<output id="zypnw"></output>
摘要：設計的自動高壓測試儀，以16位微處理機為核心，以IGBT為逆變器件，采用了智能輸出調節技術，測試電壓反應快、精度高、波形失真小。由于在電路和軟件程序中設置保護功能，儀器運行可靠。自動高壓測試儀功能完備、分析能力強、操作簡便。關鍵詞：微處理機；測試儀；高壓；規則采樣
上傳時間： 2014-12-27
上傳用戶：qlpqlq
AT89LP216是一款低功耗、高性能CMOS8位單片機，它有2k字節ISPFlash存儲器。產品生產采用Atmel的高密度非易失性存儲器技術而且和工業標準de的MCS51指令集相兼容。AT89LP216基于一個加強性CPU內核，每時鐘周期讀取單子節指令。在經典8051結構中，每次讀取需要6個時鐘周期，使得執行指令需要12、24或者48個時鐘周期。在AT89LP216CPU中，指令只需要1到4個時鐘周期就可以達到傳統8051速度的6到12倍。70％的指令字節數與執行的時鐘周期數相等，而且其他指令只需要一個額外時鐘。在相同功耗下增強型CPU內核可達到20MIPS，而傳統8051CPU只能達到4MIPS。相反地，在相同的工作速率下，新CPU內核比傳統的8051擁有更低的時鐘速率和功耗。AT89LP216也擁有下列標準的特性：2K字節ISPFlash存儲器，128字節RAM、多達12個I/O口、2個16位定時器/計數器，兩PWM輸出，一個可編程看門狗定時器，一個全雙工串口，一個串行外圍接口，一個內部RC振蕩器，片上石英振蕩器和一個4級、6矢量中斷系統。AT89LP216里的兩個定時器/計數器增加了兩個新模式。模式0可以被設置為9到16位的定時器/計數器，模式1可被設置位16位自動裝載定時器/計數器。此外，定時器/計數器可以獨立驅動PWM輸出。AT89LP216里面的I/O口能被獨立配置為4種工作模式的其中一種。在準雙工模式中，I/O口的工作模式和傳統8051一樣。在輸入模式中，接口是三態門。推挽輸出模式提供足夠的CMOS驅動，開漏模式則起到一個下拉的作用。另外，Port1的所有8個引腳可以作為通用中斷接口。AT89LP216的I/O口能承受的電壓可超出電源電壓達到5.5V。當器件的電源電壓為2.4V而I/O口輸入5.5V時，所有I/O口的反向電流總和不超過100μA。
上傳時間： 2013-10-24
上傳用戶：曹云鵬
本文簡單介紹了MCGS 組態軟件和SPCE061A 單片機的特點，即北京昆侖通態自動化軟件科技有限公司的工控組態軟件MCGS(Monitor and Control Generated System )和臺灣凌陽科技推出的16 位微控制器SPCE061A，重點介紹了如何一步步開發SPCE061A 單片機的驅動程序，并簡單介紹了下位機程序的設計，最后給出了測試情況。計算機技術的飛速發展為工業自動化開辟了廣闊的發展空間，人們可以快捷地開發和組建高效的控制系統。筆者設計的液體點滴監控模型,可以對液體點滴情況實現遠程監控和現場監控，終端和上位機均可人工設定所需的液體點滴速度并動態顯示。在這方面，MCGS 工控組態軟件提供了強有力的支持，它是一套Windows 環境下快速構造和生成上位機監控系統的組態軟件系統，可快速構造和生成數據采集、報警處理、流程控制、動畫顯示、報表輸出等界面,實現各種工程曲線的繪制、報表輸出、遠程通信等功能 [1]。MCGS 作為一種方便有效的通用工控軟件,它提供了國內外各種常用的工控設備的驅動程序。但在實際應用中,因為所用設備的特殊性,允許用戶根據需要來定制設備驅動程序。MCGS 用Active DLL 構件實現設備驅動程序,通過規范的OLE 接口掛接到MCGS 中,使其構成一個整體。鑒于Visual Basic 語言的通用性和簡單性,使用VB 來開發單片機驅動,MCGS 的實現方法和原理與標準的Active DLL 完全一致,但MCGS 規定了一套接口規范,只有遵守這些接口規范的Active DLL 才能用作MCGS 的設備驅動構件。利用具有語音和 DSP 功能的SPCE061A 單片機作為液體點滴監控模型的核心控制器，SPCE061A 是臺灣凌陽科技推出的16 位微控制器，提供了豐富的軟、硬件資源，開發靈活方便。除此之外SPCE061A 的最高時鐘頻率可達到49MHz,具有運算速度高的優勢，這為語音的錄制和播放提供了條件[4]。
上傳時間： 2013-12-19
上傳用戶：leesuper
用C 語言來開發單片機系統軟件最大的好處是編寫代碼效率高、軟件調試直觀、維護升級方便、代碼的重復利用率高、便于跨平臺的代碼移植等等，因此C 語言編程在單片機系統設計中已得到越來越廣泛的運用。針對PIC 單片機的軟件開發，同樣可以用C 語言實現。但在單片機上用C 語言寫程序和在PC 機上寫程序絕對不能簡單等同。現在的PC 機資源十分豐富，運算能力強大，因此程序員在寫PC 機的應用程序時幾乎不用關心編譯后的可執行代碼在運行過程中需要占用多少系統資源，也基本不用擔心運行效率有多高。寫單片機的C 程序最關鍵的一點是單片機內的資源非常有限，控制的實時性要求又很高，因此，如果沒有對單片機體系結構和硬件資源作詳盡的了解，以筆者的愚見認為是無法寫出高質量實用的C 語言程序。這就是為什么前面所有章節中的的示范代碼全部用基礎的匯編指令實現的原因，希望籍此能使讀者對PIC 單片機的指令體系和硬件資源有深入了解，在這基礎之上再來討論C 語言編程，就有水到渠成的感覺。本書圍繞中檔系列PIC 單片機來展開討論，Microchip 公司自己沒有針對中低檔系列PIC單片機的C 語言編譯器，但很多專業的第三方公司有眾多支持PIC 單片機的C 語言編譯器提供，常見的有Hitech、CCS、IAR、Bytecraft 等公司。其中筆者最常用的是Hitech 公司的PICC編譯器，它穩定可靠，編譯生成的代碼效率高，在用PIC 單片機進行系統設計和開發的工程師群體中得到廣泛認可。其正式完全版軟件需要購置，但在其網站上有限時的試用版供用戶評估。另外，Hitech 公司針對廣大PIC 的業余愛好者和初學者還提供了完全免費的學習版PICC-Lite 編譯器套件，它的使用方式和完全版相同，只是支持的PIC 單片機型號限制在PIC16F84、PIC16F877 和PIC16F628 等幾款。這幾款Flash 型的單片機因其所具備的豐富的片上資源而最適用于單片機學習入門，因此筆者建議感興趣的讀者可從PICC-Lite 入手掌握PIC 單片機的C 語言編程。
上傳時間： 2013-11-17
上傳用戶：aa54
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。可見即使只要檢查兩個位，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
上傳用戶：nunnzhy
PLC 以 其 可靠性高、抗干擾能力強、配套齊全、功能完善、適應性強等特點，廣泛應用于各種控制領域。PLC作為通用工業控制計算機，是面向工礦企業的工控設備，使用梯形圖符號進行編程，與繼電器電路相當接近，被廣大工程技術人員接受。但是在實際應用中，如何編程能夠提高PLC程序運行速度是一個值得我們思考研究的問題。1 PLC工作原理PLC 與 計 算機的工作原理基本相同，即在系統程序的管理下，通過運行應用程序完成用戶任務。但兩者的工作方式有所不同。計算機一般采用等待命令的工作方式，而PLC在確定了工作任務并裝人了專用程序后成為一種專用機，它采用循環掃描工作方式，系統工作任務管理及應用程序執行都是用循環掃描方式完成的。PLC 有 兩 種基本的工作狀態，即運行(RUN)與停止(STOP)狀態。在這兩種狀態下，PLC的掃描過程及所要完成的任務是不盡相同的，如圖1所示。 PLC在RUN工作狀態時，執行一次掃描操作所的時間稱為掃描周期，其典型值通常為1一100nis，不同PLC廠家的產品則略有不同。掃描周期由內部處理時間、輸A/ 輸出處理執行時間、指令執行時間等三部分組成。通常在一個掃描過程中，執行指令的時間占了絕大部分，而執行指令的時間與用戶程序的長短有關。用戶 程 序 是根據控制要求由用戶編制，由許多條PLC指令所組成。不同的指令所對應的程序步不同，以三菱FX2N系列的PLC為例，PLC對每一個程序步操作處理時間為:基本指令占0.741s/步，功能指令占幾百微米/步。完成一個控制任務可以有多種編制程序的方法，因此，選擇合理、巧妙的編程方法既可以大大提高程序運行速度，又可以保證可靠性。 提高PLC程序運行速度的幾種編程方法2.1 用數據傳送給位元件組合的方法來控制輸出在 PL C應 用編程中，最后都會有一段輸出控制程序，一般都是用邏輯取及輸出指令來編寫，如圖2所示。在圖2所示的程序中，邏輯取的程序步為1，輸出的程序步為2，執行上述程序共需3個程序步。通常情況下，PLC要控制的輸出都不會是少量的，比如，有8個輸出，在條件滿足時要同時輸出。此時，執行圖2所示的程序共需17個程序步。若我們通過位元件的組合并采用數據傳送的方法來完成圖2所示的程序，就會大大減少程序步驟。在三 菱 PLC中，只處理ON/OFF狀態的元件(如X,Y,M和S)，稱為位元件。但將位元件組合起來也可以處理數據。位元件組合由Kn加首元件號來表示。位元件每4bit為一組組合成單元。如K YO中的n是組數，當n=1時，K,Yo 對應的是Y3一Yo。當n二2時，KZYo對應的是Y7一Yo。通過位元件組合，就可以用處理數據的方式來處理位元件，圖2程序所示的功能可用圖3所示的傳送數據的方式來完成。
上傳時間： 2013-11-11
上傳用戶：幾何公差
用C 語言來開發單片機系統軟件最大的好處是編寫代碼效率高、軟件調試直觀、維護升級方便、代碼的重復利用率高、便于跨平臺的代碼移植等等，因此C 語言編程在單機系統設計中已得到越來越廣泛的運用。針對PIC 單片機的軟件開發，同樣可以用C 語言實現。但在單片機上用C 語言寫程序和在PC 機上寫程序絕對不能簡單等同。現在的PC 機資源十分豐富，運算能力強大，因此程序員在寫PC 機的應用程序時幾乎不用關心編譯后的可執行代碼在運行過程中需要占用多少系統資源，也基本不用擔心運行效率有多高。寫單片機的C 程序最關鍵的一點是單片機內的資源非常有限，控制的實時性要求又很高，因此，如果沒有對單片機體系結構和硬件資源作詳盡的了解，以筆者的愚見認為是無法寫出高質量實用的C 語言程序。這就是為什么前面所有章節中的的示范代碼全部用基礎的匯編指令實現的原因，希望籍此能使讀者對PIC 單片機的指令體系和硬件資源有深入了解，在這基礎之上再來討論C 語言編程，就有水到渠成的感覺。本書圍繞中檔系列PIC 單片機來展開討論，Microchip 公司自己沒有針對中低檔系列PIC單片機的C 語言編譯器，但很多專業的第三方公司有眾多支持PIC 單片機的C 語言編譯器提供，常見的有Hitech、CCS、IAR、Bytecraft 等公司。其中筆者最常用的是Hitech 公司的PICC 編譯器，它穩定可靠，編譯生成的代碼效率高，在用PIC 單片機進行系統設計和開發的工程師群體中得到廣泛認可。其正式完全版軟件需要購置，但在其網站上有限時的試用版供用戶評估。另外，Hitech 公司針對廣大PIC 的業余愛好者和初學者還提供了完全免費的學習版PICC-Lite 編譯器套件，它的使用方式和完全版相同，只是支持的PIC 單片機型號限制在PIC16F84、PIC16F877 和PIC16F628 等幾款。這幾款Flash 型的單片機因其所具備的豐富的片上資源而最適用于單片機學習入門，因此筆者建議感興趣的讀者可從PICC-Lite 入手掌握PIC 單片機的C 語言編程。
上傳時間： 2013-11-12
上傳用戶：wfeel
PIC 單片機C 語言編程簡介用C 語言來開發單片機系統軟件最大的好處是編寫代碼效率高、軟件調試直觀、維護升級方便、代碼的重復利用率高、便于跨平臺的代碼移植等等，因此C 語言編程在單片機系統設計中已得到越來越廣泛的運用。針對PIC 單片機的軟件開發，同樣可以用C 語言實現。但在單片機上用C 語言寫程序和在PC 機上寫程序絕對不能簡單等同。現在的PC 機資源十分豐富，運算能力強大，因此程序員在寫PC 機的應用程序時幾乎不用關心編譯后的可執行代碼在運行過程中需要占用多少系統資源，也基本不用擔心運行效率有多高。寫單片機的C 程序最關鍵的一點是單片機內的資源非常有限，控制的實時性要求又很高，因此，如果沒有對單片機體系結構和硬件資源作詳盡的了解，以筆者的愚見認為是無法寫出高質量實用的C 語言程序。這就是為什么前面所有章節中的的示范代碼全部用基礎的匯編指令實現的原因，希望籍此能使讀者對PIC 單片機的指令體系和硬件資源有深入了解，在這基礎之上再來討論C 語言編程，就有水到渠成的感覺。本書圍繞中檔系列PIC 單片機來展開討論，Microchip 公司自己沒有針對中低檔系列PIC單片機的C 語言編譯器，但很多專業的第三方公司有眾多支持PIC 單片機的C 語言編譯器提供，常見的有Hitech、CCS、IAR、Bytecraft 等公司。其中筆者最常用的是Hitech 公司的PICC 編譯器，它穩定可靠，編譯生成的代碼效率高，在用PIC 單片機進行系統設計和開發的工程師群體中得到廣泛認可。其正式完全版軟件需要購置，但在其網站上有限時的試用版供用戶評估。另外，Hitech 公司針對廣大PIC 的業余愛好者和初學者還提供了完全免費的學習版PICC-Lite 編譯器套件，它的使用方式和完全版相同，只是支持的PIC 單片機型號限制在PIC16F84、PIC16F877 和PIC16F628 等幾款。這幾款Flash 型的單片機因其所具備的豐富的片上資源而最適用于單片機學習入門，因此筆者建議感興趣的讀者可從PICC-Lite 入手掌握PIC 單片機的C 語言編程。
上傳時間： 2013-11-17
上傳用戶：15527161163
單片機應用系統抗干擾技術:第1章 電磁干擾控制基礎. 1.1 電磁干擾的基本概念1 1.1.1 噪聲與干擾1 1.1.2 電磁干擾的形成因素2 1.1.3 干擾的分類2 1.2 電磁兼容性3 1.2.1 電磁兼容性定義3 1.2.2 電磁兼容性設計3 1.2.3 電磁兼容性常用術語4 1.2.4 電磁兼容性標準6 1.3 差模干擾和共模干擾8 1.3.1 差模干擾8 1.3.2 共模干擾9 1.4 電磁耦合的等效模型9 1.4.1 集中參數模型9 1.4.2 分布參數模型10 1.4.3 電磁波輻射模型11 1.5 電磁干擾的耦合途徑14 1.5.1 傳導耦合14 1.5.2 感應耦合（近場耦合）15 .1.5.3 電磁輻射耦合（遠場耦合）15 1.6 單片機應用系統電磁干擾控制的一般方法16 第2章 數字信號耦合與傳輸機理 2.1 數字信號與電磁干擾18 2.1.1 數字信號的開關速度與頻譜18 2.1.2 開關暫態電源尖峰電流噪聲22 2.1.3 開關暫態接地反沖噪聲24 2.1.4 高速數字電路的EMI特點25 2.2 導線阻抗與線間耦合27 2.2.1 導體交直流電阻的計算27 2.2.2 導體電感量的計算29 2.2.3 導體電容量的計算31 2.2.4 電感耦合分析32 2.2.5 電容耦合分析35 2.3 信號的長線傳輸36 2.3.1 長線傳輸過程的數學描述36 2.3.2 均勻傳輸線特性40 2.3.3 傳輸線特性阻抗計算42 2.3.4 傳輸線特性阻抗的重復性與阻抗匹配44 2.4 數字信號傳輸過程中的畸變45 2.4.1 信號傳輸的入射畸變45 2.4.2 信號傳輸的反射畸變46 2.5 信號傳輸畸變的抑制措施49 2.5.1 最大傳輸線長度的計算49 2.5.2 端點的阻抗匹配50 2.6 數字信號的輻射52 2.6.1 差模輻射52 2.6.2 共模輻射55 2.6.3 差模和共模輻射比較57 第3章 常用元件的可靠性能與選擇 3.1 元件的選擇與降額設計59 3.1.1 元件的選擇準則59 3.1.2 元件的降額設計59 3.2 電阻器60 3.2.1 電阻器的等效電路60 3.2.2 電阻器的內部噪聲60 3.2.3 電阻器的溫度特性61 3.2.4 電阻器的分類與主要參數62 3.2.5 電阻器的正確選用66 3.3 電容器67 3.3.1 電容器的等效電路67 3.3.2 電容器的種類與型號68 3.3.3 電容器的標志方法70 3.3.4 電容器引腳的電感量71 3.3.5 電容器的正確選用71 3.3.6 電容器使用注意事項73 3.4 電感器73 3.4.1 電感器的等效電路74 3.4.2 電感器使用的注意事項74 3.5 數字集成電路的抗干擾性能75 3.5.1 噪聲容限與抗干擾能力75 3.5.2 施密特集成電路的噪聲容限77 3.5.3 TTL數字集成電路的抗干擾性能78 3.5.4 CMOS數字集成電路的抗干擾性能79 3.5.5 CMOS電路使用中注意事項80 3.5.6 集成門電路系列型號81 3.6 高速CMOS 54/74HC系列接口設計83 3.6.1 54/74HC 系列芯片特點83 3.6.2 74HC與TTL接口85 3.6.3 74HC與單片機接口85 3.7 元器件的裝配工藝對可靠性的影響86 第4章 電磁干擾硬件控制技術 4.1 屏蔽技術88 4.1.1 電場屏蔽88 4.1.2 磁場屏蔽89 4.1.3 電磁場屏蔽91 4.1.4 屏蔽損耗的計算92 4.1.5 屏蔽體屏蔽效能的計算99 4.1.6 屏蔽箱的設計100 4.1.7 電磁泄漏的抑制措施102 4.1.8 電纜屏蔽層的屏蔽原理108 4.1.9 屏蔽與接地113 4.1.10 屏蔽設計要點113 4.2 接地技術114 4.2.1 概述114 4.2.2 安全接地115 4.2.3 工作接地117 4.2.4 接地系統的布局119 4.2.5 接地裝置和接地電阻120 4.2.6 地環路問題121 4.2.7 浮地方式122 4.2.8 電纜屏蔽層接地123 4.3 濾波技術126 4.3.1 濾波器概述127 4.3.2 無源濾波器130 4.3.3 有源濾波器138 4.3.4 鐵氧體抗干擾磁珠143 4.3.5 貫通濾波器146 4.3.6 電纜線濾波連接器149 4.3.7 PCB板濾波器件154 4.4 隔離技術155 4.4.1 光電隔離156 4.4.2 繼電器隔離160 4.4.3 變壓器隔離 161 4.4.4 布線隔離161 4.4.5 共模扼流圈162 4.5 電路平衡結構164 4.5.1 雙絞線在平衡電路中的使用164 4.5.2 同軸電纜的平衡結構165 4.5.3 差分放大器165 4.6 雙絞線的抗干擾原理及應用166 4.6.1 雙絞線的抗干擾原理166 4.6.2 雙絞線的應用168 4.7 信號線間的串擾及抑制169 4.7.1 線間串擾分析169 4.7.2 線間串擾的抑制173 4.8 信號線的選擇與敷設174 4.8.1 信號線型式的選擇174 4.8.2 信號線截面的選擇175 4.8.3 單股導線的阻抗分析175 4.8.4 信號線的敷設176 4.9 漏電干擾的防止措施177 4.10 抑制數字信號噪聲常用硬件措施177 4.10.1 數字信號負傳輸方式178 4.10.2 提高數字信號的電壓等級178 4.10.3 數字輸入信號的RC阻容濾波179 4.10.4 提高輸入端的門限電壓181 4.10.5 輸入開關觸點抖動干擾的抑制方法181 4.10.6 提高器件的驅動能力184 4.11 靜電放電干擾及其抑制184 第5章 主機單元配置與抗干擾設計 5.1 單片機主機單元組成特點186 5.1.1 80C51最小應用系統186 5.1.2 低功耗單片機最小應用系統187 5.2 總線的可靠性設計191 5.2.1 總線驅動器191 5.2.2 總線的負載平衡192 5.2.3 總線上拉電阻的配置192 5.3 芯片配置與抗干擾193 5.3.1去耦電容配置194 5.3.2 數字輸入端的噪聲抑制194 5.3.3 數字電路不用端的處理195 5.3.4 存儲器的布線196 5.4 譯碼電路的可靠性分析197 5.4.1 過渡干擾與譯碼選通197 5.4.2 譯碼方式與抗干擾200 5.5 時鐘電路配置200 5.6 復位電路設計201 5.6.1 復位電路RC參數的選擇201 5.6.2 復位電路的可靠性與抗干擾分析202 5.6.3 I/O接口芯片的延時復位205 5.7 單片機系統的中斷保護問題205 5.7.1 80C51單片機的中斷機構205 5.7.2 常用的幾種中斷保護措施205 5.8 RAM數據掉電保護207 5.8.1 片內RAM數據保護207 5.8.2 利用雙片選的外RAM數據保護207 5.8.3 利用DS1210實現外RAM數據保護208 5.8.4 2 KB非易失性隨機存儲器DS1220AB/AD211 5.9 看門狗技術215 5.9.1 由單穩態電路實現看門狗電路216 5.9.2 利用單片機片內定時器實現軟件看門狗217 5.9.3 軟硬件結合的看門狗技術219 5.9.4 單片機內配置看門狗電路221 5.10 微處理器監控器223 5.10.1 微處理器監控器MAX703～709/813L223 5.10.2 微處理器監控器MAX791227 5.10.3 微處理器監控器MAX807231 5.10.4 微處理器監控器MAX690A/MAX692A234 5.10.5 微處理器監控器MAX691A/MAX693A238 5.10.6 帶備份電池的微處理器監控器MAX1691242 5.11 串行E2PROM X25045245 第6章 測量單元配置與抗干擾設計 6.1 概述255 6.2 模擬信號放大器256 6.2.1 集成運算放大器256 6.2.2 測量放大器組成原理260 6.2.3 單片集成測量放大器AD521263 6.2.4 單片集成測量放大器AD522265 6.2.5 單片集成測量放大器AD526266 6.2.6 單片集成測量放大器AD620270 6.2.7 單片集成測量放大器AD623274 6.2.8 單片集成測量放大器AD624276 6.2.9 單片集成測量放大器AD625278 6.2.10 單片集成測量放大器AD626281 6.3 電壓/電流變換器（V/I）283 6.3.1 V/I變換電路..283 6.3.2 集成V/I變換器XTR101284 6.3.3 集成V/I變換器XTR110289 6.3.4 集成V/I變換器AD693292 6.3.5 集成V/I變換器AD694299 6.4 電流/電壓變換器（I/V）302 6.4.1 I/V變換電路302 6.4.2 RCV420型I/V變換器303 6.5 具有放大、濾波、激勵功能的模塊2B30/2B31305 6.6 模擬信號隔離放大器313 6.6.1 隔離放大器ISO100313 6.6.2 隔離放大器ISO120316 6.6.3 隔離放大器ISO122319 6.6.4 隔離放大器ISO130323 6.6.5 隔離放大器ISO212P326 6.6.6 由兩片VFC320組成的隔離放大器329 6.6.7 由兩光耦組成的實用線性隔離放大器333 6.7 數字電位器及其應用336 6.7.1 非易失性數字電位器x9221336 6.7.2 非易失性數字電位器x9241343 6.8 傳感器供電電源的配置及抗干擾346 6.8.1 傳感器供電電源的擾動補償347 6.8.2 單片集成精密電壓芯片349 6.8.3 A/D轉換器芯片提供基準電壓350 6.9 測量單元噪聲抑制措施351 6.9.1 外部噪聲源的干擾及其抑制351 6.9.2 輸入信號串模干擾的抑制352 6.9.3 輸入信號共模干擾的抑制353 6.9.4 儀器儀表的接地噪聲355 第7章 D/A、A/D單元配置與抗干擾設計 7.1 D/A、A/D轉換器的干擾源357 7.2 D/A轉換原理及抗干擾分析358 7.2.1 T型電阻D/A轉換器359 7.2.2 基準電源精度要求361 7.2.3 D/A轉換器的尖峰干擾362 7.3 典型D/A轉換器與單片機接口363 7.3.1 并行12位D/A轉換器AD667363 7.3.2 串行12位D/A轉換器MAX5154370 7.4 D/A轉換器與單片機的光電接口電路377 7.5 A/D轉換器原理與抗干擾性能378 7.5.1 逐次比較式ADC原理378 7.5.2 余數反饋比較式ADC原理378 7.5.3 雙積分ADC原理380 7.5.4 V/F ADC原理382 7.5.5 ∑Δ式ADC原理384 7.6 典型A/D轉換器與單片機接口387 7.6.18 位并行逐次比較式MAX 118387 7.6.28 通道12位A/D轉換器MAX 197394 7.6.3 雙積分式A/D轉換器5G14433399 7.6.4 V/F轉換器AD 652在A/D轉換器中的應用403 7.7 采樣保持電路與抗干擾措施408 7.8 多路模擬開關與抗干擾措施412 7.8.1 CD4051412 7.8.2 AD7501413 7.8.3 多路開關配置與抗干擾技術413 7.9 D/A、A/D轉換器的電源、接地與布線416 7.10 精密基準電壓電路與噪聲抑制416 7.10.1 基準電壓電路原理417 7.10.2 引腳可編程精密基準電壓源AD584418 7.10.3 埋入式齊納二極管基準AD588420 7.10.4 低漂移電壓基準MAX676/MAX677/MAX678422 7.10.5 低功率低漂移電壓基準MAX873/MAX875/MAX876424 7.10.6 MC1403/MC1403A、MC1503精密電壓基準電路430 第8章 功率接口與抗干擾設計 8.1 功率驅動元件432 8.1.1 74系列功率集成電路432 8.1.2 75系列功率集成電路433 8.1.3 MOC系列光耦合過零觸發雙向晶閘管驅動器435 8.2 輸出控制功率接口電路438 8.2.1 繼電器輸出驅動接口438 8.2.2 繼電器—接觸器輸出驅動電路439 8.2.3 光電耦合器—晶閘管輸出驅動電路439 8.2.4 脈沖變壓器—晶閘管輸出電路440 8.2.5 單片機與大功率單相負載的接口電路441 8.2.6 單片機與大功率三相負載間的接口電路442 8.3 感性負載電路噪聲的抑制442 8.3.1 交直流感性負載瞬變噪聲的抑制方法442 8.3.2 晶閘管過零觸發的幾種形式445 8.3.3 利用晶閘管抑制感性負載的瞬變噪聲447 8.4 晶閘管變流裝置的干擾和抑制措施448 8.4.1 晶閘管變流裝置電氣干擾分析448 8.4.2 晶閘管變流裝置的抗干擾措施449 8.5 固態繼電器451 8.5.1 固態繼電器的原理和結構451 8.5.2 主要參數與選用452 8.5.3 交流固態繼電器的使用454 第9章 人機對話單元配置與抗干擾設計 9.1 鍵盤接口抗干擾問題456 9.2 LED顯示器的構造與特點458 9.3 LED的驅動方式459 9.3.1 采用限流電阻的驅動方式459 9.3.2 采用LM317的驅動方式460 9.3.3 串聯二極管壓降驅動方式462 9.4 典型鍵盤/顯示器接口芯片與單片機接口463 9.4.1 8位LED驅動器ICM 7218B463 9.4.2 串行LED顯示驅動器MAX 7219468 9.4.3 并行鍵盤/顯示器專用芯片8279482 9.4.4 串行鍵盤/顯示器專用芯片HD 7279A492 9.5 LED顯示接口的抗干擾措施502 9.5.1 LED靜態顯示接口的抗干擾502 9.5.2 LED動態顯示接口的抗干擾506 9.6 打印機接口與抗干擾技術508 9.6.1 并行打印機標準接口信號508 9.6.2 打印機與單片機接口電路509 9.6.3 打印機電磁干擾的防護設計510 9.6.4 提高數據傳輸可靠性的措施512 第10章 供電電源的配置與抗干擾設計 10.1 電源干擾問題概述513 10.1.1 電源干擾的類型513 10.1.2 電源干擾的耦合途徑514 10.1.3 電源的共模和差模干擾515 10.1.4 電源抗干擾的基本方法516 10.2 EMI電源濾波器517 10.2.1 實用低通電容濾波器518 10.2.2 雙繞組扼流圈的應用518 10.3 EMI濾波器模塊519 10.3.1 濾波器模塊基礎知識519 10.3.2 電源濾波器模塊521 10.3.3 防雷濾波器模塊531 10.3.4 脈沖群抑制模塊532 10.4 瞬變干擾吸收器件532 10.4.1 金屬氧化物壓敏電阻（MOV）533 10.4.2 瞬變電壓抑制器（TVS）537 10.5 電源變壓器的屏蔽與隔離552 10.6 交流電源的供電抗干擾方案553 10.6.1 交流電源配電方式553 10.6.2 交流電源抗干擾綜合方案555 10.7 供電直流側抑制干擾措施555 10.7.1 整流電路的高頻濾波555 10.7.2 串聯型直流穩壓電源配置與抗干擾556 10.7.3 集成穩壓器使用中的保護557 10.8 開關電源干擾的抑制措施559 10.8.1 開關噪聲的分類559 10.8.2 開關電源噪聲的抑制措施560 10.9 微機用不間斷電源UPS561 10.10 采用晶閘管無觸點開關消除瞬態干擾設計方案564 第11章 印制電路板的抗干擾設計 11.1 印制電路板用覆銅板566 11.1.1 覆銅板材料566 11.1.2 覆銅板分類568 11.1.3 覆銅板的標準與電性能571 11.1.4 覆銅板的主要特點和應用583 11.2 印制板布線設計基礎585 11.2.1 印制板導線的阻抗計算585 11.2.2 PCB布線結構和特性阻抗計算587 11.2.3 信號在印制板上的傳播速度589 11.3 地線和電源線的布線設計590 11.3.1 降低接地阻抗的設計590 11.3.2 減小電源線阻抗的方法591 11.4 信號線的布線原則592 11.4.1 信號傳輸線的尺寸控制592 11.4.2 線間串擾控制592 11.4.3 輻射干擾的抑制593 11.4.4 反射干擾的抑制594 11.4.5 微機自動布線注意問題594 11.5 配置去耦電容的方法594 11.5.1 電源去耦595 11.5.2 集成芯片去耦595 11.6 芯片的選用與器件布局596 11.6.1 芯片選用指南596 11.6.2 器件的布局597 11.6.3 時鐘電路的布置598 11.7 多層印制電路板599 11.7.1 多層印制板的結構與特點599 11.7.2 多層印制板的布局方案600 11.7.3 20H原則605 11.8 印制電路板的安裝和板間配線606 第12章 軟件抗干擾原理與方法 12.1 概述607 12.1.1 測控系統軟件的基本要求607 12.1.2 軟件抗干擾一般方法607 12.2 指令冗余技術608 12.2.1 NOP的使用609 12.2.2 重要指令冗余609 12.3 軟件陷阱技術609 12.3.1 軟件陷阱609 12.3.2 軟件陷阱的安排610 12.4 故障自動恢復處理程序613 12.4.1 上電標志設定614 12.4.2 RAM中數據冗余保護與糾錯616 12.4.3 軟件復位與中斷激活標志617 12.4.4 程序失控后恢復運行的方法618 12.5 數字濾波619 12.5.1 程序判斷濾波法620 12.5.2 中位值濾波法620 12.5.3 算術平均濾波法621 12.5.4 遞推平均濾波法623 12.5.5 防脈沖干擾平均值濾波法624 12.5.6 一階滯后濾波法626 12.6 干擾避開法627 12.7 開關量輸入/輸出軟件抗干擾設計629 12.7.1 開關量輸入軟件抗干擾措施629 12.7.2 開關量輸出軟件抗干擾措施629 12.8 編寫軟件的其他注意事項630 附錄 電磁兼容器件選購信息632
上傳時間： 2013-10-20
上傳用戶：xdqm
GMSK信號具有很好的頻譜和功率特性，特別適用于功率受限和信道存在非線性、衰落以及多普勒頻移的移動突發通信系統。根據GMSK調制的特點，提出 亍一種以FPGA和CMX589A為硬件裁體的GMSK調制器的設計方案，并給出了方案的具體實現，包括系統結構、利用CMX589A實現的高斯濾波器、 FPGA實現的調制指數為O．5的FM調制器以及控制器。對系統功能和性能測試結果表明，指標符合設計要求，工作穩定可靠。 關鍵詞：GMSK；DDS；FM調制器；FPGAl 引 言 由于GMSK調制方式具有很好的功率頻譜特性，較優的誤碼性能，能夠滿足移動通信環境下對鄰道干擾的嚴格要求，因此成為GSM、ETS HiperLANl以及GPRS等系統的標準調制方式。目前GMSK調制技術主要有兩種實現方法，一種是利用GMSK ASIC專用芯片來完成，典型的產品如FX589或CMX909配合MC2833或FX019來實現GMSK調制。這種實現方法的特點是實現簡單、基帶信 號速率可控，但調制載波頻率固定，沒有可擴展性。另外一種方法是利用軟件無線電思想采用正交調制的方法在FPGA和DSP平臺上實現。其中又包括兩種實現 手段，一種是采用直接分解將單個脈沖的高斯濾波器響應積分分成暫態部分和穩態部分，通過累加相位信息來實現；另一種采用頻率軌跡合成，通過采樣把高斯濾波 器矩形脈沖響應基本軌跡存入ROM作為查找表，然后通過FM調制實現。這種利用軟件無線電思想實現GMSK調制的方法具有調制參數可變的優點，但由于軟件 設計中涉及到高斯低通濾波、相位積分和三角函數運算，所以調制器參數更改困難、實現復雜。綜上所述，本文提出一種基于CMX589A和FPGA的GMSK 調制器設計方案。與傳統實現方法比較具有實現簡單、調制參數方便可控和軟件剪裁容易等特點，適合于CDPD、無中心站等多種通信系統，具有重要現實意義。
上傳時間： 2013-10-24
上傳用戶：thesk123
