新穎實用的單片機雙積分A/D轉換電路和軟件:摘 要: 通過對雙積分A/ D 轉換過程及其原理的分析,結合8031 單片機定時計數器的特點,設計出一種新的A/ D 轉換電路. 詳細介紹了這種轉換電路的硬件原理及工作過程,給出了實用的硬件電路與軟件設計框圖. 通過比較分析,可以看出這種A/ D 轉換電路性能價格比較高,軟件編程簡單,并且轉換速度和精度優于一般的A/ D 轉換電路. 這種設計思路為數模轉換器(A/ D) 的升級提高指出一個明確的方向.關鍵詞:單片機; 定時/ 計數器; A/ D 轉換; 雙積分 雙積分A/ D 及定時計數器原理:我們先分析雙積分A/ D 轉換的工作原理. 如圖1 所示,積分器先以固定時間T 對待測的輸入模擬電壓Vi 進行正向積分,積分電容C 積累的電荷為
上傳時間： 2014-01-18
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九.輸入/輸出保護為了支持多任務，80386不僅要有效地實現任務隔離，而且還要有效地控制各任務的輸入/輸出，避免輸入/輸出沖突。本文將介紹輸入輸出保護。 這里下載本文源代碼。 <一>輸入/輸出保護80386采用I/O特權級IPOL和I/O許可位圖的方法來控制輸入/輸出，實現輸入/輸出保護。 1.I/O敏感指令輸入輸出特權級(I/O Privilege Level)規定了可以執行所有與I/O相關的指令和訪問I/O空間中所有地址的最外層特權級。IOPL的值在如下圖所示的標志寄存器中。 標 志寄存器 BIT31—BIT18 BIT17 BIT16 BIT15 BIT14 BIT13—BIT12 BIT11 BIT10 BIT9 BIT8 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 00000000000000 VM RF 0 NT IOPL OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 1 CF I/O許可位圖規定了I/O空間中的哪些地址可以由在任何特權級執行的程序所訪問。I/O許可位圖在任務狀態段TSS中。 I/O敏感指令 指令 功能 保護方式下的執行條件 CLI 清除EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL STI 設置EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL IN 從I/O地址讀出數據 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 INS 從I/O地址讀出字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUT 向I/O地址寫數據 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUTS 向I/O地址寫字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 上表所列指令稱為I/O敏感指令，由于這些指令與I/O有關，并且只有在滿足所列條件時才可以執行，所以把它們稱為I/O敏感指令。從表中可見，當前特權級不在I/O特權級外層時，可以正常執行所列的全部I/O敏感指令；當特權級在I/O特權級外層時，執行CLI和STI指令將引起通用保護異常，而其它四條指令是否能夠被執行要根據訪問的I/O地址及I/O許可位圖情況而定(在下面論述)，如果條件不滿足而執行，那么將引起出錯碼為0的通用保護異常。 由于每個任務使用各自的EFLAGS值和擁有自己的TSS，所以每個任務可以有不同的IOPL，并且可以定義不同的I/O許可位圖。注意，這些I/O敏感指令在實模式下總是可執行的。 2.I/O許可位圖如果只用IOPL限制I/O指令的執行是很不方便的，不能滿足實際要求需要。因為這樣做會使得在特權級3執行的應用程序要么可訪問所有I/O地址，要么不可訪問所有I/O地址。實際需要與此剛好相反，只允許任務甲的應用程序訪問部分I/O地址，只允許任務乙的應用程序訪問另一部分I/O地址，以避免任務甲和任務乙在訪問I/O地址時發生沖突，從而避免任務甲和任務乙使用使用獨享設備時發生沖突。 因此，在IOPL的基礎上又采用了I/O許可位圖。I/O許可位圖由二進制位串組成。位串中的每一位依次對應一個I/O地址，位串的第0位對應I/O地址0，位串的第n位對應I/O地址n。如果位串中的第位為0，那么對應的I/O地址m可以由在任何特權級執行的程序訪問；否則對應的I/O地址m只能由在IOPL特權級或更內層特權級執行的程序訪問。如果在I/O外層特權級執行的程序訪問位串中位值為1的位所對應的I/O地址，那么將引起通用保護異常。 I/O地址空間按字節進行編址。一條I/O指令最多可涉及四個I/O地址。在需要根據I/O位圖決定是否可訪問I/O地址的情況下，當一條I/O指令涉及多個I/O地址時，只有這多個I/O地址所對應的I/O許可位圖中的位都為0時，該I/O指令才能被正常執行，如果對應位中任一位為1，就會引起通用保護異常。 80386支持的I/O地址空間大小是64K，所以構成I/O許可位圖的二進制位串最大長度是64K個位，即位圖的有效部分最大為8K字節。一個任務實際需要使用的I/O許可位圖大小通常要遠小于這個數目。 當前任務使用的I/O許可位圖存儲在當前任務TSS中低端的64K字節內。I/O許可位圖總以字節為單位存儲，所以位串所含的位數總被認為是8的倍數。從前文中所述的TSS格式可見，TSS內偏移66H的字確定I/O許可位圖的開始偏移。由于I/O許可位圖最長可達8K字節，所以開始偏移應小于56K，但必須大于等于104，因為TSS中前104字節為TSS的固定格式，用于保存任務的狀態。 1.I/O訪問許可檢查細節保護模式下處理器在執行I/O指令時進行許可檢查的細節如下所示。 (1)若CPL<=IOPL，則直接轉步驟(8)；(2)取得I/O位圖開始偏移；(3)計算I/O地址對應位所在字節在I/O許可位圖內的偏移；(4)計算位偏移以形成屏蔽碼值，即計算I/O地址對應位在字節中的第幾位；(5)把字節偏移加上位圖開始偏移，再加1，所得值與TSS界限比較，若越界，則產生出錯碼為0的通用保護故障；(6)若不越界，則從位圖中讀對應字節及下一個字節；(7)把讀出的兩個字節與屏蔽碼進行與運算，若結果不為0表示檢查未通過，則產生出錯碼為0的通用保護故障；(8)進行I/O訪問。設某一任務的TSS段如下： TSSSEG SEGMENT PARA USE16 TSS <> ;TSS低端固定格式部分 DB 8 DUP(0) ;對應I/O端口00H—3FH DB 10000000B ;對應I/O端口40H—47H DB 01100000B ;對用I/O端口48H—4FH DB 8182 DUP(0ffH) ;對應I/O端口50H—0FFFFH DB 0FFH ;位圖結束字節TSSLen = $TSSSEG ENDS 再假設IOPL=1，CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常執行，有些會引起通用保護異常： in al,21h ;(1)正常執行 in al,47h ;(2)引起異常 out 20h,al ;(3)正常實行 out 4eh,al ;(4)引起異常 in al,20h ;(5)正常執行 out 20h,eax ;(6)正常執行 out 4ch,ax ;(7)引起異常 in ax,46h ;(8)引起異常 in eax,42h ;(9)正常執行 由上述I/O許可檢查的細節可見，不論是否必要，當進行許可位檢查時，80386總是從I/O許可位圖中讀取兩個字節。目的是為了盡快地執行I/O許可檢查。一方面，常常要讀取I/O許可位圖的兩個字節。例如，上面的第(8)條指令要對I/O位圖中的兩個位進行檢查，其低位是某個字節的最高位，高位是下一個字節的最低位?？梢娂词怪灰獧z查兩個位，也可能需要讀取兩個字節。另一方面，最多檢查四個連續的位，即最多也只需讀取兩個字節。所以每次要讀取兩個字節。這也是在判別是否越界時再加1的原因。為此，為了避免在讀取I/O許可位圖的最高字節時產生越界，必須在I/O許可位圖的最后填加一個全1的字節，即0FFH。此全1的字節應填加在最后一個位圖字節之后，TSS界限范圍之前，即讓填加的全1字節在TSS界限之內。 I/O許可位圖開始偏移加8K所得的值與TSS界限值二者中較小的值決定I/O許可位圖的末端。當TSS的界限大于I/O許可位圖開始偏移加8K時，I/O許可位圖的有效部分就有8K字節，I/O許可檢查全部根據全部根據該位圖進行。當TSS的界限不大于I/O許可位圖開始偏移加8K時，I/O許可位圖有效部分就不到8K字節，于是對較小I/O地址訪問的許可檢查根據位圖進行，而對較大I/O地址訪問的許可檢查總被認為不可訪問而引起通用保護故障。因為這時會發生字節越界而引起通用保護異常，所以在這種情況下，可認為不足的I/O許可位圖的高端部分全為1。利用這個特點，可大大節約TSS中I/O許可位圖占用的存儲單元，也就大大減小了TSS段的長度。 <二>重要標志保護輸入輸出的保護與存儲在標志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相關，顯然不能允許隨便地改變IOPL，否則就不能有效地實現輸入輸出保護。類似地，對EFLAGS中的IF位也必須加以保護，否則CLI和STI作為敏感指令對待是無意義的。此外，EFLAGS中的VM位決定著處理器是否按虛擬8086方式工作。 80386對EFLAGS中的這三個字段的處理比較特殊，只有在較高特權級執行的程序才能執行IRET、POPF、CLI和STI等指令改變它們。下表列出了不同特權級下對這三個字段的處理情況。 不同特權級對標志寄存器特殊字段的處理 特權級 VM標志字段 IOPL標志字段 IF標志字段 CPL=0 可變(初POPF指令外) 可變 可變 0 不變 不變 可變 CPL>IOPL 不變 不變 不變 從表中可見，只有在特權級0執行的程序才可以修改IOPL位及VM位；只能由相對于IOPL同級或更內層特權級執行的程序才可以修改IF位。與CLI和STI指令不同，在特權級不滿足上述條件的情況下，當執行POPF指令和IRET指令時，如果試圖修改這些字段中的任何一個字段，并不引起異常，但試圖要修改的字段也未被修改，也不給出任何特別的信息。此外，指令POPF總不能改變VM位，而PUSHF指令所壓入的標志中的VM位總為0。 <三>演示輸入輸出保護的實例(實例九)下面給出一個用于演示輸入輸出保護的實例。演示內容包括：I/O許可位圖的作用、I/O敏感指令引起的異常和特權指令引起的異常；使用段間調用指令CALL通過任務門調用任務，實現任務嵌套。 1.演示步驟實例演示的內容比較豐富，具體演示步驟如下：(1)在實模式下做必要準備后，切換到保護模式；(2)進入保護模式的臨時代碼段后，把演示任務的TSS段描述符裝入TR，并設置演示任務的堆棧；(3)進入演示代碼段，演示代碼段的特權級是0；(4)通過任務門調用測試任務1。測試任務1能夠順利進行；(5)通過任務門調用測試任務2。測試任務2演示由于違反I/O許可位圖規定而導致通用保護異常；(6)通過任務門調用測試任務3。測試任務3演示I/O敏感指令如何引起通用保護異常；(7)通過任務門調用測試任務4。測試任務4演示特權指令如何引起通用保護異常；(8)從演示代碼轉臨時代碼，準備返回實模式；(9)返回實模式，并作結束處理。
上傳時間： 2013-12-11
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基于CAN總線的智能尋位制造系統 智能尋位制造系統的組成網絡化智能尋位制造系統的概念是將智能尋位,工藝規劃# 加工信息生成# 加工設備控制等分布于制造系統中不同物理位置的獨立單元! 借助實時控制網絡集成為一有機整體! 從而實現單元間的高速信息交換! 并通過管理計算機中的動態調度軟件! 協調整個系統的高效運行" 據此思路構成的網絡化智能尋位制造系統的總體結構如圖所示.
上傳時間： 2013-11-13
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基于單片機的汽車多功能報警系統設計The Design of Automobile Multi-function AlarmingBased on Single Chip Computer劉法治趙明富寧睡達(河 南 科 技 學 院 ，新 鄉 453 00 3)摘要介紹了一種基于單片機控制的汽車多功能報警系統，它能對汽車的潤滑系統油壓、制動系統氣壓、冷卻系統溫度、輪胎欠壓及防盜進行自動檢測，并在發現異常情況時，發出聲光報警。闡述了該報警系統的硬件組成及軟件設計方法。關鍵詞單片機傳感器數模轉換報警Abstract Am ulti-fimctiona utomobilea larnungs ystemb asedo ns inglec hipc omputerco ntorlis in torducedin th isp aper.Th eo ilpr essuero flu bricatesystem, air pressure of braking system, temperature of cooling system, under pressure of tyre and guard against theft， detected automaticaly場thesystem. Audio and visual alarms wil be provided under abnormal conditions廠The hardware composition and software design of the system， described.Keywords Singlec hipc omputer Sensor Digital-t-oanaloguec onversion Alarmin 汽車多功能報苦器硬件系統設計根據 系 統 實際需要和產品性價比，選用ATMEL公司新生產的采用CMOs工藝的低功耗、高性能8位單片機AT89S52作為系統的控制器。AT89S52的片內有8k Bytes LSP Flash閃爍存儲器，可進行100(〕次寫、擦除操作;256Bytes內部數據存儲器(RAM);3 2 根可編程輸N輸出線;2個可編程全雙工串行通道;看門狗(WTD)電路等。系統由傳感器、單片機、模數轉換器、無線信號發射電路、指示燈驅動電路、聲光報警驅動電KD一9563，發出三聲二閃光。并觸發一個高電平，驅動無線信號發射電路。
上傳時間： 2013-11-09
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摘要: 本文介紹了L ED 顯示屏常規型驅動電路的設計方式及其存在的缺陷, 提出了簡單的L ED 顯示屏恒流驅動方式及電路的實現。關鍵詞:L ED 顯示屏 動態掃描 驅動電路中圖分類號: TN 873+ . 93 文獻標識碼:A 文章編號: 1005- 9490(2001) 03- 0252- 051 引 言 L ED 顯示屏是80 年代后期在全球迅速發展起來的新型信息顯示媒體, 它利用發光二極管構成的點陣模塊或像素單元, 組成大面積顯示屏幕, 以其可靠性高、使用壽命、環境適應能力強、性能價格比高、使用成本低等特點, 在信息顯示領域已經得到了非常廣泛的應用[ 1 ]。L ED 顯示屏主要包括發光二極管構成的陣列、驅動電路、控制系統及傳輸接口和相應的應用軟件等, 其中驅動電路設計的好壞, 對L ED 顯示屏的顯示效果、制作成本及系統的運行性能起著很重要的作用。所以, 設計一種既能滿足控制驅動的要求, 同時使用器件少、成本低的控制驅動電路是很有必要的。本文就常規型驅動電路的設計作些分析并提出恒流驅動電路的設計方式。2 L ED 顯示屏常規驅動電路的設計 L ED 顯示屏驅動電路的設計, 與所用控制系統相配合, 通常分為動態掃描型驅動及靜態鎖存型驅動二大類。以下就動態掃描型驅動電路的設計為例為進行分析:動態掃描型驅動方式是指顯示屏上的4 行、8 行、16 行等n 行發光二極管共用一組列驅動寄存器, 通過行驅動管的分時工作, 使得每行L ED 的點亮時間占總時間的1ön , 只要每行的刷新速率大于50 Hz, 利用人眼的視覺暫留效應, 人們就可以看到一幅完整的文字或畫面[ 2 ]。常規型驅動電路的設計一般是用串入并出的通用集成電路芯片如74HC595 或MC14094 等作為列數據鎖存, 以8050 等小功率N PN 三極管為列驅動, 而以達林頓三極管如T IP127 等作為行掃描管, 其電路如圖1 所示。
上傳時間： 2014-02-19
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利用系介質陶瓷材料研制的微波元器件，廣泛應用于航空航天、軍事及民用通信及電子設備中，在理論分析和工藝試驗的基礎上，通過對介質陶瓷材料組分和控制溫度工藝研究，優化BaO-Nd2O3-TiO2組分材料，改進煅燒溫度等工藝方法，研制出性能穩定性介質陶瓷材料。為研制用于高頻、超高頻電子設備中性能穩定微波元器件找到了有效的途徑。
上傳時間： 2013-11-05
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針對電液比例位置控制系統由于非線性和死區特性在實際控制中難以得到滿意的控制效果的現狀，本研究采用T-S模糊控制理論的原理設計了T-S模糊控制器對電液比例位置控制系統進行控制。并以Matlab為平臺進行了仿真實驗。仿真結果表明采用T-S模糊控制的電液比例位置控制系統具有較好的控制效果
上傳時間： 2013-11-13
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運用三維全波電磁仿真軟件對甚低頻T形面型天線進行電磁建模和仿真分析計算，分析了天線的輸入阻抗、有效高度、電容等電氣參數。在建模時考慮了鐵塔及不同頂容線模型的影響，并對有無鐵塔及不同鐵塔類型、以及天線不同形式時天線的輸入阻抗進行對比分析。
上傳時間： 2013-10-13
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因為圖題所示為周期性數字波，所以兩個相鄰的上升沿之間持續的時間為周期，T=10ms頻率為周期的倒數，f=1/T=1/0.01s=100HZ，占空比為高電平脈沖寬度與周期的百分比，q=1ms/10ms*100%=10%.
上傳時間： 2013-10-31
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注:1.這篇文章斷斷續續寫了很久,畫圖技術也不精,難免錯漏,大家湊合看.有問題可以留言. 2.論壇排版把我的代碼縮進全弄沒了,大家將代碼粘貼到arduino編譯器,然后按ctrl+T重新格式化代碼格式即可看的舒服. 一、什么是PWM PWM 即Pulse Wavelength Modulation 脈寬調制波，通過調整輸出信號占空比，從而達到改 變輸出平均電壓的目的。相信Arduino 的PWM 大家都不陌生，在Arduino Duemilanove 2009 中，有6 個8 位精度PWM 引腳，分別是3, 5, 6, 9, 10, 11 腳。我們可以使用analogWrite()控 制PWM 腳輸出頻率大概在500Hz 的左右的PWM 調制波。分辨率8 位即2 的8 次方等于 256 級精度。但是有時候我們會覺得6 個PWM 引腳不夠用。比如我們做一個10 路燈調光， 就需要有10 個PWM 腳。Arduino Duemilanove 2009 有13 個數字輸出腳，如果它們都可以 PWM 的話，就能滿足條件了。于是本文介紹用軟件模擬PWM。 二、Arduino 軟件模擬PWM Arduino PWM 調壓原理：PWM 有好幾種方法。而Arduino 因為電源和實現難度限制，一般 使用周期恒定，占空比變化的單極性PWM。 通過調整一個周期里面輸出腳高/低電平的時間比（即是占空比）去獲得給一個用電器不同 的平均功率。 如圖所示，假設PWM 波形周期1ms（即1kHz），分辨率1000 級。那么需要一個信號時間 精度1ms/1000=1us 的信號源，即1MHz。所以說，PWM 的實現難點在于需要使用很高頻的 信號源，才能獲得快速與高精度。下面先由一個簡單的PWM 程序開始： const int PWMPin = 13; int bright = 0; void setup() { pinMode(PWMPin, OUTPUT); } void loop() { if((bright++) == 255) bright = 0; for(int i = 0; i < 255; i++) { if(i < bright) { digitalWrite(PWMPin, HIGH); delayMicroseconds(30); } else { digitalWrite(PWMPin, LOW); delayMicroseconds(30); } } } 這是一個軟件PWM 控制Arduino D13 引腳的例子。只需要一塊Arduino 即可測試此代碼。 程序解析：由for 循環可以看出，完成一個PWM 周期，共循環255 次。 假設bright=100 時候，在第0~100 次循環中，i 等于1 到99 均小于bright，于是輸出PWMPin 高電平； 然后第100 到255 次循環里面，i 等于100~255 大于bright，于是輸出PWMPin 低電平。無 論輸出高低電平都保持30us。 那么說，如果bright=100 的話，就有100 次循環是高電平，155 次循環是低電平。 如果忽略指令執行時間的話，這次的PWM 波形占空比為100/255，如果調整bright 的值， 就能改變接在D13 的LED 的亮度。 這里設置了每次for 循環之后，將bright 加一，并且當bright 加到255 時歸0。所以，我們 看到的最終效果就是LED 慢慢變亮，到頂之后然后突然暗回去重新變亮。 這是最基本的PWM 方法，也應該是大家想的比較多的想法。 然后介紹一個簡單一點的。思維風格完全不同。不過對于驅動一個LED 來說，效果與上面 的程序一樣。 const int PWMPin = 13; int bright = 0; void setup() { pinMode(PWMPin, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(PWMPin, HIGH); delayMicroseconds(bright*30); digitalWrite(PWMPin, LOW); delayMicroseconds((255 - bright)*30); if((bright++) == 255) bright = 0; } 可以看出，這段代碼少了一個For 循環。它先輸出一個高電平，然后維持(bright*30)us。然 后輸出一個低電平，維持時間((255-bright)*30)us。這樣兩次高低就能完成一個PWM 周期。 分辨率也是255。 三、多引腳PWM Arduino 本身已有PWM 引腳并且運行起來不占CPU 時間，所以軟件模擬一個引腳的PWM 完全沒有實用意義。我們軟件模擬的價值在于：他能將任意的數字IO 口變成PWM 引腳。 當一片Arduino 要同時控制多個PWM，并且沒有其他重任務的時候，就要用軟件PWM 了。 多引腳PWM 有一種下面的方式： int brights[14] = {0}; //定義14個引腳的初始亮度，可以隨意設置 int StartPWMPin = 0, EndPWMPin = 13; //設置D0~D13為PWM 引腳 int PWMResolution = 255; //設置PWM 占空比分辨率 void setup() { //定義所有IO 端輸出 for(int i = StartPWMPin; i <= EndPWMPin; i++) { pinMode(i, OUTPUT); //隨便定義個初始亮度,便于觀察 brights[ i ] = random(0, 255); } } void loop() { //這for 循環是為14盞燈做漸亮的。每次Arduino loop()循環， //brights 自增一次。直到brights=255時候，將brights 置零重新計數。 for(int i = StartPWMPin; i <= EndPWMPin; i++) { if((brights[i]++) == PWMResolution) brights[i] = 0; } for(int i = 0; i <= PWMResolution; i++) //i 是計數一個PWM 周期 { for(int j = StartPWMPin; j <= EndPWMPin; j++) //每個PWM 周期均遍歷所有引腳 { if(i < brights[j])\ 所以我們要更改PWM 周期的話，我們將精度（代碼里面的變量：PWMResolution）降低就行，比如一般調整LED 亮度的話，我們用64 級精度就行。這樣速度就是2x32x64=4ms。就不會閃了。
上傳時間： 2013-10-08
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