单片机指令系统 3.1 MCS－51指令简介 3.2 指令系统 3.1 MCS－51指令简介 二、MCS－51系列单片机指令系统分类 按寻址方式分为以下七种：按功能分为以下四种： 1、立即立即寻址 1、数据传送指令位操 2、直接寻址 2、算术运算指令 3、寄存器寻址 3、逻辑运算指令 4、寄存器间接寻址指令 4、控制转移类指令 5、相对寻址 5、位操作指令 6、变址寻址 7、位寻址 三、寻址方式 3、寄存器间接寻址 MOV A, @R1 操作数是通过寄存器间接得到的。 4、立即寻址 MOV A, #40H 操作数在指令中直接给出。 5、基址寄存器加变址寄存器寻址 以DPTR或PC为基址寄存器，以A为变址寄存器， 以两者相加形成的16位地址为操作数的地址。 MOVC A, @A+DPTR MOVC A, @A+PC 四、指令中常用符号说明 Rn——当前寄存器区的8个工作寄存器R0～R7(n＝0～7)； Ri——当前寄存器区可作地址寄存器的2个工作寄存器R0和R1(i＝0，1)； direct——8位内部数据存储器单元的地址及特殊功能寄存器的地址； #data——表示8位常数（立即数）； #datal6——表示16位常数； add 16——表示16位地址； addrll——表示11位地址； rel——8位带符号的地址偏移量； bit——表示位地址； @——间接寻址寄存器或基址寄存器的前缀； ( )——表示括号中单元的内容 (( ))——表示间接寻址的内容； 五、MCS－51指令简介 1. 以累加器A为目的操作数的指令 2. 以Rn为目的操作数的指令 3. 以直接地址为目的操作数的指令 4. 以寄存器间接地址为目的操作数指令 应用举例1 8段数码管显示 应用举例2 3.2 指令系统 2、堆栈操作指令 3. 累加器A与外部数据传输指令 4. 查表指令 MOVC A, @A+PC 例子： 5. 字节交换指令 6. 半字节交换指令 二、算术操作类指令 PSW寄存器 2. 带进位加法指令 3. 加1指令 4. 十进制调整指令 5. 带借位减法指令（Subtraction） 6. 减1指令（Decrease） 7. 乘法指令（Multiplication） 8. 除法指令（Division） 三、逻辑运算指令 1. 简单逻辑操作指令 2. 循环指令 带进位左循环指令（Rotate Accumulator Left through Carry flag） 右循环指令（Rotate Accumulator Right） 带进位右循环指令（Rotate A Right with C） 3. 逻辑与指令 4. 逻辑或指令 5. 逻辑异或指令 四、控制转移类指令 1. 跳转指令 相对转移指令 SJMP rel PC←(PC)+2 PC←(PC)+rel 程序中标号与地址之间的关系 2. 条件转移指令 3. 比较不相等转移指令 4. 减 1 不为 0 转移指令 5. 调用子程序指令 7. 中断返回指令 五、位操作指令 1. 数据位传送指令 2. 位变量逻辑指令 3. 条件转移类指令
上传时间： 2013-10-27
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用单片机AT89C51改造普通双桶洗衣机：AT89C2051作为AT89C51的简化版虽然去掉了P0、P2等端口，使I/O口减少了，但是却增加了一个电压比较器，因此其功能在某些方面反而有所增强，如能用来处理模拟量、进行简单的模数转换等。本文利用这一功能设计了一个数字电容表，可测量容量小于2微法的电容器的容量，采用3位半数字显示，最大显示值为1999，读数单位统一采用毫微法（nf），量程分四档，读数分别乘以相应的倍率。电路工作原理 本数字电容表以电容器的充电规律作为测量依据，测试原理见图1。电源电路图。 压E+经电阻R给被测电容CX充电，CX两端原电压随充电时间的增加而上升。当充电时间t等于RC时间常数τ时，CX两端电压约为电源电压的63.2%，即0.632E+。数字电容表就是以该电压作为测试基准电压，测量电容器充电达到该电压的时间，便能知道电容器的容量。例如，设电阻R的阻值为1千欧，CX两端电压上升到0.632E+所需的时间为1毫秒，那么由公式τ=RC可知CX的容量为1微法。 测量电路如图2所示。A为AT89C2051内部构造的电压比较器，AT89C2051 图2 的P1.0和P1.1口除了作I/O口外，还有一个功能是作为电压比较器的输入端，P1.0为同相输入端，P1.1为反相输入端，电压比较器的比较结果存入P3.6口对应的寄存器，P3.6口在AT89C2051外部无引脚。电压比较器的基准电压设定为0.632E+，在CX两端电压从0升到0.632E+的过程中，P3.6口输出为0，当电池电压CX两端电压一旦超过0.632E+时，P3.6口输出变为1。以P3.6口的输出电平为依据，用AT89C2051内部的定时器T0对充电时间进行计数，再将计数结果显示出来即得出测量结果。整机电路见图3。电路由单片机电路、电容充电测量电路和数码显示电路等 图3 部分组成。AT89C2051内部的电压比较器和电阻R2-R7等组成测量电路，其中R2-R5为量程电阻，由波段开关S1选择使用，电压比较器的基准电压由5V电源电压经R6、RP1、R7分压后得到，调节RP1可调整基准电压。当P1.2口在程序的控制下输出高电平时，电容CX即开始充电。量程电阻R2-R5每档以10倍递减，故每档显示读数以10倍递增。由于单片机内部P1.2口的上拉电阻经实测约为200K，其输出电平不能作为充电电压用，故用R5兼作其上拉电阻，由于其它三个充电电阻和R5是串联关系，因此R2、R3、R4应由标准值减去1K，分别为999K、99K、9K。由于999K和1M相对误差较小，所以R2还是取1M。数码管DS1-DS4、电阻R8-R14等组成数码显示电路。本机采用动态扫描显示的方式，用软件对字形码译码。P3.0-P3.5、P3.7口作数码显示七段笔划字形码的输出，P1.3-P1.6口作四个数码管的动态扫描位驱动码输出。这里采用了共阴数码管，由于AT89C2051的P1.3-P1.6口有25mA的下拉电流能力，所以不用三极管就能驱动数码管。R8-R14为P3.0-P3.5、P3.7口的上拉电阻，用以驱动数码管的各字段，当P3的某一端口输出低电平时其对应的字段笔划不点亮，而当其输出高电平时，则对应的上拉电阻即能点亮相应的字段笔划。
上传时间： 2013-12-31
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高性能可编程DMA控制接口82C37A-54.1 概述对象实体：直接存储器访问（DMA）控制接口芯片82C37A-5芯片的特点：1、管脚引线与NMOS 8237A-5兼容。2、允许/禁止单独DMA请求控制。3、频率从0~5MHz区间全静态设计。4、低电平操作。 5、4个各自独立的DMA通道并独立的进行初始化。6、存储器到存储器之间传送。7、存储器模块初始化处理。8、地址的增量和减量。9、传送速率可达1.6MB/s.10、可直接扩展成任意数量的通道。11 、终止传送的过程即输入结束。12、软件请求。13、独立信号DREQ和信号DACK的极性控制。4.2 82C37A-5的体系结构4.2.1 基本结构描述1. 82C37A-5内部配备了规模为344位的内部存储器，它是以寄存器的形式出现的。2. 配有3个基本的控制模块： （1）定时及控制模块； （2）优先级编码及循环优先级控制模块；（3）命令控制模块； 3. 12个不同类型的寄存器 。图 4-1 82C37A-5结构图EOP# A0~A3RESETCS#. IOW# DREQ0~DREQ3HLDAHRQ DB0~DB7DACK0~DACK3
上传时间： 2013-10-21
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设计一个单片机控制的简易定时报警器。要求根据设定的初始值（1-59秒）进行倒计时，当计时到0时数码管闪烁“00”（以1Hz闪烁），按键功能如下：（1）设定键：在倒计时模式时，按下此键后停止倒计时，进入设置状态；如果已经处于设置状态则此键无效。（2）增一键：在设置状态时，每按一次递增键，初始值的数字增1。（3）递一键：在设置状态时，每按一次递减键，初始值的数字减1。（4）确认键：在设置状态时，按下此键后，单片机按照新的初始值进行倒计时及显示倒计时的数字。如果已经处于计时状态则此键无效。3.1.2 模块1:系统设计（1）任务分析与整体设计思路根据题目的要求，需要实现如下几个方面的功能。计时功能：要实现计时功能则需要使用定时器来计时，通过设置定时器的初始值来控制溢出中断的时间间隔，再利用一个变量记录定时器溢出的次数，达到定时1秒中的功能。然后，当计时每到1秒钟后，倒计时的计数器减1。当倒计时计数器到0时，触发另一个标志变量，进入闪烁状态。显示功能：显示倒计时的数字要采用动态扫描的方式将数字拆成“十位”和“个位”动态扫描显示。如果处于闪烁状态，则可以不需要动态扫描显示，只需要控制共阴极数码管的位控线，实现数码管的灭和亮。键盘扫描和运行模式的切换：主程序在初始化一些变量和寄存器之后，需要不断循环地读取键盘的状态和动态扫描数码管显示相应的数字。根据键盘的按键值实现设置状态、计时状态的切换。 （2）单片机型号及所需外围器件型号，单片机硬件电路原理图选用MCS-51系列AT89S51单片机作为微控制器，选择两个四联的共阴极数码管组成8位显示模块，由于AT89S51单片机驱动能力有限，采用两片74HC244实现总线的驱动，一个74HC244完成位控线的控制和驱动，另一个74HC244完成数码管的7段码输出，在输出口上各串联一个100欧姆的电阻对7段数码管限流。由于键盘数量不多，选择独立式按键与P1口连接作为四个按键输入。没有键按下时P1.0-P1.3为高电平，当有键按下时，P1.0-P1.3相应管脚为低电平。电路原理图如图3-1所示。
上传时间： 2013-11-13
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PC机之间串口通信的实现一、实验目的 １．熟悉微机接口实验装置的结构和使用方法。 ２．掌握通信接口芯片8251和8250的功能和使用方法。 ３．学会串行通信程序的编制方法。 二、实验内容与要求 １．基本要求主机接收开关量输入的数据（二进制或十六进制），从键盘上按“传输”键（可自行定义），就将该数据通过8251A传输出去。终端接收后在显示器上显示数据。具体操作说明如下：（１）出现提示信息“start with R in the board!”，通过调整乒乓开关的状态，设置8位数据；（２）在小键盘上按“R”键，系统将此时乒乓开关的状态读入计算机I中，并显示出来，同时显示经串行通讯后，计算机II接收到的数据；（３）完成后，系统提示“do you want to send another data? Y/N”，根据用户需要，在键盘按下“Y”键，则重复步骤（1），进行另一数据的通讯；在键盘按除“Y”键外的任意键，将退出本程序。２．提高要求 能够进行出错处理，例如采用奇偶校验，出错重传或者采用接收方回传和发送方确认来保证发送和接收正确。 三、设计报告要求 １．设计目的和内容 ２．总体设计 ３．硬件设计：原理图（接线图）及简要说明 ４．软件设计框图及程序清单５．设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法） 四、8251A通用串行输入/输出接口芯片由于CPU与接口之间按并行方式传输，接口与外设之间按串行方式传输，因此，在串行接口中，必须要有“接收移位寄存器”（串→并）和“发送移位寄存器”（并→串）。能够完成上述“串←→并”转换功能的电路，通常称为“通用异步收发器”（UART：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter）,典型的芯片有：Intel 8250/8251。8251A异步工作方式：如果8251A编程为异步方式，在需要发送字符时，必须首先设置TXEN和CTS#为有效状态，TXEN(Transmitter Enable)是允许发送信号，是命令寄存器中的一位；CTS#(Clear To Send)是由外设发来的对CPU请求发送信号的响应信号。然后就开始发送过程。在发送时，每当CPU送往发送缓冲器一个字符，发送器自动为这个字符加上1个起始位，并且按照编程要求加上奇／偶校验位以及1个、1.5个或者2个停止位。串行数据以起始位开始，接着是最低有效数据位，最高有效位的后面是奇／偶校验位，然后是停止位。按位发送的数据是以发送时钟TXC的下降沿同步的，也就是说这些数据总是在发送时钟TXC的下降沿从8251A发出。数据传输的波特率取决于编程时指定的波特率因子，为发送器时钟频率的1、1/16或1/64。当波特率指定为16时，数据传输的波特率就是发送器时钟频率的1/16。CPU通过数据总线将数据送到8251A的数据输出缓冲寄存器以后，再传输到发送缓冲器，经移位寄存器移位，将并行数据变为串行数据，从TxD端送往外部设备。在8251A接收字符时，命令寄存器的接收允许位RxE(Receiver Enable)必须为1。8251A通过检测RxD引脚上的低电平来准备接收字符，在没有字符传送时RxD端为高电平。8251A不断地检测RxD引脚，从RxD端上检测到低电平以后，便认为是串行数据的起始位，并且启动接收控制电路中的一个计数器来进行计数，计数器的频率等于接收器时钟频率。计数器是作为接收器采样定时，当计数到相当于半个数位的传输时间时再次对RxD端进行采样，如果仍为低电平，则确认该数位是一个有效的起始位。若传输一个字符需要16个时钟，那么就是要在计数8个时钟后采样到低电平。之后，8251A每隔一个数位的传输时间对RxD端采样一次，依次确定串行数据位的值。串行数据位顺序进入接收移位寄存器，通过校验并除去停止位，变成并行数据以后通过内部数据总线送入接收缓冲器，此时发出有效状态的RxRDY信号通知CPU，通知CPU8251A已经收到一个有效的数据。一个字符对应的数据可以是5～8位。如果一个字符对应的数据不到8位，8251A会在移位转换成并行数据的时候，自动把他们的高位补成0。 五、系统总体设计方案根据系统设计的要求，对系统设计的总体方案进行论证分析如下：1．获取8位开关量可使用实验台上的8255A可编程并行接口芯片，因为只要获取8位数据量，只需使用基本输入和8位数据线，所以将8255A工作在方式0，PA0-PA7接实验台上的8位开关量。2．当使用串口进行数据传送时，虽然同步通信速度远远高于异步通信，可达500kbit/s，但由于其需要有一个时钟来实现发送端和接收端之间的同步，硬件电路复杂，通常计算机之间的通信只采用异步通信。3．由于8251A本身没有时钟，需要外部提供，所以本设计中使用实验台上的8253芯片的计数器2来实现。4：显示和键盘输入均使用DOS功能调用来实现。设计思路框图，如下图所示： 六、硬件设计硬件电路主要分为8位开关量数据获取电路，串行通信数据发送电路，串行通信数据接收电路三个部分。1．8位开关量数据获取电路该电路主要是利用8255并行接口读取8位乒乓开关的数据。此次设计在获取8位开关数据量时采用8255令其工作在方式0，A口输入8位数据，CS#接实验台上CS1口，对应端口为280H-283H，PA0-PA7接8个开关。2．串行通信电路串行通信电路本设计中8253主要为8251充当频率发生器，接线如下图所示。
上传时间： 2013-12-19
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本章将介绍μ’nSP™系列单片机的应用领域，具体讲述SPCE061A单片机在通讯、语音领域里的应用，并详细给出了有关系统的电路原理图、程序流程图以及程序代码，供读者参考。 μ’nSP™家族产品具有电源电压范围和工作速率范围较宽、集成度高、性能价格比高以及功耗低等特点，故其有非常广泛的应用领域。μ’nSP™家族系列产品，涵盖了非常广泛的应用。包括：发音与语音识别的微控制器（SPCE系列）、通信来电辩识应用的微控制器（SPT660x系列）、以及通用型微控制器等等，主要体现在以下几个方面： 用于数字信号处理 用于开发研制便携式移动终端 用于开发嵌入式计算机应用系统 用于数字信号处理1． 数字滤波器 (Digital Filter)数字滤波器是一种计算处理或算法。借助于此，可以将输入的一种数字信号或序列变换为另一种序列输出。数字滤波器已被广泛地应用于数字语音、数字图像处理以及模式识别和频谱分析。数字信号处理器（DSP，Digital Signal Processor）的作用是通过一系列数字来表示信号及其信息，并借助数字计算方法变换和处理这些信号。为了构成DSP，必须有一种部件能够快速地完成两个数值的乘法运算并将乘积累加于寄存器。“快速”意味着乘和累加（MAC，Multiply & ACcumulate）较高的运算速度。若以16位数值进行乘和累加，其结果应为32位。显然，μ’nSP™的硬件结构与其指令系统的结合足以构成DSP应用的硬件MAC单元，因而很适用于一些DSP方面的应用。
上传时间： 2014-01-26
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基于单片机的红外门进控制系统设计与制作:我们所做的创新实验项目“基于单片机的红外门控系统”已基本完成，现将其工作原理简要说明。该系统主要分为两大部分：一是红外传感器部分。二是单片机计数显示控制部分。基本电路图如下:其中红外传感器部分我们采用红外对管实现，红外对管平行放置，平常处于接收状态，经比较器输出低电平，当有人经过时，红外线被挡住，接收管接收不到红外线，经比较器输出高电平。这样，当有人经过时便会产生一个电平的跳变。单片机控制部分主要是通过外部两个中断判断是否有人经过，如果有人经过，由于电平跳变的产生，进入中断服务程序，这里我们采用了两对红外传感器接到两个外部中断口，中断0作为入口，实现加1操作，中断1作为出口，实现减1操作。另外，我们通过P0口控制室内灯的亮暗，当寄存器计数值为0时，熄灯，不为0时，灯亮。显示部分，采用两位数码管动态显示，如有必要，可以很方便的扩展为四位计数。精益求精！在实验过程中，我们走了非常多的弯路,做出来的东西根本不是自己想要的,我们本想做成室内只有一个门的进出计数，原理已清楚，即在门的两边放置两对红外对管，进出时，挡住两对对管的顺序不同，因此，可判断是进入还是出去，从而实现加减计数，编程时，可分别在两个中断服务程序的入口置标志位，根据标志位判断进出，详细内容在程序部分。理论如此，但在实际过程中，还是发现实现不了上述功能，我们初步判定认为是程序掌握得不够好,相信随着自己对单片机了解的深入,应该会做出更好的 (因为我们是临时学的单片机),程序的具体内容如下： $MOD52 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP 0100H ORG 0013H LJMP 0150H ORG 0050HMAIN: CLR A MOV 30H , A ;初始化缓存区 MOV 31H , A MOV 32H , A MOV 33H , A MOV R6 , A MOV R7 , A SETB EA SETB EX0 SETB EX1 SETB IT0 SETB IT1 SETB PX1NEXT1: ACALL HEXTOBCDD ;调用数制转换子程序 ACALL DISPLAY ;调用显示子程序 LJMP NEXT1 ORG 0100H ;中断0服务程序 LCALL DELY mov 70h,#2 djnz 70h,next JBC F0,NEXT SETB F0 CLR P0.0 LCALL DELY0 SETB P0.0 MOV A , R7 ADD A , #1 MOV R7, A MOV A , R6 ADDC A , #0 MOV R6 , A CJNE R6 , #07H , NEXT CLR A MOV R6 , A MOV R7 , ANEXT: RETI ORG 0150H ;中断1服务程序 LCALL DELY mov 70h,#2 djnz 70h,next2 JBC F0,NEXT2 SETB F0 CLR P0.0 LCALL DELY0 SETB P0.0 CLR C MOV A , R7 SUBB A , #1 MOV R7, A MOV A , R6 SUBB A , #0 MOV R6 , A CJNE R6 , #07H , NEXT2 CLR A MOV R6 , A MOV R7 , ANEXT2: RETI ORG 0200HHEXTOBCDD:MOV A , R6 ;由十六进制转化为十进制 PUSH ACC MOV A , R7 PUSH ACC MOV A , R2 PUSH ACC CLR A MOV R3 , A MOV R4 , A MOV R5 , A MOV R2 , #10HHB3: MOV A , R7 ;将十六进制中最高位移入进位位中 RLC A MOV R7 , A MOV A , R6 RLC A MOV R6 , A MOV A , R5 ;每位数加上本身相当于将这个数乘以2 ADDC A , R5 DA A MOV R5 , A MOV A , R4 ADDC A , R4 DA A ;十进制调整 MOV R4 , A MOV A , R3 ADDC A , R3 DJNZ R2 , HB3 POP ACC MOV R2 , A POP ACC MOV R7 , A POP ACC MOV R6 , A RET ORG 0250HDISPLAY: MOV R0 , #30H MOV A , R5 ANL A , #0FH MOV @R0 , A MOV A , R5 SWAP A ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV A , R4 ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV A , R4 SWAP A ANL A , #0FH INC R0 MOV @R0 , A MOV R0 , #30H MOV R2 , #11111110BAGAIN: MOV A , R2 MOV P2 , A MOV A , @R0 MOV DPTR , #TAB MOVC A , @A+DPTR MOV P1 , A ACALL DELAY INC R0 MOV A , R2 RL A MOV R2 , A JB ACC.4 , AGAIN RETTAB: DB 03FH , 06H , 5BH , 4FH , 66H , 6DH , 7DH , 07H , 7FH , 6FH ;七段码表DELY: MOV R1,#80D1: MOV R2,#100 DJNZ R2,$ DJNZ R1,D1 RET DELAY: MOV TMOD , #01H ;延时子程序 MOV TL0 , #0FEH MOV TH0 , #0FEH SETB TR0WAIT: JNB TF0 , WAIT CLR TF0 CLR TR0 RETDELY0: MOV R1, #200D3: MOV R2,#250 DJNZ R2,$ DJNZ R1,D3 RET END 该系统实际应用广泛。可用在生产线上产品数量统计、公交车智能计数问候（需添加语音芯片）、超市内人数统计等公共场合。另外，添加串口通信部分便可实现与PC数据交换的功能。 由于，实验简化了，剩下不少零件和资金，所以我们又做了两项其他的实验。
上传时间： 2013-12-22
上传用户：tangsiyun
5.1 中断基本概念5.1.1 中断基本概念定义：CPU暂停现行程序，转而处理随机到来的事件，待处理完后再回到被暂停的程序继续执行，这个过程就是中断。中断过程：中断处理的隐操作：程序状态及程序断点地址的进栈及出栈。 中断系统其他功能： 支持多中断源和多种中断源。 支持中断屏蔽处理。 支持中断嵌套处理。 支持中断优先级修改。 支持中断结束方式选择。5.1.2 中断类型1.外部硬件(如键盘、鼠标，串口，并口打印机等）中断属性：硬件、可屏蔽、向量。 中断请求：多个中断请求的排队和判优由中断控制器完成，产生的有无中断请求的信号送到CPU的INTR引脚。 中断类型号：通过数据总线送到CPU中。EFLAGS寄存器的IF位影响CPU对中断请求的响应。处理器在当前指令执行结束的时候启动中断识别INTA总线周期。
标签： 中断技术
上传时间： 2013-11-09
上传用户：黄婷婷思密达
数据传送的控制 数据传送涉及的3个问题1）数据的来源；2）数据的去处；3）数据本身以及如何控制数据的传送。 DMA方式控制的数据传送 DMA传送方式通常用来高速传送大批量的数据块。如： 硬盘和软盘I/O； 快速通信通道I/O； 多处理机和多程序数据块传送； 在图像处理中，对CRT屏幕送数据； 快速数据采集； DRAM的刷新操作。 DMA传送包括：（1）存储单元传送：存储器→存储器。（2）DMA读传送：存储器→I/O设备。（3）DMA写传送：I/O设备→存储器。4.1.2 DMA传送的工作过程 1）I/O设备向DMAC发出DMA请求；2） DMAC向CPU发出总线请求；3）CPU在执行完当前指令的当前的总线周期后，向DMAC发出总线响应信号；4）CPU脱离对系统总线的控制，由DMAC接管对系统总线的控制； 为什么DMA传送方式能实现高速传送？DMA传送的过程是什么样的？画出流程。DMA有哪些操作方式？各有什么特点。简述DMA控制器的两个工作状态的特点。试设计一种在8088大模式下与8237连接的基本电路图。并说明你的设计中8237各个端口的实际地址。DMA控制器的时序包括哪几个状态周期？试画出正常读传输的时序。DMAC的内部地址寄存器是16位的，如何扩展地址来访问16MB的地址空间？
标签： DMA
上传时间： 2013-11-18
上传用户：leixinzhuo
Σ-ΔA/D技术具有高分辨率、高线性度和低成本的特点。本文基于TI公司的MSP430F1121单片机，介绍了采用内置比较器和外围电路构成类似于Σ-△的高精度A/D实现方案，适合用于对温度、压力和电压等缓慢变化信号的采集应用。 在各种A/D转换器中，最常用是逐次逼近法(SAR)A/D，该类器件具有转换时间固定且快速的特点，但难以显著提高分辨率；积分型A/D 有较强的抗干扰能力，但转换时间较长；过采样Σ-ΔA/D由于其高分辨率，高线性度及低成本的特点，正得到越来越多的应用。根据这些特点，本文以TI公司的MSP430F1121单片机实现了一种类似于Σ-ΔA/D技术的高精度转换器方案。 MSP430F1121是16位RISC结构的FLASH型单片机，该芯片有14个双向I/O口并兼有中断功能，一个16位定时器兼有计数和定时功能。I/O口输出高电平时电压接近Vcc，低电平时接近Vss，因此，一个I/O口可以看作一位DAC，具有PWM功能。 该芯片具有一个内置模拟电压比较器，只须外接一只电阻和电容即可构成一个类似于Σ-Δ技术的高精度单斜率A/D。一般而言，比较器在使用过程中会受到两种因素的影响，一种是比较器输入端的偏置电压的积累；另一种是两个输入端电压接近到一程度时，输出端会产生振荡。 MSP430F1121单片机在比较器两输入端对应的单片机端口与片外输入信号的连接线路保持不变的情况下，可通过软件将比较器两输入端与对应的单片机端口的连接线路交换，并同时将比较器的输出极性变换，这样抵消了比较器的输入端累积的偏置电压。通过在内部将输出连接到低通滤波器后，即使在比较器输入端两比较电压非常接近，经过滤波后也不会出现输出端的振荡现象，从而消除了输出端震荡的问题。利用内置比较器实现高精度A/D图1是一个可直接使用的A/D转换方案，该方案是一个高精度的积分型A/D转换器。其基本原理是用单一的I/O端口，执行1位的数模转换，以比较器的输出作反馈，来维持Vout与Vin相等。图1：利用MSP430F1121实现的实用A/D转换器电路方案。
上传时间： 2013-11-10
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