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内核微控制器

  • 分时操作系统思想在单片机编程中的实现

    作为嵌入式系统主控单元——单片机,其软件往往是一个微观的实时操作系统,且大部分是为某种应用而专门设计的。系统程序有实时过程控制或实时信息处理的能力,要求能够及时响应随机发生的外部事件并对该事件做出快速处理。而分时操作系统却是把CPU的时间划分成长短基本相同的时间区间,即“时间片”,通过操作系统的管理,把这些时间片依次轮流地分配给各个用户使用。如果某个作业在时间片结束之前,整个任务还没有完成,那么该作业就被暂停下来,放弃CPU,等待下一轮循环再继续做。此时CPU又分配给另一个作业去使用。由于计算机的处理速度很快,只要时间片的间隔取得适当,那么一个用户作业从用完分配给它的一个时间片到获得下一个CPU时间片,中间有所“停顿”;但用户察觉不出来,好像整个系统全由它“独占”似的。分时操作系统主要具有以下3个特点:① 多路性。用户通过各自的终端,可以同时使用一个系统。② 及时性。用户提出的各种要求,能在较短或可容忍的时间内得到响应和处理。③ 独占性。在分时系统中,虽然允许多个用户同时使用一个CPU,但用户之间操作独立,互不干涉。分时操作系统主要是针对小型机以上的计算机提出的。一般而言,微处理器(MPU)驱动的通用计算机,系统设计人员对每一台的最终具体应用都是不得而知的,因此,在价格允许的情况下,硬件设计务求CPU时钟尽可能的快;计算及管理能力尽可能的强;程序和数据存储器的容量尽可能的大;各种计算机外设的配接尽可能的详尽等等,特别是采用分时操作系统的机器,因为是一机多用户的管理系统,它的要求就更高了。相对而言,微控制器(MCU)俗称单片机,是一个单片集成系统,它将这些或那些计算机所需的外设,诸如程序和数据存储器、端口以及有关的子系统集成到一片芯片上。从硬件上,单片机系统与采用分时操作系统的计算机系统是无法比拟的。但是,在单片机系统的设计中,设计人员对其最终具体应用是一清二楚的,它的使用环境相对是单一固定的。所控制的过程的可预见性为分时系统思想的实现提供了可能性。具体一点就是:虽然单片机的CPU速度较低,但其任务是可预见的,这样作业调度将变得简单而无须占用很多的CPU时间,同时“时间片”的设计是具体而有针对性的,因此可变得很有效。一、单片机分时系统的设计单片机系统往往是一个嵌入式的控制系统,因此目前绝大部分的单片机系统还是一实时系统。能够真正体现分时系统的设计思想的往往是那些多路重复检测控制系统。即便是在这些多路重复检测控制系统中,它的实时性也是非常重要的。也就是说,在单片机系统中应用了分时系统设计思想,但其及时性应首先进行考虑。

    标签: 分时操作系统 中的实现 单片机编程

    上传时间: 2013-12-23

    上传用户:佳期如梦

  • 80C51便携式产品中的低功耗设计

    80C51单片机由于功能全面、开发工具较为完善、衍生产品丰富、大量的设计资源可以继承和共享,得到广泛的应用。我们设计的一款手持线PDA产品,也选择80C51单片机作为主、辅CPU,还具备点阵液晶显示屏、导电橡胶键盘、双IC卡接口、EEPROM存储器、实时时钟和串行通信口。由于使用80C51单片机开发,高级语言编程,大大降低了设计的技术风险,产品在较短的时间内就推向了市场。但是,同一些低速的微控制器(如4位单片机)和高速的RISC处理器相比,80C51单片机在功耗上没有优势。为了在PDA类产品中发挥80C51单片机的上述特长,我们通过采取软、硬件配合的一系列措施,加强低电压、低功耗设计,取得了良好的效果。该机使用一颗3V钮扣式锂电池,开机时工作电池小于4mA,瞬间最大工作电流小于20mA,瞬间最大工作电流小于20mA,关机电流小于2μA。一颗电池可以使用较长的时间,达到满意的设计指标。一、低电压低功耗设计理论在一个器件中,功耗通常用电流消耗来表示。下式表明消耗的电池与器件特性之间的关系:Icc = C ∫ Vda ≈ ΔV · C · f (1)式中:Icc是器件消耗的电流;Δ是电压变化的幅值;C是器件电容和输出容性负载的大小;f是器件运行频率。从公式(1)可以得到降低系统功耗的理论依据。将器件供电电压从5V降低3V,可以至少降低40%的功耗。降低器件的工作频率,也能成比例地降低功耗。

    标签: 80C51 便携式产品 低功耗设计

    上传时间: 2013-10-13

    上传用户:shaojie2080

  • USB摄像头微处理器硬件设计

    USB2.0 摄像头微处理器支持高速USB2.0 接口,内嵌强劲的图像后处理单元,JPEG 高速编译码器,支持高达200 万像素的CMOS 传感器接口和CCD 传感器接口,处理器设计的产品可以实现独特的运动监测功能与脸部追踪功能,这不仅大大加强了显示效果,提高了画面的品质,更拓展了PC 摄像头的应用领域,如增强的实时视频聊天功能和门禁监测系统。关键词:USB2.0,微控制器,硬件设计1.引言USB2.0 摄像头微处理器支持高速USB2.0 接口,内嵌强劲的图像后处理单元,JPEG 高速编译码器,支持高达200 万像素的CMOS 传感器接口和CCD 传感器接口,处理器设计的产品可以实现独特的运动监测功能与脸部追踪功能,这不仅大大加强了显示效果,提高了画面的品质,更拓展了PC 摄像头的应用领域,如增强的实时视频聊天功能和门禁监测系统。主要功能:USB2.0 高速传输并兼容USB1.1;高速图像后处理单元;JPEG 高速编译码器;VGA 下30 帧/秒高速传输;CMOS/CCD 接口;内置8 比特微控制器。不仪具备以上的先进特性,还拥有以下多种可扩展性:多个GPIO 接口为增加连拍、LED 指示灯、快捷键等功能提供了无限可能;USB2.0 兼容USB1.1,为摄像头的广泛的使用增加了保障;支持多种操作系统,如64-bit Window,Windows XP,Linux,Mac,VxWorks,WinCE等等。以下就是对USB2.0 摄像头微处理器的硬件设计方法及外围电路分布的介绍。2.系统硬件设计2.1 振荡器USB2.0 摄像头微处理器的钟频是12MHz,外部时钟频率稳定性必须小于±50ppm。图1 是振荡器电路的设计参考图。

    标签: USB 摄像头 微处理器 硬件设计

    上传时间: 2014-01-16

    上传用户:dumplin9

  • 从ADS1.2到MDK3转换教程

      Keil是业界最好的51单片机开发工具之一,它拥有流畅的用户界面与强大的仿真功能。ARM将Keil公司收购之后,正式推出了针对ARM微控制器的开发工具RVMDK,它将ARM编译器RVCT与Keil的工程管理、调试仿真工具集成在一起,是一款非常强大的ARM微控制器开发工具。2007年5月,ARM正式授权中国深圳英蓓特公司代理中文版RVMDK的出售事务。很多嵌入式系统开发工程师对ARM的老版本开发工具ADS1.2非常熟悉,而RVMDK与ADS相比较,从外观、仿真流程以及内部二进制编译链接工具上都有了不少改进,用法稍有不同。本主的主旨是介绍通用的流程,以及一些注意事项,帮助ADS1.2用户将老的,遗留的ADS1.2工程转化成在RVMDK上进行开发调试的工程。 ARM新推出的微控制器开发工具RVMDK与ADS1.2在工具架构组成上有一些不同,这些区别包括:不同版本的ARM编译器(compiler),不同的调试器(debugger),不同的仿真器(simulator),以及不同的硬件调试单元。作为ARM的新一代微控制器开发工具,RVMDK不但包含ARM的最新版本编译链接工具,即RVDS3.0的编译链接工具,而且根据微控制器调试开发的特点采用了与ADS,RVDS完全不同的调试、仿真环境,uVision debugger 与simulator。        RVMDK集成了RVDS3.0的编译工具RVCT3.0,与ADS1.2相比,除去编译、连接工具的可执行二进制文件不同之外,RVCT3.0的很多编译连接选项与ADS编译器也有不同。

    标签: MDK3 ADS 1.2 转换

    上传时间: 2013-11-01

    上传用户:1051290259

  • 通过FPGA提高工业应用灵活性的5种方法

      可编程逻辑器件(PLD)是嵌入式工业设计的关键元器件。在工业设计中,PLD已经从提供简单的胶合逻辑发展到使用FPGA作为协处理器。该技术在通信、电机控制、I/O模块以及图像处理等应用中支持 I/O 扩展,替代基本的微控制器 (MCU) 或者数字信号处理器 (DSP)。   随着系统复杂度的提高,FPGA还能够集成整个芯片系统(SoC),与分立的 MCU、DSP、ASSP,以及 ASIC解决方案相比,大幅度降低了成本。不论是用作协处理器还是SoC,Altera FPGA在您的工业应用中都具有以下优点:   1. 设计集成——使用FPGA作为协处理器或者SoC,在一个器件平台上集成 IP和软件堆栈,从而降低成本。   2. 可重新编程能力——在一个公共开发平台的一片 FPGA中,使工业设计能够适应协议、IP以及新硬件功能的发展变化。   3. 性能调整——通过FPGA中的嵌入式处理器、定制指令和IP模块,增强性能,满足系统要求。   4. 过时保护——较长的 FPGA 产品生命周期,通过 FPGA 新系列的器件移植,延长工业产品的生命周期,保护硬件不会过时。   5. 熟悉的工具——使用熟悉的、功能强大的集成工具,简化设计和软件开发、IP集成以及调试。

    标签: FPGA 工业应用

    上传时间: 2014-12-28

    上传用户:rnsfing

  • 采用FPGA的多路高压IGBT驱动触发器研制

    为有效控制固态功率调制设备,提高系统的可调性和稳定性,介绍了一种基于现场可编程门阵列( FPGA)和微控制器(MCU) 的多路高压IGBT 驱动触发器的设计方法和实现电路。该触发器可选择内或外触发信号,可遥控或本控,能产生多路频率、宽度和延时独立可调的脉冲信号,信号的输入输出和传输都使用光纤。将该触发器用于高压IGBT(3300 V/ 800 A) 感应叠加脉冲发生器中进行实验测试,给出了实验波形。结果表明,该多路高压IGBT驱动触发器输出脉冲信号达到了较高的调整精度,频宽’脉宽及延时可分别以步进1 Hz、0. 1μs、0. 1μs 进行调整,满足了脉冲发生器的要求,提高了脉冲功率调制系统的性能。

    标签: FPGA IGBT 多路 驱动

    上传时间: 2013-10-22

    上传用户:zhulei420

  • 对讲机模块/对讲机方案/对讲机

    该对讲机模块是一款性价比极高的全集成对讲机Module,内置高性能射频收发芯片、微控制器以及射频功放(PA)。外部控制器通过标准的异步串行接口(RS232)设置模块的参数、功能,并可通过串口AT指令控制整个模块的收发。 该模块体积小、集成度高、性能稳定、应用灵活,且符合世界大多数国家对讲机标准,很容易通过CE/FCC等认证;采用此模块可做成小型对讲机,也可将模块嵌入到其它手持终端设备以实现无线对讲功能。

    标签: 对讲机 模块 方案

    上传时间: 2013-11-25

    上传用户:caoyuanyuan1818

  • 基于无线传感器网络的大棚环境参数采集系统

    为了实现温室大棚内的温度、湿度和CO2浓度的数据采集,设计了一种超低功耗的无线传感器网络系统,解决了传统监测系统布线复杂、维护困难等问题。分析了无线测量节点所采用微控制器、传感器和无线收发器的工作特点以及功耗,描述了无线节点的结构原理,给出了系统软件的设计方案和通信方法。实测结果表明,所设计的系统硬件结构简单可靠,功耗较小,通信距离较远,达到了大棚环境参数测量的设计要求。

    标签: 无线传感器网络 参数采集 环境

    上传时间: 2013-12-31

    上传用户:XLHrest

  • SD卡物理层协议

    基于闪存的SD 存储卡提供第2 种通讯协议:SPI 模式。这个模式是SD 存储卡协议的一个子设置,为SPI 通道的通讯而设计,通常可以在Motorola(与一些新的其它核心)的微控制器上找到。在上电开机(CMD0)后的第一个复位命令里可以选择接口,启动后就不能被改变了。

    标签: SD卡 物理层 协议

    上传时间: 2013-10-12

    上传用户:tanggm

  • DHT11数字式温湿度传感器的应用性研究

    基于DHT11温湿度传感器具有测量精度高、响应速度快、抗干扰能力强等优点。通过介绍DHT11数字式温湿度传感器的内部结构、工作原理、驱动方式及DHT11与微控制器LPC2138的接口电路、指令时序和温湿度测量过程,并通过该传感器构成的节点在一段时间内对大棚蔬菜内部环境进行际测试试验,试验结果表明,由该传感器构成的节点具有体积小巧、操作简单、功耗较低的优点,更加适用于目前对于温湿度现场检测的需求。

    标签: DHT 11 数字式 温湿度传感器

    上传时间: 2014-01-04

    上传用户:fhzm5658