时钟和低功耗模式片内集成有PLL(锁相环)电路。外接的基准晶体+PLL(锁相环)电路共同组成系统时钟电路。有关引脚：XTAL1/CLKIN：外接的基准晶体到片内振荡器输入引脚；如使用外部振荡器，外部振荡器的输出必须接该脚。XTAL2：片内PLL振荡器输出引脚；CLKOUT/IOPE0：该脚可作为时钟输出或通用IO脚；可用来输出CPU时钟或看门狗定时器时钟；由系统控制状态寄存器（SCSR1)中的位14决定。
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《微机原理及应用》课程教案目 录 下载WORD文档前 言 下载WORD文档第一章 51系列单片机概述 下载WORD文档 第一节 概述 第二节 51系列单片机分类 思考题与习题 第二章 MCS-51系列单片机组成及工作原理 下载WORD文档 第一节 MCS-51系列单片机组成 第二节 8051的内部数据存储器(内部RAM) 第三节 8051的内部程序存储器(内部ROM) 第四节 MCS-51系列单片机典型芯片的外部引脚功能 第五节 并行输入／输出口 第六节 CPU的时钟电路和时序定时单位 第七节 单片机指令执行的过程 思考题与习题 第三章 指令系统 下载WORD文档 第一节 指令格式和寻址方式 第二节 指令系统 思考题与习题 第四章 算法与结构程序设计 下载WORD文档 第一节 算法 第二节 程序基本结构 第三节 结构化程序设计 第四节 汇编语言程序设计举例 思考题与习题 第五章 中断 下载WORD文档 第一节 中断技术概述 第二节 8051中断系统 第三节 中断控制 第四节 中断响应 第五节 中断系统应用举例 思考题与习题 第六章 定时器／计数器 下载WORD文档 第一节 概述 第二节 定时器／计数器基本结构 工作方式及应用 思考题与习题 第七章 8051单片机系统扩展与接口技术 下载WORD文档 第一节 8051单片机系统扩展概述 第二节 单片机外部存储器扩展 第三节 单片机输入/输出(I/O)口扩展 第四节 LED显示器接口电路及显示程序 第五节 单片机键盘接口技术 第六节 单片机与数模(D/A)及模数(A/D)转换器的接口及应用 思考题与习题 第八章 8051单片机的异步串行通信技术 下载WORD文档 第一节 概述 第二节 8051串行口基本结构 第三节 8051串行通信工作方式及应用 第四节 多机通信原理 下载WORD文档 思考题与习题 第九章 单片机应用举例 下载WORD文档 第一节 单片机数据采集系统 第二节 电机转速测量 第三节 步进电机控制系统 第四节 机器人三觉机械手信号处理及控制算法 思考题与习题 第十章 单片机与字符式液晶显示模块连接技术 下载WORD文档 第一节 字符式液晶显示模块简介 第二节 模块指令系统 第三节 模块与8051单片机的接口 第四节 模块字符显示举例 第五节 自定义字符显示 思考题与习题 附录一 计算机数的运算基础 下载WORD文档 第一节 进位计数制及相互转换 第二节 计算机中数和字符的表示附录二 美国标准信息交换码（ASCII）字符表附录三 MCS-51指令表 下载WORD文档
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基于单片机的LED汉字显示屏设计与制作：在大型商场、车站、码头、地铁站以及各类办事窗口等越来越多的场所需要用LED点阵显示图形和汉字。LED行业已成为一个快速发展的新兴产业，市场空间巨大，前景广阔。随着信息产业的高速发展，LED显示作为信息传播的一种重要手段，已广泛应用于室内外需要进行服务内容和服务宗旨宣传的公众场所，例如户内外公共场所广告宣传、机场车站旅客引导信息、公交车辆报站系统、证券与银行信息显示、餐馆报价信息豆示、高速公路可变情报板、体育场馆比赛转播、楼宇灯饰、交通信号灯、景观照明等。显然，LED显示已成为城市亮化、现代化和信息化社会的一个重要标志。 本文基于单片机(AT89C51)讲述了16×16 LED汉字点阵显示的基本原理、硬件组成与设计、程序编译与下载等基本环节和相关技术。2 硬件电路组成及工作原理本产品拟采用以AT89C51单片机为核心芯片的电路来实现，主要由AT89C51芯片、时钟电路、复位电路、列扫描驱动电路(74HC154)、16×16 LED点阵5部分组成，如图1所示。 其中，AT89C51是一种带4 kB闪烁可编程可擦除只读存储器(Falsh Programmable and Erasable Read OnlyMemory，FPEROM)的低电压、高性能CMOS型8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，能够进行1 000次写／擦循环，数据保留时间为10年。他是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。因此，在智能化电子设计与制作过程中经常用到AT89C51芯片。时钟电路由AT89C51的18，19脚的时钟端(XTALl及XTAL2)以及12 MHz晶振X1、电容C2，C3组成，采用片内振荡方式。复位电路采用简易的上电复位电路，主要由电阻R1，R2，电容C1，开关K1组成，分别接至AT89C51的RST复位输入端。LED点阵显示屏采用16×16共256个象素的点阵，通过万用表检测发光二极管的方法测试判断出该点阵的引脚分布，如图2所示。 我们把行列总线接在单片机的IO口，然后把上面分析到的扫描代码送人总线，就可以得到显示的汉字了。但是若将LED点阵的行列端口全部直接接入89S51单片机，则需要使用32条IO口，这样会造成IO资源的耗尽，系统也再无扩充的余地。因此，我们在实际应用中只是将LED点阵的16条行线直接接在P0口和P2口，至于列选扫描信号则是由4-16线译码器74HC154来选择控制，这样一来列选控制只使用了单片机的4个IO口，节约了很多IO资源，为单片机系统扩充使用功能提供了条件。考虑到P0口必需设置上拉电阻，我们采用4.7 kΩ排电阻作为上拉电阻。
上传时间： 2013-10-16
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深入浅出AVR单片机思路清晰，以AVR单片机为载体，介绍了初学单片机所必须掌握的专业知识。书中语言严谨但不乏幽默风趣，配以大量的照片、图示和实例程序，使读者在愉悦中完成专业知识的学习，并培养了学习嵌入式系统的兴趣。本书在讲述AVR单片机的同时，更注重于对读者学习和设计能力的启发、培养，帮助他们养成“从实践中来，到实践中去”的科学方法论，为进一步的学习创造了基础。 本书讲述浅显、内容丰富、编排合理、实例详尽。首先介绍了如何阅读器件资料的方法，然后熟悉ICCAVR集成开发环境并搭建实验开发装置，接着从实际应用出发，启发式地介绍AVR单片机的常用资源和对应软件方法，最后较为全面地补充了从事嵌入式系统开发要扩展的软件知识。 第1篇 Are you ready？ 第1章 学会阅读Datasheet 1.1 如何阅读PDF文件，如何获得Datasheet文件 1.2 Datasheet告诉我们些什么 1.3 如何看懂AVR的Datasheet 1.4 如何得到帮助 1.5 汇编语言执行时间的计算方法 1.6 ATmega48/88/168常用熔丝的作用及其配置方法 1.7 对误烧写为外部时钟模式的解锁方法 实例1 阅读74HC595 Datasheet 第2章 深入开发环境 2.1 认识ICC编译环境 2.2 事半功倍的代码生成器 2.3 ICC之不得不说的故事 2.4 AVR最小系统和下载线DIY 实例2 AVR最小系统DIY第2篇 Let\'s go！ 第3章 从跑马灯开始 3.1 输入/输出界面 3.1.1 单片机的输入/输出设备——引脚 3.1.2 “芯”里有数——数码管显示 3.1.3 单片机的输入/输出设备——从按键到键盘 3.2 用ATmega48/88/168单片机端口驱动数码管 3.3 操纵ATmega48/88/168单片机端口 3.4 端口内建上拉电阻的使用 3.5 端口位操作 实例3 跑马灯 实例4 数码管的显示（上） 实例5 数码管的显示（下） 实例6 矩阵键盘 第4章 对不起接个电话 4.1 十万火急——中断 4.2 中断的特性 4.3 使用中断时的注意事项 4.4 ATmega48/88/168单片机有哪些中断源 4.5 如何编写一个中断的服务程序代码 4.6 ATmega48/88/168单片机中断的开关控制 4.7 ATmega48/88/168中断标志位 4.8 ATmega48/88/168中断优先级 4.9 ATmega48/88/168单片机中断向量 4.10 中断与查询之争 4.11 用查询方式响应外设中断 4.12 中断误触发 4.13 前后台与原子操作 实例7 中断唤醒的键盘扫描 实例8 旋转编码器 第5章 一秒究竟有多长 5.1 单片机与时间 5.2 软件延时 5.3 不需要加载的“自由计时器” 5.4 通过重加载控制定时中断周期 5.5 使用代码生成器生成定时器1初始化代码 5.6 定时器的其他工作模式 5.7 PWM波及其应用简介 5.8 人类能看懂的电子时钟——实时时钟简介 实例9 闪烁的灯 实例10 渐明渐暗的灯 实例11 复杂闪烁控制 第6章 电量低 6.1 从猜数游戏到A/D转换器 6.2 ATmega48/88/168的A/D转换器 6.3 ATmega48/88/168单片机中与A/D相关的引脚 6.4 ATmega48/88/168单片机中与A/D相关的寄存器 6.5 使用A/D时需要注意些什么 6.6 怎样知道A/D转换完成 6.7 读取A/D的转换结果 6.8 使用代码生成器生成ADC初始化代码 6.9 书写具有工程结构的初始化代码 6.10 电量计原理概述 …… 第7章 正在过收费站 第8章 包装的学问 第9章 傻孩子求职记 第10章 MISSION UPDATE第3篇 Code Name C 第11章 朝花夕拾 第12章 指针都是纸老虎 第13章 来自身边的启示 第14章 初识嵌入式系统
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微型机算计发展概述人类从原始社会学会使用工具以来到现代社会经历了三次大的产业革命：农业革命、工业革命、信息革命。而信息革命是以计算机技术和通信技术的发展和普及为代表的。人类已进入了高速发展的现代时期。其中计算机科学和技术发展之快，是任何其他技术都无法相提并论的自从1946年美国宾夕法尼亚大学研制成功的世界上第一台电子计算机到现在已50多年的历史。计算机的发展经历了四代：第一代：电子管电路计算机，电子管数：18800个；继电器数量：5000个；耗电量：150KW；重量：30t；占地面积：150平方米；运算速度：5000次加法运算/s。第二代：晶体管电路计算机（60年代初）第三代：小规模集成电路计算机。第四代：大规模（LSI）和超大规模（VSLI）集成电路计算机。第四代计算机基本情况：运算速度为每秒几千亿次到几万亿次；从数值计算和数据处理到目前进行知识处理的人工智能阶段；计算机不仅可以处理文字、字符、图形图象信息，而且可以处理音频、视频等多媒体信息；计算机正朝着智能化和多媒体化方向发展。微型计算机的定义：以微处理器为核心，再配上半导体存储器、输入/输出接口电路、系统总线及其它支持逻辑电路组成的计算机称微型计算机。在1971年美国Intel公司首先研制成功世界上第一块微处理器芯片4004以来，差不多每隔2~3年就推出一代新的微处理器产品；如今已推出了第五代微处理器。因为微处理器是微型计算机的核心部件，它的性能在很大程度上决定了微型计算机的性能，所以微型计算机的发展是以微处理器的发展而更新换代的。微处理器和微型计算机的发展：1.第一代微处理器和微型计算机：（1971~1973年）——4位CPU和低档8位处理器，典型的产品有：Intel 4004、改进型的4040,是4位处理器，以它为核心构成的微机是MCS-4。Intel 8008是8位通用微处理器,以它为核心所构的微机是MCS-8。参数：芯片采用PMOS工艺;集成度为2000管/片;时钟频率1MHz;平均指令执行时间为20μs。2.第二代微处理器和微型计算机（1973~1978年）——成熟的8位CPU,典型的产品有：Intel 8080（1973年由Intel公司推出）MC6800 （1974年由美国Motorola推出。Z-80 （1975年由Zilog公司推出。Intel 8085 （1976年由Intel公司推出，是Intel 8080的改进型。MOS 6502，由MOS公司推出，它是IBM PC机问世之前世界上最流行的微型计算机Apple2（苹果机）的CPU。第二代微处理器的参数：芯片工艺采用NMOS工艺，集成度达到5000~9000管/片；时钟频率2~4MHz;平均指令执行时间为1~2μs；具有多种寻址方式，指令系统完善，基本指令100多条。特点：具有中断、DMA等控制功能；也考虑了兼容性、接口标准化和通用性、配套的外围电路功能和种类齐全。在软件方面：主要是汇编，还有一些简单的高级语言和操作系统。
上传时间： 2013-11-24
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用单片机制作多功能莫尔斯码电路:用单片机制作多功能莫尔斯码电路莫尔斯电码通信有着悠久的历史，尽管它已被现代通信方式所取代，但在业余无线电通信和特殊的专业场合仍具有重要的地位，这是因为等幅电码通信的抗干扰能力是其它任何一种通信方式都无法相比的。在短波波段用几瓦的功率即可进行国际间的通信，收发射设备简单易制成本低廉，所以深受业余无线电爱好者的喜爱，是业余无线电高手必备的技能。要想熟练掌握莫尔斯电码的收发技术除了持之以恒的毅力外，还需要相关的设备。设计本电路的目的就是给爱好者提供一个实用和训练的工具。 一、功能简介 本电路可以配合自动键体和手动键体，产生莫尔斯码控制信号，设有16种速度，从初学者到操作高手都能适用。监听音调也有16种,均可以通过功能键进行选择。可以按程序中设定好的呼号自动呼叫，设有听抄练习功能，听抄练习有短码和混合码两种模式，分别对10个数字和常用的38个混合码模拟随机取样，产生分组报码，供爱好者提高抄收水平之用，速度低4档的听抄练习是专为初学者所设，内容是时间间隔较长的单字符。设有PTT开关键，可以决定是否控制发射机工作，不需要反复通断控制线。无论当前处于呼叫状态还是听抄状态只要电键接点接通则自动转到人工发报程序。4分钟内不使用电路将自动关闭电源，只有按复位键才能重新开始工作。先按住听抄练习键复位则进入短码练习状态，其它功能不变。从开机到自动关机执行每个功能都有不同的莫尔斯码提示音。本电路具有较强的抗高低频干扰的能力和使用方便的大电流开关接口，以适应不同的发射设备。 二、硬件电路原理硬件电路如图1所示。设计电路的目的在于方便实用，以免在紧张的操作中失误，所以除了听抄练习键外其它键没有定义复用功能。各键的作用在图中已经标出。PTT控制在每次复位时处于关闭状态,每按动一次PTT功能键则改变一次状态，这样可以使用软件开关控制发射。 PTT处于控制状态时发光二极管随控制信号闪亮。考虑到自制设备及淘汰军用设备与高档设备控制电流的不同，PTT开关管采用了2SC2073，可以承受500mA的电流，同时还增加了无极性PTT开关电路，无论外部被控制的端口直流极性如何加到VT3的极性始终不变，供有兴趣的爱好者实验。应该注意，如果被控制的负载是感性，则电感两端必须并联续流二极管，除自制设备外成品机在这方面一般没有什么问题。手动键只有一个接点，接通后产生连续的音频和发射控制信号。在本电路中手动键的输入端是P1.5 ，程序不断检测P1.5电平，当按键按下时P1.5电平为0，程序转入手动键子程序。 自动键的接点分别接到P1.3和P1.4 ，同样当程序检测到有接点闭合时便自动产生“点”或“划”。音频信号从P输出，经VT1放大后推动扬声器发音。单片机的I/O口在输入状态下阻抗较高，容易受到高低频信号干扰，所以在每个输入端口和三极管的be端并联电阻和高频旁路电容，确保在较长的电键连线和大功率发射时电路工作稳定。图2是印刷电路版图，尺寸为110mmX85mm，扬声器用粘合剂直接粘接在电路版有铜箔的面。 三、软件设计方法 “点”时间长度是莫尔斯电码中的基本时间单位。按规定“划”的时间长度不小于三个“点”，同字符中“点”与“划”的间隔不小于一个“点”，字符之间不小于一个“划”，词与词之间不应小于五个“点”。在本程序中用条件转移指令来产生“点”时间长度。通过速度功能键功可以设置16种延时参数。用T0中断产生监听音频信号，并将中断设为优先级，保证在听觉上纯正悦耳。T1用于自动关机计时，如果不使用任何功能四分钟后将向PCON 位写1，单片机进入休眠状态,此时耗电量仅有几个微安。自动键的“点”或“划”以及手动键的连续发音都是子程序的反复调用。P1.2对地短接时自动呼叫可设定为另一内容。为了便于熟悉汇编语言的读者对发音内容进行修改，这里介绍发音字符的编码方法。莫尔斯码的信息与计算机中二进制恰好相同，我们可以用0表示“点”，用1表示“划”。提示音、自动呼叫、听抄内容等字符是预先按一定编码方式存储在程序中的常数。每个字符的莫尔斯码一般是由1至6位“点”、“划”组成，也就是发音次数最多6次。程序中每个字符占用1个字节，字符时间间隔不占用字节，但更长的延时或发音结束信息占用一个字节。我们用字节的低三位表示字节的性质，对于5次及5次以下发音的字符我们用存储器的高5位存储发音信息，发音顺序由高位至低位，用低3位存储发音次数，发音时将数据送入累加器A，先得到发音次数，然后使A左环移，对E0进行位寻址，判断是发“点”还是“划”，环移次数由发音次数决定。对于6次发音的字符不能完全按照上述编码规则，否则会出现信息重叠，如果是6次发音且最后一次是“划”我们把发音次数定义为111B，因为这时第6次位寻址得到的是1。如果第6次发音是“点”，那么这个字符的低三位定义为000B。字符间隔时间由程序自动产生，更长的时间隔或结束标志由字节低三位110B来定义，高半字节表示字符间隔的倍数，例如26H表示再加两倍时间间隔。如果字节为06H则表示读字符程序结束，返回主程序。更详细的内容不再赘述，读者可阅读源程序。四、使用注意事项手动键的操作难度相对大一些，时间节拍全由人掌握，其特点是发出的电码带有“人情味”。自动键的“点”、“划”靠电路产生，发音标准，容易操作，而且可以达到相当快的速度，长时间工作也不易疲劳。在干扰较大、信号微弱的条件下自动键码的辨别程度好于手动键码。初学者初次使用手动键练习发报要有老师指导，且不可我行我素，一旦养成不正确的手法则很难纠正。在电台上时常听到一些让对方难以抄收的电码，这可能会使对方反感而拒绝回答。使用自动键也应在一定的听抄基础上再去练习。在暂时找不老师的情况下可多练习听力，这对于今后能够发出标准正确的电码非常有益。
上传时间： 2013-10-31
上传用户：sdq_123
多路电压采集系统一、实验目的１．熟悉可编程芯片ADC0809，8253的工作过程，掌握它们的编程方法。２．加深对所学知识的理解并学会应用所学的知识，达到在应用中掌握知识的目的。 二、实验内容与要求1．基本要求通过一个A/D转换器循环采样4路模拟电压，每隔一定时间去采样一次，一次按顺序采样4路信号。A/D转换器芯片AD0809将采样到的模拟信号转换为数字信号，转换完成后，CPU读取数据转换结果，并将结果送入外设即CRT/LED显示，显示包括电压路数和数据值。2． 提高要求 (1) 可以实现循环采集和选择采集2种方式。（2）在CRT上绘制电压变化曲线。 三、实验报告要求 １．设计目的和内容 ２．总体设计 ３．硬件设计：原理图（接线图）及简要说明 ４．软件设计框图及程序清单５．设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法） 四、总体设计设计思路如下：1) 4路模拟电压信号通过4个电位器提供0-5V的电压信号。2) 选择ADC0809芯片作为A/D转换器，4路输入信号分别接到ADC0809的IN0—IN4通道，每隔一定的时间采样一次，采完一路采集下一路，4路电压循环采集。3) 利用3个LED数码管显示数据，1个数码管用来显示输入电压路数，3个数码管用来显示电压采样值。4) 延时由8253定时/计数器来实现。 五、硬件电路设计根据设计思路，硬件主要利用了微机实验平台上的ADC0809模数转换器、8253定时/计数器以及LED显示输出等模块。电路原理图如下：1．基本接口实验板部分1) 电位计模块，4个电位计输出4路1－5V的电压信号。2) ADC0809模数转换器，将4路电压信号接到IN0－IN3，ADD_A、ADD_B、ADD_C分别接A0、A1、A2，CS_AD接CS0时，4个采样通道对应的地址分别为280H—283H。3) 延时模块，8253和8255组成延时电路。8255的PA0接到8253的OUT0，程序中查询计数是否结束。硬件电路图如图1所示。 图1 基本实验板上的电路图实验板上的LED显示部分实验板上主要用到了LED数码管显示电路，插孔CS1用于数码管段码的输出选通，插孔CS2用于数码管位选信号的输出选通。电路图如图2所示。
上传时间： 2013-11-06
上传用户：sunchao524
这里介绍的一款多功能编程器，功能强大，支持大多数常用的EPROM, EEPROM, FLASH, I2C,PIC, MCS-51,AVR, 93Cxx等系列芯片（超过400种）。硬件成本较低，性价比很高。既适合于电子和电脑爱好者使用，也适合家电维修人员维修家电和单片机开发人员使用。图1为多功能编程器的主机，中间是32脚ZIF(零插力)锁紧插座, 用于27系列、28系列、29系列、39/49系列等BIOS芯片。左边是25芯并口插座，通过并口电缆连接计算机并口。左下方是电源插座。32脚ZIF插座下方是12位的DIP开关，对EPROM芯片进行读写等操作前，需将此开关拨至相应位置。具体开关位置可以参照软件提示。锁紧插座右侧依次排列3个DIP8插座和一个DIP18插座，分别用于25系列、24系列、93系列存储器和PIC系列单片机等；绿色电源指示灯（Power）用于指示编程器电源状态；红色指示灯（Vpp）用于指示芯片Vpp电源状态；黄色指示灯（Vcc）用于指示芯片编程状态。 一、 主要功能： ★ 可用此编程器升级、维修电脑主板，显卡等BIOS芯片。可支持3.3V低电压BIOS芯片。 ★ 用来写网卡启动芯片:用于组建无盘站写网卡启动芯片或制作硬盘还原卡等。 ★ 可用于复印机、传真机、打印机主板维护和维修。★ 可用于读写用来写汽车仪表、安全气囊、里程表数据。★ 可用于维修显示器、彩电、VCD、DVD 上面的存储芯片。可修改开机画面。 ★ 用来开发单片机: 通过添加不同适配器，可以支持 MCS-51 系列, AVR 系列和 PIC 系列的MCU。 ★ 用来写大容量存储芯片:大容量的存储芯片,一般在卫星接收机上使用较多,可以用编程器直接来升级或改写。 二、电路简介图2是这台编程器的完整电路图，可以看到编程器电路由完全分离的两部分组成：串行部分和并行EPROM部分电路。限于篇幅，原理部分不再详述。对原理感兴趣的读者可以参考本文配套文件包中的“电路原理参考.PDF”文件。图2三、电路板设计与制作 图3是编程器参考元件布局图，双面PCB尺寸为160X100毫米,厚度1.6毫米。具体的PCB设计可以参考配套文件中的“PCB参考设计.PDF”。这个文件中包括电路板的顶层和低层布线和顶层丝印层。如果业余自制电路板，建议使用双面感光电路板制作，以确保精度。
标签： 多功能编程器
上传时间： 2013-10-14
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本文档将深入介绍内部时钟源模块（Internal ClockSource， ICS），该模块可以在部分HCS08 系列微控制器中找到。对HCS08 MCU 来说， ICS 模块不但是一个非常灵活的时钟源，而且对于该系列中更小、更低成本的MCU来说非常经济。ICS 包括锁频环、内部时钟参考、外部振荡器和时钟选择子模块。这些子模块组合可以提供多种时钟模式和频率，以满足任何应用的需要。本应用笔记详细描述ICS 的7 种工作模式、ICS 模块与其他HCS08 MCU 的内部时钟发生器（Internal ClockGenerator， ICG）模块作比较、ICS 模块从不同低功耗模式下恢复的特性及内部时钟参考的校准方法。
上传时间： 2013-11-08
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有两种方式可以让设备和应用程序之间联系：1. 通过为设备创建的一个符号链；2. 通过输出到一个接口WDM驱动程序建议使用输出到一个接口而不推荐使用创建符号链的方法。这个接口保证PDO的安全，也保证安全地创建一个惟一的、独立于语言的访问设备的方法。一个应用程序使用Win32APIs来调用设备。在某个Win32 APIs和设备对象的分发函数之间存在一个映射关系。获得对设备对象访问的第一步就是打开一个设备对象的句柄。 用符号链打开一个设备的句柄为了打开一个设备，应用程序需要使用CreateFile。如果该设备有一个符号链出口，应用程序可以用下面这个例子的形式打开句柄：hDevice = CreateFile("\\\\.\\OMNIPORT3", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_READ, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL ,NULL);文件路径名的前缀“\\.\”告诉系统本调用希望打开一个设备。这个设备必须有一个符号链，以便应用程序能够打开它。有关细节查看有关Kdevice和CreateLink的内容。在上述调用中第一个参数中前缀后的部分就是这个符号链的名字。注意：CreatFile中的第一个参数不是Windows 98/2000中驱动程序(.sys文件)的路径。是到设备对象的符号链。如果使用DriverWizard产生驱动程序，它通常使用类KunitizedName来构成设备的符号链。这意味着符号链名有一个附加的数字，通常是0。例如：如果链接名称的主干是L“TestDevice”那么在CreateFile中的串就该是“\\\\.\\TestDevice0”。如果应用程序需要被覆盖的I/O，第六个参数(Flags)必须或上FILE_FLAG_OVERLAPPED。 使用一个输出接口打开句柄用这种方式打开一个句柄会稍微麻烦一些。DriverWorks库提供两个助手类来使获得对该接口的访问容易一些，这两个类是CDeviceInterface, 和 CdeviceInterfaceClass。CdeviceInterfaceClass类封装了一个设备信息集，该信息集包含了特殊类中的所有设备接口信息。应用程序能有用CdeviceInterfaceClass类的一个实例来获得一个或更多的CdeviceInterface类的实例。CdeviceInterface类是一个单一设备接口的抽象。它的成员函数DevicePath()返回一个路径名的指针，该指针可以在CreateFile中使用来打开设备。下面用一个小例子来显示这些类最基本的使用方法：extern GUID TestGuid;HANDLE OpenByInterface( GUID* pClassGuid, DWORD instance, PDWORD pError){ CDeviceInterfaceClass DevClass(pClassGuid, pError); if (*pError != ERROR_SUCCESS) return INVALID_HANDLE_VALUE; CDeviceInterface DevInterface(&DevClass, instance, pError); if (*pError != ERROR_SUCCESS) return INVALID_HANDLE_VALUE; cout << "The device path is " << DevInterface.DevicePath() << endl; HANDLE hDev; hDev = CreateFile( DevInterface.DevicePath(), GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL ); if (hDev == INVALID_HANDLE_VALUE) *pError = GetLastError(); return hDev;} 在设备中执行I/O操作一旦应用程序获得一个有效的设备句柄，它就能使用Win32 APIs来产生到设备对象的IRPs。下面的表显示了这种对应关系。Win32 API DRIVER_FUNCTION_xxxIRP_MJ_xxx KDevice subclass member function CreateFile CREATE Create ReadFile READ Read WriteFile WRITE Write DeviceIoControl DEVICE_CONTROL DeviceControl CloseHandle CLOSECLEANUP CloseCleanUp 需要解释一下设备类成员的Close和CleanUp：CreateFile使内核为设备创建一个新的文件对象。这使得多个句柄可以映射同一个文件对象。当这个文件对象的最后一个用户级句柄被撤销后，I/O管理器调用CleanUp。当没有任何用户级和核心级的对文件对象的访问的时候，I/O管理器调用Close。如果被打开的设备不支持指定的功能，则调用相应的Win32将引起错误（无效功能）。以前为Windows95编写的VxD的应用程序代码中可能会在打开设备的时候使用FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE属性。在Windows NT/2000中，建议不要使用这个属性，因为它将导致没有特权的用户企图打开这个设备，这是不可能成功的。I/O管理器将ReadFile和WriteFile的buff参数转换成IRP域的方法依赖于设备对象的属性。当设备设置DO_DIRECT_IO标志，I/O管理器将buff锁住在存储器中，并且创建了一个存储在IRP中的MDL域。一个设备可以通过调用Kirp::Mdl来存取MDL。当设备设置DO_BUFFERED_IO标志，设备对象分别通过KIrp::BufferedReadDest或 KIrp::BufferedWriteSource为读或写操作获得buff地址。当设备不设置DO_BUFFERED_IO标志也不设置DO_DIRECT_IO，内核设置IRP 的UserBuffer域来对应ReadFile或WriteFile中的buff参数。然而，存储区并没有被锁住而且地址只对调用进程有效。驱动程序可以使用KIrp::UserBuffer来存取IRP域。对于DeviceIoControl调用，buffer参数的转换依赖于特殊的I/O控制代码，它不在设备对象的特性中。宏CTL_CODE（在winioctl.h中定义）用来构造控制代码。这个宏的其中一个参数指明缓冲方法是METHOD_BUFFERED, METHOD_IN_DIRECT, METHOD_OUT_DIRECT, 或METHOD_NEITHER。下面的表显示了这些方法和与之对应的能获得输入缓冲与输出缓冲的KIrp中的成员函数：Method Input Buffer Parameter Output Buffer Parameter METHOD_BUFFERED KIrp::IoctlBuffer KIrp::IoctlBuffer METHOD_IN_DIRECT KIrp::IoctlBuffer KIrp::Mdl METHOD_OUT_DIRECT KIrp::IoctlBuffer KIrp::Mdl METHOD_NEITHER KIrp::IoctlType3InputBuffer KIrp::UserBuffer 如果控制代码指明METHOD_BUFFERED，系统分配一个单一的缓冲来作为输入与输出。驱动程序必须在向输出缓冲放数据之前拷贝输入数据。驱动程序通过调用KIrp::IoctlBuffer获得缓冲地址。在完成时，I/O管理器从系统缓冲拷贝数据到提供给Ring 3级调用者使用的缓冲中。驱动程序必须在结束前存储拷贝到IRP的Information成员中的数据个数。如果控制代码不指明METHOD_IN_DIRECT或METHOD_OUT_DIRECT，则DeviceIoControl的参数呈现不同的含义。参数InputBuffer被拷贝到一个系统缓冲，这个缓冲驱动程序可以通过调用KIrp::IoctlBuffer。参数OutputBuffer被映射到KMemory对象，驱动程序对这个对象的访问通过调用KIrp::Mdl来实现。对于METHOD_OUT_DIRECT，调用者必须有对缓冲的写访问权限。注意，对METHOD_NEITHER，内核只提供虚拟地址；它不会做映射来配置缓冲。虚拟地址只对调用进程有效。这里是一个用METHOD_BUFFERED的例子：首先，使用宏CTL_CODE来定义一个IOCTL代码：#define IOCTL_MYDEV_GET_FIRMWARE_REV \CTL_CODE (FILE_DEVICE_UNKNOWN,0,METHOD_BUFFERED,FILE_ANY_ACCESS)现在使用一个DeviceIoControl调用：BOOLEAN b;CHAR FirmwareRev[60];ULONG FirmwareRevSize;b = DeviceIoControl(hDevice, IOCTL_MYDEV_GET_VERSION_STRING, NULL, // no input 注意，这里放的是包含有执行操作命令的字符串指针 0, FirmwareRev, //这里是output串指针，存放从驱动程序中返回的字符串。sizeof(FirmwareRev),& FirmwareRevSize, NULL // not overlapped I/O );如果输出缓冲足够大，设备拷贝串到里面并将拷贝的资结束设置到FirmwareRevSize中。在驱动程序中，代码看起来如下所示：const char* FIRMWARE_REV = "FW 16.33 v5";NTSTATUS MyDevice::DeviceControl( KIrp I ){ ULONG fwLength=0; switch ( I.IoctlCode() ) { case IOCTL_MYDEV_GET_FIRMWARE_REV: fwLength = strlen(FIRMWARE_REV)+1; if (I.IoctlOutputBufferSize() >= fwLength) { strcpy((PCHAR)I.IoctlBuffer(),FIRMWARE_REV); I.Information() = fwLength; return I.Complete(STATUS_SUCCESS); } else { } case . . . } }
上传时间： 2013-10-17
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