)單的等效為一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，RH和RL分別為高電平輸出阻抗和低電平輸出阻抗，均設(shè)為20歐。GNDA為芯片A內(nèi)部的地。GNDPCB為芯片外PCB地平面。由于芯片內(nèi)部的地要通過(guò)芯片內(nèi)的引線和管腳才能接到GNDPCB，所以就會(huì)引入一個(gè)小電感LG，假設(shè)這個(gè)值為1nH。CR為接收端管腳電容，這個(gè)值取6pF。這個(gè)信號(hào)的頻率取200MHz。雖然這個(gè)LG和CR都是很小的值，不過(guò)，通過(guò)后面的計(jì)算我們可以看到它們對(duì)信號(hào)的影響。先假設(shè)A芯片只有一個(gè)輸出腳，現(xiàn)在Q輸出高電平，接收端的CR上積累電荷。當(dāng)Q輸出變?yōu)榈碗娖降臅r(shí)候。CR、RL、LG形成一個(gè)放電回路。自諧振周期約為490ps，頻率為2GHz，Q值約為0.0065。使用EWB建一個(gè)仿真電路。（很老的一個(gè)軟件，很多人已經(jīng)不懈于使用了。不過(guò)我個(gè)人比較依賴它，關(guān)鍵是建模，模型參數(shù)建立正確的話仿真結(jié)果還是很可靠的，這個(gè)小軟件幫我發(fā)現(xiàn)和解決過(guò)很多實(shí)際模擬電路中遇到的問(wèn)題。這個(gè)軟件比較小，有比較長(zhǎng)的歷史，也比較成熟，很容易上手。建議電子初入門的同學(xué)還是熟悉一下。）因?yàn)橹魂P(guān)注下降沿，所以簡(jiǎn)單的構(gòu)建下面一個(gè)電路。起初輸出高電平，10納秒后輸出低電平。為方便起見(jiàn)，高電平輸出設(shè)為3.3V，低電平是0V。（實(shí)際200M以上芯片IO電壓會(huì)比較低，多采用1.5－2.5V。）
標(biāo)簽： 分
上傳時(shí)間： 2013-10-17
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單片機(jī)音樂(lè)中音調(diào)和節(jié)拍的確定方法:調(diào)號(hào)-音樂(lè)上指用以確定樂(lè)曲主音高度的符號(hào)。很明顯一個(gè)八度就有12個(gè)半音。A、B、C、D、E、F、G。經(jīng)過(guò)聲學(xué)家的研究，全世界都用這些字母來(lái)表示固定的音高。比如，A這個(gè)音，標(biāo)準(zhǔn)的音高為每秒鐘振動(dòng)440周。 升C調(diào)：1＝#C，也就是降D調(diào)：1＝BD；277（頻率）升D調(diào)：1＝#D，也就是降E調(diào)：1＝BE；311升F調(diào)：1＝#F，也就是降G調(diào)：1＝BG；369升G調(diào)：1＝#G，也就是降A(chǔ)調(diào)：1＝BA；415升A調(diào)：1＝#A，也就是降B調(diào)：1＝BB。466,C 262 #C277 D 294 #D(bE)311 E 330 F 349 #F369 G 392 #G415A 440. #A466 B 494 所謂1＝A，就是說(shuō)，這首歌曲的“導(dǎo)”要唱得同A一樣高，人們也把這首歌曲叫做A調(diào)歌曲，或叫“唱A調(diào)”。1＝C，就是說(shuō)，這首歌曲的“導(dǎo)”要唱得同C一樣高，或者說(shuō)“這歌曲唱C調(diào)”。同樣是“導(dǎo)”，不同的調(diào)唱起來(lái)的高低是不一樣的。各調(diào)的對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率為： 單片機(jī)演奏音樂(lè)時(shí)音調(diào)和節(jié)拍的確定方法 經(jīng)常看到一些剛學(xué)單片機(jī)的朋友對(duì)單片機(jī)演奏音樂(lè)比較有興趣，本人也曾是這樣。在此，本人將就這方面的知識(shí)做一些簡(jiǎn)介，但愿能對(duì)單片機(jī)演奏音樂(lè)比較有興趣而又不知其解的朋友能有所啟迪。 一般說(shuō)來(lái)，單片機(jī)演奏音樂(lè)基本都是單音頻率，它不包含相應(yīng)幅度的諧波頻率，也就是說(shuō)不能象電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因此單片機(jī)奏樂(lè)只需弄清楚兩個(gè)概念即可，也就是“音調(diào)”和“節(jié)拍”。音調(diào)表示一個(gè)音符唱多高的頻率，節(jié)拍表示一個(gè)音符唱多長(zhǎng)的時(shí)間。 在音樂(lè)中所謂“音調(diào)”，其實(shí)就是我們常說(shuō)的“音高”。在音樂(lè)中常把中央C上方的A音定為標(biāo)準(zhǔn)音高，其頻率f=440Hz。當(dāng)兩個(gè)聲音信號(hào)的頻率相差一倍時(shí)，也即f2=2f1時(shí)，則稱f2比f(wàn)1高一個(gè)倍頻程, 在音樂(lè)中1（do）與 ，2（來(lái)）與 ……正好相差一個(gè)倍頻程，在音樂(lè)學(xué)中稱它相差一個(gè)八度音。在一個(gè)八度音內(nèi)，有12個(gè)半音。以1—i八音區(qū)為例， 12個(gè)半音是：1—＃1、＃1—2、2—＃2、＃2—3、3—4、4—＃4，＃4—5、5一＃5、＃5—6、6—＃6、＃6—7、7—i。這12個(gè)音階的分度基本上是以對(duì)數(shù)關(guān)系來(lái)劃分的。如果我們只要知道了這十二個(gè)音符的音高，也就是其基本音調(diào)的頻率，我們就可根據(jù)倍頻程的關(guān)系得到其他音符基本音調(diào)的頻率。 知道了一個(gè)音符的頻率后，怎樣讓單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)頻率的聲音呢？一般說(shuō)來(lái)，常采用的方法就是通過(guò)單片機(jī)的定時(shí)器定時(shí)中斷，將單片機(jī)上對(duì)應(yīng)蜂鳴器的I/O口來(lái)回取反，或者說(shuō)來(lái)回清零，置位，從而讓蜂鳴器發(fā)出聲音，為了讓單片機(jī)發(fā)出不同頻率的聲音，我們只需將定時(shí)器予置不同的定時(shí)值就可實(shí)現(xiàn)。那么怎樣確定一個(gè)頻率所對(duì)應(yīng)的定時(shí)器的定時(shí)值呢？以標(biāo)準(zhǔn)音高A為例： A的頻率f = 440 Hz,其對(duì)應(yīng)的周期為：T = 1/ f = 1/440 =2272μs 由上圖可知,單片機(jī)上對(duì)應(yīng)蜂鳴器的I/O口來(lái)回取反的時(shí)間應(yīng)為：t = T/2 = 2272/2 = 1136μs這個(gè)時(shí)間t也就是單片機(jī)上定時(shí)器應(yīng)有的中斷觸發(fā)時(shí)間。一般情況下，單片機(jī)奏樂(lè)時(shí)，其定時(shí)器為工作方式1，它以振蕩器的十二分頻信號(hào)為計(jì)數(shù)脈沖。設(shè)振蕩器頻率為f0，則定時(shí)器的予置初值由下式來(lái)確定： t = 12 *（TALL – THL）/ f0 式中TALL = 216 = 65536,THL為定時(shí)器待確定的計(jì)數(shù)初值。因此定時(shí)器的高低計(jì)數(shù)器的初值為： TH = THL / 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 TL = THL % 256 = ( TALL – t* f0/12) %256 將t=1136μs代入上面兩式（注意：計(jì)算時(shí)應(yīng)將時(shí)間和頻率的單位換算一致），即可求出標(biāo)準(zhǔn)音高A在單片機(jī)晶振頻率f0=12Mhz，定時(shí)器在工作方式1下的定時(shí)器高低計(jì)數(shù)器的予置初值為 ： TH440Hz = (65536 – 1136 * 12/12) /256 = FBH TL440Hz = (65536 – 1136 * 12/12)%256 = 90H根據(jù)上面的求解方法，我們就可求出其他音調(diào)相應(yīng)的計(jì)數(shù)器的予置初值。 音符的節(jié)拍我們可以舉例來(lái)說(shuō)明。在一張樂(lè)譜中，我們經(jīng)常會(huì)看到這樣的表達(dá)式，如1=C 、1=G …… 等等，這里1=C,1=G表示樂(lè)譜的曲調(diào)，和我們前面所談的音調(diào)有很大的關(guān)聯(lián)， 、 就是用來(lái)表示節(jié)拍的。以 為例加以說(shuō)明，它表示樂(lè)譜中以四分音符為節(jié)拍，每一小結(jié)有三拍。比如： 其中1 、2 為一拍，3、4、5為一拍，6為一拍共三拍。1 、2的時(shí)長(zhǎng)為四分音符的一半，即為八分音符長(zhǎng)，3、4的時(shí)長(zhǎng)為八分音符的一半，即為十六分音符長(zhǎng)，5的時(shí)長(zhǎng)為四分音符的一半，即為八分音符長(zhǎng)，6的時(shí)長(zhǎng)為四分音符長(zhǎng)。那么一拍到底該唱多長(zhǎng)呢？一般說(shuō)來(lái)，如果樂(lè)曲沒(méi)有特殊說(shuō)明，一拍的時(shí)長(zhǎng)大約為400—500ms 。我們以一拍的時(shí)長(zhǎng)為400ms為例，則當(dāng)以四分音符為節(jié)拍時(shí)，四分音符的時(shí)長(zhǎng)就為400ms，八分音符的時(shí)長(zhǎng)就為200ms，十六分音符的時(shí)長(zhǎng)就為100ms?？梢?jiàn)，在單片機(jī)上控制一個(gè)音符唱多長(zhǎng)可采用循環(huán)延時(shí)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，我們確定一個(gè)基本時(shí)長(zhǎng)的延時(shí)程序，比如說(shuō)以十六分音符的時(shí)長(zhǎng)為基本延時(shí)時(shí)間，那么，對(duì)于一個(gè)音符，如果它為十六分音符，則只需調(diào)用一次延時(shí)程序，如果它為八分音符，則只需調(diào)用二次延時(shí)程序，如果它為四分音符，則只需調(diào)用四次延時(shí)程序，依次類推。通過(guò)上面關(guān)于一個(gè)音符音調(diào)和節(jié)拍的確定方法，我們就可以在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)演奏音樂(lè)了。具體的實(shí)現(xiàn)方法為：將樂(lè)譜中的每個(gè)音符的音調(diào)及節(jié)拍變換成相應(yīng)的音調(diào)參數(shù)和節(jié)拍參數(shù)，將他們做成數(shù)據(jù)表格，存放在存儲(chǔ)器中，通過(guò)程序取出一個(gè)音符的相關(guān)參數(shù)，播放該音符，該音符唱完后，接著取出下一個(gè)音符的相關(guān)參數(shù)……，如此直到播放完畢最后一個(gè)音符，根據(jù)需要也可循環(huán)不停地播放整個(gè)樂(lè)曲。另外，對(duì)于樂(lè)曲中的休止符，一般將其音調(diào)參數(shù)設(shè)為FFH，F(xiàn)FH，其節(jié)拍參數(shù)與其他音符的節(jié)拍參數(shù)確定方法一致，樂(lè)曲結(jié)束用節(jié)拍參數(shù)為00H來(lái)表示。下面給出部分音符（三個(gè)八度音）的頻率以及以單片機(jī)晶振頻率f0=12Mhz，定時(shí)器在工作方式1下的定時(shí)器高低計(jì)數(shù)器的予置初值 ： C調(diào)音符 頻率Hz 262 277 293 311 329 349 370 392 415 440 466 494TH/TL F88B F8F2 F95B F9B7 FA14 FA66 FAB9 FB03 FB4A FB8F FBCF FC0BC調(diào)音符 1 1# 2 2# 3 4 4# 5 5# 6 6# 7頻率Hz 523 553 586 621 658 697 739 783 830 879 931 987TH/TL FC43 FC78 FCAB FCDB FD08 FD33 FD5B FD81 FDA5 FDC7 FDE7 FE05C調(diào)音符 頻率Hz 1045 1106 1171 1241 1316 1393 1476 1563 1658 1755 1860 1971TH/TL FB21 FE3C FE55 FE6D FE84 FE99 FEAD FEC0 FE02 FEE3 FEF3 FF02
上傳時(shí)間： 2013-10-20
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P C B 可測(cè)性設(shè)計(jì)布線規(guī)則之建議― ― 從源頭改善可測(cè)率PCB 設(shè)計(jì)除需考慮功能性與安全性等要求外，亦需考慮可生產(chǎn)與可測(cè)試。這里提供可測(cè)性設(shè)計(jì)建議供設(shè)計(jì)布線工程師參考。1. 每一個(gè)銅箔電路支點(diǎn)，至少需要一個(gè)可測(cè)試點(diǎn)。如無(wú)對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)，將可導(dǎo)致與之相關(guān)的開短路不可檢出，并且與之相連的零件會(huì)因無(wú)測(cè)試點(diǎn)而不可測(cè)。2. 雙面治具會(huì)增加制作成本，且上針板的測(cè)試針定位準(zhǔn)確度差。所以Layout 時(shí)應(yīng)通過(guò)Via Hole 盡可能將測(cè)試點(diǎn)放置于同一面。這樣就只要做單面治具即可。3. 測(cè)試選點(diǎn)優(yōu)先級(jí)：A.測(cè)墊(Test Pad) B.通孔(Through Hole) C.零件腳(Component Lead) D.貫穿孔(Via Hole)(未Mask)。而對(duì)于零件腳，應(yīng)以AI 零件腳及其它較細(xì)較短腳為優(yōu)先，較粗或較長(zhǎng)的引腳接觸性誤判多。4. PCB 厚度至少要62mil(1.35mm)，厚度少于此值之PCB 容易板彎變形，影響測(cè)點(diǎn)精準(zhǔn)度，制作治具需特殊處理。5. 避免將測(cè)點(diǎn)置于SMT 之PAD 上，因SMT 零件會(huì)偏移，故不可靠，且易傷及零件。6. 避免使用過(guò)長(zhǎng)零件腳(>170mil(4.3mm))或過(guò)大的孔(直徑>1.5mm)為測(cè)點(diǎn)。7. 對(duì)于電池(Battery)最好預(yù)留Jumper，在ICT 測(cè)試時(shí)能有效隔離電池的影響。8. 定位孔要求：(a) 定位孔(Tooling Hole)直徑最好為125mil(3.175mm)及其以上。(b) 每一片PCB 須有2 個(gè)定位孔和一個(gè)防呆孔(也可說(shuō)成定位孔,用以預(yù)防將PCB反放而導(dǎo)致機(jī)器壓破板)，且孔內(nèi)不能沾錫。(c) 選擇以對(duì)角線，距離最遠(yuǎn)之2 孔為定位孔。(d) 各定位孔(含防呆孔)不應(yīng)設(shè)計(jì)成中心對(duì)稱,即PCB 旋轉(zhuǎn)180 度角后仍能放入PCB,這樣,作業(yè)員易于反放而致機(jī)器壓破板)9. 測(cè)試點(diǎn)要求：(e) 兩測(cè)點(diǎn)或測(cè)點(diǎn)與預(yù)鉆孔之中心距不得小于50mil(1.27mm)，否則有一測(cè)點(diǎn)無(wú)法植針。以大于100mil(2.54mm)為佳，其次是75mil(1.905mm)。(f) 測(cè)點(diǎn)應(yīng)離其附近零件(位于同一面者)至少100mil，如為高于3mm 零件，則應(yīng)至少間距120mil，方便治具制作。(g) 測(cè)點(diǎn)應(yīng)平均分布于PCB 表面，避免局部密度過(guò)高，影響治具測(cè)試時(shí)測(cè)試針壓力平衡。(h) 測(cè)點(diǎn)直徑最好能不小于35mil(0.9mm)，如在上針板，則最好不小于40mil(1.00mm)，圓形、正方形均可。小于0.030”(30mil)之測(cè)點(diǎn)需額外加工，以導(dǎo)正目標(biāo)。(i) 測(cè)點(diǎn)的Pad 及Via 不應(yīng)有防焊漆(Solder Mask)。(j) 測(cè)點(diǎn)應(yīng)離板邊或折邊至少100mil。(k) 錫點(diǎn)被實(shí)踐證實(shí)是最好的測(cè)試探針接觸點(diǎn)。因?yàn)殄a的氧化物較輕且容易刺穿。以錫點(diǎn)作測(cè)試點(diǎn)，因接觸不良導(dǎo)致誤判的機(jī)會(huì)極少且可延長(zhǎng)探針使用壽命。錫點(diǎn)尤其以PCB 光板制作時(shí)的噴錫點(diǎn)最佳。PCB 裸銅測(cè)點(diǎn)，高溫后已氧化，且其硬度高，所以探針接觸電阻變化而致測(cè)試誤判率很高。如果裸銅測(cè)點(diǎn)在SMT 時(shí)加上錫膏再經(jīng)回流焊固化為錫點(diǎn)，雖可大幅改善，但因助焊劑或吃錫不完全的緣故，仍會(huì)出現(xiàn)較多的接觸誤判。
標(biāo)簽： PCB 可測(cè)性設(shè)計(jì) 布線規(guī)則
上傳時(shí)間： 2014-01-14
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微型計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)論文—通用微機(jī)發(fā)聲程序的匯編設(shè)計(jì) 本文講述了在微型計(jì)算機(jī)中利用可編程時(shí)間間隔定時(shí)器的通用發(fā)聲程序設(shè)計(jì)，重點(diǎn)講述了程序的發(fā)聲原理，節(jié)拍的產(chǎn)生，按節(jié)拍改變的動(dòng)畫程序原理，并以設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的樂(lè)曲評(píng)分程序?yàn)橐?，分析程序設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。關(guān)鍵字：微機(jī) 8253 通用發(fā)聲程序 動(dòng)畫技術(shù) 直接寫屏 1. 可編程時(shí)間間隔定時(shí)器8253在通用個(gè)人計(jì)算機(jī)中，有一個(gè)可編程時(shí)間間隔定時(shí)器8253，它能夠根據(jù)程序提供的計(jì)數(shù)值和工作方式,產(chǎn)生各種形狀和各種頻率的計(jì)數(shù)/定時(shí)脈沖,提供給系統(tǒng)各個(gè)部件使用。本設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)控制發(fā)聲的原理,編寫演奏樂(lè)曲的程序。 在8253/54定時(shí)器內(nèi)部有3個(gè)獨(dú)立工作的計(jì)數(shù)器:計(jì)數(shù)器0,計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器2,每個(gè)計(jì)數(shù)器都分配有一個(gè)斷口地址,分別為40H,41H和42H.8253/54內(nèi)部還有一個(gè)公用的控制寄存器,端地址為43H.端口地址輸入到8253/54的CS,AL,A0端,分別對(duì)3個(gè)計(jì)數(shù)器和控制器尋址. 對(duì)8353/54編程時(shí),先要設(shè)定控制字,以選擇計(jì)數(shù)器,確定工作方式和計(jì)數(shù)值的格式.每計(jì)數(shù)器由三個(gè)引腳與外部聯(lián)系,見(jiàn)教材第320頁(yè)圖9-1.CLK為時(shí)鐘輸入端,GATE為門控信號(hào)輸入端,OUT為計(jì)數(shù)/定時(shí)信號(hào)輸入端.每個(gè)計(jì)數(shù)器中包含一個(gè)16位計(jì)數(shù)寄存器,這個(gè)計(jì)數(shù)器時(shí)以倒計(jì)數(shù)的方式計(jì)數(shù)的,也就是說(shuō),從計(jì)數(shù)初值逐次減1,直到減為0為止. 8253/54的三個(gè)計(jì)數(shù)器是分別編程的,在對(duì)任一個(gè)計(jì)數(shù)器編程時(shí),必須首先講控制字節(jié)寫入控制寄存器.控制字的作用是告訴8253/54選擇哪個(gè)計(jì)數(shù)器工作,要求輸出什么樣的脈沖波形.另外,對(duì)8253/54的初始化工作還包括,向選定的計(jì)數(shù)器輸入一個(gè)計(jì)數(shù)初值,因?yàn)檫@個(gè)計(jì)數(shù)值可以是8為的,也可以是16為的,而8253/5的數(shù)據(jù)總線是8位的,所以要用兩條輸出指令來(lái)寫入初值.下面給出8253/54初始化程序段的一個(gè)例子,將計(jì)數(shù)器2設(shè)定為方式3,(關(guān)于計(jì)數(shù)器的工作方式參閱教材第325—330頁(yè))計(jì)數(shù)初值為65536. MOV AL,10110110B ;選擇計(jì)數(shù)器2,按方式3工作,計(jì)數(shù)值是二進(jìn)制格式 OUT 43H,AL ; j將控制字送入控制寄存器 MOV AL,0 ;計(jì)數(shù)初值為0 OUT 42H,AL ;將計(jì)數(shù)初值的低字節(jié)送入計(jì)數(shù)器2 OUT 42H,AL ;將計(jì)數(shù)初值的高字節(jié)送入計(jì)數(shù)器2 在IBM PC中8253/54的三個(gè)時(shí)鐘端CLK0,CLK1和CLK2的輸入頻率都是1.1931817MHZ. PC機(jī)上的大多數(shù)I/O都是由主板上的8255(或8255A)可編程序外圍接口芯片(PPI)管理的.關(guān)于8255A的結(jié)構(gòu)和工作原理及應(yīng)用舉例參閱教材第340—373頁(yè).教材第364頁(yè)的”PC/XT機(jī)中的揚(yáng)聲器接口電路”一節(jié)介紹了揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)原理,并給出了通用發(fā)聲程序.本設(shè)計(jì)正是基于這個(gè)原理,通過(guò)編程,控制加到揚(yáng)聲器上的信號(hào)的頻率,奏出樂(lè)曲的.2．發(fā)聲程序的設(shè)計(jì)下面是能產(chǎn)生頻率為f的通用發(fā)聲程序:MOV AL, 10110110B ;8253控制字:通道2,先寫低字節(jié),后寫高字節(jié) ;方式3,二進(jìn)制計(jì)數(shù)OUT 43H, AL ;寫入控制字MOV DX, 0012H ;被除數(shù)高位MOV AX, 35DEH ;被除數(shù)低位 DIV ID ;求計(jì)數(shù)初值n,結(jié)果在AX中OUT 42H, AL ;送出低8位MOV AL, AHOUT 42H,AL ;送出高8位IN AL, 61H ;讀入8255A端口B的內(nèi)容MOV AH, AL ;保護(hù)B口的原狀態(tài)OR AL, 03H ;使B口后兩位置1,其余位保留OUT 61H,AL ;接通揚(yáng)聲器,使它發(fā)聲
標(biāo)簽： 微型計(jì)算機(jī) 發(fā)聲程序 論文 微機(jī)
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TKS仿真器B系列快速入門
上傳時(shí)間： 2013-10-31
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當(dāng)你認(rèn)為你已經(jīng)掌握了PCB 走線的特征阻抗Z0，緊接著一份數(shù)據(jù)手冊(cè)告訴你去設(shè)計(jì)一個(gè)特定的差分阻抗。令事情變得更困難的是，它說(shuō)：“……因?yàn)閮筛呔€之間的耦合可以降低有效阻抗，使用50Ω的設(shè)計(jì)規(guī)則來(lái)得到一個(gè)大約80Ω的差分阻抗！”這的確讓人感到困惑！這篇文章向你展示什么是差分阻抗。除此之外，還討論了為什么是這樣，并且向你展示如何正確地計(jì)算它。 單線：圖1(a)演示了一個(gè)典型的單根走線。其特征阻抗是Z0，其上流經(jīng)的電流為i。沿線任意一點(diǎn)的電壓為V=Z0*i（ 根據(jù)歐姆定律）。一般情況，線對(duì)：圖1(b)演示了一對(duì)走線。線1 具有特征阻抗Z11，與上文中Z0 一致，電流i1。線2具有類似的定義。當(dāng)我們將線2 向線1 靠近時(shí)，線2 上的電流開始以比例常數(shù)k 耦合到線1 上。類似地，線1 的電流i1 開始以同樣的比例常數(shù)耦合到線2 上。每根走線上任意一點(diǎn)的電壓，還是根據(jù)歐姆定律，
標(biāo)簽： 差分阻抗
上傳時(shí)間： 2013-11-10
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