单片机系统软件抗干扰方法:在提高硬件系统抗干扰能力的同时,软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。下面以MCS-51单片机系统为例,对微机系统软件抗干扰方法进行研究。1、软件抗干扰方法的研究在工程实践中,软件抗干扰研究的内容主要是: 消除模拟输入信号的嗓声(如数字滤波技术); 程序运行混乱时使程序重入正轨的方法。本文针对后者提出了几种有效的软件抗干扰方法。1.1 指令冗余CPU取指令过程是先取操作码,再取操作数。当PC受干扰出现错误,程序便脱离正常轨道“乱飞”,当乱飞到某双字节指令,若取指令时刻落在操作数上,误将操作数当作操作码,程序将出错。若“飞”到了三字节指令,出错机率更大。在关键地方人为插入一些单字节指令,或将有效单字节指令重写称为指令冗余。通常是在双字节指令和三字节指令后插入两个字节以上的NOP。这样即使乱飞程序飞到操作数上,由于空操作指令NOP的存在,避免了后面的指令被当作操作数执行,程序自动纳入正轨。此外,对系统流向起重要作用的指令如RET、RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入两条NOP,也可将乱飞程序纳入正轨,确保这些重要指令的执行。1.2 拦截技术所谓拦截,是指将乱飞的程序引向指定位置,再进行出错处理。通常用软件陷阱来拦截乱飞的程序。因此先要合理设计陷阱,其次要将陷阱安排在适当的位置。1.2.1 软件陷阱的设计当乱飞程序进入非程序区,冗余指令便无法起作用。通过软件陷阱,拦截乱飞程序,将其引向指定位置,再进行出错处理。软件陷阱是指用来将捕获的乱飞程序引向复位入口地址0000H的指令。通常在EPROM中非程序区填入以下指令作为软件陷阱:
上传时间: 2013-10-29
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MCS51系列单片机软件控制复位的可靠方法:文章指出了一种广泛流传的误解:在MCS-51系列单片机中,只要用指令使程序从起始地址开始执行,就可以复位单片机,摆脱干扰。通过实验,揭示了软件控制复位的可靠方法。有的单片机(如8098)有专门的复位指令,某些增强型MCS-51系统单片机虽然没有复位指令,但片内集成了WATCHDOG电路,故抗干扰也不成问题。而普及型MCS-51系列单片机(如8031和8032)既然无复位指令,又不带硬件WATCHDOS,如果没有外接硬件WATCHDOG电路,就必须采用软件抗干扰技术。常用的软件抗干扰技术有:软件陷阱、指令冗余、软件WATCHDOG等,它们的作用是在系统受干扰时能及时发现,再用软件的方法使系统复位。所谓软件复位就是用一系列指令来模仿复位操作,这就是MCS-51系列单片机所特有的软件复位技术。现用一简单的实验说明。接于P1.0的发光二极管LED0用来表示主程序的工作情况,接于P1.1的发光二极管LED1用于表示低级中断子程序的工作情况,接于P1.2的发光二极管LED2用来表示高级中断子程序的工作情况,接于P3.2口的按钮用来设立干扰标志,程序检测到干扰标志后故意进入死循环或掉进陷井,模仿受干扰的情况,从而检验各种复位方法的实际效果。实验初始化程序如下:
上传时间: 2013-11-03
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本文介绍了一种PWM模块单片机的步进电机细分驱动方法。
上传时间: 2014-04-11
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提出了一种改进的LSM-ALSM子空间模式识别方法,将LSM的旋转策略引入ALSM,使子空间之间互不关联的情况得到改善,提高了ALSM对相似样本的区分能力。讨论中以性能函数代替经验函数来确定拒识规则的参数,实现了识别率、误识率与拒识率之间的最佳平衡;通过对有限字符集的实验结果表明,LSM-ALSM算法有效地改善了分类器的识别率和可靠性。关 键 词 学习子空间; 性能函数; 散布矩阵; 最小描述长度在子空间模式识别方法中,一个线性子空间代表一个模式类别,该子空间由反映类别本质的一组特征矢量张成,分类器根据输入样本在各子空间上的投影长度将其归为相应的类别。典型的子空间算法有以下三种[1, 2]:CLAFIC(Class-feature Information Compression)算法以相关矩阵的部分特征向量来构造子空间,实现了特征信息的压缩,但对样本的利用为一次性,不能根据分类结果进行调整和学习,对样本信息的利用不充分;学习子空间方法(Leaning Subspace Method, LSM)通过旋转子空间来拉大样本所属类别与最近邻类别的距离,以此提高分类能力,但对样本的训练顺序敏感,同一样本训练的顺序不同对子空间构造的影响就不同;平均学习子空间算法(Averaged Learning Subspace Method, ALSM)是在迭代训练过程中,用错误分类的样本去调整散布矩阵,训练结果与样本输入顺序无关,所有样本平均参与训练,其不足之处是各模式的子空间之间相互独立。针对以上问题,本文提出一种改进的子空间模式识别方法。子空间模式识别的基本原理1.1 子空间的分类规则子空间模式识别方法的每一类别由一个子空间表示,子空间分类器的基本分类规则是按矢量在各子空间上的投影长度大小,将样本归类到最大长度所对应的类别,在类x()iω的子空间上投影长度的平方为()211,2,,()argmax()jMTkkjpg===Σx (1)式中 函数称为分类函数;为子空间基矢量。两类的分类情况如图1所示。
上传时间: 2013-12-25
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摘 要:单片机多机通讯一般采用串行总线方式,但在通讯距离短,通讯数据量大,通讯速率高的场合也会用到多机并行通讯。本文介绍一种采用简单逻辑电路实现单片机多机并行通讯的方法。关键词:并行通讯,三态缓冲寄存器,双端口存储器,总线隔离1、 简介本文介绍的单片机多机并行通讯系统,使用89C51作为主机,多片89C2051作为从机。(89C2051为20脚300MIL封装,带有2K FLASH E2PROM的单片机,除了少了两个并口外,具备MCS-51系列单片机所有功能。因为其体积小,功能强,必将在单片机应用领域内广泛使用)。这种并行通讯方法适用于在多站点,多层次的检测和控制系统中充当通信控制器的角色;也适合于用作单片机串行口扩充电路。
上传时间: 2013-10-31
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PLC 以 其 可靠性高、抗干扰能力强、配套齐全、功能完善、适应性强等特点,广泛应用于各种控制领域。PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备,使用梯形图符号进行编程,与继电器电路相当接近,被广大工程技术人员接受。但是在实际应用中,如何编程能够提高PLC程序运行速度是一个值得我们思考研究的问题。1 PLC工作原理PLC 与 计 算机的工作原理基本相同,即在系统程序的管理下,通过运行应用程序完成用户任务。但两者的工作方式有所不同。计算机一般采用等待命令的工作方式,而PLC在确定了工作任务并装人了专用程序后成为一种专用机,它采用循环扫描工作方式,系统工作任务管理及应用程序执行都是用循环扫描方式完成的。PLC 有 两 种基本的工作状态,即运行(RUN)与停止(STOP)状态。在这两种状态下,PLC的扫描过程及所要完成的任务是不尽相同的,如图1所示。 PLC在RUN工作状态时,执行一次扫描操作所的时间称为扫描周期,其典型值通常为1一100nis,不同PLC厂家的产品则略有不同。扫描周期由内部处理时间、输A/ 输出处理执行时间、指令执行时间等三部分组成。通常在一个扫描过程中,执行指令的时间占了绝大部分,而执行指令的时间与用户程序的长短有关。用户 程 序 是根据控制要求由用户编制,由许多条PLC指令所组成。不同的指令所对应的程序步不同,以三菱FX2N系列的PLC为例,PLC对每一个程序步操作处理时间为:基本指令占0.741s/步,功能指令占几百微米/步。完成一个控制任务可以有多种编制程序的方法,因此,选择合理、巧妙的编程方法既可以大大提高程序运行速度,又可以保证可靠性。 提高PLC程序运行速度的几种编程方法2.1 用数据传送给位元件组合的方法来控制输出在 PL C应 用编程中,最后都会有一段输出控制程序,一般都是用逻辑取及输出指令来编写,如图2所示。在图2所示的程序中,逻辑取的程序步为1,输出的程序步为2,执行上述程序共需3个程序步。通常情况下,PLC要控制的输出都不会是少量的,比如,有8个输出,在条件满足时要同时输出。此时,执行图2所示的程序共需17个程序步。若我们通过位元件的组合并采用数据传送的方法来完成图2所示的程序,就会大大减少程序步骤。在三 菱 PLC中,只处理ON/OFF状态的元件(如X,Y,M和S),称为位元件。但将位元件组合起来也可以处理数据。位元件组合由Kn加首元件号来表示。位元件每4bit为一组组合成单元。如KYO中的n是组数,当n=1时,K,Yo 对应的是Y3一Yo。当n二2时,KZYo对应的是Y7一Yo。通过位元件组合,就可以用处理数据的方式来处理位元件,图2程序所示的功能可用图3所示的传送数据的方式来完成。
上传时间: 2013-11-11
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微处理器及微型计算机的发展概况 第一代微处理器是以Intel公司1971年推出的4004,4040为代表的四位微处理机。 第二代微处理机(1973年~1977年),典型代表有:Intel 公司的8080、8085;Motorola公司的M6800以及Zlog公司的Z80。 第三代微处理机 第三代微机是以16位机为代表,基本上是在第二代微机的基础上发展起来的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基础发展起来的;M68000是Motorola公司在M6800 的基础发展起来的; 第四代微处理机 以Intel公司1984年10月推出的80386CPU和1989年4月推出的80486CPU为代表, 第五代微处理机的发展更加迅猛,1993年3月被命名为PENTIUM的微处理机面世,98年PENTIUM 2又被推向市场。 INTEL CPU 发展历史Intel第一块CPU 4004,4位主理器,主频108kHz,运算速度0.06MIPs(Million Instructions Per Second, 每秒百万条指令),集成晶体管2,300个,10微米制造工艺,最大寻址内存640 bytes,生产曰期1971年11月. 8085,8位主理器,主频5M,运算速度0.37MIPs,集成晶体管6,500个,3微米制造工艺,最大寻址内存64KB,生产曰期1976年 8086,16位主理器,主频4.77/8/10MHZ,运算速度0.75MIPs,集成晶体管29,000个,3微米制造工艺,最大寻址内存1MB,生产曰期1978年6月. 80486DX,DX2,DX4,32位主理器,主频25/33/50/66/75/100MHZ,总线频率33/50/66MHZ,运算速度20~60MIPs,集成晶体管1.2M个,1微米制造工艺,168针PGA,最大寻址内存4GB,缓存8/16/32/64KB,生产曰期1989年4月 Celeron一代, 主频266/300MHZ(266/300MHz w/o L2 cache, Covington芯心 (Klamath based),300A/333/366/400/433/466/500/533MHz w/128kB L2 cache, Mendocino核心 (Deschutes-based), 总线频率66MHz,0.25微米制造工艺,生产曰期1998年4月) Pentium 4 (478针),至今分为三种核心:Willamette核心(主频1.5G起,FSB400MHZ,0.18微米制造工艺),Northwood核心(主频1.6G~3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工艺, 二级缓存512K),Prescott核心(主频2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工艺,1M二级缓存,13条全新指令集SSE3),生产曰期2001年7月. 更大的缓存、更高的频率、 超级流水线、分支预测、乱序执行超线程技术 微型计算机组成结构单片机简介单片机即单片机微型计算机,是将计算机主机(CPU、 内存和I/O接口)集成在一小块硅片上的微型机。 三、计算机编程语言的发展概况 机器语言 机器语言就是0,1码语言,是计算机唯一能理解并直接执行的语言。汇编语言 用一些助记符号代替用0,1码描述的某种机器的指令系统,汇编语言就是在此基础上完善起来的。高级语言 BASIC,PASCAL,C语言等等。用高级语言编写的程序称源程序,它们必须通过编译或解释,连接等步骤才能被计算机处理。 面向对象语言 C++,Java等编程语言是面向对象的语言。 1.3 微型计算机中信息的表示及运算基础(一) 十进制ND有十个数码:0~9,逢十进一。 例 1234.5=1×103 +2×102 +3×101 +4×100 +5×10-1加权展开式以10称为基数,各位系数为0~9,10i为权。 一般表达式:ND= dn-1×10n-1+dn-2×10n-2 +…+d0×100 +d-1×10-1+… (二) 二进制NB两个数码:0、1, 逢二进一。 例 1101.101=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-3 加权展开式以2为基数,各位系数为0、1, 2i为权。 一般表达式: NB = bn-1×2n-1 + bn-2×2n-2 +…+b0×20 +b-1×2-1+… (三)十六进制NH十六个数码0~9、A~F,逢十六进一。 例:DFC.8=13×162 +15×161 +12×160 +8×16-1 展开式以十六为基数,各位系数为0~9,A~F,16i为权。 一般表达式: NH= hn-1×16n-1+ hn-2×16n-2+…+ h0×160+ h-1×16-1+… 二、不同进位计数制之间的转换 (二)二进制与十六进制数之间的转换 24=16 ,四位二进制数对应一位十六进制数。举例:(三)十进制数转换成二、十六进制数整数、小数分别转换 1.整数转换法“除基取余”:十进制整数不断除以转换进制基数,直至商为0。每除一次取一个余数,从低位排向高位。举例: 2. 小数转换法“乘基取整”:用转换进制的基数乘以小数部分,直至小数为0或达到转换精度要求的位数。每乘一次取一次整数,从最高位排到最低位。举例: 三、带符号数的表示方法 机器数:机器中数的表示形式。真值: 机器数所代表的实际数值。举例:一个8位机器数与它的真值对应关系如下: 真值: X1=+84=+1010100B X2=-84= -1010100B 机器数:[X1]机= 01010100 [X2]机= 11010100(二)原码、反码、补码最高位为符号位,0表示 “+”,1表示“-”。 数值位与真值数值位相同。 例 8位原码机器数: 真值: x1 = +1010100B x2 =- 1010100B 机器数: [x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100原码表示简单直观,但0的表示不唯一,加减运算复杂。 正数的反码与原码表示相同。 负数反码符号位为 1,数值位为原码数值各位取反。 例 8位反码机器数: x= +4: [x]原= 00000100 [x]反= 00000100 x= -4: [x]原= 10000100 [x]反= 111110113、补码(Two’s Complement)正数的补码表示与原码相同。 负数补码等于2n-abs(x)8位机器数表示的真值四、 二进制编码例:求十进制数876的BCD码 876= 1000 0111 0110 BCD 876= 36CH = 1101101100B 2、字符编码 美国标准信息交换码ASCII码,用于计算 机与计算机、计算机与外设之间传递信息。 3、汉字编码 “国家标准信息交换用汉字编码”(GB2312-80标准),简称国标码。 用两个七位二进制数编码表示一个汉字 例如“巧”字的代码是39H、41H汉字内码例如“巧”字的代码是0B9H、0C1H1·4 运算基础 一、二进制数的运算加法规则:“逢2进1” 减法规则:“借1当2” 乘法规则:“逢0出0,全1出1”二、二—十进制数的加、减运算 BCD数的运算规则 循十进制数的运算规则“逢10进1”。但计算机在进行这种运算时会出现潜在的错误。为了解决BCD数的运算问题,采取调整运算结果的措施:即“加六修正”和“减六修正”例:10001000(BCD)+01101001(BCD) =000101010111(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 + 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 + 0 1 1 0 0 1 1 0 ……调整 1 0 1 0 1 0 1 1 1 进位 例: 10001000(BCD)- 01101001(BCD)= 00011001(BCD) 1 0 0 0 1 0 0 0 - 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 - 0 1 1 0 ……调整 0 0 0 1 1 0 0 1 三、 带符号二进制数的运算 1.5 几个重要的数字逻辑电路编码器译码器计数器微机自动工作的条件程序指令顺序存放自动跟踪指令执行1.6 微机基本结构微机结构各部分组成连接方式1、以CPU为中心的双总线结构;2、以内存为中心的双总线结构;3、单总线结构CPU结构管脚特点 1、多功能;2、分时复用内部结构 1、控制; 2、运算; 3、寄存器; 4、地址程序计数器堆栈定义 1、定义;2、管理;3、堆栈形式
上传时间: 2013-10-17
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《数字信号处理实践方法(第二版)》根据实际工程应用和具体实例,详细介绍了数字信号处理(DSP)领域内的基本概念和相关技术。全书共分为14章,首先讲解了DSP的基本概念及其应用,并从实际的例子出发,阐述了DSP的一些基本内容,如信号的抽样、量化及其在实时DSP上的内涵。然后,作者介绍了离散变换(DFT和FFT),离散时间信号与系统分析的工具(z变换),以及DSP的基本运算(相关和卷积),并分析了数字滤波器设计的实际问题。《数字信号处理实践方法(第二版)》还介绍了多抽样率数字信号处理、自适应数字滤波器、谱估计及其分析等现代数字信号处理理论,最后讨论了通用和专用数字信号处理器、定点DSP系统有限字长效应分析及DSP的应用和设计实例。另外,书中还提供了有关范例和实验的MATLAB实现方法。 《数字信号处理实践方法(第二版)》可作为通信与电子信息类专业高年级本科生和研究生的教材或教学参考书,而且对于相关学科的工程技术人员也具有很好的参考价值。
上传时间: 2013-12-30
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提出了一种在TI公司高性能数字信号处理器TMS320DM3730上进行H.264编码器(即x264编码器)移植与优化的方法,详细描述了在CCS4.2开发平台上进行x264编码器移植工作的基本原理和需要注意的问题。为了提高编码速度,针对DM3730处理器的结构特点,对x264编码器进行了优化,主要方法包括编译器优化、内存优化、C语言代码优化及汇编代码优化。对x264编码器进行的CIF格式编码测试结果表明,在均值信噪比略微降低的前提下,编码速度得到了显著提高,因此获得了更优的编码效率。
上传时间: 2013-10-30
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简要介绍了DSP的发展历程、技术应用、基本特点以及在我国市场的前景情况,并详细阐述了DSP结构的主要特点和基本功能,介绍了DSP的工作原理和运算方法,对DSP的数值计算测试方法进行了深入的研究和探索,着重论述了DSP的数值表示方法、核心运算功能测试算法以及各种复杂指令的应用,对测试过程中主要的关键和难点进行阐述。
上传时间: 2013-10-31
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