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(biāo)準(zhǔn)外設(shè)集成在芯片內(nèi)部一樣,越來越多的無線網(wǎng)絡(luò)芯片和無線網(wǎng)絡(luò)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(luò)應(yīng)用,如單一產(chǎn)品的遙控器和抄表裝置等。無線通訊技術(shù)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(luò)作為面向工業(yè)和家庭自動化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也正在向著智能,標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能方向發(fā)展。 目前在工業(yè)控制和消費電子領(lǐng)域使用的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有ZigBee、無線局域網(wǎng)(Wi-Fi)、藍(lán)牙(Blutooth)、GPRS通用分組無線業(yè)務(wù)、 ISM、IrDA等, 未來還能有3G、超寬頻(UWB)、無線USB、Wimax等。 當(dāng)然還有大量的私有和專用無線網(wǎng)絡(luò)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(lán)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(luò)中廣泛使用的無線協(xié)議(個別工業(yè)產(chǎn)品也有應(yīng)用,如無線視頻監(jiān)控和汽車音響系統(tǒng)),當(dāng)然私有無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和產(chǎn)品在工業(yè)也有很多的應(yīng)用。 ZigBee是一個低功耗、短距離和低速的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),工作在2.4GHz國際免執(zhí)照的頻率,在IEEE標(biāo)準(zhǔn)上它和無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙同屬802家族中的無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò), ZigBee是有兩部分組成,物理和鏈路層符合IEEE802.15.4, 網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)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(luò)層和應(yīng)用架構(gòu)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(shè)等多方面普及ZigBee標(biāo)準(zhǔn)。 GPRS是在現(xiàn)有的GSM 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展出來的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù),它工作在標(biāo)準(zhǔn)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(luò)覆蓋廣泛,永遠(yuǎn)在線的特點,GPRS特點適合工業(yè)控制中的遠(yuǎn)程監(jiān)控和測量系統(tǒng)。在工業(yè)控制應(yīng)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(cè)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(wù)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(cè)有嵌入式操作系統(tǒng)和TCP/IP協(xié)議支持的話或者應(yīng)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(shù)正在無線應(yīng)用領(lǐng)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(shè)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(yīng)用代碼,即使完整的ZigBee協(xié)議,還有近1/2的空間留給應(yīng)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(wù)。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(jié)合。 2008年4月發(fā)表CC2480新一代單片ZibBee認(rèn)證處理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗單片機結(jié)合的例子。圖1 CC2430應(yīng)用電路 工業(yè)控制領(lǐng)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(shè)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(wù)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(yīng)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(biāo)簽: 單片機 工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)
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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(chǔ)上發(fā)展起來的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基礎(chǔ)發(fā)展起來的;M68000是Motorola公司在M6800 的基礎(chǔ)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P(guān)ENTIUM 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(yù)測、亂序執(zhí)行超線程技術(shù) 微型計算機組成結(jié)構(gòu)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(chǔ)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?qū)ο笳Z言 C++,Java等編程語言是面向?qū)ο蟮恼Z言。 1.3 微型計算機中信息的表示及運算基礎(chǔ)(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(quán)展開式以10稱為基數(shù),各位系數(shù)為0~9,10i為權(quán)。 一般表達(dá)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(quán)展開式以2為基數(shù),各位系數(shù)為0、1, 2i為權(quán)。 一般表達(dá)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(quán)。 一般表達(dá)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(zhuǎn)換 (二)二進制與十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 24=16 ,四位二進制數(shù)對應(yīng)一位十六進制數(shù)。舉例:(三)十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二、十六進制數(shù)整數(shù)、小數(shù)分別轉(zhuǎn)換 1.整數(shù)轉(zhuǎn)換法“除基取余”:十進制整數(shù)不斷除以轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換法“乘基取整”:用轉(zhuǎn)換進制的基數(shù)乘以小數(shù)部分,直至小數(shù)為0或達(dá)到轉(zhuǎn)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(yīng)關(guān)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(fù)雜。 正數(shù)的反碼與原碼表示相同。 負(fù)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(fù)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(biāo)準(zhǔn)信息交換碼ASCII碼,用于計算 機與計算機、計算機與外設(shè)之間傳遞信息。 3、漢字編碼 “國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼”(GB2312-80標(biāo)準(zhǔn)),簡稱國標(biāo)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(chǔ) 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(dāng)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(jié)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(jié)構(gòu)微機結(jié)構(gòu)各部分組成連接方式1、以CPU為中心的雙總線結(jié)構(gòu);2、以內(nèi)存為中心的雙總線結(jié)構(gòu);3、單總線結(jié)構(gòu)CPU結(jié)構(gòu)管腳特點 1、多功能;2、分時復(fù)用內(nèi)部結(jié)構(gòu) 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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單片機ISP接口電路 ISP下載電路
上傳時間: 2013-11-04
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10pin jtag接口定義 表1 Rainbow Blaster 的10PIN 母頭接口定義引AS 模式 PS 模式 JTAG 模式腳 信號名 描述 信號名 描述 信號名 描述1 DCLK 時鐘信號 DCLK 時鐘信號 TCK 時鐘信號2 GND 信號地 GND 信號地 GND 信號地3 CONF_DONE 配置完畢 CONF_DONE 配置完畢 TDO 數(shù)據(jù)來自于器件4 VCC(TRGT) 目標(biāo)電源 VCC(TRGT) 目標(biāo)電源 VCC(TRGT) 目標(biāo)電源5 nCONFIG 配置控制 nCONFIG 配置控制 TMS JTAG 狀態(tài)機控制6 nCE Cyclone 芯片使能/ /7 DATAOUT AS 數(shù)據(jù)輸出 nSTATUS 配置狀態(tài) /8 nCS 串行配置器件芯片使能/ /9 ASDI AS 數(shù)據(jù)輸入 DATA0 數(shù)據(jù)到器件 TDI 數(shù)據(jù)到器件10 GND 信號地 GND 信號地 GND 信號地
上傳時間: 2014-04-02
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輸入輸出總線接口技術(shù)
上傳時間: 2013-10-21
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DSP芯片與觸摸屏的接口控制
上傳時間: 2013-11-18
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介紹了16bit立體聲數(shù)字音頻信號編解碼器CS4218與DSP56F826芯片組成的音頻信號數(shù)字處理接口,給出了相應(yīng)的應(yīng)用電路接口設(shè)計和部分軟件框圖。
上傳時間: 2013-11-16
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在應(yīng)用中顯示輸出是必要的,文中根據(jù)Blackfin DSP處理器的特點介紹了一種簡單實用的液晶接口設(shè)計方法。
標(biāo)簽: Blackfin DSP 液晶 接口設(shè)計
上傳時間: 2014-12-28
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摘 要 瞬態(tài)仿真領(lǐng)域的許多工作需要獲得可視化數(shù)據(jù), 仿真電路不能將輸出參數(shù)繪制成圖形時研究工作將受到很大影響. 而權(quán)威電路仿真軟件PSpice 在這個方面不盡如人意. 本文提出了一種有效的解決辦法: 通過MATLAB 編程搭建一個PSpice 與MATLAB 的數(shù)據(jù)接口,使PSpice輸出數(shù)據(jù)文件可以導(dǎo)入到MATLAB中繪制圖形. 這令我們能夠很方便地獲得數(shù)據(jù)的規(guī)律以有效地分析仿真結(jié)果, 這項技術(shù)對于教學(xué)和工程實踐都有比較實際的幫助.關(guān)鍵詞: 瞬態(tài)仿真 仿真程序 PSpice MATLAB 可視化數(shù)據(jù)The Data Transfer from Pspice to MATLABWu hao Ning yuanzhong Liang yingAbstract Many works in the area of transient simulation has shown how a emulator such asPSpice can be interfaced to an control analysis package such as MATLAB to get viewdata. Thepaper describes how such interfaces can be made using the MATLAB programming. The platformas a typical platform will solve the problem that PSpice software sometimes can not draw the datato a picture. It can make us find the rule from numerous data very expediently, so we can analyzethe outcome of the simulation. And it also can be used in the field of education.Keywords Transient Simulation Emulator PSpice MATLAB Viewdata1 引言科學(xué)研究和工程應(yīng)用常需要進行電路仿真 PSpice可進行直流 交流 瞬態(tài)等基本電路特性分析 也可進行蒙托卡諾 MC 統(tǒng)計分析 最壞情況 Wcase 分析 優(yōu)化設(shè)計等復(fù)雜電路特性分析 它是國際上仿真電路的權(quán)威軟件 而MATLAB的主要特點有 高效方便的矩陣和數(shù)組運算 編程效率高 結(jié)構(gòu)化面向?qū)ο?方便的繪圖功能 用戶使用方便 工具箱功能強大 兩者各有著重點 兩種軟件結(jié)合應(yīng)用 對研究工作有很重要的意義香港理工大學(xué)Y. S. LEE 等人首先將PSpice和MATLAB結(jié)合 開發(fā)了電力電子電路優(yōu)化用的CAD 程序MATSPICE[6] 將兩者相結(jié)合的關(guān)鍵在于 如何用MATLAB 獲取PSpice的仿真數(shù)據(jù) 對此參考文獻(xiàn) 6 里沒有詳細(xì)敘述 本文著重說明用MATLAB 讀取PSpice仿真數(shù)據(jù)的具體方法本論文利用MATLAB對PSpice仿真出的數(shù)據(jù)處理繪制出后者無法得到或是效果不好的仿真圖形 下面就兩者結(jié)合使用的例子 進行具體說明
標(biāo)簽: MATLAB PSpice 數(shù)據(jù) 接口技術(shù)
上傳時間: 2013-10-20
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總線接口的詳細(xì)介紹,可在可編程邏輯電路上實現(xiàn)
上傳時間: 2013-11-02
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