目前符合0sEK/VDx规范和CAN总线标准的分布式应用正逐渐成为汽车电子主流。为提高这类应用的性能和可靠性,迫切需要一个对多节点的分布式控制系统进行在线测试和性能评价的开发工具和平台。将对如何在CAN网络环境下构造一个开放的符合OSEK/VDX规范的分布式汽车电子开发平台及其测试与诊断方法进行探讨,以便支持用户分布式应用开发的在线测试和修正。关键词:汽车电子;OSEK/VDX;ORTI;ECU;分布式诊断
上传时间: 2013-10-15
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在确定采用CAN总线作为系统的通讯标准后,如何选择合适的处理器芯片就将成为很重要的问题,是采用内部带有CAN控制器的单片机,还是采用SJA1000等片外CAN控制器,采用的芯片是否能满足系弘的实时性要求。
上传时间: 2013-10-26
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3.1 总线与接口概述 3.1.1 总线和接口及其标准的概念 总线:是在模块和模块之间或设备与设备之间的一组进行互连和传输信息的信号线,信息包括指令、数据和地址。 总线标准 指芯片之间、扩展卡之间以及系统之间,通过总线进行连接和传输信息时,应该遵守的一些协议与规范。 接口标准 外设接口的规范,涉及接口信号线定义、信号传输速率、传输方向和拓扑结构,以及电气特性和机械特性等多个方面。 3.1.2 总线的分类 1) 按总线功能或信号类型划分为: 数据总线:双向三态逻辑,线宽表示了总线数据传输的能力。地址总线:单向三态逻辑,线宽决定了系统的寻址能力。控制总线:就某根来说是单向或双向。控制总线最能体现总线特点,决定总线功能的强弱和适应性。2) 按总线的层次结构分为: CPU总线:微机系统中速度最快的总线,主要在CPU内部,连接CPU内部部件,在CPU周围的小范围内也分布该总线,提供系统原始的控制和命令。局部总线:在系统总线和CPU总线之间的一级总线,提供CPU和主板器件之间以及CPU到高速外设之间的快速信息通道。系统总线:也称为I/O总线,是传统的通过总线扩展卡连接外部设备的总线。由于速度慢,其功能已经被局部总线替代。通信总线:也称为外部总线,是微机与微机,微机与外设之间进行通信的总线。3.1.3 总线的主要性能参数1.总线频率:MHz表示的工作频率,是总线速率的一个重要参数。2.总线宽度:指数据总线的位数。3.总线的数据传输率 总线的数据传输率=(总线宽度/8位)×总线频率 例:PCI总线的总线频率为33.3MHz,总线宽度为64位的情况下,总线数据传输率为266MB/s 。
上传时间: 2013-11-17
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简要介绍了CAN总线技术与USB总线技术的特点,给出了通过将两特点相结合,并选用微控制器AT89C52尧USB控制芯片CH372和独立CAN控制芯片SJA1000实现USB-CAN数据传输系统的设计方案遥该系统不但能实现CAN总线与USB总线之间的数据转化,并可在两台主机配合下完成两个节点之间数据的透明传输。关键词 通用串行总线USB CAN总线 数据通信
上传时间: 2013-10-15
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通用的多电源总线,如VME、VXI 和PCI 总线,都可提供功率有限的3.3V、5V 和±12V(或±24V)电源,如果在这些系统中添加设备(如插卡等),则需要额外的3.3V或5V电源,这个电源通常由负载较轻的-12V电源提供。图1 电路,将-12V 电压升压到15.3V(相对于-12V 电压),进而得到3.3V 的电源电压,输出电流可达300mA。Q2 将3.3V 电压转换成适当的电压(-10.75V)反馈给IC1 的FB 引脚,PWM 升压控制器可提供1W 的输出功率,转换效率为83%。整个电路大约占6.25Cm2的线路板尺寸,适用于依靠台式PC机电源供电,需要提供1W输出功率的应用,这种应用中,由于-12V总线电压限制在1.2W以内,因此需要保证高于83%的转换效率。由于限流电阻(RSENSE)将峰值电流限制在120mA,N 沟道MOSFET(Q1)可选用廉价的逻辑电平驱动型场效应管,R1、R2 设置输出电压(3.3V 或5V)。IC1 平衡端(Pin5)的反馈电压高于PGND引脚(Pin7)1.25V,因此:VFB = -12V + 1.25V = - 10.75V选择电阻R1后,可确定:I2 = 1.25V / R1 = 1.25V / 12.1kΩ = 103μA可由下式确定R2:R2 = (VOUT - VBE)/ I2 =(3.3V - 0.7V)/ 103μA = 25.2 kΩ图1 中,IC1 的开关频率允许通过外部电阻设置,频率范围为100kHz 至500kHz,有利于RF、数据采集模块等产品的设计。当选择较高的开关频率时,能够保证较高的转换效率,并可选用较小的电感和电容。为避免电流倒流,可在电路中增加一个与R1串联的二极管。
上传时间: 2013-10-17
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计算机部件要具有通用性,适应不同系统与不同用户的需求,设计必须模块化。计算机部件产品(模块)供应出现多元化。模块之间的联接关系要标准化,使模块具有通用性。模块设计必须基于一种大多数厂商认可的模块联接关系,即一种总线标准。总线的标准总线是一类信号线的集合是模块间传输信息的公共通道,通过它,计算机各部件间可进行各种数据和命令的传送。为使不同供应商的产品间能够互换,给用户更多的选择,总线的技术规范要标准化。总线的标准制定要经周密考虑,要有严格的规定。总线标准(技术规范)包括以下几部分:机械结构规范:模块尺寸、总线插头、总线接插件以及按装尺寸均有统一规定。功能规范:总线每条信号线(引脚的名称)、功能以及工作过程要有统一规定。电气规范:总线每条信号线的有效电平、动态转换时间、负载能力等。总线的发展情况S-100总线:产生于1975年,第一个标准化总线,为微计算机技术发展起到了推动作用。IBM-PC个人计算机采用总线结构(Industry Standard Architecture, ISA)并成为工业化的标准。先后出现8位ISA总线、16位ISA总线以及后来兼容厂商推出的EISA(Extended ISA)32位ISA总线。为了适应微处理器性能的提高及I/O模块更高吞吐率的要求,出现了VL-Bus(VESA Local Bus)和PCI(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线。适合小型化要求的PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)总线,用于笔记本计算机的功能扩展。总线的指标计算机主机性能迅速提高,各功能模块性能也要相应提高,这对总线性能提出更高的要求。总线主要技术指标有几方面:总线宽度:一次操作可以传输的数据位数,如S100为8位,ISA为16位,EISA为32位,PCI-2可达64位。总线宽度不会超过微处理器外部数据总线的宽度。总数工作频率:总线信号中有一个CLK时钟,CLK越高每秒钟传输的数据量越大。ISA、EISA为8MHz,PCI为33.3MHz, PCI-2可达达66.6MHz。单个数据传输周期:不同的传输方式,每个数据传输所用CLK周期数不同。ISA要2个,PCI用1个CLK周期。这决定总线最高数据传输率。5. 总线的分类与层次系统总线:是微处理器芯片对外引线信号的延伸或映射,是微处理器与片外存储器及I/0接口传输信息的通路。系统总线信号按功能可分为三类:地址总线(Where):指出数据的来源与去向。地址总线的位数决定了存储空间的大小。系统总线:数据总线(What)提供模块间传输数据的路径,数据总线的位数决定微处理器结构的复杂度及总体性能。控制总线(When):提供系统操作所必需的控制信号,对操作过程进行控制与定时。扩充总线:亦称设备总线,用于系统I/O扩充。与系统总线工作频率不同,经接口电路对系统总统信号缓冲、变换、隔离,进行不同层次的操作(ISA、EISA、MCA)局部总线:扩充总线不能满足高性能设备(图形、视频、网络)接口的要求,在系统总线与扩充总线之间插入一层总线。由于它经桥接器与系统总线直接相连,因此称之为局部总线(PCI)。
上传时间: 2013-11-09
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单片机原理及系统设计8×C552是Philips公司的8位高性能增强型单片机,是在MCS-51单片机基础上增加了A/D、D/A、捕捉输入/定时输出、I2C总线接口和监视定时器(Watchdog Timer)等功能,是目前世界上最新型的8位单片机之一。8×C552和MCS-51有相同的指令系统,并在其他功能上与MCS-51完全兼容。本书仍以MCS-51为主线组织教学内容,在MCS-51的组成原理、指令系统、汇编语言程序设计、系统扩张、中断系统和接口等方面保留了第1版的特点,同时也对8×C552的新增功能做了详细叙述和分析,并伴以应用实例。全书共分11章,每章末尾都附有一定数量习题与思考题。本书内容自成体系、结构紧凑、前后呼应、语言通俗,因而具有一定的先进性、系统性和实用性。第1章 微型计算机基础 1.1 微型计算机数制及其转换 1.1.1 微型计算机的数制 1.1.2 微型计算机数制间数的转换 1.2 微型计算机的二进制数运算 1.2.1 算术运算 1.2.2 逻辑运算 1.3 微型计算机码制和编码 1.3.1 微型计算机中数的表示方法 1.3.2 微型计算机的原码、反码和补码 1.3.3 微型计算机的二进制编码 1.4 微型计算机组成原理 1.4.1 微型计算机的基本结构 1.4.2 微型计算机的基本原理 1.4.3 微型计算机系统的组成 1.5 单片微型计算机概述 1.5.1 单片机的分类和发展 1.5.2 单片机的内部结构
上传时间: 2014-01-26
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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。
上传时间: 2013-10-09
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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。
上传时间: 2013-10-09
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本章主要介绍51系列单片机系统扩展问题,在本章中要研究较多的硬件方面及硬软结合方面的问题,本章与第一章关系密切,在学习本章内容之前,要先明确51系列单片机本身的系统资源,可先复习一下前面几章的有关单片机硬件组成方面的内容。 本章将介绍以下具体内容: 系统扩展的含义、单片机的地址总线和数据总线、常见系统扩展电路举例。§7.0 前言 1.系统扩展的含义 单片机中虽然已经集成了CPU、I/O口、定时器、中断系统、存储器等计算机的基本部件(即系统资源),但是对一些较复杂应用系统来说有时感到以上资源中的一种或几种不够用,这就需要在单片机芯片外加相应的芯片、电路,使得有关功能得以扩充,我们称为系统扩展(即系统资源的扩充)。 2.系统扩展分类----单一功能的扩展 综合功能的扩展3.系统扩展需要解决的问题---- 单片机与相应芯片的接口电路连接(即地址总线、数据总线、控制总线的连接)与编程。4.单片机的地址总线和数据总线 51系列单片机没有专用的对外地址总线和数据总线,其P0口和P2口既是通用I/O口,同时P0口还是分时复用的双向数据总线和低8位地址总线(一般需要加一级锁存器),而P2口则是高8位地址总线5.常见系统扩展电路(1)单一功能的系统扩展 存储器的扩展(程序存储器、数据存储器、E2PROM ) 外部中断源的扩展(简单门电路) 并行口的扩展(8155)(2)综合功能的扩展 外部RAM、定时器、并行口扩展(8155) 存储器、并行口、定时器扩展(多芯片)7.1.1 程序存储器的扩展.程序存储器的作用----存放程序代码或常数表格 .扩展时所用芯片----一般用只读型存储器芯片(可以是EPROM、E2PROM、 FLASH芯片等)。 .扩展电路连接 ---- 用EPROM 2764扩展程序存储器。 .存储器地址分析----究竟单片机输出什么地址值时,可以指向存储器中的某一单元。
上传时间: 2013-10-19
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