单片机开发资料 单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 单片机也被称为微控制器(Microcontroller),是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。 早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大的提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。 单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合,甚至比人类的数量还要多。
上传时间: 2013-11-16
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ARM处理器的工作模式 ARM处理器状态 ARM微处理器的工作状态一般有两种,并可在两种状态之间切换:第一种为ARM状态,此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令;第二种为Thumb状态,此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令。在程序的执行过程中,微处理器可以随时在两种工作状态之间切换,并且,处理器工作状态的转变并不影响处理器的工作模式和相应寄存器中的内容。但ARM微处理器在开始执行代码时,应该处于ARM状态。 ARM处理器状态 进入Thumb状态:当操作数寄存器的状态位(位0)为1时,可以采用执行BX指令的方法,使微处理器从ARM状态切换到Thumb状态。此外,当处理器处于Thumb状态时发生异常(如IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI等),则异常处理返回时,自动切换到Thumb状态。 进入ARM状态:当操作数寄存器的状态位为0时,执行BX指令时可以使微处理器从Thumb状态切换到ARM状态。此外,在处理器进行异常处理时,把PC指针放入异常模式链接寄存器中,并从异常向量地址开始执行程序,也可以使处理器切换到ARM状态。ARM处理器模式 ARM微处理器支持7种运行模式,分别为:用户模式(usr):ARM处理器正常的程序执行状态。快速中断模式(fiq):用于高速数据传输或通道处理。外部中断模式(irq):用于通用的中断处理。管理模式(svc):操作系统使用的保护模式。数据访问终止模式(abt):当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟存储及存储保护。系统模式(sys):运行具有特权的操作系统任务。定义指令中止模式(und):当未定义的指令执行时进入该模式,可用于支持硬件协处理器的软件仿真。ARM处理器模式 ARM微处理器的运行模式可以通过软件改变,也可以通过外部中断或异常处理改变。大多数的应用程序运行在用户模式下,当处理器运行在用户模式下时,某些被保护的系统资源是不能被访问的。 除用户模式以外,其余的所有6种模式称之为非用户模式,或特权模式;其中除去用户模式和系统模式以外的5种又称为异常模式,常用于处理中断或异常,以及需要访问受保护的系统资源等情况。ARM寄存器 ARM处理器共有37个寄存器。其中包括:31个通用寄存器,包括程序计数器(PC)在内。这些寄存器都是32位寄存器。以及6个32位状态寄存器。 关于寄存器这里就不详细介绍了,有兴趣的人可以上网找找,很多这方面的资料。异常处理 当正常的程序执行流程发生暂时的停止时,称之为异常,例如处理一个外部的中断请求。在处理异常之前,当前处理器的状态必须保留,这样当异常处理完成之后,当前程序可以继续执行。处理器允许多个异常同时发生,它们将会按固定的优先级进行处理。当一个异常出现以后,ARM微处理器会执行以下几步操作:进入异常处理的基本步骤:将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR,以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。将CPSR复制到相应的SPSR中。根据异常类型,强制设置CPSR的运行模式位。强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行,从而跳转到相应的异常处理程序处。如果异常发生时,处理器处于Thumb状态,则当异常向量地址加载入PC时,处理器自动切换到ARM状态。 ARM微处理器对异常的响应过程用伪码可以描述为: R14_ = Return LinkSPSR_= CPSRCPSR[4:0] = Exception Mode NumberCPSR[5] = 0 ;当运行于 ARM 工作状态时If == Reset or FIQ then;当响应 FIQ 异常时,禁止新的 FIQ 异常CPSR[6] = 1PSR[7] = 1PC = Exception Vector Address异常处理完毕之后,ARM微处理器会执行以下几步操作从异常返回:将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中。将SPSR复制回CPSR中。若在进入异常处理时设置了中断禁止位,要在此清除。
上传时间: 2013-11-15
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针对某型检测设备使用中存在的工作点不稳定问题,基于C8051F410 单片机,采用PWM 调制技术和负反馈测量技术设计了一种新型的精确信号模拟电路,有效抑制了工作点漂移问题,提高了模拟电路输出精度和抗噪性能。本电路的设计思想和方法对于同类电路的设计具有一定的借鉴意义。
上传时间: 2014-10-14
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系统控制协处理器是MIPS体系结构CPU中必需的一个单元模块。它最主要的功能就是利用一系列特权寄存器记录当前CPU所处的状态,负责异常/中断处理,提供指令正常执行所需的环境。本文论述了一个实现MIPS 4Kc指令集CPU中系统控制协处理器的设计,包括对特权寄存器写操作的实现,精确异常处理机制和全定制后端物理设计。关键词:32位嵌入式CPU,系统控制协处理器,精确异常处理,流水线,全定制MIPS体系结构中的系统控制协处理器简称CP0,它提供指令正常执行所需的环境,进行异常/中断处理、高速缓存填充、虚实地址转换、操作模式转换等操作。单从硬件的角度而言,系统控制协处理器对指令集的作用就相当于操作系统对应用程序的作用一样。
上传时间: 2014-11-22
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I2C的模拟驱动资料
上传时间: 2013-11-21
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当今集成电路设计已经进入 SOC 时代,于是各公司针对自己的设计需求挑选一款性价比较高的处理器作为内核是一件非常重要的事情。下面将介绍一款集成了DSP 和MCU 功能的处理器ZSP neo 。ZSP neo 是一类新型的处理器,它在一个的内核中集成了DSP 和MCU 的功能。对于那些需要比现有8 位微控制器更高的控制处理性能,而又无需32 位微控制器的对成本敏感的应用来说,ZSP neo 是一个理想的选择。ZSP neo 针对其性能要求采用了相应的架构:·采用基于 RISC 的架构:处理器具有静态分支预测功能;所以程序员设计程序时无需考虑跳转延时。·采用了 Load-Store 架构:处理器对存储器的操作使用 load 和store 指令;操作不直接发生在存储器中。所有其他指令均为寄存器-寄存器操作;使用寄存器节省了存储器带宽。采用多种load/store 指令,这样优化了存储器操作;同时支持32 位和16 位的数据操作。处理器允许前推的灵活架构;功能单元的结果能够在下个周期无条件地被其他功能单元使用。
上传时间: 2013-10-19
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8051系列单片机应用系统的PROTEUS仿真设计:介绍PROTEUS软件的基础上,以电扶梯单片机控制系统为实例来介绍如何采用PROTEUS软件进行8051单片机应用系统仿真设计。关键词:8051单片机 应用系统 PROTEUS软件 keil c软件 绑定 仿真单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛,由于市场竞争日趋激烈,要求新产品的开发周期越来越短。因此应运而生了单片机仿真技术。PROTEUS软件是英国Labcenter electronics公司研发的EDA工具软件。它是一个集模拟电路、数字电路、模/数混合电路以及多种微控制器系统为一体的系统设计和仿真平台。是目前同类软件中最先进、最完整的电子类仿真平台之一。它真正实现了在计算机上完成从原理图、电路分析与仿真、单片机代码调试与仿真、系统测试与功能验证到PCB板生成的完整的电子产品研发过程。1. PROTEUS软件简介PROTEUS从1989年问世至今,经过了近20年的使用、完善,功能越来越强、性能越来越好。运行PROTEUS软件,计算机系统需具有:200MHz或更高的奔腾处理器,Win98/Me/2000/XP或更高版本的操作系统,64MB或以上的可用硬盘空间,64MB或以上的RAM空间,用PROTEUS VSM仿真时,则要求300MHz以上的奔腾处理器,如果专门使用PROTEUS VSM作实时仿真较大或较复杂的电路系统,则建议采用更高配置的计算机系统,以便获得更好的仿真效果[1]。已经安装了Proteus ISIS7软件的桌面上就会有图标 。双击该图标,出现工作界面如图1所示。界面中包括:标题栏、下拉主菜单、快捷按钮栏、标准工具栏、绘图工具箱、状态栏、选择元器件按钮、预览对象方位控制按钮、仿真操作按钮、预览窗口、电路原理图编辑窗口等。
上传时间: 2013-11-05
上传用户:003030
本设计是基于EasyFPGA030的模拟开小车的设计,用EasyFPGA030开发套件,用6个发光二极管模拟6个汽车尾灯(汽车尾灯左右各3个),用2个开关作为转弯控制信号,一个左转,一个右转。当汽车前进时,6个灯全灭,右转,右边3个尾灯从左到右循环点亮,左边3个灯全灭,左转弯时,左边3个灯从左到右循环点亮,右边3个全灭,当汽车需要停止和紧急刹车时,6个尾灯同时明,暗闪烁。
上传时间: 2013-11-11
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用EasyFPGA030开发套件,游戏电路是模拟乒乓球比赛,可供两人游戏。甲乙各持一按键作为球拍,实验板上一行16只发光二极管为乒乓球运动轨迹,用一只亮点代表乒乓球,它可以在此轨迹上左右移动。击球位置应在左右端第2只发光二极管位置,若击球键恰好当球到达击球位置时按下,则发出短短的击球声,球即向相反方向移动,若按键偏早或偏晚,则击球无效,无球声发出,球将继续向前运行至移位寄存器末端,并停止在该位置上不动也可以设计为亮点熄灭,此时判击球者失败,记分板上给胜球者加1分,再经过1s后,亮点自动按乒乓球比赛规则移到发球者的击球位置上,发球者按动击球按键,下一次比赛开始。
标签: 模拟
上传时间: 2013-11-12
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AT89C2051是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含2k bytes的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大AT89C2051单片机可为您提供许多高性价比的应用场合。AT89C2051是一个功能强大的单片机,但它只有20个引脚,15个双向输入/输出(I/O)端口,其中P1是一个完整的8位双向I/O口,两个外中断口,两个16位可编程定时计数器,两个全双向串行通信口,一个模拟比较放大器。
上传时间: 2014-04-16
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