计算机应用中,有时需处理的信息不是数字量,而是一些随时间连续变化的模拟量,甚至是一些非电量,如温度、压力、速度等。模拟量的存储处理困难。首先将非电的模拟信号变成与之对应的模拟电信号,这要通过各种传感器来完成。计算机可处理的信息均是数字量(电脉冲信号)1和0,必须把要处理的模拟电量转换成数字化的电信号,这需要模拟(Analog)与数字(Digital)转换电路。数字到模拟转换:(Digital to Analog Convert, D/A) D/A转换电路是模拟电路加上电子开关。D/A转换电路的核心是一个运算放大器。运算放大器的特性:(Operation Amplifier) K->无穷大, V和->0 传递函数:V0 = -Vi * R0/Ri Ii->0, I和=If梯形R-2R电阻网络D/A转换器Ki受一个8位二进制代码控制 某位为1,对应开关K倒向右边; 某位为0,对应开关K倒向左边。Ki不论倒向哪边,均为接地VA-VH 的电位为: VREF,1/2VREF,..1/128VREFVO= -VREF *(1/2K7+1/4K6+…+1/256K0)V0= -(0-255/256)VREF 8位D/A转换器DAC0830系列器件国家半导体公司(NS)产品,0830、0831、0832。R-2R梯形电阻网络D/A转换器,双缓冲结构。单电源、低功耗、电流建立时间1uS。与微计算机接口方便。8位D/A转换器DAC0830系列器件ILE: 输入锁存允许; WR1#: 加载IN REG; WR2#: 加载DAC REG; XFER#: IN REG传到DAC REG; Iout1,Iout2: 外接OA输入; Rfb: 反馈电阻接OA输出; VREF: 参考电源,控制输出电压变化范围。
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上传时间: 2013-10-16
上传用户:lu2767
1 MCS-51单片机系统扩展的基本概念2 程序存储器扩展技术3 数据存储器扩展4 输入/输出口扩展技术MCS-51单片机系统扩展的基本概念1.1 MCS-51单片机最小应用系统1.2 MCS-51单片机的外部扩展性能MCS-51单片机最小应用系统1.8051/8751最小应用系统(如图1所示)。由于集成度的限制,这种最小应用系统只能用作一些小型的控制单元。其应用特点是:(1)全部I/O口线均可供用户使用。(2)内部存储器容量有限(只有4KB地址空间)。(3)应用系统开发具有特殊性。2.8031最小应用系统8031是片内无程序存储器的单片机芯片,因此,其最小应用系统应在片外扩展EPROM。图2为用8031外接程序存储器构成的最小系统。
上传时间: 2014-04-03
上传用户:MATAIYES
80C51单片机由于功能全面、开发工具较为完善、衍生产品丰富、大量的设计资源可以继承和共享,得到广泛的应用。我们设计的一款手持线PDA产品,也选择80C51单片机作为主、辅CPU,还具备点阵液晶显示屏、导电橡胶键盘、双IC卡接口、EEPROM存储器、实时时钟和串行通信口。由于使用80C51单片机开发,高级语言编程,大大降低了设计的技术风险,产品在较短的时间内就推向了市场。但是,同一些低速的微控制器(如4位单片机)和高速的RISC处理器相比,80C51单片机在功耗上没有优势。为了在PDA类产品中发挥80C51单片机的上述特长,我们通过采取软、硬件配合的一系列措施,加强低电压、低功耗设计,取得了良好的效果。该机使用一颗3V钮扣式锂电池,开机时工作电池小于4mA,瞬间最大工作电流小于20mA,瞬间最大工作电流小于20mA,关机电流小于2μA。一颗电池可以使用较长的时间,达到满意的设计指标。一、低电压低功耗设计理论在一个器件中,功耗通常用电流消耗来表示。下式表明消耗的电池与器件特性之间的关系:Icc = C ∫ Vda ≈ ΔV · C · f (1)式中:Icc是器件消耗的电流;Δ是电压变化的幅值;C是器件电容和输出容性负载的大小;f是器件运行频率。从公式(1)可以得到降低系统功耗的理论依据。将器件供电电压从5V降低3V,可以至少降低40%的功耗。降低器件的工作频率,也能成比例地降低功耗。
上传时间: 2013-10-13
上传用户:shaojie2080
RS-232-C 是PC 机常用的串行接口,由于信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。本产品(转接器),可以实现任意电平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的无源电平转接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口?采用RS-232-C 接口有何特点?传输电缆长度如何考虑?答: 计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个标准接口,使不同 的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口(又称 EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970 年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、 调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25 个脚的 DB25 连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。(1) 接口的信号内容实际上RS-232-C 的25 条引线中有许多是很少使用的,在计算机与终端通讯中一般只使用3-9 条引线。(2) 接口的电气特性 在RS-232-C 中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑“1”,-5— -15V;逻辑“0” +5— +15V 。噪声容限为2V。即 要求接收器能识别低至+3V 的信号作为逻辑“0”,高到-3V的信号 作为逻辑“1”(3) 接口的物理结构 RS-232-C 接口连接器一般使用型号为DB-25 的25 芯插头座,通常插头在DCE 端,插座在DTE端. 一些设备与PC 机连接的RS-232-C 接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9 的9 芯插头座,传输线采用屏蔽双绞线。(4) 传输电缆长度由RS-232C 标准规定在码元畸变小于4%的情况下,传输电缆长度应为50 英尺,其实这个4%的码元畸变是很保守的,在实际应用中,约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的,所以实际使用中最大距离会远超过50 英尺,美国DEC 公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。其中1 号电缆为屏蔽电缆,型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线,每对由22# AWG 组成,其外覆以屏蔽网。2 号电缆为不带屏蔽的电缆。 2. 什么是RS-485 接口?它比RS-232-C 接口相比有何特点?答: 由于RS-232-C 接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:(1) 接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。(2) 传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。(3) 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式, 这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。(4) 传输距离有限,最大传输距离标准值为50 英尺,实际上也只能 用在50 米左右。针对RS-232-C 的不足,于是就不断出现了一些新的接口标准,RS-485 就是其中之一,它具有以下特点:1. RS-485 的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差为+(2—6) V 表示;逻辑“0”以两线间的电压差为-(2—6)V 表示。接口信号电平比RS-232-C 降低了,就不易损坏接口电路的芯片, 且该电平与TTL 电平兼容,可方便与TTL 电路连接。2. RS-485 的数据最高传输速率为10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。4. RS-485 接口的最大传输距离标准值为4000 英尺,实际上可达 3000 米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1 个收发器, 即单站能力。而RS-485 接口在总线上是允许连接多达128 个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485 接口方便地建立起设备网络。因RS-485 接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。 因为RS485 接口组成的半双工网络,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485 接口连接器采用DB-9 的9 芯插头座,与智能终端RS485接口采用DB-9(孔),与键盘连接的键盘接口RS485 采用DB-9(针)。3. 采用RS485 接口时,传输电缆的长度如何考虑?答: 在使用RS485 接口时,对于特定的传输线经,从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数,这个 长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG 铜芯双绞电话电缆(线 径为0.51mm),线间旁路电容为52.5PF/M,终端负载电阻为100 欧 时所得出。(曲线引自GB11014-89 附录A)。由图中可知,当数据信 号速率降低到90Kbit/S 以下时,假定最大允许的信号损失为6dBV 时, 则电缆长度被限制在1200M。实际上,图中的曲线是很保守的,在实 用时是完全可以取得比它大的电缆长度。 当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例 如:当数据信号速率为600Kbit/S 时,采用24AWG 电缆,由图可知最 大电缆长度是200m,若采用19AWG 电缆(线径为0。91mm)则电缆长 度将可以大于200m; 若采用28AWG 电缆(线径为0。32mm)则电缆 长度只能小于200m。
上传时间: 2013-10-11
上传用户:时代电子小智
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
上传用户:zhaoq123
自制单片机MSP-FET430仿真器 前言:本想到市场买个自制的MSP-FET430仿真工具,但看其做工可不敢恭维。于是打开当时千元购买的FET(1个不够用啊),又参网上提供的自制FET的资料,依南士接插件的外壳尺寸绘制了自认为布板较合理的PCB使用。上图为电路参考原型,注意图中FET 的连接形式(25 针屏蔽电缆转接线,长度小于20 厘米的扁平线),这样的连接更利于下载调试的可靠性。.....
上传时间: 2013-11-20
上传用户:xdqm
一阶IIR数字滤波器时域滤波效果模拟tzl1963摘要- 供初学如何设计实际的数字滤波器参考。一,基本概念FIR Filter-有限长单位脉冲响应滤波器,传递函数:Σ−=−=10)()(NnnznhzH ; (1))(nh是一个有限长序列。IIR Filter-无限长单位脉冲响应滤波器,传递函数: ΣΣ=−=−−=NiiNiizbzazH01011)( ; (2)二,冲激响应不变法设模拟滤波器的冲激响应是h,取样周期是T,则它的取样冲击响应是。又设数字滤波器的冲击响应是。如果让 )(tA)(n)(nThAh)(nh= (3) )(nThA这就是冲激响应不变法,物理概念就是让数字滤波器的冲激响应等于对应的模拟滤波器冲激响应的抽样函数。模拟滤波器的传递函数是它的冲激函数的拉氏变换,数字滤波器的传递函数的它的冲激函数的z变换。
上传时间: 2013-11-20
上传用户:gaome
1.设计(论文)的主要任务及目标 (1) 研究SOPC理论如何应用于以太网终端设计; (2) 研究如何使用EDK软件和IP核搭建整个设计硬件结构; (3) 在开发板上实现以太网终端设计,验证整个结论。 2.设计(论文)的基本要求和内容 (1) 符合以太网设计的基本概念和原理; (2) 能准确运用EDK软件在嵌入式系统设计中的优势; (3) 选取合适的对象,并构造合理的以太网模型。 图 Xilinx的SOPC设计流程
上传时间: 2013-11-04
上传用户:1184599859
采用高精度数字温度传感器DS18B20与可编程逻辑器件FPGA实现温度测量与控制,并进行温度场的测量与控制实验。实验表明,一维控制器控制精度不够,温度超调比较大(1 ℃),而二维控制器的温度超调就比较小(0.5 ℃)。因此,所设计的射频温度场温度测量与控制的方法满足热疗要求。与传统方法相比,该系统具有设计灵活、现场可编程、调试简单和体积小等特点。
上传时间: 2013-11-20
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多径干扰信号是导航接收机测量过程中遇到的主要误差源之一。针对Galileo系统以及GPS现代化过程中拟使用的BOC调制信号,研究了基于Strobe相关的BOC信号跟踪过程中的多径抑制方法。分析了多径效应对码跟踪精度的影响,从鉴相函数入手,提出了一种新的En-Strobe相关法。运用窄相关法、Strobe相关法和En-Strobe相关法对BOC(1,1)信号和CBOC(6,1,1/11)信号进行多径抑制性能分析。仿真结果表明En-Strobe相关法在中短延迟的情况下能够很好的抑制多径误差,且性能优于窄相关法和Strobe相关法。
上传时间: 2013-10-25
上传用户:脚趾头