如同今天的许多通用单片机(MCU)已经把USB、CAN和以太网作为标准外设集成在芯片内部一样,越来越多的无线网络芯片和无线网络解决方案也在向集成SoC 方向发展,比如第一代产品,Nordic公司nRF905,Chipcon公司cc1010 他们集成了8051兼容的单片机.这些无线单片机适合一般的点对点和点对多点的私有网络应用,如单一产品的遥控器和抄表装置等。无线通讯技术给智能装置的互连互通提供了便捷的途径,工业无线网络作为面向工业和家庭自动化的网络技术也正在向着智能,标准和节能方向发展。 目前在工业控制和消费电子领域使用的无线网络技术有ZigBee、无线局域网(Wi-Fi)、蓝牙(Blutooth)、GPRS通用分组无线业务、 ISM、IrDA等, 未来还能有3G、超宽频(UWB)、无线USB、Wimax等。 当然还有大量的私有和专用无线网络在工业控制和消费电子装置中使用,其中ZigBee、GPRS是在目前在国内工业控制中讨论和使用比较多的两种,蓝牙和无线局域网是在消费电子产品如手机、耳机、打印机、照相机和家庭中小企业网络中广泛使用的无线协议(个别工业产品也有应用,如无线视频监控和汽车音响系统),当然私有无线网络技术和产品在工业也有很多的应用。 ZigBee是一个低功耗、短距离和低速的无线网络技术,工作在2.4GHz国际免执照的频率,在IEEE标准上它和无线局域网、蓝牙同属802家族中的无线个人区域网络, ZigBee是有两部分组成,物理和链路层符合IEEE802.15.4, 网络和应用层符合ZigBee联盟的规范。ZigBee联盟是在2002年成立的非盈利组织,有包括TI、霍尼威尔、华为在内两百多家成员, ZigBee联盟致力推广兼容802.15.4和ZigBee协议的平台, 制定网络层和应用架构的公共规范,希望在楼宇自动化、居家控制、家用电器、工业自动控制和电脑外设等多方面普及ZigBee标准。 GPRS是在现有的GSM 网络发展出来的分组数据承载业务,它工作在标准的GSM频率,由于是一个分组交换系统,它适合工业上的突发,少量的数据传输,还因为GSM网络覆盖广泛,永远在线的特点,GPRS特点适合工业控制中的远程监控和测量系统。在工业控制应用中GPRS 芯片一般是以无线数传模块形式出现的,它通过RS232全双工接口和单片机连接,软件上这些模块都内置了GPRS,PPP和TCP/IP协议,单片机侧通过AT指令集向模块发出测试,连接和数据收发指令,GPRS模块通过中国移动cmnet进入互联网和其他终端或者服务器通讯。目前市场常见的模块有西门子G24TC45、TC35i,飞思卡尔G24,索爱GR47/48, 还有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模块WMP50/100。GPRS模块有区分自带TCP/IP协议和不带协议两种,一般来讲,如果是单片机侧有嵌入式操作系统和TCP/IP协议支持的话或者应用的要求只是收发短信和语音功能的话,可以选择不带协议的模块。 先进的SoC技术正在无线应用领域发挥重要的作用。德州仪器收购了Chipcon公司以后发布的CC2430 是市场上首款SoC的ZigBee单片机, 见图1,它把协议栈z-stack集成在芯片内部的闪存里面, 具有稳定可靠的CC2420收发器,增强性的8051内核,8KRAM,外设有I/O 口,ADC,SPI,UART 和AES128 安全协处理器,三个版本分别是32/64/128K的闪存,以128K为例,扣除基本z-stack协议还有3/4的空间留给应用代码,即使完整的ZigBee协议,还有近1/2的空间留给应用代码,这样的无线单片机除了处理通讯协议外,还可以完成一些监控和显示任务。这样无线单片机都支持通过SPI或者UART与通用单片机或者嵌入式CPU结合。 2008年4月发表CC2480新一代单片ZibBee认证处理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗单片机结合的例子。图1 CC2430应用电路 工业控制领域的另一个芯片巨头——飞思卡尔的单片ZigBee处理器MC1321X的方案也非常类似,集成了HC08单片机核心, 16/32/64K 闪存,外设有GPIO, I2C和ADC, 软件是Beestack 协议,只是最多4K RAM 对于更多的任务显得小了些。但是凭借32位单片机Coldfire和系统软件方面经验和优势, 飞思卡尔在满足用户应用的弹性需求方面作的更有特色,它率先能够提供从低-中-高各个层面的解决方案,见图2。
上传时间: 2013-11-02
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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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滤波电容的选择精讲
上传时间: 2014-12-28
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恒虚警在着陆雷达系统中有着重要的作用和地位。恒虚警处理可以避免杂波变化影响检测阈值, 提高雷达在各种干扰情况下的检测能力。文章首先介绍了恒虚警检测的原理,然后对几种典型方法进行了比较,选定单元平均选大恒虚警检测方法进行设计,并且实现了基于ADSP-TS201的恒虚警处理,最后通过Visual DSP++进行了仿真验证。
上传时间: 2013-10-27
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本文设计的DSP最小系统可用于本科生参加电子设计大赛,也可对研究生的基本技能训练起到较好的作用,为以后完成毕业论文提供DSP相关的理论。硬件是由TI公司专门为电力电子和电机控制而开发的16为定点数字信号处理芯片TMS320LF2407为核心,辅以相应的电源、时钟、复位、和JTAG接口电路,构成了一个DSP最小系统。完成BSP最小系统的实物制作及软件调试,通过相关实验证明系统运作稳定可靠。
上传时间: 2013-11-08
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介绍了基于Xilinx Spartan- 3E FPGA XC3S250E 来完成分辨率为738×575 的PAL 制数字视频信号到800×600 的VGA 格式转换的实现方法。关键词: 图像放大; PAL; VGA; FPGA 目前, 绝大多数监控系统中采用的高解析度摄像机均由47 万像素的CCD 图像传感器采集图像, 经DSP 处理后输出的PAL 制数字视频信号不能直接在VGA 显示器上显示, 而在许多场合需要在VGA 显示器上实时监视, 这就需要将隔行PAL 制数字视频转换为逐行视频并提高帧频, 再将每帧图像放大到800×600 或1 024×768。常用的图像放大的方法有很多种, 如最临近赋值法、双线性插值法、样条插值法等[ 1] 。由于要对图像进行实时显示, 本文采用一种近似的双线性插值方法对图像进行放大。随着微电子技术及其制造工艺的发展, 可编程逻辑器件的逻辑门密度有了很大提高, 现场可编程逻辑门阵列( FPGA) 有着逻辑资源丰富和可重复以及系统配置的灵活性, 同时随着微处理器、专用逻辑器件以及DSP 算法以IP Core 的形式嵌入到FPGA 中[ 2] , FPGA 的功能越来越强, 因此FPGA 在现代电子系统设计中发挥着越来越重要的作用。本课题的设计就是采用VHDL 描述, 基于FPGA 来实现的。
上传时间: 2013-12-03
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无人机在空中侦察、监视、通信、反潜以及电子干扰等领域发挥的作用日趋重要,GPS技术已经成为无人机快速,安全,有效地执行任务的关键技术。传统的GPS信号捕获算法,每搜索一个多普勒频点需要进行两次FFT和一次IFFT,运算量大且实时性差。文中利用C/A码功率谱对称性的特点,通过减少参与循环的FFT点数的方法对传统的FFT算法做了改进并利用MATLAB进行了仿真,仿真结果表明,改进后的捕获方法能够在满足捕获精度的条件下,可以更快的完成捕获任务,有效地提升了导航定位的实时性。
上传时间: 2014-01-09
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为了实现AFDX以太网的冗余发送功能,文中通过研究AFDX以太网协议,分析AFDX冗余调度管理的概念和冗余发送过程中顺序号的定义与作用,根据顺序号的定义来分析数序号在接收端与发送端的作用,然后设计冗余调度算法。根据该算法设计的端系统的实际应用表明,该算法可靠准确,达到了设计的要求。
上传时间: 2013-10-18
上传用户:weixiao99
蔬菜大棚在西藏的蔬菜供应中起着不可或缺的作用,为方便农户对蔬菜大棚的管理,使蔬菜大棚在藏区得到广泛的推广,文中结合nRF2401无线传输[1]和SPCE061A单片机[2]实现了藏区蔬菜大棚管理系统的设计。本项目通过SPCE061A单片机控制相关传感器进行蔬菜大棚内温度、二氧化碳浓度等指标采集,然后将采集的数据通过nRF2401进行传输;后台中心将接收的前台数据在LCD上实时显示出来,并当指标超过了适宜值时,系统便会对农户进行语音提示。本文设计的藏区蔬菜大棚管理系统具有监测灵敏、可操作性强、藏汉双语界面显示、双语报警等优点。
上传时间: 2013-10-22
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电梯RTU监控系统是采用传感器采集电梯运行数据,以单片机C8051f060作为控制核心,辅之以内置TCP/IP传输协议的GPRS模块GTM900C实现对电梯运行状态的各类数据监测,经由网络传输至数据处理服务器,创建能够实现电梯故障报警、困人救援、日常管理、质量评估、隐患防范等功能的综合性电梯管理平台。文中着重介绍了无线监控网络系统的组成及通信协议的构建,特别是分析了无线通信终端在实时监控中的作用和系统架构。GPRS不仅可以满足RTU监控系统实时性的要求,而且节约成本、可靠性高,并且可以有效地避免通过有线方式传输报警数据带来的多种问题。该系统为无人值守的系统开发提供了许多可借鉴的宝贵经验,具有广阔的发展前景。
上传时间: 2013-11-08
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