单片微型计算机(单片机)是将微处理器CPU、程序存储器、数据存储器、定时/计数器、输入/输出并行接口等集成在一起。由于单片机具有专门为嵌入式系统设计的体系结构与指令系统,所以它最能满足嵌入式系统的应用要求。Intel公司生产的MCS-51系列单片机是我国目前应用最广的单片机之一。 随着可编程逻辑器件设计技术的发展,每个逻辑器件中门电路的数量越来越多,一个逻辑器件就可以完成本来要由很多分立逻辑器件和存储芯片完成的功能。这样做减少了系统的功耗和成本,提高了性能和可靠性。FPGA就是目前最受欢迎的可编程逻辑器件之一。IP核是将一些在数字电路中常用但比较复杂的功能块,设计成可修改参数的模块,让其他用户可以直接调用这些模块,这样就大大减轻了工程师的负担,避免重复劳动。随着FPGA的规模越来越大,设计越来越复杂,使用IP核是一个发展趋势。 本课题结合FPGA与8051单片机的优点,主要针对以下三个方面研究: (1)FPGA开发平台的硬件实现选用Xilinx公司的XC3S500E-PQ208-4-C作为核心器件,采用Intel公司的EEPROM芯片2816A和SRAM芯片6116作为片内程序存储器,搭建FPGA的硬件开发平台。 (2)用VHDL语言实现8051IP核分析研究8051系列单片机内部各模块结构以及各部分的连接关系,实现了基于FPGA的8051IP核。主要包括如下几个模块:CPU模块、片内数据存储器模块、定时/计数器模块、并行端口模块、串行端口模块、中断处理模块、同步复位模块等。 (3)基于FPGA的8051IP核应用用所设计的8051IP核,实现了对一个4×4键盘的监测扫描、键盘确认、按键识别等应用。
上传时间: 2013-04-24
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·目录计算机测控系统设计与应用出版说明前言第1章 计算机测控系统概论1.1 计算机测控系统的发展过程1.2 微处理器与微控制器技术1.3 数字信号处理器DSP技术1.4 计算机测控系统的发展习题第2章 微处理器与微控制器总线配置2.1 INTEL8088CPU三总线的配置2.2 MCS-51系列及其兼容单片微控制器2.3 MCS-96 系列单片微控制器三总线的配置2.4 总线结构 习题第3章 译码与
上传时间: 2013-04-24
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LM2596开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路,能够输出3A的驱动电流,同时具有很好的线性和负载调节特性。固定输出版本有3.3V、5V、12V, 可调版本可以输出小于37V的各种电压。 该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器,开关频率为150KHz,与低频开关调节器相比较,可以使用更小规格的滤波元件。由于该器件只需4个外接元件,可以使用通用的标准电感,这更优化了LM2596的使用,极大地简化了开关电源电路的设计。 其封装形式包括标准的5脚TO-220封装(DIP)和5脚TO-263表贴封装(SMD)。 该器件还有其他一些特点:在特定的输入电压和输出负载的条件下,输出电压的误差可以保证在±4%的范围内,振荡频率误差在±15%的范围内;可以用仅80μA的待机电流, 实现外部断电;具有自我保护电路(一个两级降频限流保护和一个在异常情况下断电的过温完全保护电路) ※ 3.3V、5V、12V的固定电压输出和可调电压输出 ※ 可调输出电压范围1.2V~37V±4% ※ 输出线性好且负载可调节 ※ 输出电流可高达3A ※ 输入电压可高达40V ※ 采用150KHz的内部振荡频率,属于第二代开关电压调节器,功耗小、效率高 ※ 低功耗待机模式,IQ的典型值为80μA ※ TTL断电能力 ※ 具有过热保护和限流保护功能 ※ 封装形式:TO-220(T)和TO-263(S) ※ 外围电路简单,仅需4个外接元件, 且使用容易购买的标准电感
上传时间: 2014-12-24
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内容提要: MCS51单片机是超大规模集成电路技术发展的结果,是微型计算机发展中的一个重要开支。 MCS51-单片机组成与原理 MCS51指令系统 8098单片机的结构原理,应用与实践。 第一章 单片微型计算机概述 第二章 MCS-51单片机组成和原理 第三章 MCS-51指令系统 第四章 MCS-51终端系统与定时器/计数器 第五章 8098单片机的结构原理 第六章 8098指令系统 第七章 8098中断 定时器与I/0寄存器 第八章 8098高速输入输出单元HSIO 第九章 8098 A/D和PWM原理及应用 第十章 单片机串行通信 第十一章 单片机扩展储存器的设计 第十二章 单片机I/0及定时器扩展 第十三章 单片机与D/A及A/D转换器接口 第十四章 单片机的显示器和键盘接口
上传时间: 2013-11-25
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何谓单片机 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。
标签: 51单片机
上传时间: 2013-12-18
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单片机系统设计其调试过程一般分为【软件调试 硬件测试、系统调试3个过程软件调试一般比较容易进行,但硬件电路测试和系统调试则比较麻烦.因为这两个过程必须侄电路扳制作完成,元器件焊接完毕之后进行。如果采用作为单片 L系统的仿真]I~PROTEUS 则不用制作具体的电路扳也能够完成以上工作。在使用PROTEUS进行系统虚拟开发成功之后再进行实际制作,可以降低开发成本、提高开发速度。
上传时间: 2013-10-21
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WTS701是华邦公司推出的内建喇叭驱动功能的“文字转发音”单芯片集成电路。该芯片将连续运算法与华邦专有的多层次储存技术相结合,从而实现了真正将“文字转发音”的完整功能。文中介绍了该芯片的原理及典型应用,给出了Cygnal F120 MPU与WTS701 的接口电路,并根据相应的芯片指令给出了其控制软件的代码程序。 Abstract: WTS701 is really a single chip on “text-to-speech” produced by Winbond company building-in algorithm with the company's patented multi-level storageMLS technology熏 different from other chips that “text-to-speech” on the market at present. The principle and typical application of this chip are introduced in this article the interface circuit of Cygnal F120 MPU and WTS701 is presented. The corresponding? control software is provided.
上传时间: 2013-10-08
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要搞清楚单片机与PLC的异同,首先得明确什幺是单片机,什幺是PLC。对此,我们简要回顾一下计算机的发展历程也许有帮助,按计算机专家的原始定义,计算机系统由五大部分--即控制单元(CU)、算术运算单元(ALU)、存储器(Memory)、输入设备(Input)、输出设备(Output)组成。早期计算机(晶体管的或集成电路的,不包括电子管的)的CU或ALU由一块甚至多块电路板组成,CU和ALU是分离的,随着集成度的提高,CU和ALU合在一块就组成了中央处理单元(CPU),接着将CPU集成到单块集成电路中就产生MPU或MCU,出现了如Intel4004、8008、8080,8085、8086、8088、Z80等MPU。此后,MPU的发展产生了两条分支,一支往高性能、高速度、大容量方向发展,典型芯片如:Intel80186、286、386、486、586、P2、P3、P4等,速度从4.7MHz到现在的3.2GHz。另一支则往多功能方向发展,将存储器(ROM、PROM、EPROM、EEPROM、FLASHROM、SRAM等)、输入/出接口(Timer/Counter、PWM、ADC/DAC、UART、IIC、SPI、RTC、PCA、FPGA等)全部集成在一块集成电路中而成为SOC。依愚之见,这就是当今广泛应用的单片计算机,简称单片机。这一分支可谓品种繁多,位宽从8位到32位,引脚数从6个到几百个,工作频率从几十KHz到几百MHz,体系结构既有CISC也有RISC,数不胜数。常用的有MCS-51系列、MCS-96系列、PIC系列、AVR系列、ARM7/9系列、TMS320系列、MSP430系列、MOTOROLA众多的单片机等等。
上传时间: 2013-10-16
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C8051F单片机 C8051F系列单片机 单片机自20世纪70年代末诞生至今,经历了单片微型计算机SCM、微控制器MCU及片上系统SoC三大阶段,前两个阶段分别以MCS-51和80C51为代表。随着在嵌入式领域中对单片机的性能和功能要求越来越高,以往的单片机无论是运行速度还是系统集成度等多方面都不能满足新的设计需要,这时Silicon Labs 公司推出了C8051F系列单片机,成为SoC的典型代表。 C8051F具有上手快(全兼容8051指令集)、研发快(开发工具易用,可缩短研发周期)和见效快(调试手段灵活)的特点,其性能优势具体体现在以下方面: 基于增强的CIP-51内核,其指令集与MCS-51完全兼容,具有标准8051的组织架构,可以使用标准的803x/805x汇编器和编译器进行软件开发。CIP-51采用流水线结构,70%的的指令执行时间为1或2个系统时钟周期,是标准8051指令执行速度的12倍;其峰值执行速度可达100MIPS(C8051F120等),是目前世界上速度最快的8位单片机。 增加了中断源。标准的8051只有7个中断源Silicon Labs 公司 C8051F系列单片机扩展了中断处理这对于时实多任务系统的处理是很重要的扩展的中断系统向CIP-51提供22个中断源允许大量的模拟和数字外设中断一个中断处理需要较少的CPU干预却有更高的执行效率。 集成了丰富的模拟资源,绝大部分的C8051F系列单片机都集成了单个或两个ADC,在片内模拟开关的作用下可实现对多路模拟信号的采集转换;片内ADC的采样精度最高可达24bit,采样速率最高可达500ksps,部分型号还集成了单个或两个独立的高分辨率DAC,可满足绝大多数混合信号系统的应用并实现与模拟电子系统的无缝接口;片内温度传感器则可以迅速而精确的监测环境温度并通过程序作出相应处理,提高了系统运行的可靠性。 集成了丰富的外部设备接口。具有两路UART和最多可达5个定时器及6个PCA模块,此外还根据不同的需要集成了SMBus、SPI、USB、CAN、LIN等接口,以及RTC部件。外设接口在不使用时可以分别禁止以降低系统功耗。与其他类型的单片机实现相同的功能需要多个芯片的组合才能完成相比,C8051单片机不仅减少了系统成本,更大大降低了功耗。 增强了在信号处理方面的性能,部分型号具有16x16 MAC以及DMA功能,可对所采集信号进行实时有效的算法处理并提高了数据传送能力。 具有独立的片内时钟源(精度最高可达0.5%),设计人员既可选择外接时钟,也可直接应用片内时钟,同时可以在内外时钟源之间自如切换。片内时钟源降低了系统设计的复杂度,提高了系统可靠性,而时钟切换功能则有利于系统整体功耗的降低。 提供空闲模式及停机模式等多种电源管理方式来降低系统功耗 实现了I/O从固定方式到交叉开关配置。固定方式的I/O端口,既占用引脚多,配置又不够灵活。在C8051F中,则采用开关网络以硬件方式实现I/O端口的灵活配置,外设电路单元通过相应的配置寄存器控制的交叉开关配置到所选择的端口上。 复位方式多样化,C8051F把80C51单一的外部复位发展成多源复位,提供了上电复位、掉电复位、外部引脚复位、软件复位、时钟检测复位、比较器0复位、WDT复位和引脚配置复位。众多的复位源为保障系统的安全、操作的灵活性以及零功耗系统设计带来极大的好处。 从传统的仿真调试到基于JTAG接口的在系统调试。C8051F在8位单片机中率先配置了标准的JTAG接口(IEEE1149.1)。C8051F的JTAG接口不仅支持Flash ROM的读/写操作及非侵入式在系统调试,它的JTAG逻辑还为在系统测试提供边界扫描功能。通过边界寄存器的编程控制,可对所有器件引脚、SFR总线和I/O口弱上拉功能实现观察和控制。 C8051F系列单片机型号齐全,可根据设计需求选择不同规模和带有特定外设接口的型号,提供从多达100个引脚的高性能单片机到最小3mmX3mm的封装,满足不同设计的需要。 基于上述特点,Silicon Labs 公司C8051F系列单片机作为SoC芯片的杰出代表能够满足绝大部分场合的复杂功能要求,并在嵌入式领域的各个场合都得到了广泛的应用:在工业控制领域,其丰富的模拟资源可用于工业现场多种物理量的监测、分析及控制和显示;在便携式仪器领域,其低功耗和强大的外设接口也非常适合各种信号的采集、存储和传输;此外,新型的C8051F5xx系列单片机也在汽车电子行业中崭露头角。正是这些优势,使得C8051单片机在进入中国市场的短短几年内就迅速风靡,相信随着新型号的不断推出以及推广力度的不断加大,C8051系列单片机将迎来日益广阔的发展空间,成为嵌入式领域的时代宠儿 此系列单片机完全兼容MCS-51指令集,容易上手,开发周期短,大大节约了开发成本。C8051F系统集成度高,总线时钟可达25M
上传时间: 2013-11-24
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单片机串行通信发射机 我所做的单片机串行通信发射机主要在实验室完成,参考有关的书籍和资料,个人完成电路的设计、焊接、检查、调试,再根据自己的硬件和通信协议用汇编语言编写发射和显示程序,然后加电调试,最终达到准确无误的发射和显示。在这过程中需要选择适当的元件,合理的电路图扎实的焊接技术,基本的故障排除和纠正能力,会使用基本的仪器对硬件进行调试,会熟练的运用汇编语言编写程序,会用相关的软件对自己的程序进行翻译,并烧进芯片中,要与对方接收机统一通信协议,要耐心的反复检查、修改和调试,直到达到预期目的。单片机串行通信发射机采用串行工作方式,发射并显示两位数字信息,既显示00-99,使数据能够在不同地方传递。硬件部分主要分两大块,由AT89C51和多个按键组成的控制模块,包括时钟电路、控制信号电路,时钟采用6MHZ晶振和30pF的电容来组成内部时钟方式,控制信号用手动开关来控制,P1口来控制,P2、P3口产生信号并通过共阳极数码管来显示,软件采用汇编语言来编写,发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射,同时显示程序对发射的数据加以显示。毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程,丰富自己的知识和理论,巩固所学的知识,提高自己的动手能力和实验能力,从而具备一定的设计能力。我做得的毕业设计注重于对单片机串行发射的理论的理解,明白发射机的工作原理,以便以后单片机领域的开发和研制打下基础,提高自己的设计能力,培养创新能力,丰富自己的知识理论,做到理论和实际结合。本课题的重要意义还在于能在进一步层次了解单片机的工作原理,内部结构和工作状态。理解单片机的接口技术,中断技术,存储方式,时钟方式和控制方式,这样才能更好的利用单片机来做有效的设计。我的毕业设计分为两个部分,硬件部分和软件部分。硬件部分介绍:单片机串行通信发射机电路的设计,单片机AT89C51的功能和其在电路的作用。介绍了AT89C51的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。AT89C51 与MCS-51 兼容,4K字节可编程闪烁存储器,寿命:1000次可擦,数据保存10年,全静态工作:0HZ-24HZ,三级程序存储器锁定,128*8 位内部RAM,32 跟可编程I/O 线,两个16 位定时/计数器,5 个中断源,5 个可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式,片内震荡和时钟电路,P0和P1 可作为串行输入口,P3口因为其管脚有特殊功能,可连接其他电路。例如P3.0RXD 作为串行输出口,其中时钟电路采用内时钟工作方式,控制信号采用手动控制。数据的传输方式分为单工、半双工、全双工和多工工作方式;串行通信有两种形式,异步和同步通信。介绍了串行串行口控制寄存器,电源管理寄存器PCON,中断允许寄存器IE,还介绍了数码显示管的工作方式、组成,共阳极和共阴极数码显示管的电路组成,有动态和静态显示两种方式,说明了不同显示方法与单片机的连接。再后来还介绍了硬件的焊接过程,及在焊接时遇到的问题和应该注意的方面。硬件焊接好后的检查电路、不装芯片上电检查及上电装芯片检查。软件部分:在了解电路设计原理后,根据原理和目的画出电路流程图,列出数码显示的断码表,计算波特率,设置串行口,在与接受机设置相同的通信协议的基础上编写显示和发射程序。编写完程序还要进行编译,这就必须会使用编译软件。介绍了编译软件的使用和使用过程中遇到的问题,及在编译后烧入芯片使用的软件PLDA,后来的加电调试,及遇到的问题,在没问题后与接受机连接,发射数据,直到对方准确接收到。在软件调试过程中将详细介绍调试遇到的问题,例如:通信协议是否相同,数码管是否与芯片连接对应,计数器是否开始计数等。
上传时间: 2013-10-19
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