单片机应用技术选编(1) 第一章 单片机系统综合应用技术 11.1 且使用 8098单片机的几点体会 2 1.2 单片机的冷启动与热启动 31.3 大容量动态存储器在单片机系统中的应用111.4 MCS－51单片机系统中动态 RAM的刷新技巧141.5 MCS－51单片机系统中外RAM空间超64KB的扩展方法161.6 8031单片机P0口和P2口的应用开发 181.7 74LＳ164在 8031单片机中的两种用法261.8 用于 8031单片机的快速I/O接口281.9 MCS－51定时器定时常数初值的精确设定法301.10 8253的翻转问题及 MC6840的替代方法321.11 MCS－51单片机外部中断源的扩展设计351.12 MCS－51单片机多外中断扩展方法401.13 用优先权编码器74LＳ348扩展51系列单片机的外中断源421.14 用优先权编码器74LＳ148扩展51系列单片机的外中断源471.15 8031单片机与 BＧ5119A汉字库的接口方法521.16 可背插 ＳRAM的日历时钟 DＳ1216及其应用551.17 实时日历时钟集成电路MＳM5832及其时序601.18 实时日历时钟集成电路MＳM5832的接口技术631.19 实时时钟/日历芯片MC146818及其应用671.20 与 ＳICE仿真器通讯的IBM-PC机通讯程序的改进741.21 代码形式参数汇编子程序的应用821.22 单片机应用系统中的查表程序设计861.23 用状态综合法设计键盘监控程序901.24 单片机系统程序的加密技术961.25 MCS－96单片机程序保密的几种方法1001.26 ＧAL输出宏单元原理及使用105 1.27 通用阵列逻辑 ＧAL应用于步进电机控制实例110 第二章 传感器与前向通道接口技术1172.1 集成温度传感器 LM134及其应用1182.2 AD590集成温度一电流传感器原理及应用1242.3 集成温度传感器 AD590的应用1292.4 GS－800和 GS－130可燃气体传感器1332.5 集成化霍尔开关传感器1352.6 一种新颖实用的氧气/频率转换电路1392.7 MCS－51单片机与数字式温度传感器的接口设计1422.8 数字式温度传感器 ＳWC与 8031的接口及应用1452.9 低成本高精度压力传感器微机接口设计1472.10 峰值检测电路原理及应用1512.11 用 LF398制作的实用峰值和谷值保持电路1532.12 AD637集成真有效值转换器1562.13 传感器信号调理模块 ＺB311622.14 2B31模块在称重智能仪表中的应用1662.15 传感器信号调理模块 2B30/2B31及其应用1692.16 高精度光纤位移测量系统的电路设计1752.17 集成电压一电流转换器 XTR100的工作原理及应用1792.18 传感器信号变送器 F693及其应用1852.19 一种用两片 VFC32构成的隔离放大器电路1912.20 实用线性隔离放大器1922.21 电桥放大电路中 7650的一些应用问题1942.22 A/D转换器 ICL7109的应用研究1962.23 5Ｇ14433模数转换器的启停控制2002.24 ADC1130模数转换器及其使用2042.25 16位 A/D转换器 ADC1143及其与 80C31单片机的接口2082.26 串行 I/O D/A A/D转换器与单片机的接口2132.27 单片机应用系统中的数字化传感器接口技术2162.28 ADVFC32 A/D转换接口技术2202.29 V/F和 F/V转换器 TD650原理与应用2242.30 AD650与 MC－51单片机的接口技术2302.31 利用VCＯ电路与单片机接口实现A/D转换2352.32 LM2907/2917系列F/V变换器在汽车检测中的应用2382.33 单信号多通道输入法改善 A/D转换器性能2412.34 用多片 A们转换芯片提高 A/D转换速度2452.35 实时数控增益调整与浮点 ADC电路2492.36 电荷耦合器件的单片机驱动2532.37 电荷耦合器件的结构原理与单片机的软件定时驱动2582.38 利用模数转换器提高转换信号的线性度2622.39 利用微型机解决转换中的非线性问题2682.40 利用非线性曲线存储实现线性化的方法2702.41 输出无非线性误差的可变电压源单臂电桥274 第三章 控制系统与后向通道接口技术2793.1 DAC1231与单片机 8031的接口技术2803.2 单路及多路 D八的光电隔离接口技术2843.3 光电隔离高压驱动器2903.4 TRAIC型光耦在 8031后向通道接口的应用分析2913.5 ＧD－L型光控晶闸管输出光耦合器2963.6 用于晶闸管过零触发的几种方式3003.7 固态继电器3043.8 固态继电器在交流电子开关中的应用3083.9 JCＧ型参数固态继电器3123.10 JCＧ型参数固态继电器的应用315 3.11 介绍几种适用于印刷电路板的超小型电磁继电器3193.12 用TWＨ8751集成电路构成微机控制的三步进电机驱动电源3223.13 3－4相步进电机控制器 5Ｇ87133253.14 5Ｇ0602报警电路及应用3283.15 两种新型温控光控兀的应用330 第四章 人机对话通道接口技术3334.1 单片机键盘接口设计3344.2 由电话机集成电路构成的单片机键盘接口电路3364.3 用 GAL设计的一种编码键盘接口3384.4 用 CMOS电路构成的非编码触摸键盘3424.5 设计薄膜开关应注意的一些问题3454.6 触摸式电子开关集成电路 5Ｇ673及其应用3504.7 8279用于拨码盘及显示器的接口设计3544.8 LED数码管的构造与特点3584.9 LED数码管的集成驱动器及配套器件3624.10 8279芯片的显示接口分析及32位数码管显示驱动电路设计366 4.11 用三端可调稳压块代替LED显示器的限流电阻3704.12 液晶显示器件的构造与特点3714.13 LCD七段显示器与单片机的接口3744.14 液晶显示器与单片机的接口技术3764.15 可编程LCD控制驱动器PPD72253814.16 微机总线兼容的四位 LCD驱动电路 TSC7211AM3874.17 使用8255的双极性归零脉冲驱动液晶显示器接口3914.18 DMC16230型 LCD显示模块的接口技术3954.19 点阵式液晶显示器原理及应用4034.20 实用液晶显示电路4094.21 8031控制的 CRT显示控制接口4144.22 用 8031控制多台彩色显示器的实现方法4194.23 高级语言处理器--T6668的结构与典型电路4234.24 延长 T6668语言电路录放时间的方法4294.25 T6668高级语音开发站4324.26 语言处理器 T6668在电话报警系统中的应用4354.27 新型语音处理器YYH16439 第五章 网络、通讯控制与多机系统4415.1 IBM－PC/XT和单片机通讯系统的设计4425.2 IBM－PC/XT微机与单片机的两种通讯接口4485.3 MCS－51单片机与 IBMPC微机的串行通讯4525.4 中央控制端与 MCS－51单片机间的数据通讯4595.5 IBMPC机与 MCS－51单片机的快速数据通讯4665.6 8031单片机与 PC－1500计算机的通讯4735.7 多片 MCS－51系统的一种串行通讯方式4775.8 多单片机处理系统并行通讯的实现4815.9 半双工远距离电流环多机通讯接口电路4855.10 多微机系统共享 RAM电路4905.11 串行通讯中的波特率设置4925.12 在MCS－51单片机的串行通讯中实现波特率的自动整定4965.13 J274和 J275在微机分布式测控系统中的应用5005.14 单电缆传送双向数据5045.15 新颖的多路遥控兀编译码器5055.16 DTMF在单片机无线数据通讯中的应用5085.17 MCS－8031单片机在红外遥控装置中的应用5155.18 一种实用光纤数字遥测系统5185.19 智能仪表通讯系统中一种冗余通道的设计5245.20 EIARＳ－232－C接口使用中的几个问题528 第六章 电源、电源变换与电源监视5316.1 电源扩展电路5326.2 一种简单的直流三倍压电路533 6.3 直流电源变换集成电路5356.4 直流电压变换器ICL7660的应用5376.5 一种廉价高精密基准电压源5406.6 精密可调基准电压源及其应用5416.7 引脚可编程精密基准电压源AD584及其应用5496.8 几种新型恒流源集成电路5536.9 CW334三端可调恒流源及应用5576.10 电源电压监视用芯片TL7705CP简介5606.11 电源电压监视用芯片TL7700简介5646.12 WMＳ7705B电源监视用芯片简介5676.13 具有HMOS结构的MCS－51系列单片机提供后备电源的方法570 第七章 系统抗于扰技术5757.1 微型计算机系统的抗干扰措施5767.2 计算机应用系统抗干扰问题5797.3 微机在工业应用中的抗干扰措施5867.4 利用电源监视TL7705芯片的抗电源于扰新方法5917.5 利用电源监视芯片WMＳ7705的抗电源干扰新方法5947.6 具有浪涌抑制能力的 TVP 6017.7 瞬变电压抑制M极管TVP的特性及应用6047.8 单片机实时控制软件抗干扰编程方法的探讨6077.9 一种简单实用的微机死机自复位抗干扰技术6107.10 单片机程序的监视保护6127.11 软件 WATCHDOG系统615 7.12 一种实用的"看门狗"电路6187.13 高电压下测量系统的抗干扰措施619 第八章 应用实例6218.1 单片机在多功能函数发生器中的应用6228.2 单片机波形发生器6298.3 单片机控制的调幅波发生器6338.4 用 8031单片机解调时统信号6368.5 具有 114DB动态范围的浮点数据采集系统6418.6 电热恒温箱单片微机控制系统6468.7 智能 I一、C丑测试仪的原理及设计6528.8 采用 LMＳ算法的单片机数字交流电桥6568.9 单片微机的数字相位测试仪6598.10 单片机的气体流量测量6628.11 单片机的相关流量仪6688.12 723型可见分光光度计6758.13 多功能微电脑电子秤6798.14 智能路面回弹检测仪6838.15 使用 CCD的单片机动态布面检测系统6878.16 使用 CCD的单片机激光衍射测径系统6908.17 使用 CCD的单片机动态线径测量仪6958.18 使用CCD的单片机中型热轧圆钢直径检测仪7018.19 用 MCS－51单片微机实现织布机的监测7058.20 单片机在工频参量测试中的应用7098.21 单片机 8098在直线电机控制中的应用715?
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摘要：设计并实现了一个USB/EPP 转接系统，给出其硬件设计方案并讨论了相关技术细节， 使其实现USB 接口到EPP接口的相互数据转发。使仅具有EPP 接口的传统仪器设备借助于USB/EPP 转接系统拥有USB 总线所提供的即插即用和设备插架特性， 方便其通过USB 接口灵活接入同时拥有多个外设的计算机主机系统。关键词：USB；EPP；转接系统中图分类号：TP368.3 文献标识码：A文章编号:1008- 0570(2005)11- 2- 0166- 03 在传统的I/O 模式中，计算机外设通常映射为CPU 中固定I/O 地址，要求由主机分配一个指定的IRQ 中断请求。由于PC 机的端口和中断资源有限，因而使外设的可扩展性受到局限；同时，随着电脑应用的拓展，PC 机的外设接口越来越多，外设对系统资源的独占性也容易导致系统资源冲突。由于各种外部设备不断增加，容易导致各种I/O 冲突。由Intel、Compaq、Microsoft、IBM等厂商所提出的USB 总线标准，基于即插即用和设备插架技术，设备接入时不影响应用程序的运行，具有良好的可扩充性和扩展的方便性。目前USB 协议已经发展到了最新的2.0 版本，可支持峰值传输速率为480Mbps 的高速外设，可提供4～8 个USB 2.0 接口，同时通过USB 集线器（HUB）的扩展还可以支持多达127 个外设同时连接，基本上解决了各种外设同时存在同时使用的所有问题。基于USB 接口的上述优点，目前的计算机，特别是笔记本计算机基本上都只配备USB 接口，而取消了传统的串口和并口，这对那些以前购置的需要与计算机进行通信而只有串口或并口的各种仪器的继续使用造成了极大的障碍。 针对传统的数字化仪器与计算机通信中存在的接口不足的问题，本文设计了一个USB/EPP 转接系统，使其能够从计算机的USB 接口接收数据，经过格式转换，从USB/EPP 转接系统的并行接口EPP 发送给传统的仪器设备；同时也能够从USB/EPP 转接系统的并行接口EPP 接收数据，将其转化为USB 帧格式，并发送到计算机的USB 接口。从而使仅具有EPP 接口的传统仪器设备借助于USB/EPP 转接系统，可以继续正常使用。2 USB 总线2.1 USB 系统描述及总线协议USB 是一种电缆总线，支持在主机和各种即插即用外设之间进行数据传输。由主机预定的标准协议使各种设备分享USB 带宽，当其它设备和主机在运行时，总线允许添加、设置、使用以及拆除外设，这为多个仪器设备共享同一个主计算机提供了可能。USB 协议采用了管道模型的软硬件协议，摒弃了一般外设协议的端口映射方式，从而有效地避免了计算机应用系统I/O 端口地址冲突。根据功能划分，一个USB 系统由三个部分组成：即USB 互连、USB 主机和USB 设备。图1 给出了USB系统的通用拓扑结构。
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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。
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一概述影响单片机系统运行稳定性的因素可大体分为外因和内因两部分1. 外因 射频干扰它是以空间电磁场的形式传递在机器内部的导体引线或零件引脚感生出相应的干扰可通过电磁屏蔽和合理的布线/器件布局衰减该类干扰 电源线或电源内部产生的干扰它是通过电源线或电源内的部件耦合或直接传导可通过电源滤波隔离等措施来衰减该类干扰2. 内因 振荡源的稳定性主要由起振时间频率稳定度和占空比稳定度决定起振时间可由电路参数整定稳定度受振荡器类型温度和电压等参数影响 复位电路的可靠性二 复位电路的可靠性设计1. 基本复位电路复位电路的基本功能是系统上电时提供复位信号直至系统电源稳定后撤销复位信号为可靠起见电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号以防电源开关或电源插头分-合过程中引起的抖动而影响复位图1 所示的RC 复位电路可以实现上述基本功能图3 为其输入-输出特性但解决不了电源毛刺A 点和电源缓慢下降电池电压不足等问题而且调整RC 常数改变延时会令驱动能力变差左边的电路为高电平复位有效 右边为低电平Sm 为手动复位开关 Ch 可避免高频谐波对电的干扰
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基于多点网络的水厂自动监控系统设计Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works刘 美 俊(湖南工程学院，湘潭411101)摘要针对水厂工作水泵多、现场离控制站距离远的特点，提出了一种基于MPI多点网络的自动监控系统的设计方法，分析了系统的工作原理，介绍了系统中数据的采集与处理、主站与从站的通信原理以及系统软件的设计。由于这种系统的主、从站PLC之间采用MPI网络通信，具有运行可靠、性能价格比高的特点，所以适用于中小规模水厂的分布式监控场合。关键词多点网络主站从站监控系统Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ，manyp umpsin o perationa ndth ep umps， farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is， suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem 自来 水 厂 的自动控制系统一般分为两大部分，一对组态硬件要求较高，投资较大。相对而言，MPI网是水源地深水泵的工作控制，一是水厂区变频恒压供络速度可达187.5 M bps，通过一级中继器传输距离可水控制，两部分的实际距离通常都比较远。某厂水源达Ikm 。根据水厂的具体情况，确定以MPI方式组地有3台深井泵给水厂区的蓄水池供水。水厂区的成网络，主站PLC为S7-300系列的CPU3121FM，从任务是对水池的水进行消毒处理后，通过加压泵向管站为S7-200系列的CPU222。这样既满足了系统要路恒压供水。选用Siemens公司的S7系列可编程控求，又相对于Profibus网络节省了三分之一的成本，制器(PLC)和上位机组成实时数据采集和监控系统， 这种分布式监控系统具有较高的性能价格比。系统对深水泵进行远程控制，对供水泵采用变频器进行恒中PLC的物理层采用RS - 485接口，网络延伸选用压控制以保证整个水厂的电机设备安全、可靠地运带防雷保护的中继器，使系统的安全运行得到了保行。证。MPI网络的拓扑结构如图1所示。1 多点网络(NWI)监控系统的组成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多点网络与Profibus现场总线网络两种组网方式。Profibus现场总线的应用目前较为普遍，通用性较好，它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA组成。Profibus - DP型用于分散外设间的数据传输，传输速率为9.6kbps一12Mbps，主要用于现场控制器与分散1/0之间的通信，可满足交直流调速系统快速响应的时间要求，特别适合于加工自动化领域的应用;Profibus - FMS主要解决车间级通信问题，完成中等传输速度的循环或非循环数据交换任务，适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理层和数据链路层，适用于过程自动化的总线类型。
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这是一本关于Intel 80C51 以及广大的51 系列单片机的书这本书介绍给读者一些新的技术使你的8051 工程和开发过程变得简单请注意这本书的目的可不是教你各种8051 嵌入式系统的解决方法为使问题讨论更加清晰在适当的地方给出了程序代码我们以讨论项目的方法来说明每章碰到的问题所有的代码都可在附带的光盘上找到你必须熟系C 和8051 汇编因为本书不是一本C 和汇编的指导书你可以买到不少关于ANSI C 的书最佳选择当然是Intel的数据书可从你的芯片供应商处免费索取和随编译工具附送的手册附送光盘中有我为这本书编写和收集的程序这些程序已经通过测试这并不意味着你可以随时把这些程序加到你的应用系统或工程中有些地方必须首先经过修改才能结合到你的程序中这本书将教你充分使用你的工具如果你只有8051 的汇编程序你也可以学习该书和使用这些例子但是你必须把C 语言的程序装入你的汇编程序中这对懂得C 语言和8051汇编程序指令的人来说并不是一件困难的事如果你有C 编译器的话那恭喜你使用C 语言进行开发是一个好的决定你会发现使用C 进行开发将使你的工程开发和维护的时间大大减少如果你已经拥有Keil C51 那你已经选择了一个非常好的开发工具我发现Keil 软件包能够提供最好的支持本书支持Keil C 的扩展如果你有其它的开发工具像Archimedes 和Avocet 这本书也能很好地为你服务但你必须根据你所用的开发工具改变一些Keil 的特殊指令在书的一些地方有硬件图实例程序在这些硬件上运行这些图绘制地不是很详细主要是方框图但足以使读者明白软件和硬件之间的接口读者应该把这本书看成工具书而不是用来学习各种系统设计通过本书你可以了解给定一定的硬件和软件设计之后8051 的各种性能希望你能从本书中获取灵感并有助于你的设计使你豁然开朗当然我希望你也能够从本书中学到有用的知识使之能够提升你的设计 8051 系列微处理器基于简化的嵌入式控制系统结构被广泛应用于从军事到自动控制再到PC 机上的键盘上的各种应用系统上仅次于Motorola 68HC11 在 8 位微控制器市场上的销量很多制造商都可提供8051 系列单片机像Intel Philips Siemens 等这些制造商给51 系列单片机加入了大量的性能和外部功能像I2C 总线接口模拟量到数字量的转换看门狗PWM 输出等不少芯片的工作频率达到40M 工作电压下降到1.5V 基于一个内核的这些功能使得8051 单片机很适合作为厂家产品的基本构架它能够运行各种程序而且开发者只需要学习这一个平台8051 系列的基本结构如下1 一个8 位算术逻辑单元2 32 个I/O 口4 组8 位端口可单独寻址3 两个16 位定时计数器4 全双工串行通信5 6 个中断源两个中断优先级6 128 字节内置RAM7 独立的64K 字节可寻址数据和代码区每个8051 处理周期包括12 个振荡周期每12 个振荡周期用来完成一项操作如取指令和计算指令执行时间可把时钟频率除以12 取倒数然后指令执行所须的周期数因此如果你的系统时钟是11.059MHz 除以12 后就得到了每秒执行的指令个数为921583条指令取倒数将得到每条指令所须的时间1.085ms
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摘 要:用一种新的思路和方法,先计算低通、再计算高通滤波器的有关参数,然后组合成带通滤波器.关键词:滤波器;参数;新思路中图分类号: TN713. 5 文献识别码:B 文章编号:1008 - 1666 (1999) 04 - 0089 - 03A New Consideration of the Band Filter’s CalculationGuo Wencheng( S hao Yang B usiness and Technology school , S haoyang , Hunan ,422000 )Abstract :This essay deals with a new method of calculating the band filters - first calculatingthe relevant parameters of low - pass filters ,then calculating the ones of high - pass filters.Key words :filter ; parameters ;new considercation八十年代后,信息产业得到了迅猛发展. 带通滤波器在微波通信、广播电视和精密仪器设备中得到了广泛应用. 带通滤波器性能的优劣,对提高接收机信噪比,防止邻近信道干扰,提高设备的技术指标,有着十分重要的意义.我在长期的教学实践中,用切比雪夫型方法设计、计算出宽带滤波器集中参数元件的数据. 该滤波器可运用在检测微波频率的仪器和其他设备中. 再将其思路和计算方法介绍给大家,供参考.
上传时间： 2014-12-28
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PIC系列单片机手册 第1 章 简介 1-1简介 ................................................................................................................................................................. 1-2本手册的宗旨 ................................................................................................................................................... 1-3器件结构 .......................................................................................................................................................... 1-4开发支持 .......................................................................................................................................................... 1-6器件种类 .......................................................................................................................................................... 1-7格式和符号的约定 ......................................................................................................................................... 1-12相关文档 ........................................................................................................................................................ 1-14相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 1-17版本历史 ........................................................................................................................................................ 1-18第2 章 振荡器 2-1简介 ................................................................................................................................................................. 2-2振荡器配置 ...................................................................................................................................................... 2-2晶体振荡器 / 陶瓷谐振器 ................................................................................................................................. 2-4外部RC 振荡器 ............................................................................................................................................. 2-124MHz 内部 RC 振荡器 ................................................................................................................................... 2-13休眠模式对片内振荡器的影响 ........................................................................................................................ 2-17器件复位对片内振荡器的影响 ........................................................................................................................ 2-17设计技巧 ........................................................................................................................................................ 2-18相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 2-19版本历史 ........................................................................................................................................................ 2-20第3 章 复位 3-1简介 ................................................................................................................................................................. 3-2上电复位、上电延时定时器、 起振定时器、欠压复位和奇偶校验错误复位 ...................................................... 3-4寄存器和状态位的值 ...................................................................................................................................... 3-10设计技巧 ........................................................................................................................................................ 3-16相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 3-17版本历史 ........................................................................................................................................................ 3-18 第4 章 架构 4-1简介 ................................................................................................................................................................. 4-2时序图/ 指令周期 ............................................................................................................................................ 4-5指令流/ 流水线 ................................................................................................................................................ 4-6I/O 端口描述 .................................................................................................................................................... 4-7设计技巧 ........................................................................................................................................................ 4-12相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 4-13版本历史 ........................................................................................................................................................ 4-14 第5 章 CPU 和ALU 5-1简介 ................................................................................................................................................................. 5-2指令的一般格式 ............................................................................................................................................... 5-4中央处理单元（CPU） .................................................................................................................................... 5-4指令时钟 .......................................................................................................................................................... 5-4算术逻辑单元（ALU） .................................................................................................................................... 5-5状态寄存器 ...................................................................................................................................................... 5-6OPTION_REG 寄存器 ..................................................................................................................................... 5-8电源控制寄存器 ............................................................................................................................................... 5-9设计技巧 ........................................................................................................................................................ 5-10相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 5-11版本历史 ........................................................................................................................................................ 5-12第6 章 存储器构成 6-1简介 ................................................................................................................................................................. 6-2程序存储器构成 ............................................................................................................................................... 6-2数据存储器构成 ............................................................................................................................................... 6-8初始化 ........................................................................................................................................................... 6-14设计技巧 ........................................................................................................................................................ 6-16相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 6-17版本历史 ........................................................................................................................................................ 6-18第7 章 数据EEPROM 7-1简介 ................................................................................................................................................................. 7-2控制寄存器 ...................................................................................................................................................... 7-3EEADR ............................................................................................................................................................ 7-4EECON1 和EECON2 寄存器 .......................................................................................................................... 7-4从EEPROM 数据存储器中读数据 .................................................................................................................... 7-5向EEPROM 数据存储器中写数据 .................................................................................................................... 7-5写校验 ............................................................................................................................................................. 7-6误写操作保护 ................................................................................................................................................... 7-7代码保护配置下的数据EEPROM 操作 ............................................................................................................. 7-7初始化 ............................................................................................................................................................. 7-7设计技巧 .......................................................................................................................................................... 7-8相关应用笔记 ................................................................................................................................................... 7-9版本历史 ........................................................................................................................................................ 7-10第8 章 中断 8-1简介 ................................................................................................................................................................. 8-2控制寄存器 ...................................................................................................................................................... 8-5中断响应延时 ................................................................................................................................................. 8-10INT 和外部中断 .............................................................................................................................................. 8-10中断的现场保护 ............................................................................................................................................. 8-11初始化 ........................................................................................................................................................... 8-14设计技巧 ........................................................................................................................................................ 8-16相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 8-17版本历史 ........................................................................................................................................................ 8-18第9 章 I/O 端口 9-1简介 ................................................................................................................................................................. 9-2PORTA 和TRISA 寄存器 ................................................................................................................................ 9-4PORTB 和TRISB 寄存器 ................................................................................................................................ 9-6PORTC 和TRISC 寄存器 ................................................................................................................................ 9-8PORTD 和TRISD 寄存器 ................................................................................................................................ 9-9PORTE 和TRISE 寄存器 ............................................................................................................................... 9-10PORTF 和 TRISF 寄存器 ............................................................................................................................... 9-11PORTG 和TRISG 寄存器 .............................................................................................................................. 9-12GPIO 和TRISGP 寄存器 ............................................................................................................................... 9-13I/O 编程注意事项 ........................................................................................................................................... 9-14初始化 ........................................................................................................................................................... 9-16设计技巧 ........................................................................................................................................................ 9-17相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 9-19版本历史 ........................................................................................................................................................ 9-20第10 章 并行从动端口 10-1简介 ............................................................................................................................................................... 10-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 10-3操作 ............................................................................................................................................................... 10-4休眠模式下的操作 ......................................................................................................................................... 10-5复位的影响 .................................................................................................................................................... 10-5PSP 波形 ....................................................................................................................................................... 10-5设计技巧 ........................................................................................................................................................ 10-6相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 10-7版本历史 ........................................................................................................................................................ 10-8 第11 章 TIMER0 11-1简介 ............................................................................................................................................................... 11-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 11-3操作 ............................................................................................................................................................... 11-4TMR0 中断 .................................................................................................................................................... 11-5Timer0 外部时钟的使用 ................................................................................................................................. 11-6TMR0 的预分频器 ......................................................................................................................................... 11-7设计技巧 ...................................................................................................................................................... 11-10相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 11-11版本历史 ...................................................................................................................................................... 11-12第12 章 TIMER1 12-1简介 ............................................................................................................................................................... 12-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 12-3Timer1 工作在定时器模式 ..............................................................................................................................12-4Timer1 工作在同步计数器模式 ....................................................................................................................... 12-4Timer1 工作在异步计数器模式 ....................................................................................................................... 12-5Timer1 振荡器 ............................................................................................................................................... 12-7休眠操作 ........................................................................................................................................................ 12-9用CCP 触发器的输出将Timer1 复位 ............................................................................................................. 12-9Timer1 寄存器（TMR1H:TMR1L）的复位 .................................................................................................... 12-9Timer1 预分频器 ............................................................................................................................................ 12-9初始化 ......................................................................................................................................................... 12-10设计技巧 ...................................................................................................................................................... 12-12相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 12-13版本历史 ...................................................................................................................................................... 12-14第13 章 TIMER2 13-1简介 ............................................................................................................................................................... 13-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 13-3定时器时钟源 ................................................................................................................................................. 13-4定时器TMR2 和PR2 周期寄存器 .................................................................................................................. 13-4TMR2 匹配输出 ............................................................................................................................................. 13-4将Timer2 的预分频器和后分频器清零 ........................................................................................................... 13-4休眠操作 ........................................................................................................................................................ 13-4初始化 ........................................................................................................................................................... 13-5设计技巧 ........................................................................................................................................................ 13-6相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 13-7版本历史 ........................................................................................................................................................ 13-8第14 章 比较/ 捕捉/ 脉宽调制(CCP) 14-1简介 ............................................................................................................................................................... 14-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 14-3捕捉模式 ........................................................................................................................................................ 14-4比较模式 ........................................................................................................................................................ 14-6PWM 模式 ..................................................................................................................................................... 14-8初始化 ......................................................................................................................................................... 14-12设计技巧 ...................................................................................................................................................... 14-15相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 14-17版本历史 ...................................................................................................................................................... 14-18第15 章 同步串行口（SSP） 15-1简介 ............................................................................................................................................................... 15-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 15-3SPITM 模式 .................................................................................................................................................... 15-6SSP 模块的I2CTM 操作 ............................................................................................................................... 15-16初始化 ......................................................................................................................................................... 15-26设计技巧 ...................................................................................................................................................... 15-28相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 15-29版本历史 ...................................................................................................................................................... 15-30第16 章 基本同步串行口（BSSP） 16-1简介 ............................................................................................................................................................... 16-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 16-3SPITM 模式 .................................................................................................................................................... 16-6SSP 模块 的I2CTM 操作 ............................................................................................................................... 16-15初始化 ......................................................................................................................................................... 16-23设计技巧 ...................................................................................................................................................... 16-24相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 16-25版本历史 ...................................................................................................................................................... 16-26第17 章 主同步串行口（MSSP） 17-1简介 ............................................................................................................................................................... 17-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 17-4SPITM 模式 .................................................................................................................................................... 17-9SSP 模块的 I2C™ 操作 ............................................................................................................................... 17-18I2CTM 总线的连接注意事项 ........................................................................................................................... 17-56初始化 ......................................................................................................................................................... 17-57设计技巧 ...................................................................................................................................................... 17-58相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 17-59版本历史 ...................................................................................................................................................... 17-60第18 章 USART 18-1简介 ............................................................................................................................................................... 18-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 18-3USART 波特率发生器（BRG） ..................................................................................................................... 18-5USART 异步工作模式 ................................................................................................................................... 18-8USART 同步主控模式 .................................................................................................................................. 18-15USART 同步从动模式 ................................................................................................................................. 18-19初始化 ......................................................................................................................................................... 18-21设计技巧 ...................................................................................................................................................... 18-22相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 18-23版本历史 ...................................................................................................................................................... 18-24第19 章 参考电压模块 19-1简介 ............................................................................................................................................................... 19-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 19-3配置参考电压 ................................................................................................................................................. 19-4参考电压精度 ................................................................................................................................................. 19-5休眠模式下的操作 ......................................................................................................................................... 19-5复位的影响 .................................................................................................................................................... 19-5连接注意事项 ................................................................................................................................................. 19-6初始化 ........................................................................................................................................................... 19-7设计技巧 ........................................................................................................................................................ 19-8相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 19-9版本历史 ...................................................................................................................................................... 19-10第20 章 比较器 20-1简介 ............................................................................................................................................................... 20-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 20-3设置比较器模式 ............................................................................................................................................. 20-4比较器工作原理 ............................................................................................................................................. 20-6比较器参考源 ................................................................................................................................................. 20-6比较器的响应时间 ......................................................................................................................................... 20-8比较器输出 .................................................................................................................................................... 20-8比较器中断 .................................................................................................................................................... 20-9休眠状态下比较器的操作 ............................................................................................................................... 20-9复位的影响 .................................................................................................................................................... 20-9模拟输入连接方式注意事项 .......................................................................................................................... 20-10初始化 ......................................................................................................................................................... 20-11设计技巧 ...................................................................................................................................................... 20-12相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 20-13版本历史 ...................................................................................................................................................... 20-14第21 章 8 位A/D 转换器 21-1简介 ............................................................................................................................................................... 21-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 21-3操作 ............................................................................................................................................................... 21-5A/D 采集时间要求 .......................................................................................................................................... 21-6A/D 转换时钟的选择 ...................................................................................................................................... 21-8配置模拟输入端口 ......................................................................................................................................... 21-9A/D 转换 ...................................................................................................................................................... 21-10休眠期间的A/D 转换 ................................................................................................................................... 21-12A/D 精度/ 误差 ............................................................................................................................................ 21-13复位对A/D 转换的影响 ................................................................................................................................ 21-13CCP 触发器的使用 ...................................................................................................................................... 21-14连接注意事项 ............................................................................................................................................... 21-14传递函数 ...................................................................................................................................................... 21-14初始化 ......................................................................................................................................................... 21-15设计技巧 ...................................................................................................................................................... 21-16相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 21-17版本历史 ...................................................................................................................................................... 21-18第22 章 基本型8 位A/D 转换器 22-1简介 ............................................................................................................................................................... 22-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 22-3A/D 采集时间要求 .......................................................................................................................................... 22-6A/D 转换时钟的选择 ...................................................................................................................................... 22-8配置模拟输入端口 ....................................................................................................................................... 22-10A/D 转换 ...................................................................................................................................................... 22-11休眠期间的A/D 转换 ................................................................................................................................... 22-14A/D 转换精度/ 误差 ..................................................................................................................................... 22-15复位对A/D 转换的影响 ................................................................................................................................ 22-16连接时的考虑事项 ....................................................................................................................................... 22-16传递函数 ...................................................................................................................................................... 22-16初始化 ......................................................................................................................................................... 22-17设计技巧 ...................................................................................................................................................... 22-18相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 22-19版本历史 ...................................................................................................................................................... 22-20第23 章 10 位A/D 转换器 23-1简介 ............................................................................................................................................................... 23-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 23-3操作 ............................................................................................................................................................... 23-5A/D 采集时间要求 .......................................................................................................................................... 23-6A/D 转换时钟的选择 ...................................................................................................................................... 23-8模拟输入引脚的设置 ...................................................................................................................................... 23-9A/D 转换的编程举例 .................................................................................................................................... 23-10休眠期间的A/D 转换 ................................................................................................................................... 23-14复位对A/D 转换的影响 ................................................................................................................................ 23-14A/D 转换精度与误差 .................................................................................................................................... 23-15连接时的考虑事项 ....................................................................................................................................... 23-16传递函数 ...................................................................................................................................................... 23-16初始化 ......................................................................................................................................................... 23-17设计技巧 ...................................................................................................................................................... 23-18相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 23-19版本历史 ...................................................................................................................................................... 23-20第24 章 积分型A/D 转换器 24-1简介 ............................................................................................................................................................... 24-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 24-3转换过程 ........................................................................................................................................................ 24-6其它模拟模块 ............................................................................................................................................... 24-12校准参数 ...................................................................................................................................................... 24-13设计技巧 ...................................................................................................................................................... 24-14相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 24-15版本历史 ...................................................................................................................................................... 24-16第25 章 LCD 25-1简介 ............................................................................................................................................................... 25-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 25-3LCD 定时 ....................................................................................................................................................... 25-6LCD 中断 ..................................................................................................................................................... 25-12像素控制 ...................................................................................................................................................... 25-13电压发生器 .................................................................................................................................................. 25-15休眠模式下的操作 ....................................................................................................................................... 25-16复位的影响 .................................................................................................................................................. 25-17LCD 模块的设置 .......................................................................................................................................... 25-17判别比 ......................................................................................................................................................... 25-18LCD 电压发生器 .......................................................................................................................................... 25-20对比度 ......................................................................................................................................................... 25-22LCD 玻璃基板 .............................................................................................................................................. 25-22初始化 ......................................................................................................................................................... 25-23设计技巧 ...................................................................................................................................................... 25-24相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 25-25版本历史 ...................................................................................................................................................... 25-26第26 章 看门狗定时器与休眠模式 26-1简介 ............................................................................................................................................................... 26-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 26-3看门狗定时器（WDT）的操作 ....................................................................................................................... 26-4休眠省电模式 ................................................................................................................................................. 26-7初始化 ........................................................................................................................................................... 26-9设计技巧 ...................................................................................................................................................... 26-10相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 26-11版本历史 ...................................................................................................................................................... 26-12第27 章 器件配置位 27-1简介 ............................................................................................................................................................... 27-2配置字位 ........................................................................................................................................................ 27-4编程校验/ 代码保护 ....................................................................................................................................... 27-8识别码ID 的位置 ........................................................................................................................................... 27-9设计技巧 ...................................................................................................................................................... 27-10相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 27-11版本历史 ...................................................................................................................................................... 27-12第28 章 在线串行编程 28-1简介 ............................................................................................................................................................... 28-2进入在线串行编程模式 .................................................................................................................................. 28-3应用电路 ........................................................................................................................................................ 28-4编程器 ........................................................................................................................................................... 28-6编程环境 ........................................................................................................................................................ 28-6其它优点 ........................................................................................................................................................ 28-7PICmicro® OTP 型单片机的现场编程 ............................................................................................................. 28-8FLASH 型 PICmicro® 单片机的现场编程 ...................................................................................................... 28-10设计技巧 ...................................................................................................................................................... 28-12相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 28-13版本历史 ...................................................................................................................................................... 28-14第29 章 指令集 29-1简介 ............................................................................................................................................................... 29-2指令格式 ........................................................................................................................................................ 29-4作为源/ 目标寄存器的特殊功能寄存器 ........................................................................................................... 29-6Q 周期操作 .................................................................................................................................................... 29-7指令描述 ........................................................................................................................................................ 29-8设计技巧 ...................................................................................................................................................... 29-45相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 29-47版本历史 ...................................................................................................................................................... 29-48第30 章 电气规范 30-1简介 ............................................................................................................................................................... 30-2绝对最大值 .................................................................................................................................................... 30-3器件选型表 .................................................................................................................................................... 30-4器件电压规范 ................................................................................................................................................. 30-5器件电流特性 ................................................................................................................................................. 30-6输入阈值电平 ................................................................................................................................................. 30-9I/O 电流特性 ................................................................................................................................................ 30-10输出驱动电压 ............................................................................................................................................... 30-11I/O 引脚的容性负载 ..................................................................................................................................... 30-12数据EEPROM / 闪存 .................................................................................................................................. 30-13LCD ............................................................................................................................................................. 30-14比较器和参考电压 ....................................................................................................................................... 30-15时序参数符号 ............................................................................................................................................... 30-16外部时钟时序波形图和时序要求示例 ............................................................................................................ 30-17上电和复位时序波形图及要求示例 ............................................................................................................... 30-19定时器Timer0 和Timer1 时序波形图及要求示例 ......................................................................................... 30-20CCP 的时序图及要求 ................................................................................................................................... 30-21并行从动端口 (PSP) 时序图及要求 .............................................................................................................. 30-22SSP 和 MSSP SPITM 模式时序波形图及要求示例 ....................................................................................... 30-23SSP I2CTM 模式时序波形图及要求示例 ........................................................................................................ 30-27MSSP I2CTM 模式时序波形图及要求示例 ..................................................................................................... 30-30USART/SCI 时序波形图及要求示例 ............................................................................................................. 30-328 位 A/D 时序波形图及要求示例 ................................................................................................................... 30-3410 位A/D 时序波形图及要求示例 ................................................................................................................. 30-36积分型A/D 时序波形图及要求示例 ............................................................................................................... 30-38LCD 时序波形图及要求示例 ......................................................................................................................... 30-40相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 30-41版本历史 ...................................................................................................................................................... 30-42第31 章 器件特性 31-1简介 ............................................................................................................................................................... 31-2特性和电气规范 ............................................................................................................................................. 31-2DC 和AC 特性图表 ....................................................................................................................................... 31-2版本历史 ...................................................................................................................................................... 31-22第32 章 开发工具 32-1简介 ............................................................................................................................................................... 32-2集成开发环境（IDE） ................................................................................................................................... 32-3MPLAB® 软件语言支持 ................................................................................................................................. 32-6MPLAB® SIM 软件模拟器 ............................................................................................................................... 32-8MPLAB® 硬件仿真器支持 ............................................................................................................................... 32-9MPLAB® 编程器支持 ................................................................................................................................... 32-10辅助工具 ...................................................................................................................................................... 32-11开发板 ......................................................................................................................................................... 32-12针对其它Microchip 产品的开发工具 ............................................................................................................ 32-14相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 32-15版本历史 ...................................................................................................................................................... 32-16第33 章 代码开发 33-1版本历史 ........................................................................................................................................................ 33-2第34 章 附录 34-1I2CTM 概述...................................................................................................................................................... 34-2LCD 玻璃基板生产商.................................................................................................................................... 34-11改进的器件特性............................................................................................................................................ 34-13版本历史....................................................................................................................................................... 34-19第35 章 术语表 35-1版本历史 ...................................................................................................................................................... 35-14目录
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单片机应用系统抗干扰技术:第1章 电磁干扰控制基础. 1.1 电磁干扰的基本概念1 1.1.1 噪声与干扰1 1.1.2 电磁干扰的形成因素2 1.1.3 干扰的分类2 1.2 电磁兼容性3 1.2.1 电磁兼容性定义3 1.2.2 电磁兼容性设计3 1.2.3 电磁兼容性常用术语4 1.2.4 电磁兼容性标准6 1.3 差模干扰和共模干扰8 1.3.1 差模干扰8 1.3.2 共模干扰9 1.4 电磁耦合的等效模型9 1.4.1 集中参数模型9 1.4.2 分布参数模型10 1.4.3 电磁波辐射模型11 1.5 电磁干扰的耦合途径14 1.5.1 传导耦合14 1.5.2 感应耦合（近场耦合）15 .1.5.3 电磁辐射耦合（远场耦合）15 1.6 单片机应用系统电磁干扰控制的一般方法16 第2章 数字信号耦合与传输机理 2.1 数字信号与电磁干扰18 2.1.1 数字信号的开关速度与频谱18 2.1.2 开关暂态电源尖峰电流噪声22 2.1.3 开关暂态接地反冲噪声24 2.1.4 高速数字电路的EMI特点25 2.2 导线阻抗与线间耦合27 2.2.1 导体交直流电阻的计算27 2.2.2 导体电感量的计算29 2.2.3 导体电容量的计算31 2.2.4 电感耦合分析32 2.2.5 电容耦合分析35 2.3 信号的长线传输36 2.3.1 长线传输过程的数学描述36 2.3.2 均匀传输线特性40 2.3.3 传输线特性阻抗计算42 2.3.4 传输线特性阻抗的重复性与阻抗匹配44 2.4 数字信号传输过程中的畸变45 2.4.1 信号传输的入射畸变45 2.4.2 信号传输的反射畸变46 2.5 信号传输畸变的抑制措施49 2.5.1 最大传输线长度的计算49 2.5.2 端点的阻抗匹配50 2.6 数字信号的辐射52 2.6.1 差模辐射52 2.6.2 共模辐射55 2.6.3 差模和共模辐射比较57 第3章 常用元件的可靠性能与选择 3.1 元件的选择与降额设计59 3.1.1 元件的选择准则59 3.1.2 元件的降额设计59 3.2 电阻器60 3.2.1 电阻器的等效电路60 3.2.2 电阻器的内部噪声60 3.2.3 电阻器的温度特性61 3.2.4 电阻器的分类与主要参数62 3.2.5 电阻器的正确选用66 3.3 电容器67 3.3.1 电容器的等效电路67 3.3.2 电容器的种类与型号68 3.3.3 电容器的标志方法70 3.3.4 电容器引脚的电感量71 3.3.5 电容器的正确选用71 3.3.6 电容器使用注意事项73 3.4 电感器73 3.4.1 电感器的等效电路74 3.4.2 电感器使用的注意事项74 3.5 数字集成电路的抗干扰性能75 3.5.1 噪声容限与抗干扰能力75 3.5.2 施密特集成电路的噪声容限77 3.5.3 TTL数字集成电路的抗干扰性能78 3.5.4 CMOS数字集成电路的抗干扰性能79 3.5.5 CMOS电路使用中注意事项80 3.5.6 集成门电路系列型号81 3.6 高速CMOS 54/74HC系列接口设计83 3.6.1 54/74HC 系列芯片特点83 3.6.2 74HC与TTL接口85 3.6.3 74HC与单片机接口85 3.7 元器件的装配工艺对可靠性的影响86 第4章 电磁干扰硬件控制技术 4.1 屏蔽技术88 4.1.1 电场屏蔽88 4.1.2 磁场屏蔽89 4.1.3 电磁场屏蔽91 4.1.4 屏蔽损耗的计算92 4.1.5 屏蔽体屏蔽效能的计算99 4.1.6 屏蔽箱的设计100 4.1.7 电磁泄漏的抑制措施102 4.1.8 电缆屏蔽层的屏蔽原理108 4.1.9 屏蔽与接地113 4.1.10 屏蔽设计要点113 4.2 接地技术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 接地系统的布局119 4.2.5 接地装置和接地电阻120 4.2.6 地环路问题121 4.2.7 浮地方式122 4.2.8 电缆屏蔽层接地123 4.3 滤波技术126 4.3.1 滤波器概述127 4.3.2 无源滤波器130 4.3.3 有源滤波器138 4.3.4 铁氧体抗干扰磁珠143 4.3.5 贯通滤波器146 4.3.6 电缆线滤波连接器149 4.3.7 PCB板滤波器件154 4.4 隔离技术155 4.4.1 光电隔离156 4.4.2 继电器隔离160 4.4.3 变压器隔离 161 4.4.4 布线隔离161 4.4.5 共模扼流圈162 4.5 电路平衡结构164 4.5.1 双绞线在平衡电路中的使用164 4.5.2 同轴电缆的平衡结构165 4.5.3 差分放大器165 4.6 双绞线的抗干扰原理及应用166 4.6.1 双绞线的抗干扰原理166 4.6.2 双绞线的应用168 4.7 信号线间的串扰及抑制169 4.7.1 线间串扰分析169 4.7.2 线间串扰的抑制173 4.8 信号线的选择与敷设174 4.8.1 信号线型式的选择174 4.8.2 信号线截面的选择175 4.8.3 单股导线的阻抗分析175 4.8.4 信号线的敷设176 4.9 漏电干扰的防止措施177 4.10 抑制数字信号噪声常用硬件措施177 4.10.1 数字信号负传输方式178 4.10.2 提高数字信号的电压等级178 4.10.3 数字输入信号的RC阻容滤波179 4.10.4 提高输入端的门限电压181 4.10.5 输入开关触点抖动干扰的抑制方法181 4.10.6 提高器件的驱动能力184 4.11 静电放电干扰及其抑制184 第5章 主机单元配置与抗干扰设计 5.1 单片机主机单元组成特点186 5.1.1 80C51最小应用系统186 5.1.2 低功耗单片机最小应用系统187 5.2 总线的可靠性设计191 5.2.1 总线驱动器191 5.2.2 总线的负载平衡192 5.2.3 总线上拉电阻的配置192 5.3 芯片配置与抗干扰193 5.3.1去耦电容配置194 5.3.2 数字输入端的噪声抑制194 5.3.3 数字电路不用端的处理195 5.3.4 存储器的布线196 5.4 译码电路的可靠性分析197 5.4.1 过渡干扰与译码选通197 5.4.2 译码方式与抗干扰200 5.5 时钟电路配置200 5.6 复位电路设计201 5.6.1 复位电路RC参数的选择201 5.6.2 复位电路的可靠性与抗干扰分析202 5.6.3 I/O接口芯片的延时复位205 5.7 单片机系统的中断保护问题205 5.7.1 80C51单片机的中断机构205 5.7.2 常用的几种中断保护措施205 5.8 RAM数据掉电保护207 5.8.1 片内RAM数据保护207 5.8.2 利用双片选的外RAM数据保护207 5.8.3 利用DS1210实现外RAM数据保护208 5.8.4 2 KB非易失性随机存储器DS1220AB/AD211 5.9 看门狗技术215 5.9.1 由单稳态电路实现看门狗电路216 5.9.2 利用单片机片内定时器实现软件看门狗217 5.9.3 软硬件结合的看门狗技术219 5.9.4 单片机内配置看门狗电路221 5.10 微处理器监控器223 5.10.1 微处理器监控器MAX703～709/813L223 5.10.2 微处理器监控器MAX791227 5.10.3 微处理器监控器MAX807231 5.10.4 微处理器监控器MAX690A/MAX692A234 5.10.5 微处理器监控器MAX691A/MAX693A238 5.10.6 带备份电池的微处理器监控器MAX1691242 5.11 串行E2PROM X25045245 第6章 测量单元配置与抗干扰设计 6.1 概述255 6.2 模拟信号放大器256 6.2.1 集成运算放大器256 6.2.2 测量放大器组成原理260 6.2.3 单片集成测量放大器AD521263 6.2.4 单片集成测量放大器AD522265 6.2.5 单片集成测量放大器AD526266 6.2.6 单片集成测量放大器AD620270 6.2.7 单片集成测量放大器AD623274 6.2.8 单片集成测量放大器AD624276 6.2.9 单片集成测量放大器AD625278 6.2.10 单片集成测量放大器AD626281 6.3 电压/电流变换器（V/I）283 6.3.1 V/I变换电路..283 6.3.2 集成V/I变换器XTR101284 6.3.3 集成V/I变换器XTR110289 6.3.4 集成V/I变换器AD693292 6.3.5 集成V/I变换器AD694299 6.4 电流/电压变换器（I/V）302 6.4.1 I/V变换电路302 6.4.2 RCV420型I/V变换器303 6.5 具有放大、滤波、激励功能的模块2B30/2B31305 6.6 模拟信号隔离放大器313 6.6.1 隔离放大器ISO100313 6.6.2 隔离放大器ISO120316 6.6.3 隔离放大器ISO122319 6.6.4 隔离放大器ISO130323 6.6.5 隔离放大器ISO212P326 6.6.6 由两片VFC320组成的隔离放大器329 6.6.7 由两光耦组成的实用线性隔离放大器333 6.7 数字电位器及其应用336 6.7.1 非易失性数字电位器x9221336 6.7.2 非易失性数字电位器x9241343 6.8 传感器供电电源的配置及抗干扰346 6.8.1 传感器供电电源的扰动补偿347 6.8.2 单片集成精密电压芯片349 6.8.3 A/D转换器芯片提供基准电压350 6.9 测量单元噪声抑制措施351 6.9.1 外部噪声源的干扰及其抑制351 6.9.2 输入信号串模干扰的抑制352 6.9.3 输入信号共模干扰的抑制353 6.9.4 仪器仪表的接地噪声355 第7章 D/A、A/D单元配置与抗干扰设计 7.1 D/A、A/D转换器的干扰源357 7.2 D/A转换原理及抗干扰分析358 7.2.1 T型电阻D/A转换器359 7.2.2 基准电源精度要求361 7.2.3 D/A转换器的尖峰干扰362 7.3 典型D/A转换器与单片机接口363 7.3.1 并行12位D/A转换器AD667363 7.3.2 串行12位D/A转换器MAX5154370 7.4 D/A转换器与单片机的光电接口电路377 7.5 A/D转换器原理与抗干扰性能378 7.5.1 逐次比较式ADC原理378 7.5.2 余数反馈比较式ADC原理378 7.5.3 双积分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转换器与单片机接口387 7.6.18 位并行逐次比较式MAX 118387 7.6.28 通道12位A/D转换器MAX 197394 7.6.3 双积分式A/D转换器5G14433399 7.6.4 V/F转换器AD 652在A/D转换器中的应用403 7.7 采样保持电路与抗干扰措施408 7.8 多路模拟开关与抗干扰措施412 7.8.1 CD4051412 7.8.2 AD7501413 7.8.3 多路开关配置与抗干扰技术413 7.9 D/A、A/D转换器的电源、接地与布线416 7.10 精密基准电压电路与噪声抑制416 7.10.1 基准电压电路原理417 7.10.2 引脚可编程精密基准电压源AD584418 7.10.3 埋入式齐纳二极管基准AD588420 7.10.4 低漂移电压基准MAX676/MAX677/MAX678422 7.10.5 低功率低漂移电压基准MAX873/MAX875/MAX876424 7.10.6 MC1403/MC1403A、MC1503精密电压基准电路430 第8章 功率接口与抗干扰设计 8.1 功率驱动元件432 8.1.1 74系列功率集成电路432 8.1.2 75系列功率集成电路433 8.1.3 MOC系列光耦合过零触发双向晶闸管驱动器435 8.2 输出控制功率接口电路438 8.2.1 继电器输出驱动接口438 8.2.2 继电器—接触器输出驱动电路439 8.2.3 光电耦合器—晶闸管输出驱动电路439 8.2.4 脉冲变压器—晶闸管输出电路440 8.2.5 单片机与大功率单相负载的接口电路441 8.2.6 单片机与大功率三相负载间的接口电路442 8.3 感性负载电路噪声的抑制442 8.3.1 交直流感性负载瞬变噪声的抑制方法442 8.3.2 晶闸管过零触发的几种形式445 8.3.3 利用晶闸管抑制感性负载的瞬变噪声447 8.4 晶闸管变流装置的干扰和抑制措施448 8.4.1 晶闸管变流装置电气干扰分析448 8.4.2 晶闸管变流装置的抗干扰措施449 8.5 固态继电器451 8.5.1 固态继电器的原理和结构451 8.5.2 主要参数与选用452 8.5.3 交流固态继电器的使用454 第9章 人机对话单元配置与抗干扰设计 9.1 键盘接口抗干扰问题456 9.2 LED显示器的构造与特点458 9.3 LED的驱动方式459 9.3.1 采用限流电阻的驱动方式459 9.3.2 采用LM317的驱动方式460 9.3.3 串联二极管压降驱动方式462 9.4 典型键盘/显示器接口芯片与单片机接口463 9.4.1 8位LED驱动器ICM 7218B463 9.4.2 串行LED显示驱动器MAX 7219468 9.4.3 并行键盘/显示器专用芯片8279482 9.4.4 串行键盘/显示器专用芯片HD 7279A492 9.5 LED显示接口的抗干扰措施502 9.5.1 LED静态显示接口的抗干扰502 9.5.2 LED动态显示接口的抗干扰506 9.6 打印机接口与抗干扰技术508 9.6.1 并行打印机标准接口信号508 9.6.2 打印机与单片机接口电路509 9.6.3 打印机电磁干扰的防护设计510 9.6.4 提高数据传输可靠性的措施512 第10章 供电电源的配置与抗干扰设计 10.1 电源干扰问题概述513 10.1.1 电源干扰的类型513 10.1.2 电源干扰的耦合途径514 10.1.3 电源的共模和差模干扰515 10.1.4 电源抗干扰的基本方法516 10.2 EMI电源滤波器517 10.2.1 实用低通电容滤波器518 10.2.2 双绕组扼流圈的应用518 10.3 EMI滤波器模块519 10.3.1 滤波器模块基础知识519 10.3.2 电源滤波器模块521 10.3.3 防雷滤波器模块531 10.3.4 脉冲群抑制模块532 10.4 瞬变干扰吸收器件532 10.4.1 金属氧化物压敏电阻（MOV）533 10.4.2 瞬变电压抑制器（TVS）537 10.5 电源变压器的屏蔽与隔离552 10.6 交流电源的供电抗干扰方案553 10.6.1 交流电源配电方式553 10.6.2 交流电源抗干扰综合方案555 10.7 供电直流侧抑制干扰措施555 10.7.1 整流电路的高频滤波555 10.7.2 串联型直流稳压电源配置与抗干扰556 10.7.3 集成稳压器使用中的保护557 10.8 开关电源干扰的抑制措施559 10.8.1 开关噪声的分类559 10.8.2 开关电源噪声的抑制措施560 10.9 微机用不间断电源UPS561 10.10 采用晶闸管无触点开关消除瞬态干扰设计方案564 第11章 印制电路板的抗干扰设计 11.1 印制电路板用覆铜板566 11.1.1 覆铜板材料566 11.1.2 覆铜板分类568 11.1.3 覆铜板的标准与电性能571 11.1.4 覆铜板的主要特点和应用583 11.2 印制板布线设计基础585 11.2.1 印制板导线的阻抗计算585 11.2.2 PCB布线结构和特性阻抗计算587 11.2.3 信号在印制板上的传播速度589 11.3 地线和电源线的布线设计590 11.3.1 降低接地阻抗的设计590 11.3.2 减小电源线阻抗的方法591 11.4 信号线的布线原则592 11.4.1 信号传输线的尺寸控制592 11.4.2 线间串扰控制592 11.4.3 辐射干扰的抑制593 11.4.4 反射干扰的抑制594 11.4.5 微机自动布线注意问题594 11.5 配置去耦电容的方法594 11.5.1 电源去耦595 11.5.2 集成芯片去耦595 11.6 芯片的选用与器件布局596 11.6.1 芯片选用指南596 11.6.2 器件的布局597 11.6.3 时钟电路的布置598 11.7 多层印制电路板599 11.7.1 多层印制板的结构与特点599 11.7.2 多层印制板的布局方案600 11.7.3 20H原则605 11.8 印制电路板的安装和板间配线606 第12章 软件抗干扰原理与方法 12.1 概述607 12.1.1 测控系统软件的基本要求607 12.1.2 软件抗干扰一般方法607 12.2 指令冗余技术608 12.2.1 NOP的使用609 12.2.2 重要指令冗余609 12.3 软件陷阱技术609 12.3.1 软件陷阱609 12.3.2 软件陷阱的安排610 12.4 故障自动恢复处理程序613 12.4.1 上电标志设定614 12.4.2 RAM中数据冗余保护与纠错616 12.4.3 软件复位与中断激活标志617 12.4.4 程序失控后恢复运行的方法618 12.5 数字滤波619 12.5.1 程序判断滤波法620 12.5.2 中位值滤波法620 12.5.3 算术平均滤波法621 12.5.4 递推平均滤波法623 12.5.5 防脉冲干扰平均值滤波法624 12.5.6 一阶滞后滤波法626 12.6 干扰避开法627 12.7 开关量输入/输出软件抗干扰设计629 12.7.1 开关量输入软件抗干扰措施629 12.7.2 开关量输出软件抗干扰措施629 12.8 编写软件的其他注意事项630 附录 电磁兼容器件选购信息632
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本文结合微机继电保护测试仪的科研项目的研究与实践，提出一种基于 DSP 的微机继电保护测试仪器的设计方案，现已研制成功并转产。该继电保护仪硬件的各功能部件按电路模块化思想独立设计，强弱电、模数之间均有可靠隔离通道，其目的是为了调试方便，并有利于硬件升级；软件部分的高级应用程序操作界面友好、性能优越。整机通信高速稳定、性能优异、功能强大、升级快捷；提供的网络端口、USB 端口，使系统具备良好的可扩展性。
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