摘要:为解决采用原子力显微镜(AFM)系统进行纳米机械性能测试中存在的不能够直接获得载荷?压深曲线以及不能够随意改变加载、保载、卸载时间等问题,对AFM系统进行了改造,开发了一套基于单片机的信号输入输出模块。将该模块与AFM控制系统相联,形成新的纳米机械性能测试系统。该系统信号输出精度为0.15mV,信号采集精度为0.3mV,工作台的移动灵敏度为1.53nm,可以动态改变垂直载荷,并实时获得载荷?压深曲线。通过单片机设置模拟信号的输出速率可以实现加载、保载和卸载速率的改变;结合二维微动精密工作台,可以实现较大范围内高精度的点阵压痕测试。通过在聚碳酸酯、聚二甲基硅氧烷等材料表面进行实验测试表明:该系统可以高速高精度地测量样品的纳米机械性能参数,包括对样品进行纳米压痕测试和对样品的纯弹性变形过程进行检测,如聚二甲基硅氧烷或者各种微梁等微小构件。关 键 词:原子力显微镜(AFM);单片机;纳米机械性能;载荷-压深曲线
上传时间: 2013-10-18
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通过结合51LPC微控制器和BTA2xx三端双向可控硅Philips半导体使阻性和容性负载的控制更容易这个通用的一对所有控制解决方案覆盖了低功耗高感性的负载如螺线管阀门和同步电机到以主电压供电的高功耗阻性负载如电机和电热器这个两芯片解决方案性能的核心是检测负载电流过零的专利技术使用该技术不需要在负载电路上连接旁路电阻这样不但简化了设计而且降低了整个系统的成本这个简单的微控制器三端双向可控硅的组合向设计者提供了一个有效可编程的解决方法而且电磁干扰最小最小门脉冲持续时间的自动应用可以实现任何负载下的锁定由于使用较低的电源电流因此只需要一个阻性或R-C 的主分支电源附加的增值特性可以更容易地实现遥控软启动错误管理和使用三端双向可控硅监控的负载电流管理将传感器连接到模拟或数字输入也为整个系统提供了智能的闭环控制
上传时间: 2013-11-17
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AVR单片机技术原理 AVR单片机介绍 单片机又称单片微控制器,它是把一个计算机系统集成到一个芯片上,概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。单片机技术是计算机技术的一个分支,是简易机器人的核心元件。 1997年,由ATMEL公司挪威设计中心的A先生与V先生利用ATMEL公司的Flash新技术, 共同研发出RISC精简指令集的高速8位单片机,简称AVR。[编辑本段]AVR单片机的优势特征 单片机已广泛地应用于军事、工业、家用电器、智能玩具、便携式智能仪表和机器人制作等领域,使产品功能、精度和质量大幅度提升,且电路简单,故障率低,可靠性高,成本低廉。单片机种类很多,在简易机器人制作和创新中,为什么选用AVR单片机呢? 一、简便易学,费用低廉 首先,对于非专业人员来说,选择AVR单片机的最主要原因,是进入AVR单片机开发的门槛非常低,只要会操作电脑就可以学习AVR单片机的开发。单片机初学者只需一条ISP下载线,把编辑、调试通过的软件程序直接在线写入AVR单片机,即可以开发AVR单片机系列中的各种封装的器件。AVR单片机因此在业界号称“一线打天下”。 其次,AVR单片机便于升级。AVR程序写入是直接在电路板上进行程序修改、烧录等操作,这样便于产品升级。 再次,AVR单片机费用低廉。学习AVR单片机可使用ISP在线下载编程方式(即把PC机上编译好的程序写到单片机的程序存储器中),不需购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等,即可进行所有AVR单片机的开发应用,这可节省很多开发费用。程序存储器擦写可达10000次以上,不会产生报废品。 二、高速、低耗、保密 首先,AVR单片机是高速嵌入式单片机: 1、AVR单片机具有预取指令功能,即在执行一条指令时,预先把下一条指令取进来,使得指令可以在一个时钟周期内执行。 2、多累加器型,数据处理速度快。AVR单片机具有32个通用工作寄存器,相当于有32条立交桥,可以快速通行。 3、中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址,可快速响应中断。 其次,AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况,WDT关闭时为100nA,更适用于电池供电的应用设备。有的器件最低1.8 V即可工作。 再次,AVR单片机保密性能好。它具有不可破解的位加密锁Lock Bit技术,保密位单元深藏于芯片内部,无法用电子显微镜看到。 三、I/O口功能强,具有A/D转换等电路 1. AVR单片机的I/O口是真正的I/O口,能正确反映I/O口输入/输出的真实情况。工业级产品,具有大电流(灌电流)10~40 mA,可直接驱动可控硅SCR或继电器,节省了外围驱动器件。 2. AVR单片机内带模拟比较器,I/O口可用作A/D转换,可组成廉价的A/D转换器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。 3. 部分AVR单片机可组成零外设元件单片机系统,使该类单片机无外加元器件即可工作,简单方便,成本又低。 4. AVR单片机可重设启动复位,以提高单片机工作的可靠性。有看门狗定时器实行安全保护,可防止程序走乱(飞),提高了产品的抗干扰能力。 四、有功能强大的定时器/计数器及通讯接口 定时/计数器T/C有8位和16位,可用作比较器。计数器外部中断和PWM(也可用作D/A)用于控制输出,某些型号的AVR单片机有3~4个PWM,是作电机无级调速的理想器件。 AVR单片机有串行异步通讯UART接口,不占用定时器和SPI同步传输功能,因其具有高速特性,故可以工作在一般标准整数频率下,而波特率可达576K。
上传时间: 2013-10-18
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MPLAB C18使用指南 简介本文档论述MPLAB® C18 编译器的技术细节,并讲解MPLAB C18 编译器的所有功能。 这里假定读者已经具备如下基本素质:• 知道如何编写C 程序• 知道如何使用MPLAB 集成开发环境创建和调试项目• 已经阅读并理解了所使用单片机的数据手册 文档内容编排如下:• 第1 章:简介 — 提供对MPLAB C18 编译器的概述以及有关调用编译器的信息。• 第2 章:语法说明 — 论述MPLAB C18 编译器与ANSI 标准的不同之处。• 第3 章:运行时模型 — 论述MPLAB C18 编译器如何利用 PIC18 PICmicro® 单片机的资源。• 第4 章:优化 — 论述MPLAB C18 编译器执行的优化功能。• 第5 章:示例应用程序 — 给出一个示例应用程序,并就本用户指南中论述的各主题,对源代码进行了说明。• 附录A:COFF 文件格式 — 详细阐述了Microchip 的COFF 格式。• 附录B:采用ANSI 定义的方式 — 论述按照ANSI 标准的要求,MPLAB C18 实现所定义的执行方式。• 附录C:命令行概述 — 列出了命令行选项以及论述每个命令行选项的参考章节。• 附录D:MPLAB C18 诊断 — 列出了错误、警告和消息。• 附录E:扩展模式 — 论述非扩展模式和扩展模式之间的区别。
上传时间: 2013-10-30
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单片机原理和接口技术 什么是单片机??=计算机是:一种能够按照指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备。它由多个零配件组成,如CPU、主板、内存、电源、显卡等
上传时间: 2013-11-20
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Keil C51使用详解Keil C51 是美国Keil Software 公司出品的51 系列兼容单片机C 语言软件开发系统,与汇编相比,C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。用过汇编语言后再使用C 来开发,体会更加深刻。Keil C51 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具,全Windows界面。另外重要的一点,只要看一下编译后生成的汇编代码,就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。下面详细介绍 Keil C51 开发系统各部分功能和使用。第二节 Keil C51 单片机软件开发系统的整体结构C51 工具包的整体结构,如图(1)所示,其中uVision 与Ishell 分别是C51 forWindows 和for Dos 的集成开发环境(IDE),可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE 本身或其它编辑器编辑C 或汇编源文件。然后分别由C51 及A51 编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51 创建生成库文件,也可以与库文件一起经L51 连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS 文件由OH51 转换成标准的Hex 文件,以供调试器dScope51 或tScope51 使用进行源代码级调试,也可由仿真器使用直接对目标板进行调试,也可以直接写入程序存贮器如EPROM 中。图(1) C51 工具包整体结构图第三节 Keil C51 工具包的安装81. C51 for Dos在 Windows 下直接运行软件包中DOS\C51DOS.exe 然后选择安装目录即可。完毕后欲使系统正常工作须进行以下操作(设C:\C51 为安装目录):修改 Autoexec.bat,加入path=C:\C51\BinSet C51LIB=C:\C51\LIBSet C51INC=C:\C51\INC然后运行Autoexec.bat2. C51 for Windows 的安装及注意事项:在 Windows 下运行软件包中WIN\Setup.exe,最好选择安装目录与C51 for Dos相同,这样设置最简单(设安装于C:\C51 目录下)。然后将软件包中crack 目录中的文件拷入C:\C51\Bin 目录下。第四节 Keil C51 工具包各部分功能及使用简介1. C51 与A51(1) C51C51 是C 语言编译器,其使用方法为:C51 sourcefile[编译控制指令]或者 C51 @ commandfile其中 sourcefile 为C 源文件(.C)。大量的编译控制指令完成C51 编译器的全部功能。包控C51 输出文件C.LST,.OBJ,.I 和.SRC 文件的控制。源文件(.C)的控制等,详见第五部分的具体介绍。而 Commandfile 为一个连接控制文件其内容包括:.C 源文件及各编译控制指令,它没有固定的名字,开发人员可根据自己的习惯指定,它适于用控制指令较多的场合。(2) A51A51 是汇编语言编译器,使用方法为:9A51 sourcefile[编译控制指令]或 A51 @ commandfile其中sourcefile 为汇编源文件(.asm或.a51),而编译控制指令的使用与其它汇编如ASM语言类似,可参考其他汇编语言材料。Commandfile 同C51 中的Commandfile 类似,它使A51 使用和修改方便。2. L51 和BL51(1) L51L51 是Keil C51 软件包提供的连接/定位器,其功能是将编译生成的OBJ 文件与库文件连接定位生成绝对目标文件(.ABS),其使用方法为:L51 目标文件列表[库文件列表] [to outputfile] [连接控制指令]或 L51 @Commandfile源程序的多个模块分别经 C51 与A51 编译后生成多个OBJ 文件,连接时,这些文件全列于目标文件列表中,作为输入文件,如果还需与库文件(.LiB)相连接,则库文件也必须列在其后。outputfile 为输文件名,缺少时为第一模块名,后缀为.ABS。连接控制指令提供了连接定位时的所有控制功能。Commandfile 为连接控制文件,其具体内容是包括了目标文件列表,库文件列表及输出文件、连接控制命令,以取代第一种繁琐的格式,由于目标模块库文件大多不止1 个,因而第2 种方法较多见,这个文件名字也可由使用者随意指定。(2) Bl51BL51 也是C51 软件包的连接/定位器,其具有L51 的所有功能,此外它还具有以下3 点特别之处:a. 可以连接定位大于64kBytes 的程序。b. 具有代码域及域切换功能(CodeBanking & Bank Switching)c. 可用于RTX51 操作系统RTX51 是一个实时多任务操作系统,它改变了传统的编程模式,甚至不必用main( )函数,单片机系统软件向RTOS 发展是一种趋势,这种趋势对于186 和38610及68K 系列CPU 更为明显和必须,对8051 因CPU 较为简单,程序结构等都不太复杂,RTX51 作用显得不太突出,其专业版软件PK51 软件包甚至不包括RTX51Full,而只有一个RTX51TINY 版本的RTOS。RTX51 TINY 适用于无外部RAM 的单片机系统,因而可用面很窄,在本文中不作介绍。Bank switching 技术因使用很少也不作介绍。3. DScope51,Tscope51 及Monitor51(1) dScope51dScope51 是一个源级调试器和模拟器,它可以调试由C51 编译器、A51 汇编器、PL/M-51 编译器及ASM-51 汇编器产生的程序。它不需目标板(for windows 也可通过mon51 接目标板),只能进行软件模拟,但其功能强大,可模拟CPU 及其外围器件,如内部串口,外部I/O 及定时器等,能对嵌入式软件功能进行有效测试。
上传时间: 2013-11-01
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NXP半导体设计的LPC3000系列ARM芯片,适用于要求高性能和低功耗结合的嵌入式应用中。 NXP通过使用90纳米的处理技术,将一个带有矢量浮点协处理器的ARM926EJ-S CPU内核与一系列包括USB On-The-Go在内的标准外设结合起来,从而实现LPC3000的性能目标。LPC3000系列ARM可工作在高于266MHz的CPU频率下。ARM926EJ-S CPU内核加入5级流水处理并采用哈佛结构。该内核还具有一个完整的存储器管理单元(MMU),以提供支持现代操作系统多程序设计所需的虚拟存储器功能。ARM926EJ-S CPU内核还包含了带有单周期MAC操作的一系列DSP指令扩展,以及Jazelle Java字节代码执行。NXP实现的器件具有一个32kB指令高速缓存和32kB数据高速缓存。
上传时间: 2013-11-20
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HCS12微控制器MC9S12DP256 第一步: 1) HCS12 技术概述2) Operating Modes工作模式3) Resource Mapping资源映射4) External Bus Interface外部总线接口5) Port Integration Module端口集成模块6) Background Debug Mode背景调试模块
上传时间: 2013-12-20
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Atmel 20LIN系统基础芯片技术手册:做为低成本汽车系统,LIN 总线已在汽车工业中建立起了它的地位。当前一些OEM 商正计划大量带有一个主LIN 节点和几个LIN 从节点的应用方案,例如车镜控制、座位调节、空调或仪表电子等。一般说来,所有这些应用包括的内容除LIN 收发器外,还包括诸如微控制器、调压器和看门狗这些基本功能器件。在多种不同的应用方案中对这个基本功能器件的要求是极其相似的。另一方面,对于象开关或桥式驱动器这类致动器的需求则大大依赖于采用它们的应用方案。这种情况对于传感器接口也是正确的
上传时间: 2013-10-13
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基于M CORE微控制器的嵌入式系统从应用的角度出发,全面介绍了构成嵌人式系统的微控制器的结构和常用支撑硬件的原理以及设计开发方法。本书共 24章,分为3大部分。第 1部分(第 1~14章)介绍具有 32位 RISC CPU核的M·CORE微控制器的结构及原理,按模块分章,对各功能模块的原理及使用方法都有详尽的讲解。众所周知,微控制器种类繁多,虽然不同种类微控制器的CPU及内部功能模块有所不同,但基本原理(尤其是一些通用的功能)是一致的。第2部分(第15—19章)介绍嵌入式系统常用外围电路的原理及设计和使用方法,包括有:异步串行接口的互连及应用举例、同步串行总线及应用举例、液晶显示模块、液晶控制器、触摸屏及触摸屏控制器和各类存储器的应用举例。第3部分(第20—24章)介绍嵌人式系统的开发环境与软件开发,在讨论嵌人式系统软件开发的一般过程和开发工具需求的基础上,介绍M·CORE软件开发支持工具集、MMC2107微控制器评估板、M·CORE常用工具软件、QodeWarrior集成开发环境IDE及M·CORE的基本程序设计技术。 第1部分 M·COREM控制器的结构及原理 第1章 微控制器及其应用技术概述 1.1 微控制器的特点 1.2 微控制器技术的发展 1.3 M·CORE系列微控制器 l.3.1 MMC2107的特点及组成 1.3.2 MMC2107的引脚描述 1.3.3 MMC2107的系统存储器地址映射 第2章 M·CORE M210中央处理单元(CPU) 2.1 M·CORE处理器综述 2.1.1 M·CORE处理器的微结构 2.1.2 M·CORE处理器的编程模型 2.1.3 M·CORE的数据格式 2.1.4 M·CORE处理器的寄存器 2.2 M·CORE处理器指令系统简述 2. 2.l 指令类型和寻址方式
上传时间: 2013-10-28
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