1.1 微型计算机的组成及工作原理1.1.1 微型计算机中的基本概念1. 微处理器2. 微型计算机 (1)单片微处理机 (2)通用微型计算机3. 微型计算机系统1.1.2 微机基本结构 微型计算机的基本组成如图1.1所示，它由中央处理器（CPU）、存储器（Memory）、输入输出接口（I/O接口）和系统总线（BUS）构成。 1.1.3 微型计算机的基本工作过程 微型计算机的基本工作过程是执行程序的过程，也就是CPU自动从程序存放的第1个存储单元起，逐步取出指令、分析指令，并根据指令规定的操作类型和操作对象，执行指令规定的相关操作。如此重复，周而复始，直至执行完程序的所有指令，从而实现程序的基本功能，这就是微型计算机的基本工作原理。 1.2 典型单片机产品简介1.2.1 MCS-51单片机系列 MCS-51可分为两个子系列和4种类型，如表1-1所示。按资源的配置数量，MCS-51系列分为51和52两个子系列，其中51子系列是基本型，而52子系列属于增强型。表1-1 MCS-51系列单片机分类
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基于对8086 单芯片计算机的研究，设计了系统显示接口模块，其中包括SDRAM 显示存储器，DMA 显示传输通道和VGA 显示终端3 个主要功能单元。整个设计遵循ASIC流程，讨论了基于FPGA 的实现技术。使用具体显示实例验证，结果表明，该显示接口能够正确完成所要求的单芯片计算机显示操作。关键词：8086 单芯片计算机；显示接口；SDRAM；DMA 通道；VGA
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RSA加解密系统及其单芯片实现随着计算机科技的进步，带给人类极大的便利性，但伴随而来的却是安全性之问题。最简单便利的安全措施是利用使用者账号及密码加以控管，但密码太短易被破解，密码太长不便记忆，在网络上进行传输，利用简单的网络封包截取工具即可取得相关之使用者账号及密码，因此如何使用适当之资安技术以保护网络上之公开资讯，为一重要之课题。RSA 密码系统为确保信息安全之一重要机制。本专题利用低成本且取得容易的8051 单芯片实现RSA加解密系统。关键词: 信息安全、8051 单芯片、RSA 密码系统。
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MSP430系列单片机C语言程序设计与开发MSP430系列是一个具有明显技术特色的单片机品种。关于它的硬件特性及汇编语言程序设计已在《MSP430系列超低功耗16位单片机的原理与应用》及《MSP430系列 FLASH型超低功耗16位单片机》等书中作了全面介绍。《MSP430系列单片机C语言程序设计与开发》介绍IAR公司为MSP430系列单片机配备的C程序设计语言C430。书中叙述了C语言的基本概念、C430的扩展特性及C库函数；对C430的集成开发环境的使用及出错信息作了详尽的说明；并以MSP430F149为例，对各种应用问题及外围模块操作提供了典型的C程序例程，供读者在今后的C430程序设计中参考。 《MSP430系列单片机C语言程序设计与开发》可以作为高等院校计算机、自动化及电子技术类专业的教学参考书，也可作为工程技术人员设计开发时的技术资料。MSP430系列超低功耗16位单片机的原理与应用目录MSP430系列单片机C语言程序设计与开发 目录 第1章 C语言基本知识1.1 标识符与关键字11.1.1 标识符11.1.2 关键字11.2 数据基本类型21.2.1 整型数据21.2.2 实型数据31.2.3 字符型数据41.2.4 各种数据转换关系61.3 C语言的运算符71.3.1 算术运算符71.3.2 关系运算符和逻辑运算符71.3.3 赋值运算符81.3.4 逗号运算符81.3.5 ? 与 ：运算符81.3.6 强制转换运算符91.3.7 各种运算符优先级列表91.4 程序设计的三种基本结构101.4.1 语句的概念101.4.2 顺序结构111.4.3 选择结构121.4.4 循环结构141.5 函数181.5.1 函数定义181.5.2 局部变量与全局变量191.5.3 形式参数与实际参数201.5.4 函数调用方式201.5.5 函数嵌套调用211.5.6 变量的存储类别221.5.7 内部函数和外部函数231.6 数组231.6.1 一维数组241.6.2 多维数组241.6.3 字符数组261.7 指针271.7.1 指针与地址的概念271.7.2 指针变量的定义281.7.3 指针变量的引用281.7.4 数组的指针281.7.5 函数的指针301.7.6 指针数组311.8 结构和联合321.8.1 结构定义321.8.2 结构类型变量的定义331.8.3 结构类型变量的初始化341.8.4 结构类型变量的引用341.8.5 联合341.9 枚举361.9.1 枚举的定义361.9.2 枚举元素的值371.9. 3 枚举变量的使用371.10 类型定义381.10.1 类型定义的形式381.10.2 类型定义的使用381.11 位运算391.11.1 位运算符391.11.2 位域401.12 预处理功能411.12.1 简单宏定义和带参数宏定义411.12.2 文件包含431.12.3 条件编译命令44第2章 C430--MSP430系列的C语言2.1 MSP430系列的C语言452.1.1 C430概述452.1.2 C430程序设计工作流程462.1.3 开始462.1.4 C430程序生成472.2 C430的数据表达482.2.1 数据类型482.2.2 编码效率502.3 C430的配置512.3.1 引言512.3. 2 存储器分配522.3.3 堆栈体积522.3.4 输入输出522.3.5 寄存器的访问542.3.6 堆体积542.3.7 初始化54第3章 C430的开发调试环境3.1 引言563.1.1 Workbench特性563.1.2 Workbench的内嵌编辑器特性563.1.3 C编译器特性573.1. 4 汇编器特性573.1.5 连接器特性583.1.6 库管理器特性583.1.7 C?SPY调试器特性593.2 Workbench概述593.2.1 项目管理模式593.2.2 选项设置603.2.3 建立项目603.2.4 测试代码613.2.5 样本应用程序613.3 Workbench的操作623.3.1 开始633.3.2 编译项目683.3.3 连接项目693.3.4 调试项目713.3.5 使用Make命令733.4 Workbench的功能汇总753.4.1 Workbench的窗口753.4.2 Workbench的菜单功能813.5 Workbench的内嵌编辑器993.5.1 内嵌编辑器操作993.5.2 编辑键说明993.6 C?SPY概述1013.6.1 C?SPY的C语言级和汇编语言级调试1013.6.2 程序的执行1023.7 C?SPY的操作1033.7.1 程序生成1033.7.2 编译与连接1033.7.3 C?SPY运行1033.7.4 C语言级调试1043.7.5 汇编级调试1113.8 C?SPY的功能汇总1133.8.1 C?SPY的窗口1133.8.2 C?SPY的菜单命令功能1203.9 C?SPY的表达式与宏1323.9.1 汇编语言表达式1323.9.2 C语言表达式1333.9.3 C?SPY宏1353.9.4 C?SPY的设置宏1373.9.5 C?SPY的系统宏137 第4章 C430程序设计实例4.1 程序设计与调试环境1434.1.1 程序设计调试集成环境1434.1.2 设备连接1444.1.3 ProF149实验系统1444.2 数值计算1454.2.1 C语言表达式1454.2.2 利用MPY实现运算1464.3 循环结构1474.4 选择结构1484.5 SFR访问1494.6 RAM访问1504.7 FLASH访问1514.8 WDT操作1534.8. 1 WDT使程序自动复位1534.8.2 程序对WATCHDOG计数溢出的控制1544.8.3 WDT的定时器功能1554.9 Timer操作1554.9.1 用Timer产生时钟信号1554.9.2 用Timer检测脉冲宽度1564.10 UART操作1574.10.1 点对点通信1574.10.2 点对多点通信1604.11 SPI操作1634.12 比较器操作1654.13 ADC12操作1674.13.1 单通道单次转换1674.13.2 序列通道多次转换1684.14 时钟模块操作1704.15 中断服务程序1714.16 省电工作模式1754.17 调用汇编语言子程序1764.17.1 程序举例1764.17.2 生成C程序调用的汇编子程序177第5章 C430的扩展特性5.1 C430的语言扩展概述1785.1.1 扩展关键字1785.1.2 #pragma编译命令1785.1.3 预定义符号1795.1.4 本征函数1795.1.5 其他扩展特性1795.2 C430的关键字扩展1795.2.1 interrupt1805.2.2 monitor1805.2.3 no_init1815.2.4 sfrb1815.2.5 sfrw1825.3 C430的 #pragma编译命令1825.3.1 bitfields=default1825.3.2 bitfields=reversed1825.3.3 codeseg1835.3.4 function=default1835.3.5 function=interrupt1845.3.6 function=monitor1845.3.7 language=default1845.3.8 language=extended1845.3.9 memory=constseg1855.3.10 memory=dataseg1855.3.11 memory=default1855.3.12 memory=no_init1865.3.13 warnings=default1865.3.14 warnings=off1865.3.15 warnings=on1865.4 C430的预定义符号1865.4.1 DATE1875.4.2 FILE1875.4.3 IAR_SYSTEMS_ICC1875.4.4 LINE1875.4.5 STDC1875.4.6 TID1875.4.7 TIME1885.4.8 VER1885.5 C430的本征函数1885.5.1 _args＄1885.5.2 _argt＄1895.5.3 _BIC_SR1895.5.4 _BIS_SR1905.5.5 _DINT1905.5.6 _EINT1905.5.7 _NOP1905.5.8 _OPC1905.6 C430的汇编语言接口1915.6.1 创建汇编子程序框架1915.6.2 调用规则1915.6.3 C程序调用汇编子程序1935.7 C430的段定义1935.7.1 存储器分布与段定义1945.7.2 CCSTR段1945.7.3 CDATA0段1945.7.4 CODE段1955.7.5 CONST1955.7.6 CSTACK1955.7.7 CSTR1955.7.8 ECSTR1955.7.9 IDATA01965.7.10 INTVEC1965.7.11 NO_INIT1965.7.12 UDATA0196第6章 C430的库函数6.1 引言1976.1.1 库模块文件1976.1.2 头文件1976.1.3 库定义汇总1976.2C 库函数参考2046.2.1 C库函数的说明格式2046.2.2 C库函数说明204第7章 C430编译器的诊断消息7.1 编译诊断消息的类型2307.2 编译出错消息2317.3 编译警告消息243附录 AMSP430系列FLASH型芯片资料248附录 BProF149实验系统251附录 CMSP430x14x.H文件253附录 DIAR MSP430 C语言产品介绍275
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本文依据集成电路设计方法学，探讨了一种基于标准Intel 8086 微处理器的单芯片计算机平台的架构。研究了其与SDRAM，8255 并行接口等外围IP 的集成，并在对AMBA协议和8086 CPU分析的基础上，采用遵从AMBA传输协议的系统总线代替传统的8086 CPU三总线结构，搭建了基于8086 IP 软核的单芯片计算机系统，并实现了FPGA 功能演示。关键词：微处理器； SoC；单芯片计算机；AMBA 协议 Design of 8086 CPU Based Computer-on-a-chip System（School of Electrical Engineering and Automation, Heifei University of Technology, Hefei, 230009,China）Abstract: According to the IC design methodology, this paper discusses the design of one kind of Computer-on-a-chip system architecture, which is based on the standard Intel8086 microprocessor,investigates how to integrate the 8086 CPU and peripheral IP such as, SDRAM controller, 8255 PPI etc. Based on the analysis of the standard Intel8086 microprocessor and AMBA Specification,the Computer-on-a-chip system based on 8086 CPU which uses AMBA bus instead of traditional three-bus structure of 8086 CPU is constructed, and the FPGA hardware emulation is fulfilled.Key words: Microprocessor; SoC; Computer-on-a-chip; AMBA Specification
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《微机原理及应用》课程教案目 录 下载WORD文档前 言 下载WORD文档第一章 51系列单片机概述 下载WORD文档 第一节 概述 第二节 51系列单片机分类 思考题与习题 第二章 MCS-51系列单片机组成及工作原理 下载WORD文档 第一节 MCS-51系列单片机组成 第二节 8051的内部数据存储器(内部RAM) 第三节 8051的内部程序存储器(内部ROM) 第四节 MCS-51系列单片机典型芯片的外部引脚功能 第五节 并行输入／输出口 第六节 CPU的时钟电路和时序定时单位 第七节 单片机指令执行的过程 思考题与习题 第三章 指令系统 下载WORD文档 第一节 指令格式和寻址方式 第二节 指令系统 思考题与习题 第四章 算法与结构程序设计 下载WORD文档 第一节 算法 第二节 程序基本结构 第三节 结构化程序设计 第四节 汇编语言程序设计举例 思考题与习题 第五章 中断 下载WORD文档 第一节 中断技术概述 第二节 8051中断系统 第三节 中断控制 第四节 中断响应 第五节 中断系统应用举例 思考题与习题 第六章 定时器／计数器 下载WORD文档 第一节 概述 第二节 定时器／计数器基本结构 工作方式及应用 思考题与习题 第七章 8051单片机系统扩展与接口技术 下载WORD文档 第一节 8051单片机系统扩展概述 第二节 单片机外部存储器扩展 第三节 单片机输入/输出(I/O)口扩展 第四节 LED显示器接口电路及显示程序 第五节 单片机键盘接口技术 第六节 单片机与数模(D/A)及模数(A/D)转换器的接口及应用 思考题与习题 第八章 8051单片机的异步串行通信技术 下载WORD文档 第一节 概述 第二节 8051串行口基本结构 第三节 8051串行通信工作方式及应用 第四节 多机通信原理 下载WORD文档 思考题与习题 第九章 单片机应用举例 下载WORD文档 第一节 单片机数据采集系统 第二节 电机转速测量 第三节 步进电机控制系统 第四节 机器人三觉机械手信号处理及控制算法 思考题与习题 第十章 单片机与字符式液晶显示模块连接技术 下载WORD文档 第一节 字符式液晶显示模块简介 第二节 模块指令系统 第三节 模块与8051单片机的接口 第四节 模块字符显示举例 第五节 自定义字符显示 思考题与习题 附录一 计算机数的运算基础 下载WORD文档 第一节 进位计数制及相互转换 第二节 计算机中数和字符的表示附录二 美国标准信息交换码（ASCII）字符表附录三 MCS-51指令表 下载WORD文档
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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。
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微型机算计发展概述人类从原始社会学会使用工具以来到现代社会经历了三次大的产业革命：农业革命、工业革命、信息革命。而信息革命是以计算机技术和通信技术的发展和普及为代表的。人类已进入了高速发展的现代时期。其中计算机科学和技术发展之快，是任何其他技术都无法相提并论的自从1946年美国宾夕法尼亚大学研制成功的世界上第一台电子计算机到现在已50多年的历史。计算机的发展经历了四代：第一代：电子管电路计算机，电子管数：18800个；继电器数量：5000个；耗电量：150KW；重量：30t；占地面积：150平方米；运算速度：5000次加法运算/s。第二代：晶体管电路计算机（60年代初）第三代：小规模集成电路计算机。第四代：大规模（LSI）和超大规模（VSLI）集成电路计算机。第四代计算机基本情况：运算速度为每秒几千亿次到几万亿次；从数值计算和数据处理到目前进行知识处理的人工智能阶段；计算机不仅可以处理文字、字符、图形图象信息，而且可以处理音频、视频等多媒体信息；计算机正朝着智能化和多媒体化方向发展。微型计算机的定义：以微处理器为核心，再配上半导体存储器、输入/输出接口电路、系统总线及其它支持逻辑电路组成的计算机称微型计算机。在1971年美国Intel公司首先研制成功世界上第一块微处理器芯片4004以来，差不多每隔2~3年就推出一代新的微处理器产品；如今已推出了第五代微处理器。因为微处理器是微型计算机的核心部件，它的性能在很大程度上决定了微型计算机的性能，所以微型计算机的发展是以微处理器的发展而更新换代的。微处理器和微型计算机的发展：1.第一代微处理器和微型计算机：（1971~1973年）——4位CPU和低档8位处理器，典型的产品有：Intel 4004、改进型的4040,是4位处理器，以它为核心构成的微机是MCS-4。Intel 8008是8位通用微处理器,以它为核心所构的微机是MCS-8。参数：芯片采用PMOS工艺;集成度为2000管/片;时钟频率1MHz;平均指令执行时间为20μs。2.第二代微处理器和微型计算机（1973~1978年）——成熟的8位CPU,典型的产品有：Intel 8080（1973年由Intel公司推出）MC6800 （1974年由美国Motorola推出。Z-80 （1975年由Zilog公司推出。Intel 8085 （1976年由Intel公司推出，是Intel 8080的改进型。MOS 6502，由MOS公司推出，它是IBM PC机问世之前世界上最流行的微型计算机Apple2（苹果机）的CPU。第二代微处理器的参数：芯片工艺采用NMOS工艺，集成度达到5000~9000管/片；时钟频率2~4MHz;平均指令执行时间为1~2μs；具有多种寻址方式，指令系统完善，基本指令100多条。特点：具有中断、DMA等控制功能；也考虑了兼容性、接口标准化和通用性、配套的外围电路功能和种类齐全。在软件方面：主要是汇编，还有一些简单的高级语言和操作系统。
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用单片机制作多功能莫尔斯码电路:用单片机制作多功能莫尔斯码电路莫尔斯电码通信有着悠久的历史，尽管它已被现代通信方式所取代，但在业余无线电通信和特殊的专业场合仍具有重要的地位，这是因为等幅电码通信的抗干扰能力是其它任何一种通信方式都无法相比的。在短波波段用几瓦的功率即可进行国际间的通信，收发射设备简单易制成本低廉，所以深受业余无线电爱好者的喜爱，是业余无线电高手必备的技能。要想熟练掌握莫尔斯电码的收发技术除了持之以恒的毅力外，还需要相关的设备。设计本电路的目的就是给爱好者提供一个实用和训练的工具。 一、功能简介 本电路可以配合自动键体和手动键体，产生莫尔斯码控制信号，设有16种速度，从初学者到操作高手都能适用。监听音调也有16种,均可以通过功能键进行选择。可以按程序中设定好的呼号自动呼叫，设有听抄练习功能，听抄练习有短码和混合码两种模式，分别对10个数字和常用的38个混合码模拟随机取样，产生分组报码，供爱好者提高抄收水平之用，速度低4档的听抄练习是专为初学者所设，内容是时间间隔较长的单字符。设有PTT开关键，可以决定是否控制发射机工作，不需要反复通断控制线。无论当前处于呼叫状态还是听抄状态只要电键接点接通则自动转到人工发报程序。4分钟内不使用电路将自动关闭电源，只有按复位键才能重新开始工作。先按住听抄练习键复位则进入短码练习状态，其它功能不变。从开机到自动关机执行每个功能都有不同的莫尔斯码提示音。本电路具有较强的抗高低频干扰的能力和使用方便的大电流开关接口，以适应不同的发射设备。 二、硬件电路原理硬件电路如图1所示。设计电路的目的在于方便实用，以免在紧张的操作中失误，所以除了听抄练习键外其它键没有定义复用功能。各键的作用在图中已经标出。PTT控制在每次复位时处于关闭状态,每按动一次PTT功能键则改变一次状态，这样可以使用软件开关控制发射。 PTT处于控制状态时发光二极管随控制信号闪亮。考虑到自制设备及淘汰军用设备与高档设备控制电流的不同，PTT开关管采用了2SC2073，可以承受500mA的电流，同时还增加了无极性PTT开关电路，无论外部被控制的端口直流极性如何加到VT3的极性始终不变，供有兴趣的爱好者实验。应该注意，如果被控制的负载是感性，则电感两端必须并联续流二极管，除自制设备外成品机在这方面一般没有什么问题。手动键只有一个接点，接通后产生连续的音频和发射控制信号。在本电路中手动键的输入端是P1.5 ，程序不断检测P1.5电平，当按键按下时P1.5电平为0，程序转入手动键子程序。 自动键的接点分别接到P1.3和P1.4 ，同样当程序检测到有接点闭合时便自动产生“点”或“划”。音频信号从P输出，经VT1放大后推动扬声器发音。单片机的I/O口在输入状态下阻抗较高，容易受到高低频信号干扰，所以在每个输入端口和三极管的be端并联电阻和高频旁路电容，确保在较长的电键连线和大功率发射时电路工作稳定。图2是印刷电路版图，尺寸为110mmX85mm，扬声器用粘合剂直接粘接在电路版有铜箔的面。 三、软件设计方法 “点”时间长度是莫尔斯电码中的基本时间单位。按规定“划”的时间长度不小于三个“点”，同字符中“点”与“划”的间隔不小于一个“点”，字符之间不小于一个“划”，词与词之间不应小于五个“点”。在本程序中用条件转移指令来产生“点”时间长度。通过速度功能键功可以设置16种延时参数。用T0中断产生监听音频信号，并将中断设为优先级，保证在听觉上纯正悦耳。T1用于自动关机计时，如果不使用任何功能四分钟后将向PCON 位写1，单片机进入休眠状态,此时耗电量仅有几个微安。自动键的“点”或“划”以及手动键的连续发音都是子程序的反复调用。P1.2对地短接时自动呼叫可设定为另一内容。为了便于熟悉汇编语言的读者对发音内容进行修改，这里介绍发音字符的编码方法。莫尔斯码的信息与计算机中二进制恰好相同，我们可以用0表示“点”，用1表示“划”。提示音、自动呼叫、听抄内容等字符是预先按一定编码方式存储在程序中的常数。每个字符的莫尔斯码一般是由1至6位“点”、“划”组成，也就是发音次数最多6次。程序中每个字符占用1个字节，字符时间间隔不占用字节，但更长的延时或发音结束信息占用一个字节。我们用字节的低三位表示字节的性质，对于5次及5次以下发音的字符我们用存储器的高5位存储发音信息，发音顺序由高位至低位，用低3位存储发音次数，发音时将数据送入累加器A，先得到发音次数，然后使A左环移，对E0进行位寻址，判断是发“点”还是“划”，环移次数由发音次数决定。对于6次发音的字符不能完全按照上述编码规则，否则会出现信息重叠，如果是6次发音且最后一次是“划”我们把发音次数定义为111B，因为这时第6次位寻址得到的是1。如果第6次发音是“点”，那么这个字符的低三位定义为000B。字符间隔时间由程序自动产生，更长的时间隔或结束标志由字节低三位110B来定义，高半字节表示字符间隔的倍数，例如26H表示再加两倍时间间隔。如果字节为06H则表示读字符程序结束，返回主程序。更详细的内容不再赘述，读者可阅读源程序。四、使用注意事项手动键的操作难度相对大一些，时间节拍全由人掌握，其特点是发出的电码带有“人情味”。自动键的“点”、“划”靠电路产生，发音标准，容易操作，而且可以达到相当快的速度，长时间工作也不易疲劳。在干扰较大、信号微弱的条件下自动键码的辨别程度好于手动键码。初学者初次使用手动键练习发报要有老师指导，且不可我行我素，一旦养成不正确的手法则很难纠正。在电台上时常听到一些让对方难以抄收的电码，这可能会使对方反感而拒绝回答。使用自动键也应在一定的听抄基础上再去练习。在暂时找不老师的情况下可多练习听力，这对于今后能够发出标准正确的电码非常有益。
上传时间： 2013-10-31
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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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