SPCE061A单片机硬件结构 从第一章中SPCE061A的结构图可以看出SPCE061A的结构比较简单,在芯片内部集成了ICE仿真电路接口、FLASH程序存储器、SRAM数据存储器、通用IO端口、定时器计数器、中断控制、CPU时钟、模-数转换器AD、DAC输出、通用异步串行输入输出接口、串行输入输出接口、低电压监测低电压复位等若干部分。各个部分之间存在着直接或间接的联系,在本章中我们将详细的介绍每个部分结构及应用。2.1 μ’nSP™的内核结构μ’nSP™的内核如0所示其结构。它由总线、算术逻辑运算单元、寄存器组、中断系统及堆栈等部分组成,右边文字为各部分简要说明。算术逻辑运算单元ALUμ’nSP™的ALU在运算能力上很有特色,它不仅能做16位基本的算术逻辑运算,也能做带移位操作的16位算术逻辑运算,同时还能做用于数字信号处理的16位×16位的乘法运算和内积运算。1. 16位算术逻辑运算不失一般性,μ’nSP™与大多数CPU类似,提供了基本的算术运算与逻辑操作指令,加、减、比较、取补、异或、或、与、测试、写入、读出等16位算术逻辑运算及数据传送操作。2. 带移位操作的16位算逻运算对图2.1稍加留意,就会发现μ’nSP™的ALU前面串接有一个移位器SHIFTER,也就是说,操作数在经过ALU的算逻操作前可先进行移位处理,然后再经ALU完成算逻运算操作。移位包括:算术右移、逻辑左移、逻辑右移、循环左移以及循环右移。所以,μ’nSP™的指令系统里专有一组复合式的‘移位算逻操作’指令;此一条指令完成移位和算术逻辑操作两项功能。程序设计者可利用这些复合式的指令,撰写更精简的程序代码,进而增加程序代码密集度 (Code Density)。在微控制器应用中,如何增加程序代码密集度是非常重要的议题;提高程序代码密集度意味着:减少程序代码的大小,进而减少ROM或FLASH的需求,以此降低系统成本与增加执行效能。
上传时间: 2013-10-10
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输入/输出(I/O)接口是CPU与外设间信息交换的桥梁,是一个过渡性的电路,在单片机中和CPU集成在一块芯片上。介绍输入输出口的内容中,着重讲述SPCE061A单片机的较特殊的并行I/O结构,以及SPCE061A I/O口的特殊能力。单片机内部CPU与外设间所传递信息的性质、传送方式、传送速度和电平各不相同,所以CPU与外设之间不是简单的直接相连,必须借助于I/O接口这个过渡电路才能协调起来。 并行I/O接口:CPU数据转换为电平的最基本途径;外设电平转换为CPU识别的数据的最基本途径;SPCE061A 并行I/O特性独立的I/O口逻辑电平(VDDIO) 可接VDDIO范围:3.3~5.5V。多种输入方式 悬浮、上拉、下拉输入方式,适应不同的外围器件对接口要求。按位设置每一位I/O口 可按位设置每一位的输入输出方式、状态。
上传时间: 2013-11-19
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本文介绍了由单片机控制的基于以太网的数据采集电路。该电路采用了美国Microchip公司的8位单片机PIC16F877和台湾Realtek公司的10M以太网控制芯片RTL8019AS,实现了数据采集以及以太网数据传输的功能。整个电路主要包括网络接口电路,单片机电路,A/D转换电路,D/A转换电路,RAM存储电路,EEPROM存储电路,DIO电路等。文中简单阐述了以太网数据采集电路的设计原理,并给出了其实现的方法。随着互联网络软硬件的迅猛发展,网络用户快速增长。在计算机网络互联的同时,各种仪器仪表、家电设备以及工业生产中的数据采集与控制设备慢慢的走向网络化,便于共享网络中丰富的信息资源。另一方面,由于以太网技术越来越成熟,并且拥有高速、大容量、降低成本、简化结构等特性,使得其在各种领域内迅速发展。在电子设备日趋网络化的背景下,通过单片机控制以太网芯片进行数据传输,是当前令人感兴趣的一个研究方向。通过单片机控制芯片编程就可以完全抛开网络操作系统而实现局域网内任意终端之间或单片机与终端之间的通信,即在脱离PC环境下实现以太网芯片与其它微处理器之间的接口,从而建立基于非PC平台的局域网络。本系统设计了PIC单片机驱动台湾Realtek公司生产的NE2000兼容以太网控制芯片RTL8019AS,从而构建了一个微型网络数据采集系统,性能优良,成本低廉。
上传时间: 2013-10-16
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为了对蓄电池的温度进行检测,数据采集是必不可少的手段。程序控制数据采集系统是比较先进的采集方式,本文采用热电偶为温度检测元件对蓄电池温度信号进行采集来构建单片机温度采集系统,较好的实现了所需目的。为了确知某一测试对象的各项特性,我们常常要借助各种仪表和各种手段(直接测量或遥测)来获得各种各样的测量结果(数据)。但这些数据中包含有变换误差、设备误差以及在传输过程中(当采用遥测方式时)引入的各种干扰所造成的误差等。而且这些数据量通常都很大,有意义的部分和无意义的部分混杂在一起,如果不加取舍的直接应用,必然会造成极大不便。另外,很多情况下还需通过再加工(即将数据作某种变换)以便提供物理意义更明确更直接的数据形式(输入振动波形的频谱分析等)。上述这些问题都要靠数据采集与处理加以解决。为了对蓄电池的温度进行检测,本文采用热电偶为温度检测元件对蓄电池温度信号进行采集来构建单片机温度采集系统,较好的实现了所需目的。
上传时间: 2014-12-28
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介绍了一种基于高性能51 内核网络微控制器的串口至以太网接口转换器的设计方案,采用网络单片机DS80C410,利用集成的MAC 通过以太网收发器与以太网相连,借助TINI SDK 软件开发包通过Java编程实现串口和以太网之间的数据通讯。串口至以太网接口转换器使得带有RS232/422/485 通讯接口的设备和以太网服务器进行数据流传输,通过以太网服务器对串口设备进行实时监控。互联网硬件和软件的迅猛发展,使得各种电气设备、仪器仪表以及生产过程中的数据采集与控制设备逐渐走向网络化。计算机技术、测控技术、网络与通讯技术不断发展与融合是一个必然的趋势。目前以太网已经广泛应用于计算机网络,成为互联网链接不可缺少的部分,另外以太网一般都基于TCP/IP协议,使得整个网络只有一种互联通讯协议,满足控制系统各个层次的要求,而且易于和Internet实现无缝连接。现今大多数现场设备通过串口与外界通讯,甚至串口是它们与外界通讯的唯一通道,串口设备的广泛使用以及对设备上网能力的不断需求,使得如何实现串口到以太网的转换显得尤为重要。DS80C410利用集成的MAC通过物理层器件与以太网相连,借助TINI SDK软件开发包可以轻松实现串口至以太网的接口转换。
上传时间: 2013-10-20
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介绍用PIC16F84单片机制作的电子密码锁。PIC16F84单片机共18个引脚,13个可用I/O接口。芯片内有1K×14的FLASHROM程序存储器,36×8的静态RAM的通用寄存器,64×8的EEPROM的数据存储器,8级深度的硬堆栈。 用PIC单片机设计的电子密码锁微芯公司生产的PIC8位COMS单片机,采用类RISC指令集和哈弗总线结构,以及先进的流水线时序,与传统51单片机相比其在速度和性能方面更具优越性和先进性。PIC单片机的另一个优点是片上硬件资源丰富,集成常见的EPROM、DAC、PWM以及看门狗电路。这使得硬件电路的设计更加简单,节约设计成本,提高整机性能。因此PIC单片机已成为产品开发,尤其是产品设计和研制阶段的首选控制器。本文介绍用PIC16F84单片机制作的电子密码锁。PIC16F84单片机共18个引脚,13个可用I/O接口。芯片内有1K×14的FLASHROM程序存储器,36×8的静态RAM的通用寄存器,64×8的EEPROM的数据存储器,8级深度的硬堆栈。硬件设计 电路原理见图1。Xx8位数据线接4x4键盘矩阵电路,面板布局见表1,A、B、C、D为备用功能键。RA0、RA7输出4组编码二进制数据,经74LS139译码后输出逐行扫描信号,送RB4-RB7列信号输入端。余下半个139译码器动扬声器。RB2接中功率三极管基极,驱动继电器动作。有效密码长度为4位,根据实际情况,可通过修改源程序增加密码位数。产品初始密码为3345,这是一随机数,无特殊意义,目的是为防止被套解。用户可按*号键修改密码,按#号键结束。输入密码并按#号确认之后,脚输出RB2脚输出高电平,继电器闭合,执行一次开锁动作。 若用户输入的密码正确,扬声器发出一声稍长的“滴”提示声,若输入的密码与上次修改的不符,则发出短促的“滴”声。连续3次输入密码错误之后,程序锁死,扬声器报警。直到CPU被复位或从新上电。软件设计 软件流程图见图3。CPU上电或复位之后将最近一次修改并保存到EEPROM的密码读出,最为参照密匙。然后等待用户输入开锁密码。若5分钟以内没有接受到用户的任何输入,CPU自动转入掉电模式,用户输入任意值可唤醒CPU。每次修改密码之后,CPU将新的密码存入内部4个连续的EEPROM单元,掉电后该数据任有效。每执行一次开锁指令,CPU将当前输入密码与该值比较,看是否真确,并给出相应的提示和控制。布 局 所有元件均使用SMD表贴封装,缩小体积,便于产品安装,60X60双面PCB板,顶层是一体化输入键盘,底层是元件层。成型后的产品体积小巧,能很方便的嵌入防盗铁门、保险箱柜。
上传时间: 2013-10-31
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多功能高集成外围器件6. 1 多功能高集成外围器件82371PCI的英文名称:Peripheral Component Interconnect (外围部件互联PCI总线);82371是PCI总线组件。ISA是:Industry Standard Architecture(工业标准体系结构)IDE是 (Integrated Device Electronics)集成电路设备简称PIIX4PIIX4器件(芯片)的特点1、是一种支持Pentium和PentiumII微处理器的部件。2、82371对ISA桥来说,是一种多功能PCI总线。3、对可移动性和桌面深绿色环境均提供支持。4、电源管理逻辑。5、被集成化的IDE控制器。6、增强了性能的DMA控制器。(7)基于两个82C59的中断控制器。(8)基于82C54芯片的定时器。(9)USB(Universal Serial Bus)通用串行总线。(10)SMBus系统管理总线。(11)实时时钟(12)顺应Microsoft Win95所需的功能其芯片的逻辑框图如图6-1所示。 PIIX4芯片逻辑框图6.1.1 概述PIIX4芯片是一个多功能的PCI器件,图6-2 是82371在系统中扮演的角色。(续上图)1. PCI与EIO之间的桥(PIIX4芯片)桥是不对程的,是各类不同标准总线与PCI总线连接,82371AB桥也可理解为一种总线转换译码器和控制器,桥内包含复杂的协议总线信号和缓冲器。(1).在PCI系统内,当PIIX4操作时,它总是作为系统内各种模块的主控设备,如USB和DMA控制器、IDE总线和分布式DMA的主控设备等,而且总是以ISA主控设备的名义出现。(2). 在向ISA总线或IDE总线进行传送操作的传送周期期间作为从属设备使用,并对内部寄存器译码。PIIX4芯片(桥)的配置(1).可以把PIIX4芯片配置成整个ISA总线,或ISA总线的子集,也可扩展成EIO总线。在使用EIO总线时,可以把未使用的信号配置成通用的输入和输出。(2).PIIX4可直接驱动5个ISA插槽;(3).能提供字节-交换逻辑、I/O的恢复支持、等待状态的生成以及SYSCLK的生成。(4).提供X-BUS键盘控制器芯片、BIOS芯片、实时时钟芯片、二级微程序器等的选择。2. IDE接口(总线主控设备的权利和同步DMA方式)IDE接口为4个IDE的设备提供支持,比如IDE接口的硬盘和CD-ROM等。注意:目前硬盘接口有5类:IDE、SCSI、Fibre Channel、IEEE1394和USB等。IDE口几乎在PC机最多,因为便宜。SCSI多用于服务器和集群机。IDE的PIO IDE速率:14MB/s;而总线主控设备IDE的速率:33MB/s在PIIX4芯片的IDE系统内,配有两个各次独立的IDE信号通道。3. 具有兼容性的模块—DMA、定时器/计数器、中断控制器等(1)在PIIX4内的两各82C37 DMA控制器经逻辑的组合,产生7个独立的可编程通道。通道[0:3]是通过与8个二进位的硬件连线实现的。通过以字节为单位的计数进行传送。而通道[5:7]是通过16个二进位的连线实现的,以字为单位的计数进行传送。(2)DMA控制器还能通过PCI总线,处理旧的DMA的两个不同的方法提供支持。(3)计数/定时器模块在功能上与82C54等价。(4)中断控制器与ISA兼容,其功能是两个82C59的功能之和。
上传时间: 2013-11-19
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汇编语言在数据处理中应用(自学)1、数值转换中应用 数据输入/输出时的转换2、串操作中应用 串移动、串搜索、串比较、 串插入、串删除3、代码转换中应用 ASCII码 BCD码 二进数 BCD码 4、算术运算 在这一部分,我们将汇编语言在数据处理中的应用集中起来给大家,其中有些程序在11章中已经介绍过。
上传时间: 2013-10-23
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提出了一种基于LPC2142且具有USB (通用串行总线) 接口的高速数据采集卡的设计方案,给出了基于ARM7处理器LPC2142和FPGA芯片的软硬件设计方法,该设计方案解决了高速实时信号与接口总线之间的速度兼容问题。关键词 USB 高速数据采集卡 LabVIEW uC/OS-II 速度兼容
上传时间: 2013-11-09
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8051单片机教程:一台能够工作的计算机要有这样几个部份构成:CPU(进行运算、控制)、RAM(数据存储)、ROM(程序存储)、输入/输出设备(例如:串行口、并行输出口等)。在个人计算机上这些部份被分成若干块芯片,安装一个称之为主板的印刷线路板上。而在单片机中,这些部份,全部被做到一块集成电路芯片中了,所以就称为单片(单芯片)机,而且有一些单片机中除了上述部份外,还集成了其它部份如A/D,D/A等。 PC中的CPU一块就要卖几千块钱,这么多东西做在一起,还不得买个天价!再说这块芯片也得非常大了。 不,价格并不高,从几元人民币到几十元人民币,体积也不大,一般用40脚封装,当然功能多一些单片机也有引脚比较多的,如68引脚,功能少的只有10多个或20多个引脚,有的甚至只8只引脚。为什么会这样呢? 功能有强弱,打个比方,市场上面有的组合音响一套才卖几百块钱,可是有的一台功放机就要卖好几千。另外这种芯片的生产量很大,技术也很成熟,51系列的单片机已经做了十几年,所以价格就低了。 既然如此,单片机的功能肯定不强,干吗要学它呢? 话不能这样说,实际工作中并不是任何需要计算机的场合都要求计算机有很高的性能,一个控制电冰箱温度的计算机难道要用PIII?应用的关键是看是否够用,是否有很好的性能价格比。所以8051出来十多年,依然没有被淘汰,还在不断的发展中。 2、MCS51单片机和8051、8031、89C51等的关系我们平常老是讲8051,又有什么8031,现在又有89C51,它们之间究竟是什么关系? MCS51是指由美国INTEL公司(对了,就是大名鼎鼎的INTEL)生产的一系列单片机的总称,这一系列单片机包括了好些品种,如8031,8051,8751,8032,8052,8752等,其中8051是最早最典型的产品,该系列其它单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减、改变而来的,所以人们习惯于用8051来称呼MCS51系列单片机,而8031是前些年在我国最流行的单片机,所以很多场合会看到8031的名称。INTEL公司将MCS51的核心技术授权给了很多其它公司,所以有很多公司在做以8051为核心的单片机,当然,功能或多或少有些改变,以满足不同的需求,其中89C51就是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国ATMEL公司开发生产的。以后我们将用89C51来完成一系列的实验。
上传时间: 2013-11-17
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