本章將介紹μ’nSP™系列單片機的應用領域,具體講述SPCE061A單片機在通訊、語音領域里的應用,并詳細給出了有關系統的電路原理圖、程序流程圖以及程序代碼,供讀者參考。 μ’nSP™家族產品具有電源電壓范圍和工作速率范圍較寬、集成度高、性能價格比高以及功耗低等特點,故其有非常廣泛的應用領域。μ’nSP™家族系列產品,涵蓋了非常廣泛的應用。包括:發音與語音識別的微控制器(SPCE系列)、通信來電辯識應用的微控制器(SPT660x系列)、以及通用型微控制器等等,主要體現在以下幾個方面: 用于數字信號處理 用于開發研制便攜式移動終端 用于開發嵌入式計算機應用系統 用于數字信號處理1. 數字濾波器 (Digital Filter)數字濾波器是一種計算處理或算法。借助于此,可以將輸入的一種數字信號或序列變換為另一種序列輸出。數字濾波器已被廣泛地應用于數字語音、數字圖像處理以及模式識別和頻譜分析。數字信號處理器(DSP,Digital Signal Processor)的作用是通過一系列數字來表示信號及其信息,并借助數字計算方法變換和處理這些信號。為了構成DSP,必須有一種部件能夠快速地完成兩個數值的乘法運算并將乘積累加于寄存器。“快速”意味著乘和累加(MAC,Multiply & ACcumulate)較高的運算速度。若以16位數值進行乘和累加,其結果應為32位。顯然,μ’nSP™的硬件結構與其指令系統的結合足以構成DSP應用的硬件MAC單元,因而很適用于一些DSP方面的應用。
上傳時間: 2014-01-26
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家電制造業的競爭日益激烈,市場調整壓力越來越大,原始設備制造商們(OEM)為了面對這一挑戰,必須在滿足電磁兼容性的條件下,不斷降低產品的成本。由于強調成本控制,為防止由電源和信號線的瞬變所產生的電器故障而實施必要的瞬態免疫保護,對于家電設計者來說變得更具挑戰性。由于傳統的電源設計和電磁干擾(EMI)控制措施為節約成本讓路,家電設計者必須開發出新的技術來滿足不斷調整的電磁兼容(EMC)需求。本應用筆記探討了瞬態電氣干擾對嵌入式微控制器(MCU)的影響,并提供了切實可行的硬件和軟件設計技術,這些技術可以為電快速瞬變(EFT)、靜電放電(ESD)以及其它電源線或信號線的短時瞬變提供低成本的保護措施。雖然這種探討是主要針對家電制造商,但是也適用于消費電子、工業以及汽車電子方面的應用。 低成本的基于MCU 的嵌入式應用特別容易受到ESD 和EFT 影響降低性能。即使是運行在較低時鐘頻率下的微控制器,通常對快速上升時間瞬變也很敏感。這種敏感性歸咎于所使用的工藝技術。如今針對低成本8/16位的MCU的半導體工藝技術所實現的晶體管柵極長度在0.65 μm~0.25 μm范圍內。此范圍內的柵極長度能產生和響應上升時間在次納秒范圍內(或超過300 MHz 的等同帶寬)的信號。因此, MCU 能夠響應進入其引腳的ESD 或EFT 信號。除上述工藝技術之外, MCU 在ESD 或EFT 事件中的性能還會受到IC 設計及其封裝、印刷電路板(PCB)的設計、MCU 上運行的軟件、系統設計以及ESD 或EFT 波形特征的影響。各因素的相對影響(強調對最大影響的貢獻)如圖1 所示。
上傳時間: 2013-11-09
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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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掌握先進微處理器芯片結構、微型計算機實現技術、計算機主板構成、各種接口技術原理及其應用編程方法;掌握匯編語言程序的編寫方法,尤其掌握接口訪問的方法。了解微機技術新的發展趨勢,系統科學地獲得分析問題和解決問題的訓練;提高分析和設計接口的能力。不僅要學習微機各種接口電路的原理與作用,熟悉PC系列機接口電路,而且還要掌握常用接口的設計與分析方法,學會使用匯編語言和C語言對接口進行編程,并具有一定的動手實驗能力和接口應用程序的編寫能力,為微機的深入應用和嵌入式系統SOC設計等的學習與實踐打下良好基礎。同時有興趣的同學自學Windows 2000/XP驅動程序的編寫方法。一定要下載和打印或復印電子講義,課堂上注意聽講并及時記錄教師課堂上補充的內容,認真獨立完成作業,做好課程實驗和自修實驗、做好課前預習和課后復習。1)抓住IBM PC/XT機基本結構這條主線,分析其基本結構,掌握各接口電路及可編程接口芯片的應用。2)進一步擴展和延伸CPU—從8086~Core 2 Duo,從實模式~保護模式;匯編語言-CPU及接口直接控制,16位~32位匯編;總線—PCI,USB等; 中斷—從實模式下的中斷向量~保護模式下的中斷描述符;從傳統中斷~PCI中斷~串行中斷 芯片組—從中大規模集成電路(8237、8254、8255、8259等)~ 超大規模集成電路(82815EP、82801BA)。第1章—CPU與整機:CPU的信號與工作模式、PC結構第11章--軟件如何控制CPU和接口:指令系統和匯編編程(在教師講授重點的基礎上,通過預習、實驗與練習自學) 第2章--CPU如何與MEM或I/O設備通信:I/O接口與譯碼 第3章--總線如何工作:總線標準(PCI、USB) 第4章--I/O接口直接和MEM通信:DMA(8237,全自學) 第5章--I/O接口如何主動與CPU通信:中斷技術(8259) 第6章--I/O接口的定時與計數功能:(8254) 第7章--I/O接口的并行通信:8255與打印機接口標準 第8章--I/O接口的串行通信:串行通信協議與8250 第10章--I/O軟接口技術:保護模式存儲,WDM驅動程序編寫(全自學)
上傳時間: 2014-01-21
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15-1.實現定時的方法15-2.定時器/計數器的結構和工作原理 15-3.定時器/計數器的控制15-4.定時器/計數器的工作方式 15-5.定時器/計數器應用 軟件定時軟件延時不占用硬件資源,但占用了CPU時間,降低了CPU的利用率。例如延時程序。采用時基電路定時例如采用555電路,外接必要的元器件(電阻和電容),即可構成硬件定時電路。但在硬件連接好以后,定時值與定時范圍不能由軟件進行控制和修改,即不可編程,且定時時間容易漂移。可編程定時器定時最方便的辦法是利用單片機內部的定時器/計數器。結合了軟件定時精確和硬件定時電路獨立的特點。定時器/計數器的結構 定時器/計數器的實質是加1計數器(16位),由高8位和低8位兩個寄存器組成。TMOD是定時器/計數器的工作方式寄存器,確定工作方式和功能;TCON是控制寄存器,控制T0、T1的啟動和停止及設置溢出標志。
上傳時間: 2014-12-28
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Keil C51 中文說明:8051 系列微處理器基于簡化的嵌入式控制系統結構被廣泛應用于從軍事到自動控制再到PC 機上的鍵盤上的各種應用系統上僅次于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 系列單片機像Intel Philips Siemens 等這些制造商給51 系列單片機加入了大量的性能和外部功能像I2C 總線接口模擬量到數字量的轉換看門狗PWM 輸出等不少芯片的工作頻率達到40M 工作電壓下降到1.5V 基于一個內核的這些功能使得8051 單片機很適合作為廠家產品的基本構架它能夠運行各種程序而且開發者只需要學習這一個平臺8051 系列的基本結構如下1 一個8 位算術邏輯單元2 32 個I/O 口4 組8 位端口可單獨尋址3 兩個16 位定時計數器4 全雙工串行通信5 6 個中斷源兩個中斷優先級6 128 字節內置RAM7 獨立的64K 字節可尋址數據和代碼區每個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行時間可把時鐘頻率除以12 取倒數然后指令執行所須的周期數因此如果你的系統時鐘是11.059MHz 除以12 后就得到了每秒執行的指令個數為921583條指令取倒數將得到每條指令所須的時間1.085ms.
上傳時間: 2013-10-24
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微型計算機課程設計論文—通用微機發聲程序的匯編設計 本文講述了在微型計算機中利用可編程時間間隔定時器的通用發聲程序設計,重點講述了程序的發聲原理,節拍的產生,按節拍改變的動畫程序原理,并以設計一個簡單的樂曲評分程序為引子,分析程序設計的細節。關鍵字:微機 8253 通用發聲程序 動畫技術 直接寫屏 1. 可編程時間間隔定時器8253在通用個人計算機中,有一個可編程時間間隔定時器8253,它能夠根據程序提供的計數值和工作方式,產生各種形狀和各種頻率的計數/定時脈沖,提供給系統各個部件使用。本設計是利用計算機控制發聲的原理,編寫演奏樂曲的程序。 在8253/54定時器內部有3個獨立工作的計數器:計數器0,計數器1和計數器2,每個計數器都分配有一個斷口地址,分別為40H,41H和42H.8253/54內部還有一個公用的控制寄存器,端地址為43H.端口地址輸入到8253/54的CS,AL,A0端,分別對3個計數器和控制器尋址. 對8353/54編程時,先要設定控制字,以選擇計數器,確定工作方式和計數值的格式.每計數器由三個引腳與外部聯系,見教材第320頁圖9-1.CLK為時鐘輸入端,GATE為門控信號輸入端,OUT為計數/定時信號輸入端.每個計數器中包含一個16位計數寄存器,這個計數器時以倒計數的方式計數的,也就是說,從計數初值逐次減1,直到減為0為止. 8253/54的三個計數器是分別編程的,在對任一個計數器編程時,必須首先講控制字節寫入控制寄存器.控制字的作用是告訴8253/54選擇哪個計數器工作,要求輸出什么樣的脈沖波形.另外,對8253/54的初始化工作還包括,向選定的計數器輸入一個計數初值,因為這個計數值可以是8為的,也可以是16為的,而8253/5的數據總線是8位的,所以要用兩條輸出指令來寫入初值.下面給出8253/54初始化程序段的一個例子,將計數器2設定為方式3,(關于計數器的工作方式參閱教材第325—330頁)計數初值為65536. MOV AL,10110110B ;選擇計數器2,按方式3工作,計數值是二進制格式 OUT 43H,AL ; j將控制字送入控制寄存器 MOV AL,0 ;計數初值為0 OUT 42H,AL ;將計數初值的低字節送入計數器2 OUT 42H,AL ;將計數初值的高字節送入計數器2 在IBM PC中8253/54的三個時鐘端CLK0,CLK1和CLK2的輸入頻率都是1.1931817MHZ. PC機上的大多數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.關于8255A的結構和工作原理及應用舉例參閱教材第340—373頁.教材第364頁的”PC/XT機中的揚聲器接口電路”一節介紹了揚聲器的驅動原理,并給出了通用發聲程序.本設計正是基于這個原理,通過編程,控制加到揚聲器上的信號的頻率,奏出樂曲的.2.發聲程序的設計下面是能產生頻率為f的通用發聲程序:MOV AL, 10110110B ;8253控制字:通道2,先寫低字節,后寫高字節 ;方式3,二進制計數OUT 43H, AL ;寫入控制字MOV DX, 0012H ;被除數高位MOV AX, 35DEH ;被除數低位 DIV ID ;求計數初值n,結果在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的內容MOV AH, AL ;保護B口的原狀態OR AL, 03H ;使B口后兩位置1,其余位保留OUT 61H,AL ;接通揚聲器,使它發聲
上傳時間: 2013-10-17
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Σ-ΔA/D技術具有高分辨率、高線性度和低成本的特點。本文基于TI公司的MSP430F1121單片機,介紹了采用內置比較器和外圍電路構成類似于Σ-△的高精度A/D實現方案,適合用于對溫度、壓力和電壓等緩慢變化信號的采集應用。 在各種A/D轉換器中,最常用是逐次逼近法(SAR)A/D,該類器件具有轉換時間固定且快速的特點,但難以顯著提高分辨率;積分型A/D 有較強的抗干擾能力,但轉換時間較長;過采樣Σ-ΔA/D由于其高分辨率,高線性度及低成本的特點,正得到越來越多的應用。根據這些特點,本文以TI公司的MSP430F1121單片機實現了一種類似于Σ-ΔA/D技術的高精度轉換器方案。 MSP430F1121是16位RISC結構的FLASH型單片機,該芯片有14個雙向I/O口并兼有中斷功能,一個16位定時器兼有計數和定時功能。I/O口輸出高電平時電壓接近Vcc,低電平時接近Vss,因此,一個I/O口可以看作一位DAC,具有PWM功能。 該芯片具有一個內置模擬電壓比較器,只須外接一只電阻和電容即可構成一個類似于Σ-Δ技術的高精度單斜率A/D。一般而言,比較器在使用過程中會受到兩種因素的影響,一種是比較器輸入端的偏置電壓的積累;另一種是兩個輸入端電壓接近到一程度時,輸出端會產生振蕩。 MSP430F1121單片機在比較器兩輸入端對應的單片機端口與片外輸入信號的連接線路保持不變的情況下,可通過軟件將比較器兩輸入端與對應的單片機端口的連接線路交換,并同時將比較器的輸出極性變換,這樣抵消了比較器的輸入端累積的偏置電壓。通過在內部將輸出連接到低通濾波器后,即使在比較器輸入端兩比較電壓非常接近,經過濾波后也不會出現輸出端的振蕩現象,從而消除了輸出端震蕩的問題。利用內置比較器實現高精度A/D圖1是一個可直接使用的A/D轉換方案,該方案是一個高精度的積分型A/D轉換器。其基本原理是用單一的I/O端口,執行1位的數模轉換,以比較器的輸出作反饋,來維持Vout與Vin相等。圖1:利用MSP430F1121實現的實用A/D轉換器電路方案。
上傳時間: 2013-11-10
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計算機部件要具有通用性,適應不同系統與不同用戶的需求,設計必須模塊化。計算機部件產品(模塊)供應出現多元化。模塊之間的聯接關系要標準化,使模塊具有通用性。模塊設計必須基于一種大多數廠商認可的模塊聯接關系,即一種總線標準。總線的標準總線是一類信號線的集合是模塊間傳輸信息的公共通道,通過它,計算機各部件間可進行各種數據和命令的傳送。為使不同供應商的產品間能夠互換,給用戶更多的選擇,總線的技術規范要標準化。總線的標準制定要經周密考慮,要有嚴格的規定。總線標準(技術規范)包括以下幾部分:機械結構規范:模塊尺寸、總線插頭、總線接插件以及按裝尺寸均有統一規定。功能規范:總線每條信號線(引腳的名稱)、功能以及工作過程要有統一規定。電氣規范:總線每條信號線的有效電平、動態轉換時間、負載能力等。總線的發展情況S-100總線:產生于1975年,第一個標準化總線,為微計算機技術發展起到了推動作用。IBM-PC個人計算機采用總線結構(Industry Standard Architecture, ISA)并成為工業化的標準。先后出現8位ISA總線、16位ISA總線以及后來兼容廠商推出的EISA(Extended ISA)32位ISA總線。為了適應微處理器性能的提高及I/O模塊更高吞吐率的要求,出現了VL-Bus(VESA Local Bus)和PCI(Peripheral Component Interconnect,PCI)總線。適合小型化要求的PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)總線,用于筆記本計算機的功能擴展。總線的指標計算機主機性能迅速提高,各功能模塊性能也要相應提高,這對總線性能提出更高的要求。總線主要技術指標有幾方面:總線寬度:一次操作可以傳輸的數據位數,如S100為8位,ISA為16位,EISA為32位,PCI-2可達64位。總線寬度不會超過微處理器外部數據總線的寬度。總數工作頻率:總線信號中有一個CLK時鐘,CLK越高每秒鐘傳輸的數據量越大。ISA、EISA為8MHz,PCI為33.3MHz, PCI-2可達達66.6MHz。單個數據傳輸周期:不同的傳輸方式,每個數據傳輸所用CLK周期數不同。ISA要2個,PCI用1個CLK周期。這決定總線最高數據傳輸率。5. 總線的分類與層次系統總線:是微處理器芯片對外引線信號的延伸或映射,是微處理器與片外存儲器及I/0接口傳輸信息的通路。系統總線信號按功能可分為三類:地址總線(Where):指出數據的來源與去向。地址總線的位數決定了存儲空間的大小。系統總線:數據總線(What)提供模塊間傳輸數據的路徑,數據總線的位數決定微處理器結構的復雜度及總體性能。控制總線(When):提供系統操作所必需的控制信號,對操作過程進行控制與定時。擴充總線:亦稱設備總線,用于系統I/O擴充。與系統總線工作頻率不同,經接口電路對系統總統信號緩沖、變換、隔離,進行不同層次的操作(ISA、EISA、MCA)局部總線:擴充總線不能滿足高性能設備(圖形、視頻、網絡)接口的要求,在系統總線與擴充總線之間插入一層總線。由于它經橋接器與系統總線直接相連,因此稱之為局部總線(PCI)。
上傳時間: 2013-11-09
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單片機基礎知識單片機的外部結構:1、 DIP40雙列直插;2、 P0,P1,P2,P3四個8位準雙向I/O引腳;(作為I/O輸入時,要先輸出高電平)3、 電源VCC(PIN40)和地線GND(PIN20);4、 高電平復位RESET(PIN9);(10uF電容接VCC與RESET,即可實現上電復位)5、 內置振蕩電路,外部只要接晶體至X1(PIN18)和X0(PIN19);(頻率為主頻的12倍)6、 程序配置EA(PIN31)接高電平VCC;(運行單片機內部ROM中的程序)7、 P3支持第二功能:RXD、TXD、INT0、INT1、T0、T1 單片機內部I/O部件:(所為學習單片機,實際上就是編程控制以下I/O部件,完成指定任務)1、 四個8位通用I/O端口,對應引腳P0、P1、P2和P3;2、 兩個16位定時計數器;(TMOD,TCON,TL0,TH0,TL1,TH1)3、 一個串行通信接口;(SCON,SBUF)4、 一個中斷控制器;(IE,IP)針對AT89C52單片機,頭文件AT89x52.h給出了SFR特殊功能寄存器所有端口的定義。教科書的160頁給出了針對MCS51系列單片機的C語言擴展變量類型。 C語言編程基礎:1、 十六進制表示字節0x5a:二進制為01011010B;0x6E為01101110。2、 如果將一個16位二進數賦給一個8位的字節變量,則自動截斷為低8位,而丟掉高8位。3、 ++var表示對變量var先增一;var—表示對變量后減一。4、 x |= 0x0f;表示為 x = x | 0x0f;5、 TMOD = ( TMOD & 0xf0 ) | 0x05;表示給變量TMOD的低四位賦值0x5,而不改變TMOD的高四位。6、 While( 1 ); 表示無限執行該語句,即死循環。語句后的分號表示空循環體,也就是{;}第一章 單片機最小應用系統:單片機最小系統的硬件原理接線圖:1、 接電源:VCC(PIN40)、GND(PIN20)。加接退耦電容0.1uF2、 接晶體:X1(PIN18)、X2(PIN19)。注意標出晶體頻率(選用12MHz),還有輔助電容30pF3、 接復位:RES(PIN9)。接上電復位電路,以及手動復位電路,分析復位工作原理4、 接配置:EA(PIN31)。說明原因。第二章 基本I/O口的應用第三章 顯示驅動第七章 串行接口應用
標簽: 單片機
上傳時間: 2013-10-30
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