如同今天的許多通用單片機(MCU)已經(jīng)把USB、CAN和以太網(wǎng)作為標準外設集成在芯片內(nèi)部一樣,越來越多的無線網(wǎng)絡芯片和無線網(wǎng)絡解決方案也在向集成SoC 方向發(fā)展,比如第一代產(chǎn)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(wǎng)絡應用,如單一產(chǎn)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(yè)無線網(wǎng)絡作為面向工業(yè)和家庭自動化的網(wǎng)絡技術也正在向著智能,標準和節(jié)能方向發(fā)展。 目前在工業(yè)控制和消費電子領域使用的無線網(wǎng)絡技術有ZigBee、無線局域網(wǎng)(Wi-Fi)、藍牙(Blutooth)、GPRS通用分組無線業(yè)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(wǎng)絡在工業(yè)控制和消費電子裝置中使用,其中ZigBee、GPRS是在目前在國內(nèi)工業(yè)控制中討論和使用比較多的兩種,藍牙和無線局域網(wǎng)是在消費電子產(chǎn)品如手機、耳機、打印機、照相機和家庭中小企業(yè)網(wǎng)絡中廣泛使用的無線協(xié)議(個別工業(yè)產(chǎn)品也有應用,如無線視頻監(jiān)控和汽車音響系統(tǒng)),當然私有無線網(wǎng)絡技術和產(chǎn)品在工業(yè)也有很多的應用。 ZigBee是一個低功耗、短距離和低速的無線網(wǎng)絡技術,工作在2.4GHz國際免執(zhí)照的頻率,在IEEE標準上它和無線局域網(wǎng)、藍牙同屬802家族中的無線個人區(qū)域網(wǎng)絡, ZigBee是有兩部分組成,物理和鏈路層符合IEEE802.15.4, 網(wǎng)絡和應用層符合ZigBee聯(lián)盟的規(guī)范。ZigBee聯(lián)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(nèi)兩百多家成員, ZigBee聯(lián)盟致力推廣兼容802.15.4和ZigBee協(xié)議的平臺, 制定網(wǎng)絡層和應用架構的公共規(guī)范,希望在樓宇自動化、居家控制、家用電器、工業(yè)自動控制和電腦外設等多方面普及ZigBee標準。 GPRS是在現(xiàn)有的GSM 網(wǎng)絡發(fā)展出來的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務,它工作在標準的GSM頻率,由于是一個分組交換系統(tǒng),它適合工業(yè)上的突發(fā),少量的數(shù)據(jù)傳輸,還因為GSM網(wǎng)絡覆蓋廣泛,永遠在線的特點,GPRS特點適合工業(yè)控制中的遠程監(jiān)控和測量系統(tǒng)。在工業(yè)控制應用中GPRS 芯片一般是以無線數(shù)傳模塊形式出現(xiàn)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(nèi)置了GPRS,PPP和TCP/IP協(xié)議,單片機側通過AT指令集向模塊發(fā)出測試,連接和數(shù)據(jù)收發(fā)指令,GPRS模塊通過中國移動cmnet進入互聯(lián)網(wǎng)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(qū)分自帶TCP/IP協(xié)議和不帶協(xié)議兩種,一般來講,如果是單片機側有嵌入式操作系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議支持的話或者應用的要求只是收發(fā)短信和語音功能的話,可以選擇不帶協(xié)議的模塊。 先進的SoC技術正在無線應用領域發(fā)揮重要的作用。德州儀器收購了Chipcon公司以后發(fā)布的CC2430 是市場上首款SoC的ZigBee單片機, 見圖1,它把協(xié)議棧z-stack集成在芯片內(nèi)部的閃存里面, 具有穩(wěn)定可靠的CC2420收發(fā)器,增強性的8051內(nèi)核,8KRAM,外設有I/O 口,ADC,SPI,UART 和AES128 安全協(xié)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(xié)議還有3/4的空間留給應用代碼,即使完整的ZigBee協(xié)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(xié)議外,還可以完成一些監(jiān)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(fā)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(yè)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(xié)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(tǒng)軟件方面經(jīng)驗和優(yōu)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。
標簽: 單片機 工業(yè)無線網(wǎng)絡
上傳時間: 2013-11-02
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微處理器及微型計算機的發(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。 第二代微處理機(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 第三代微機是以16位機為代表,基本上是在第二代微機的基礎上發(fā)展起來的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基礎發(fā)展起來的;M68000是Motorola公司在M6800 的基礎發(fā)展起來的; 第四代微處理機 以Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU為代表, 第五代微處理機的發(fā)展更加迅猛,1993年3月被命名為PENTIUM的微處理機面世,98年PENTIUM 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、分支預測、亂序執(zhí)行超線程技術 微型計算機組成結構單片機簡介單片機即單片機微型計算機,是將計算機主機(CPU、 內(nèi)存和I/O接口)集成在一小塊硅片上的微型機。 三、計算機編程語言的發(fā)展概況 機器語言 機器語言就是0,1碼語言,是計算機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碼描述的某種機器的指令系統(tǒng),匯編語言就是在此基礎上完善起來的。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處理。 面向對象語言 C++,Java等編程語言是面向對象的語言。 1.3 微型計算機中信息的表示及運算基礎(一) 十進制ND有十個數(shù)碼:0~9,逢十進一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加權展開式以10稱為基數(shù),各位系數(shù)為0~9,10i為權。 一般表達式:ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… (二) 二進制NB兩個數(shù)碼:0、1, 逢二進一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加權展開式以2為基數(shù),各位系數(shù)為0、1, 2i為權。 一般表達式: NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… (三)十六進制NH十六個數(shù)碼0~9、A~F,逢十六進一。 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。 一般表達式: NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同進位計數(shù)制之間的轉換 (二)二進制與十六進制數(shù)之間的轉換 24=16 ,四位二進制數(shù)對應一位十六進制數(shù)。舉例:(三)十進制數(shù)轉換成二、十六進制數(shù)整數(shù)、小數(shù)分別轉換 1.整數(shù)轉換法“除基取余”:十進制整數(shù)不斷除以轉換進制基數(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)轉換法“乘基取整”:用轉換進制的基數(shù)乘以小數(shù)部分,直至小數(shù)為0或達到轉換精度要求的位數(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 機器數(shù):機器中數(shù)的表示形式。真值: 機器數(shù)所代表的實際數(shù)值。舉例:一個8位機器數(shù)與它的真值對應關系如下: 真值: X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 機器數(shù):[X1]機= 01010100 [X2]機= 11010100(二)原碼、反碼、補碼最高位為符號位,0表示 “+”,1表示“-”。 數(shù)值位與真值數(shù)值位相同。 例 8位原碼機器數(shù): 真值: x1 = +1010100B x2 =- 1010100B 機器數(shù): [x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100原碼表示簡單直觀,但0的表示不唯一,加減運算復雜。 正數(shù)的反碼與原碼表示相同。 負數(shù)反碼符號位為 1,數(shù)值位為原碼數(shù)值各位取反。 例 8位反碼機器數(shù): x= +4: [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4: [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、補碼(Two’s Complement)正數(shù)的補碼表示與原碼相同。 負數(shù)補碼等于2n-abs(x)8位機器數(shù)表示的真值四、 二進制編碼例:求十進制數(shù)876的BCD碼 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B 2、字符編碼 美國標準信息交換碼ASCII碼,用于計算 機與計算機、計算機與外設之間傳遞信息。 3、漢字編碼 “國家標準信息交換用漢字編碼”(GB2312-80標準),簡稱國標碼。 用兩個七位二進制數(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 運算基礎 一、二進制數(shù)的運算加法規(guī)則:“逢2進1” 減法規(guī)則:“借1當2” 乘法規(guī)則:“逢0出0,全1出1”二、二—十進制數(shù)的加、減運算 BCD數(shù)的運算規(guī)則 循十進制數(shù)的運算規(guī)則“逢10進1”。但計算機在進行這種運算時會出現(xiàn)潛在的錯誤。為了解決BCD數(shù)的運算問題,采取調(diào)整運算結果的措施: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、 帶符號二進制數(shù)的運算 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 微機基本結構微機結構各部分組成連接方式1、以CPU為中心的雙總線結構;2、以內(nèi)存為中心的雙總線結構;3、單總線結構CPU結構管腳特點 1、多功能;2、分時復用內(nèi)部結構 1、控制; 2、運算; 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
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51 單片機C 語言學習雜記學習單片機實在不是件易事,一來要購買高價格的編程器,仿真器,二來要學習編程語言,還有眾多種類的單片機選擇真是件讓人頭痛的事。在眾多單片機中51 架構的芯片風行很久,學習資料也相對很多,是初學的較好的選擇之一。51 的編程語言常用的有二種,一種是匯編語言,一種是C 語言。匯編語言的機器代碼生成效率很高但可讀性卻并不強,復雜一點的程序就更是難讀懂,而C 語言在大多數(shù)情況下其機器代碼生成效率和匯編語言相當,但可讀性和可移植性卻遠遠超過匯編語言,而且C 語言還可以嵌入?yún)R編來解決高時效性的代碼編寫問題。對于開發(fā)周期來說,中大型的軟件編寫用C 語言的開發(fā)周期通常要小于匯編語言很多。綜合以上C 語言的優(yōu)點,我在學習時選擇了C 語言。以后的教程也只是我在學習過程中的一些學習筆記和隨筆,在這里加以整理和修改,希望和大家一起分享,一起交流,一起學習,一起進步。*注:可以肯定的說這個教程只是為初學或入門者準備的,筆者本人也只是菜鳥一只,第一課 建立您的第一個C 項目使用C 語言肯定要使用到C 編譯器,以便把寫好的C 程序編譯為機器碼,這樣單片機才能執(zhí)行編寫好的程序。KEIL uVISION2 是眾多單片機應用開發(fā)軟件中優(yōu)秀的軟件之一,它支持眾多不同公司的MCS51 架構的芯片,它集編輯,編譯,仿真等于一體,同時還支持,PLM,匯編和C 語言的程序設計,它的界面和常用的微軟VC++的界面相似,界面友好,易學易用,在調(diào)試程序,軟件仿真方面也有很強大的功能。因此很多開發(fā)51 應用的工程師或普通的單片機愛好者,都對它十分喜歡。以上簡單介紹了KEIL51 軟件,要使用KEIL51 軟件,必需先要安裝它。KEIL51 是一個商業(yè)的軟件,對于我們這些普通愛好者可以到KEIL 中國代理周立功公司的網(wǎng)站上下載一份能編譯2K 的DEMO 版軟件,基本可以滿足一般的個人學習和小型應用的開發(fā)。(安裝的方法和普通軟件相當這里就不做介紹了)安裝好后,您是不是迫不及待的想建立自己的第一個C 程序項目呢?下面就讓我們一起來建立一個小程序項目吧。或許您手中還沒有一塊實驗板,甚至沒有一塊單片機,不過沒有關系我們可以通過KEIL 軟件仿真看到程序運行的結果。首先當然是運行KEIL51 軟件。怎么打開?噢,天!那您要從頭學電腦了。呵呵,開個玩笑,這個問題我想讀者們也不會提的了:P。運行幾秒后,出現(xiàn)如圖1-1 的屏幕。
上傳時間: 2014-01-23
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存儲器技術.doc 計算機的主存儲器(Main Memory),又稱為內(nèi)部存儲器,簡稱為內(nèi)存。內(nèi)存實質(zhì)上是一組或多組具備數(shù)據(jù)輸入輸出和數(shù)據(jù)存儲功能的集成電路。內(nèi)存的主要作用是用來存放計算機系統(tǒng)執(zhí)行時所需要的數(shù)據(jù),存放各種輸入、輸出數(shù)據(jù)和中間計算結果,以及與外部存儲器交換信息時作為緩沖用。由于CPU只能直接處理內(nèi)存中的數(shù)據(jù) ,所以內(nèi)存是計算機系統(tǒng)中不可缺少的部件。內(nèi)存的品質(zhì)直接關系到計算機系統(tǒng)的速度、穩(wěn)定性和兼容性。 4.1 存儲器類型計算機內(nèi)部存儲器有兩種類型,一種稱為只讀存儲器ROM(Read Only Memiry),另一種稱為隨機存儲器RAM(Random Access Memiry)。 4.1.1 只讀存儲器只讀存儲器ROM主要用于存放計算機固化的控制程序,如主板的BIOS程序、顯卡BIOS控制程序、硬盤控制程序等。ROM的典型特點是:一旦將數(shù)據(jù)寫入ROM中后,即使在斷電的情況下也能夠永久的保存數(shù)據(jù)。從使用上講,一般用戶能從ROM中讀取數(shù)據(jù),而不能改寫其中的數(shù)據(jù)。但現(xiàn)在為了做一日和尚撞一天鐘于軟件或硬件程序升級,普通用戶使用所謂的閃存(Flash Memiry)也可以有條件地改變ROM中的數(shù)據(jù)。有關只讀存儲器ROM的內(nèi)容將在第11章中介紹,本章主要介紹隨機存儲器。4.1.2 隨機存取存儲器隨機存取存儲器RAM的最大特點是計算機可以隨時改變RAM中的數(shù)據(jù),并且一旦斷電,TAM中數(shù)據(jù)就會立即丟失,也就是說,RAM中的數(shù)據(jù)在斷電后是不能保留的。從用于制造隨機存取存儲器的材料上看,RAM又可分為靜態(tài)隨機存儲器SRAM(Static RAM)和動態(tài)隨機存儲器DRAM(Dymamic RAM)兩種。1. 動態(tài)隨機存儲器在DRAM中數(shù)據(jù)是以電荷的形式存儲在電容上的,充電后電容上的電壓被認為是邏輯上的“1”,而放電后的電容上的電壓被認為是邏輯上的“0”認。為了減少存儲器的引腳數(shù),就反存儲器芯片的每個基本單元按行、列矩陣形式連接起來,使每個存儲單元位于行、列的交叉點。這樣每個存儲單元的地址做一日和尚撞一天鐘可以用位數(shù)較少的行地址和列地址兩個部分表示,在對每個單元進行讀寫操作時,就可以采用分行、列尋址方式寫入或讀出相應的數(shù)據(jù),如圖4-1所示。 由于電容充電后,電容會緩慢放電,電容 上的電荷會逐漸
標簽: 存儲器
上傳時間: 2014-01-10
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聞亭DM642培訓第1天
上傳時間: 2013-11-17
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1.4 FPGA的設計工具。
上傳時間: 2013-10-15
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1.3.5 嵌入微處理器的FPGA設計流程。
上傳時間: 2013-11-08
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1.3 FPGA的設計流程。
上傳時間: 2013-10-09
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1.2 FPGA的設計方法與要求。
上傳時間: 2014-12-28
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1.1可編程邏輯器件概述
上傳時間: 2013-11-20
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