SPI总线协议及SPI时序图详解SP1是英语Serial Peripheral Interface的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口。SPI是一种高速的、全双工、同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,提供方便,正是出于这种简单易用的特性,现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。SP1是一个环形总线结构,由ss(cs)、sck,sdi、sdo构成,其时序其实很简单,主要是在sck的控制下,两个双向移位寄存器进行数据交换。上升沿发送、下降沿接收、高位先发送上升沿到来的时候,sdo上的电平将被发送到从设备的寄存器中,下降沿到来的时候,sdi上的电平将被接收到主设备的寄存器中,假设主机和从机初始化就绪:并且主机的sbuff-Oxaa(10101010),从机的sbuff-0x55(01010101),下面将分步对spi的8个时钟周期的数据情况演示一遍(假设上升沿发送数据)。
上传时间: 2022-06-23
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1引言随着CCD技术的飞速发展,传统的时序发生器实现方法如单片机D口驱动法,EPROM动法,直接数字驱动法等,存在着调试困难、灵活性较差、驱动时钟频率低等缺点,已不能很好地满足CCD应用向高速化,小型化,智能化发展的需要。而可编程逻辑器件CPLD具有了集成度高、速度快、可靠性好及硬件电路易于编程实现等特点,可满足这些需要,而且其与VHDL语言的结合可以更好地解决上述问题,非常适合CCD驱动电路的设计。再加上可编程逻辑器件可以通过软件编程对其硬件的结构和工作方式进行重构,从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷,本文以东芝公司TCD1702C为例,阐述了利用CPLD技术,在分析其驱动时序关系的基础上,使用VHDL语言实现了CCD驱动的原理和方法。2线阵的工作原理及驱动时序分析TCD1702C为THOSHBA公司生产的一种有效像元数为7500的双沟道二相线阵CCD,其像敏单元尺寸为7um×7um×7um长宽高。中心距亦为7um.最佳工作频率IMHzTCD1702C的原理结构如图1所示。它包括:由存储电极光敏区和电荷转移电极转移栅组成的摄像机构,两个CCD移位寄存器,输出机构和补偿机构四个部分,如图1所示,
上传时间: 2022-06-23
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CCD( Charge Coupled Device )全称为电荷耦合器件,是70 年代发展起来的新型半导体器件。它是在MOS集成电路技术基础上发展起来的,为半导体技术应用开拓了新的领域。它具有光电转换、信息存贮和传输等功能,具有集成度高、功耗小、结构简单、寿命长、性能稳定等优点,故在固体图像传感器、信息存贮和处理等方面得到了广泛的应用。CCD图像传感器能实现信息的获取、转换和视觉功能的扩展,能给出直观、真实、多层次的内容丰富的可视图像信息,被广泛应用于军事、天文、医疗、广播、电视、传真通信以及工业检测和自动控制系统。实验室用的数码相机、光学多道分析器等仪器,都用了CCD作图象探测元件。一个完整的CCD器件由光敏单元、转移栅、移位寄存器及一些辅助输入、输出电路组成。CCD工作时,在设定的积分时间内由光敏单元对光信号进行取样,将光的强弱转换为各光敏单元的电荷多少。取样结束后各光敏元电荷由转移栅转移到移位寄存器的相应单元中。移位寄存器在驱动时钟的作用下,将信号电荷顺次转移到输出端。将输出信号接到示波器、图象显示器或其它信号存储、处理设备中,就可对信号再现或进行存储处理。由于CCD光敏元可做得很小(约10um),所以它的图象分辨率很高。
上传时间: 2022-06-23
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DS1302包括时钟/日历寄存器和31字节(8位)的数据暂存寄存器,数据通信仅通过一条串行输入输出口。实时时钟/日历提供包括秒、分、时、日期、月份和年份信息。闰年可自行调整,可选择12小时制和24小时制,可以设置AM、PM。 主要工作原理图如Figure 1 所示:移位寄存器,控制逻辑,晶振,时钟和RAM。在进行任何数据传输时,必须被制高电平(注意虽然将它置为高电平,内部时钟还是在晶振作用下走时的,此时,允许外部读写数据),在每个SCLK上升沿时数据被输入,下降沿时数据被输出,一次只能读写一位,适度还是写需要通过串行输入控制指令来实现(也是一个字节),通过8个脉冲便可读取一个字节从而实现串行输入与输出。最初通过8个时钟周期载入控制字节到移位寄存器。如果控制指令选择的是单字节模式,连续的8个时钟脉冲可以进行8位数据的写和8位数据的读操作,SCLK时钟的上升沿时,数据被写入DS1302,SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据。8个脉冲便可读写一个字节。在突发模式,通过连续的脉冲一次性读写完7个字节的时钟/日历寄存器(注意时钟/日历寄存器要读写完),也可以一次性读写8~328位RAM数据(可按实际情况读写一定数量的位,不必全部读写, 两者的区别)。
上传时间: 2022-06-24
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一.SPI总线简介串行外围设备接口SPI(serial peripheral interface)总线技术是Motorola公司推出的一种同步串行接口。SPI用于CPU与各种外围器件进行全双工、同步串行通讯。它只需四条线就可以完成MCU与各种外围器件的通讯,这四条线是:串行时钟线(CSK、主机输入/从机输出数据线(MISO)、主机输出/从机输入数据线(MOSI)、低电平有效从机选择线CS。当SPI工作时,在移位寄存器中的数据逐位从输出引脚(MOSl)输出(高位在前),同时从输入引脚(MISO)接收的数据逐位移到移位寄存器(高位在前)。发送一个字节后,从另一个外围器件接收的字节数据进入移位寄存器中。即完成一个字节数据传输的实质是两个器件寄存器内容的交换。主SPI的时钟信号(SC)使传输同步。其典型系统框图如下图所示。
上传时间: 2022-06-25
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在数字技术高速发展的今天,有许多芯片被用作数据交换的核心器件,以起到承上启下数据交换的权纽作用。FPGA即现场可编程门阵列,由于其运行速度快且具有可编程的灵活性,现在已经成为EDA设计的主要逻辑器件,SPI接口技术是一种高速高效率的串行接口技术,主要用于扩展外设和进行数据交换,在许多高档的单片机中,已经作为一种配置标准。如AT8958252.ADC812等等,使工程技术人员在设计系统时具有更大的灵活性,因而受到工程技术人员的欢迎。但像MCS51系列、MCS96系列等应用非常广泛的单片机并不带SPI接口,这样就限制了在这些系统中使用带SPI接口的器件。该文将用软件模拟SPI接口时序的方法来实现MCU与FPGA之间的数据换换。1 SP1总线接口概述SPI(Serial Peripheral Interfce-串行外设接口)总线系统是一种同步串行外设接口,允许MCU与各种外围设备以串行方式进行通信、数据交换。SPIT在芯片的管脚上只占用4根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,提供方便,正是出于这种简单易用的特性,现在越来越多的芯片集成了这种通信协议.SPI是一个环形总线结构,由SS(CS)、SCK.SDI SD0构成,其时序其实很简单,主要是在SK的控制下,两个双向移位寄存器进行数据交换。SPI主要特点有:可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作:提供频率可编程时铁发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等。
上传时间: 2022-06-26
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SPI总线协议及SPI时序图详解SPI,是英语Serial Peripheral Interface的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口。SPl,是一种高速的,全双工,同步的通信总线,并且在芯片的管脚上只占用四根线,节约了芯片的管脚,同时为PCB的布局上节省空间,提供方便,正是出于这种简单易用的特性,现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。SPI是一个环形总线结构,由ss(cs)、sck、sdi、sdo构成,其时序其实很简单,主要是在sck的控制下,两个双向移位寄存器进行数据交换。上升沿发送、下降沿接收、高位先发送。上升沿到来的时候,sdo上的电平将被发送到从设备的寄存器中。下降沿到来的时候,sdi上的电平将被接收到主设备的寄存器中。假设主机和从机初始化就绪:并且主机的sbuff=0xaa(10101010),从机的sbuff=0x55(01010101),下面将分步对spi的8个时钟周期的数据情况演示一遍(假设上升沿发送数据)。
上传时间: 2022-06-28
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第一章设计任务书一、设计题目:乒乓球比赛游戏机二、设计要求:1.设计一个甲、乙双方参赛,裁判参与的乒乓球比赛游戏模拟机。2.用8个发光二极管排成一条直线,以中点为界,两边各代表参赛双方的位置,其中点亮的发光二极管代表“乒乓球”的当前位置,点亮的发光二极管依次由左向右或由右向左移动。3.当球运动到某方的最后一位时,参赛者应立即按下自己一方的按钮,即表示击球,若击中,则“球”向相反方向运动,若未击中,则对方得1分。4.设置自动计分电路,双方各用二位数码管来显示计分,每局10分。到达10分时产生报警信号。如上图1所示,该电路主要由球台驱动电路,控制电路,计数器,显示译码器和LED数码管等组成。图中标出的各种信号的含义:CP表示球台驱动电路和计数器的时钟信号:S表示灯(乒乓球)移动的信号;L表示发光二极管驱动信号,由L1-L8组成;CNT表示计数器的计数脉冲信号,由CNTI,CNT2组||成;KA.KB表示开关控制的外输入发球、击球信号。二、总体思路描述如下:1.用两个74LS194四位双向移位寄存器模拟兵乓球台,其中第一个74LS194的DL输出端接第二个的|右移串行输入端,这样当兵乓球往右准备移出第一个寄存器的时候就会在时钟脉冲的作用下被移入第二个寄存器。同样道理,第二个74L5194的AR输出端接第一个的左移串行输入端。2.用D触发器及逻辑门电路构成驱动控制电路3.用计数器、逻辑门电路和集成的4管脚的数码管组成计分电路
上传时间: 2022-07-02
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第1章 引 言产业界人士和观察家(甚至包括那些经过多年外层空间旅行刚刚返回这个世界的人)都已经很清楚,因特网( I n t e r n e t)发展所达到的地位和其所产生的现象都不同于本世纪或上世纪所提出的任何一种技术。 I n t e r n e t的延伸和影响范围、有关 I n t e r n e t 出版物、以及包括美国在线(A O L)、美国电报电话公司( AT & T)和微软公司等I n t e r n e t产业界的大量风险投资者,这一切都会使我们有一种纷繁迷乱的感觉。所有这些都是通过这样或那样的方式与 I n t e r n e t连接起来。I n t e r n e t也是Joe Sixpack和Fortune 1000这样的网站每天都关心、考虑和使用的唯一技术。或许I n t e r n e t是世界上少有的几个能够以相同的平等程度来对待每一个用户的实体组织之一。一个企业的首席执行官( C E O)如果想给公司提供更好的网络服务保证,他必须建立一个专用网络。而在I n t e r n e t中,每一个人对网络的访问都是平等的。I n t e r n e t的发展并没有损害到那些在过去 1 5 0年中所发展起来的其他技术。的确,电话技术是相当重要的,它可以使我们能够在双方不见面的情况下通过声音与线路另一端的人通话。同样,汽车也改变了我们的生活,汽车的出现能够使我们在一天之内跨越更大的距离,而这个距离要比任何其他动物多出一个数量级。电灯、无线电和电视都曾经是改善我们日常生活的十分重要的技术,扩展了我们在非睡眠状态的时间,向我们传播各种信息,使我们享受更多的娱乐。我们已经在很大程度上解决了生存问题。大多数人的饭桌上有足够的食品、有温暖的住所,并且都有一个工作场所,可以每天早出晚归地工作。我们也可以不必被动地接收各种电视节目,而可以轻松地使用遥控器选择欣赏自己喜爱的频道。I n t e r n e t除了有把事情变得更好的能力外,也可能会把事情搞得更糟。在好的一方面,I n t e r n e t能够使我们在世界范围同人们进行对等通信;使我们能够访问那些存储在数以百万计的网络计算机上的几乎无限的大量信息。一些功能强大的搜索引擎能够使我们更加简单和迅速地实现对有用、有意义的信息资源的定位。不同阶段的商务活动,包括从最初的偶然兴趣直到成熟的采购定单等,都可以在 I n t e r n e t上完成。甚至于许多人已经开始幻想在将来的某天,I n t e r n e t能使我们不再需要每天早起去上班了。人们可以靠在枕头上使用一台膝上型计算机(或许将来可能出现的任何先进的计算机)通过拨接 I n t e r n e t对所有的商务活动和某些消遣娱乐进行管理和维护。在不利的一方面,I n t e r n e t也可能使我们成为有电子怪癖的人,使我们缺乏与其他人进行直接交流的能力。人们仅有的非睡眠时间都将被耗费在计算机的荧光屏前,不停地键入I n t e r n e t地址(U R L)或指向其他的超级链接。最令人不安的是,由于“等待回应( W F R E,waiting for reply)”而浪费的时间是不可挽回的。 W F R E现象的出现是由于I n t e r n e t上太拥塞、太慢,以至于你的浏览器似乎进入了一个永久“等待回应”的状态。有时候它只是几秒钟的问题;另一些情况下可能是几分钟。你在 W F R E状态下盯着计算机荧光屏等待所花费的时间第一部分 概 述是相当大的,这些时间的总和可能会是一个令人吃惊的数字,其数量级或许是几个月甚至几年。我们所讨论的要点在于:1) Internet已经经历了巨大的增长过程,并且这种增长将会继续。2) 不论是居民用户或者是团体用户, I n t e r n e t都受到了同等的欢迎。对于后者, I n t e r n e t还意味着新的收入增长点。3) 一些实力很强并且有创造力的产业巨头正在致力于 I n t e r n e t的应用,以便为其企业自身及其消费者提供有利条件。无庸置疑,不论是偶尔对 I n t e r n e t的临时使用还是正式规范地应用I n t e r n e t,都将导致对I n t e r n e t更多的兴趣和广告宣传。与此同时,也将伴随着 I n t e r n e t应用和及其流量的成比例的增长。4) 目前I n t e r n e t的带宽和容量还是缺乏的,这导致了 I n t e r n e t上不稳定的响应时间和不可预知的性能。同时产生的问题是, I n t e r n e t是否有能力支持未来的、高带宽需求的、时延敏感的应用?或者说I n t e r n e t是否有能力支持居民对带宽容量的适度增长的需求?我们是如何进入了这样一个不稳定的状态呢?这个问题有若干答案,但其中没有一个是真正有权威性的解释,或许还有一些是可以根本不考虑的。首先, I n t e r n e t是其自身成功的一个受害者。每一天都有新的用户加入到 I n t e r n e t中,越来越多的人不停地使用浏览器通过一个We b站点搜寻他们所感兴趣的下一个 We b站点。由于访问 I n t e r n e t的价格仅是电话的市话费用附加一个适度的费率,因此并没有一个价格上的保护手段来防止某些浏览者对 I n t e r n e t资源的长时间占用。另一种资源的缺乏不一定是由于网络资源的不足引起的,而更大程度上是由于服务器的资源不足造成的。对某些服务器或服务器阵列来说,突发性的连接请求所引起的负荷和突发的频度可能大大超过了这些服务器的处理能力。这种突发的大量的连接请求一般发生在大量的客户试图同时访问同一个 We b服务器的时候。这个问题可以被认为是一个临时性的问题,因为服务器的供应商通常会不断地提供新型的内容服务器主机、负载平衡器、 We b缓存器等来使该问题得到缓解 。另一个问题是某些链路可能正好没有足够的带宽来支持业务所提供的流量负荷。这个问题的部分解决方案当然是增加更多的带宽;一些新的技术,如波分复用( W D M)技术,似乎可以为用户提供几乎无限的带宽。所有这些我们上述所讨论的问题都是造成 I n t e r n e t及I n t r a n e t(I n t r a n e t是I n t e r n e t在企业范围内的一个著名的复制品)性能极其不稳定的重要因素。在这些问题中,有很多都已经被研究清楚了;虽然其中有些诸如价格等问题是不可能在一夜之间得到解决的,但是我们至少已经知道解决方案是存在的,并且可以在不久的将来得到应用。然而,有关I n t e r n e t性能和基于I P协议进行网络互连的最基本问题,很大程度上还在于基本 I P路由转发处理过程和该功能的实现平台。
标签: ip交换技术
上传时间: 2022-07-27
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ASIC对产品成本和灵活性有一定的要求.基于MCU方式的ASIC具有较高的灵活性和较低的成本,然而抗干扰性和可靠性相对较低,运算速度也受到限制.常规ASIC的硬件具有速度优势和较高的可靠性及抗干扰能力,然而不是灵活性较差,就是成本较高.与传统硬件(CHW)相比,具有一定可配置特性的场可编程门阵列(FPGA)的出现,使建立在可再配置硬件基础上的进化硬件(EHW)成为智能硬件电路设计的一种新方法.作为进化算法和可编程器件技术相结合的产物,可重构FPGA的研究属于EHW的研究范畴,是研究EHW的一种具体的实现方法.论文认为面向分类的专用类可重构FPGA(ASR-FPGA)的研究,可使可重构电路粒度划分的针对性更强、设计更易实现.论文研究的可重构FPGA的BCH通讯纠错码进化电路是一类ASR-FPGA电路的具体方法,具有一定的实用价值.论文所做的工作主要包括:(1)BCH编译码电路的设计——求取实验用BCH码的生成多项式和校验多项式及其相应的矩阵并构造实验用BCH码;(2)建立基于可重构FPGA的基核——构造具有可重构特性的硬件功能单元,以此作为可重构BCH码电路的设计基础;(3)构造实现可重构BCH纠错码电路的方法——建立可重构纠错码硬件电路算法并进行实验验证;(4)在可重构纠错码电路基础上,构造进化硬件控制功能块的结构,完成各进化RLA控制模块的验证和实现.课题是将可重构BCH码的编译码电路的实现作为一类ASR-FPGA的研究目标,主要成果是根据可编程逻辑电路的特点,选择一种可编程树的电路模型,并将它作为可重构FPGA电路的基核T;通过对循环BCH纠错码的构造原理和电路结构的研究,将基核模型扩展为能满足纠错码电路需要的纠错码基本功能单元T;以T作为再划分的基本单元,对FPGA进行"格式化",使T规则排列在FPGA上,通过对T的控制端的不同配置来实现纠错码的各个功能单元;在可重构基核的基础上提出了纠错码重构电路的嵌套式GA理论模型,将嵌套式GA的染色体串作为进化硬件描述语言,通过转换为相应的VHDL语言描述以实现硬件电路;采用RLA模型的有限状态机FSM方式实现了可重构纠错码电路的EHW的各个控制功能块.在实验方面,利用Xilinx FPGA开发系统中的VHDL语言和电路图相结合的设计方法建立了循环纠错码基核单元的可重构模型,进行循环纠错BCH码的电路和功能仿真,在Xilinx公司的Virtex600E芯片进行了FPGA实现.课题在研究模型上选取的是比较基本的BCH纠错码电路,立足于解决基于可重构FPGA核的设计的基本问题.课题的研究成果及其总结的一套ASR-FPGA进化硬件电路的设计方法对实际的进化硬件设计具有一定的实际指导意义,提出的基于专用类基核FPGA电路结构的研究方法为新型进化硬件的器件结构的设计也可提供一种借鉴.
上传时间: 2013-07-01
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