多功能高集成外圍器件6. 1 多功能高集成外圍器件82371PCI的英文名稱:Peripheral Component Interconnect (外圍部件互聯PCI總線);82371是PCI總線組件。ISA是:Industry Standard Architecture(工業標準體系結構)IDE是 (Integrated Device Electronics)集成電路設備簡稱PIIX4PIIX4器件(芯片)的特點1、是一種支持Pentium和PentiumII微處理器的部件。2、82371對ISA橋來說,是一種多功能PCI總線。3、對可移動性和桌面深綠色環境均提供支持。4、電源管理邏輯。5、被集成化的IDE控制器。6、增強了性能的DMA控制器。(7)基于兩個82C59的中斷控制器。(8)基于82C54芯片的定時器。(9)USB(Universal Serial Bus)通用串行總線。(10)SMBus系統管理總線。(11)實時時鐘(12)順應Microsoft Win95所需的功能其芯片的邏輯框圖如圖6-1所示。 PIIX4芯片邏輯框圖6.1.1 概述PIIX4芯片是一個多功能的PCI器件,圖6-2 是82371在系統中扮演的角色。(續上圖)1. PCI與EIO之間的橋(PIIX4芯片)橋是不對程的,是各類不同標準總線與PCI總線連接,82371AB橋也可理解為一種總線轉換譯碼器和控制器,橋內包含復雜的協議總線信號和緩沖器。(1).在PCI系統內,當PIIX4操作時,它總是作為系統內各種模塊的主控設備,如USB和DMA控制器、IDE總線和分布式DMA的主控設備等,而且總是以ISA主控設備的名義出現。(2). 在向ISA總線或IDE總線進行傳送操作的傳送周期期間作為從屬設備使用,并對內部寄存器譯碼。PIIX4芯片(橋)的配置(1).可以把PIIX4芯片配置成整個ISA總線,或ISA總線的子集,也可擴展成EIO總線。在使用EIO總線時,可以把未使用的信號配置成通用的輸入和輸出。(2).PIIX4可直接驅動5個ISA插槽;(3).能提供字節-交換邏輯、I/O的恢復支持、等待狀態的生成以及SYSCLK的生成。(4).提供X-BUS鍵盤控制器芯片、BIOS芯片、實時時鐘芯片、二級微程序器等的選擇。2. IDE接口(總線主控設備的權利和同步DMA方式)IDE接口為4個IDE的設備提供支持,比如IDE接口的硬盤和CD-ROM等。注意:目前硬盤接口有5類:IDE、SCSI、Fibre Channel、IEEE1394和USB等。IDE口幾乎在PC機最多,因為便宜。SCSI多用于服務器和集群機。IDE的PIO IDE速率:14MB/s;而總線主控設備IDE的速率:33MB/s在PIIX4芯片的IDE系統內,配有兩個各次獨立的IDE信號通道。3. 具有兼容性的模塊—DMA、定時器/計數器、中斷控制器等(1)在PIIX4內的兩各82C37 DMA控制器經邏輯的組合,產生7個獨立的可編程通道。通道[0:3]是通過與8個二進位的硬件連線實現的。通過以字節為單位的計數進行傳送。而通道[5:7]是通過16個二進位的連線實現的,以字為單位的計數進行傳送。(2)DMA控制器還能通過PCI總線,處理舊的DMA的兩個不同的方法提供支持。(3)計數/定時器模塊在功能上與82C54等價。(4)中斷控制器與ISA兼容,其功能是兩個82C59的功能之和。
上傳時間: 2013-11-19
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82C55A是高性能,工業標準,并行I/O的LSI外圍芯片;提供24條I/O腳線。 在三種主要的操作方式下分組進行程序設計82C88A的幾個特點:(1)與所有Intel系列微處理器兼容;(2)有較高的操作速度;(3)24條可編程I/O腳線;(4)底功耗的CHMOS;(5)與TTL兼容;(6)擁有控制字讀回功能;(7)擁有直接置位/復位功能;(8)在所有I/O輸出端口有2.5mA DC驅動能力;(9)適應性強。方式0操作稱為簡單I/O操作,是指端口的信號線可工作在電平敏感輸入方式或鎖存輸出。所以,須將控制寄存器設計為:控制寄存器中:D7=1; D6 D5=00; D2=0。D7位為1代表一個有效的方式。通過對D4 D3 D1和D0的置位/復位來實現端口A及端口B是輸入或輸出。P56表2-1列出了操作方式0端口管腳功能。
上傳時間: 2013-10-26
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《現代微機原理與接口技術》實驗指導書 TPC-H實驗臺C語言版 1.實驗臺結構1)I / O 地址譯碼電路如上圖1所示地址空間280H~2BFH共分8條譯碼輸出線:Y0~Y7 其地址分別是280H~287H、288H~28FH、290H~297H、298H~29FH、2A0H~2A7H、2A8H~2AFH、2B0H~2B7H、2B8H~2BFH,8根譯碼輸出線在實驗臺I/O地址處分別由自鎖緊插孔引出供實驗選用(見圖2)。 2) 總線插孔采用“自鎖緊”插座在標有“總線”區引出數據總線D7~D0;地址總線A9~A0,讀、寫信號IOR、IOW;中斷請求信號IRQ ;DMA請求信號DRQ1;DMA響應信號DACK1 及AEN信號,供學生搭試各種接口實驗電路使用。3) 時鐘電路如圖-3所示可以輸出1MHZ 2MHZ兩種信號供A/D轉換器定時器/計數器串行接口實驗使用。圖34) 邏輯電平開關電路如圖-4所示實驗臺右下方設有8個開關K7~K0,開關撥到“1”位置時開關斷開,輸出高電平。向下打到“0”位置時開關接通,輸出低電平。電路中串接了保護電阻使接口電路不直接同+5V 、GND相連,可有效地防止因誤操作誤編程損壞集成電路現象。圖 4 圖 55) L E D 顯示電路如圖-5所示實驗臺上設有8個發光二極管及相關驅動電路(輸入端L7~L0),當輸入信號為“1” 時發光,為“0”時滅6) 七段數碼管顯示電路如圖-6所示實驗臺上設有兩個共陰極七段數碼管及驅動電路,段碼為同相驅動器,位碼為反相驅動器。從段碼與位碼的驅動器輸入端(段碼輸入端a、b、c、d、e、f、g、dp,位碼輸入端s1、 s2)輸入不同的代碼即可顯示不同數字或符號。
上傳時間: 2013-11-22
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[學習要求] 掌握MCS-51單片機的基本應用。[重點與難點]重點:動態掃描LED顯示電路編程范例;定時/計數器軟件編程范例;A/D接口電路;矩陣式鍵盤接口技術及編程。難點:動態掃描LED顯示電路編程范例;定時/計數器軟件編程范例。[理論內容]一、并行I/O口編程范例單片機I/O的應用最典型的是通過I/O口與7段LED數碼管構成顯示電路,下面從常用的LED顯示原理開始,詳盡講解利用單片機驅動LED數碼管的電路及編程原理,目的在于通過這一編程范例,讓初學者了解I/O口的編程原理,意在起舉一反三,拋磚引玉的作用。LED的發光原理,稍有電子技術基礎的人士都很清楚,這里不想作過多的介紹,7段LED數碼管,則在一定形狀的絕緣材料上,利用單只LED組合排列成“8”字型的數碼管,分別引出它們的電極,點亮相應的點劃來顯示出0-9的數字。LED數碼管根據LED的接法不同分為共陰和共陽兩類,了解LED的這些特性,對編程是很重要的,因為不同類型的數碼管,除了它們的硬件電路有差異外,編程方法也是不同的。圖1是共陰和共陽極數碼管的內部電路,它們的發光原理是一樣的,只是它們的電源極性不同而已。
上傳時間: 2013-10-19
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提出了一種改進的LSM-ALSM子空間模式識別方法,將LSM的旋轉策略引入ALSM,使子空間之間互不關聯的情況得到改善,提高了ALSM對相似樣本的區分能力。討論中以性能函數代替經驗函數來確定拒識規則的參數,實現了識別率、誤識率與拒識率之間的最佳平衡;通過對有限字符集的實驗結果表明,LSM-ALSM算法有效地改善了分類器的識別率和可靠性。關 鍵 詞 學習子空間; 性能函數; 散布矩陣; 最小描述長度在子空間模式識別方法中,一個線性子空間代表一個模式類別,該子空間由反映類別本質的一組特征矢量張成,分類器根據輸入樣本在各子空間上的投影長度將其歸為相應的類別。典型的子空間算法有以下三種[1, 2]:CLAFIC(Class-feature Information Compression)算法以相關矩陣的部分特征向量來構造子空間,實現了特征信息的壓縮,但對樣本的利用為一次性,不能根據分類結果進行調整和學習,對樣本信息的利用不充分;學習子空間方法(Leaning Subspace Method, LSM)通過旋轉子空間來拉大樣本所屬類別與最近鄰類別的距離,以此提高分類能力,但對樣本的訓練順序敏感,同一樣本訓練的順序不同對子空間構造的影響就不同;平均學習子空間算法(Averaged Learning Subspace Method, ALSM)是在迭代訓練過程中,用錯誤分類的樣本去調整散布矩陣,訓練結果與樣本輸入順序無關,所有樣本平均參與訓練,其不足之處是各模式的子空間之間相互獨立。針對以上問題,本文提出一種改進的子空間模式識別方法。子空間模式識別的基本原理1.1 子空間的分類規則子空間模式識別方法的每一類別由一個子空間表示,子空間分類器的基本分類規則是按矢量在各子空間上的投影長度大小,將樣本歸類到最大長度所對應的類別,在類x()iω的子空間上投影長度的平方為()211,2,,()argmax()jMTkkjpg===Σx (1)式中 函數稱為分類函數;為子空間基矢量。兩類的分類情況如圖1所示。
上傳時間: 2013-12-25
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作為嵌入式系統主控單元——單片機,其軟件往往是一個微觀的實時操作系統,且大部分是為某種應用而專門設計的。系統程序有實時過程控制或實時信息處理的能力,要求能夠及時響應隨機發生的外部事件并對該事件做出快速處理。而分時操作系統卻是把CPU的時間劃分成長短基本相同的時間區間,即“時間片”,通過操作系統的管理,把這些時間片依次輪流地分配給各個用戶使用。如果某個作業在時間片結束之前,整個任務還沒有完成,那么該作業就被暫停下來,放棄CPU,等待下一輪循環再繼續做。此時CPU又分配給另一個作業去使用。由于計算機的處理速度很快,只要時間片的間隔取得適當,那么一個用戶作業從用完分配給它的一個時間片到獲得下一個CPU時間片,中間有所“停頓”;但用戶察覺不出來,好像整個系統全由它“獨占”似的。分時操作系統主要具有以下3個特點:① 多路性。用戶通過各自的終端,可以同時使用一個系統。② 及時性。用戶提出的各種要求,能在較短或可容忍的時間內得到響應和處理。③ 獨占性。在分時系統中,雖然允許多個用戶同時使用一個CPU,但用戶之間操作獨立,互不干涉。分時操作系統主要是針對小型機以上的計算機提出的。一般而言,微處理器(MPU)驅動的通用計算機,系統設計人員對每一臺的最終具體應用都是不得而知的,因此,在價格允許的情況下,硬件設計務求CPU時鐘盡可能的快;計算及管理能力盡可能的強;程序和數據存儲器的容量盡可能的大;各種計算機外設的配接盡可能的詳盡等等,特別是采用分時操作系統的機器,因為是一機多用戶的管理系統,它的要求就更高了。相對而言,微控制器(MCU)俗稱單片機,是一個單片集成系統,它將這些或那些計算機所需的外設,諸如程序和數據存儲器、端口以及有關的子系統集成到一片芯片上。從硬件上,單片機系統與采用分時操作系統的計算機系統是無法比擬的。但是,在單片機系統的設計中,設計人員對其最終具體應用是一清二楚的,它的使用環境相對是單一固定的。所控制的過程的可預見性為分時系統思想的實現提供了可能性。具體一點就是:雖然單片機的CPU速度較低,但其任務是可預見的,這樣作業調度將變得簡單而無須占用很多的CPU時間,同時“時間片”的設計是具體而有針對性的,因此可變得很有效。一、單片機分時系統的設計單片機系統往往是一個嵌入式的控制系統,因此目前絕大部分的單片機系統還是一實時系統。能夠真正體現分時系統的設計思想的往往是那些多路重復檢測控制系統。即便是在這些多路重復檢測控制系統中,它的實時性也是非常重要的。也就是說,在單片機系統中應用了分時系統設計思想,但其及時性應首先進行考慮。
上傳時間: 2013-12-23
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AVR高速嵌入式單片機原理與應用(修訂版)詳細介紹ATMEL公司開發的AVR高速嵌入式單片機的結構;講述AVR單片機的開發工具和集成開發環境(IDE),包括Studio調試工具、AVR單片機匯編器和單片機串行下載編程;學習指令系統時,每條指令均有實例,邊學習邊調試,使學習者看得見指令流向及操作結果,真正理解每條指令的功能及使用注意事項;介紹AVR系列多種單片機功能特點、實用程序設計及應用實例;作為提高篇,講述簡單易學、適用AVR單片機的高級語言BASCOMAVR及ICC AVR C編譯器。 AVR高速嵌入式單片機原理與應用(修訂版) 目錄 第一章ATMEL單片機簡介1.1ATMEL公司產品的特點11.2AT90系列單片機簡介21.3AT91M系列單片機簡介2第二章AVR單片機系統結構2.1AVR單片機總體結構42.2AVR單片機中央處理器CPU62.2.1結構概述72.2.2通用寄存器堆92.2.3X、Y、Z寄存器92.2.4ALU運算邏輯單元92.3AVR單片機存儲器組織102.3.1可下載的Flash程序存儲器102.3.2內部和外部的SRAM數據存儲器102.3.3EEPROM數據存儲器112.3.4存儲器訪問和指令執行時序112.3.5I/O存儲器132.4AVR單片機系統復位162.4.1復位源172.4.2加電復位182.4.3外部復位192.4.4看門狗復位192.5AVR單片機中斷系統202.5.1中斷處理202.5.2外部中斷232.5.3中斷應答時間232.5.4MCU控制寄存器 MCUCR232.6AVR單片機的省電方式242.6.1休眠狀態242.6.2空閑模式242.6.3掉電模式252.7AVR單片機定時器/計數器252.7.1定時器/計數器預定比例器252.7.28位定時器/計數器0252.7.316位定時器/計數器1272.7.4看門狗定時器332.8AVR單片機EEPROM讀/寫訪問342.9AVR單片機串行接口352.9.1同步串行接口 SPI352.9.2通用串行接口 UART402.10AVR單片機模擬比較器452.10.1模擬比較器452.10.2模擬比較器控制和狀態寄存器ACSR462.11AVR單片機I/O端口472.11.1端口A472.11.2端口 B482.11.3端口 C542.11.4端口 D552.12AVR單片機存儲器編程612.12.1編程存儲器鎖定位612.12.2熔斷位612.12.3芯片代碼612.12.4編程 Flash和 EEPROM612.12.5并行編程622.12.6串行下載662.12.7可編程特性67第三章AVR單片機開發工具3.1AVR實時在線仿真器ICE200693.2JTAG ICE仿真器693.3AVR嵌入式單片機開發下載實驗器SL?AVR703.4AVR集成開發環境(IDE)753.4.1AVR Assembler編譯器753.4.2AVR Studio773.4.3AVR Prog783.5SL?AVR系列組態開發實驗系統793.6SL?AVR*.ASM源文件說明81第四章AVR單片機指令系統4.1指令格式844.1.1匯編指令844.1.2匯編器偽指令844.1.3表達式874.2尋址方式894.3數據操作和指令類型924.3.1數據操作924.3.2指令類型924.3.3指令集名詞924.4算術和邏輯指令934.4.1加法指令934.4.2減法指令974.4.3乘法指令1014.4.4取反碼指令1014.4.5取補指令1024.4.6比較指令1034.4.7邏輯與指令1054.4.8邏輯或指令1074.4.9邏輯異或指令1104.5轉移指令1114.5.1無條件轉移指令1114.5.2條件轉移指令1144.6數據傳送指令1354.6.1直接數據傳送指令1354.6.2間接數據傳送指令1374.6.3從程序存儲器直接取數據指令1444.6.4I/O口數據傳送指令1454.6.5堆棧操作指令1464.7位指令和位測試指令1474.7.1帶進位邏輯操作指令1474.7.2位變量傳送指令1514.7.3位變量修改指令1524.7.4其它指令1614.8新增指令(新器件)1624.8.1EICALL-- 延長間接調用子程序1624.8.2EIJMP--擴展間接跳轉1634.8.3ELPM--擴展裝載程序存儲器1644.8.4ESPM--擴展存儲程序存儲器1644.8.5FMUL--小數乘法1664.8.6FMULS--有符號數乘法1664.8.7FMULSU--有符號小數和無符號小數乘法1674.8.8MOVW--拷貝寄存器字1684.8.9MULS--有符號數乘法1694.8.10MULSU--有符號數與無符號數乘法1694.8.11SPM--存儲程序存儲器170 第五章AVR單片機AT90系列5.1AT90S12001725.1.1特點1725.1.2描述1735.1.3引腳配置1745.1.4結構縱覽1755.2AT90S23131835.2.1特點1835.2.2描述1845.2.3引腳配置1855.3ATmega8/8L1855.3.1特點1865.3.2描述1875.3.3引腳配置1895.3.4開發實驗工具1905.4AT90S2333/44331915.4.1特點1915.4.2描述1925.4.3引腳配置1945.5AT90S4414/85151955.5.1特點1955.5.2AT90S4414和AT90S8515的比較1965.5.3引腳配置1965.6AT90S4434/85351975.6.1特點1975.6.2描述1985.6.3AT90S4434和AT90S8535的比較1985.6.4引腳配置2005.6.5AVR RISC結構2015.6.6定時器/計數器2125.6.7看門狗定時器 2175.6.8EEPROM讀/寫2175.6.9串行外設接口SPI2175.6.10通用串行接口UART2175.6.11模擬比較器 2175.6.12模數轉換器2185.6.13I/O端口2235.7ATmega83/1632285.7.1特點2285.7.2描述2295.7.3ATmega83與ATmega163的比較2315.7.4引腳配置2315.8ATtiny10/11/122325.8.1特點2325.8.2描述2335.8.3引腳配置2355.9ATtiny15/L2375.9.1特點2375.9.2描述2375.9.3引腳配置2395 .10ATmega128/128L2395.10.1特點2405.10.2描述2415.10.3引腳配置2435.10.4開發實驗工具2455.11ATmega1612465.11.1特點2465.11.2描述2475.11.3引腳配置2475.12AVR單片機替代MCS51單片機249第六章實用程序設計6.1程序設計方法2506.1.1程序設計步驟2506.1.2程序設計技術2506.2應用程序舉例2516.2.1內部寄存器和位定義文件2516.2.2訪問內部 EEPROM2546.2.3數據塊傳送2546.2.4乘法和除法運算應用一2556.2.5乘法和除法運算應用二2556.2.616位運算2556.2.7BCD運算2556.2.8冒泡分類算法2556.2.9設置和使用模擬比較器2556.2.10半雙工中斷方式UART應用一2556.2.11半雙工中斷方式UART應用二2566.2.128位精度A/D轉換器2566.2.13裝載程序存儲器2566.2.14安裝和使用相同模擬比較器2566.2.15CRC程序存儲的檢查2566.2.164×4鍵區休眠觸發方式2576.2.17多工法驅動LED和4×4鍵區掃描2576.2.18I2C總線2576.2.19I2C工作2586.2.20SPI軟件2586.2.21驗證SLAVR實驗器及AT90S1200的口功能12596.2.22驗證SLAVR實驗器及AT90S1200的口功能22596.2.23驗證SLAVR實驗器及具有DIP40封裝的口功能第七章AVR單片機的應用7.1通用延時子程序2607.2簡單I/O口輸出實驗2667.2.1SLAVR721.ASM 2667.2.2SLAVR722.ASM2677.2.3SLAVR723.ASM2687.2.4SLAVR724.ASM2707.2.5SLAVR725.ASM2717.2.6SLAVR726.ASM2727.2.7SLAVR727.ASM2737.3綜合程序2747.3.1LED/LCD/鍵盤掃描綜合程序2747.3.2LED鍵盤掃描綜合程序2757.3.3在LED上實現字符8的循環移位顯示程序2757.3.4電腦放音機2777.3.5鍵盤掃描程序2857.3.6十進制計數顯示2867.3.7廉價的A/D轉換器2897.3.8高精度廉價的A/D轉換器2947.3.9星星燈2977.3.10按鈕猜數程序2987.3.11漢字的輸入3047.4復雜實用程序3067.4.110位A/D轉換3067.4.2步進電機控制程序3097.4.3測脈沖寬度3127.4.4LCD顯示8字循環3187.4.5LED電腦時鐘3247.4.6測頻率3307.4.7測轉速3327.4.8AT90S8535的A/D轉換334第八章BASCOMAVR的應用8.1基于高級語言BASCOMAVR的單片機開發平臺3408.2BASCOMAVR軟件平臺的安裝與使用3418.3AVR I/O口的應用3458.3.1LED發光二極管的控制3458.3.2簡易手控廣告燈3468.3.3簡易電腦音樂放音機3478.4LCD顯示器3498.4.1標準LCD顯示器的應用3498.4.2簡單游戲機--按鈕猜數3518.5串口通信UART3528.5.1AVR系統與PC的簡易通信3538.5.2PC控制的簡易廣告燈3548.6單總線接口和溫度計3568.7I2C總線接口和簡易IC卡讀寫器359第九章ICC AVR C編譯器的使用9.1ICC AVR的概述3659.1.1介紹ImageCraft的ICC AVR3659.1.2ICC AVR中的文件類型及其擴展名3659.1.3附注和擴充3669.2ImageCraft的ICC AVR編譯器安裝3679.2.1安裝SETUP.EXE程序3679.2.2對安裝完成的軟件進行注冊3679.3ICC AVR導游3689.3.1起步3689.3.2C程序的剖析3699.4ICC AVR的IDE環境3709.4.1編譯一個單獨的文件3709.4.2創建一個新的工程3709.4.3工程管理3719.4.4編輯窗口3719.4.5應用構筑向導3719.4.6狀態窗口3719.4.7終端仿真3719.5C庫函數與啟動文件3729.5.1啟動文件3729.5.2常用庫函數3729.5.3字符類型庫3739.5.4浮點運算庫3749.5.5標準輸入/輸出庫3759.5.6標準庫和內存分配函數3769.5.7字符串函數3779.5.8變量參數函數3799.5.9堆棧檢查函數3799.6AVR硬件訪問的編程3809.6.1訪問AVR的底層硬件3809.6.2位操作3809.6.3程序存儲器和常量數據3819.6.4字符串3829.6.5堆棧3839.6.6在線匯編3839.6.7I/O寄存器3849.6.8絕對內存地址3849.6.9C任務3859.6.10中斷操作3869.6.11訪問UART3879.6.12訪問EEPROM3879.6.13訪問SPI3889.6.14相對轉移/調用的地址范圍3889.6.15C的運行結構3889.6.16匯編界面和調用規則3899.6.17函數返回非整型值3909.6.18程序和數據區的使用3909.6.19編程區域3919.6.20調試3919.7應用舉例*3929.7.1讀/寫口3929.7.2延時函數3929.7.3讀/寫EEPROM3929.7.4AVR的PB口變速移位3939.7.5音符聲程序3939.7.68字循環移位顯示程序3949.7.7鋸齒波程序3959.7.8正三角波程序3969.7.9梯形波程序396附錄1AT89系列單片機簡介398附錄2AT94K系列現場可編程系統標準集成電路401附錄3指令集綜合404附錄4AVR單片機選型表408參 考 文 獻412
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九.輸入/輸出保護為了支持多任務,80386不僅要有效地實現任務隔離,而且還要有效地控制各任務的輸入/輸出,避免輸入/輸出沖突。本文將介紹輸入輸出保護。 這里下載本文源代碼。 <一>輸入/輸出保護80386采用I/O特權級IPOL和I/O許可位圖的方法來控制輸入/輸出,實現輸入/輸出保護。 1.I/O敏感指令輸入輸出特權級(I/O Privilege Level)規定了可以執行所有與I/O相關的指令和訪問I/O空間中所有地址的最外層特權級。IOPL的值在如下圖所示的標志寄存器中。 標 志寄存器 BIT31—BIT18 BIT17 BIT16 BIT15 BIT14 BIT13—BIT12 BIT11 BIT10 BIT9 BIT8 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 00000000000000 VM RF 0 NT IOPL OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 1 CF I/O許可位圖規定了I/O空間中的哪些地址可以由在任何特權級執行的程序所訪問。I/O許可位圖在任務狀態段TSS中。 I/O敏感指令 指令 功能 保護方式下的執行條件 CLI 清除EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL STI 設置EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL IN 從I/O地址讀出數據 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 INS 從I/O地址讀出字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUT 向I/O地址寫數據 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUTS 向I/O地址寫字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 上表所列指令稱為I/O敏感指令,由于這些指令與I/O有關,并且只有在滿足所列條件時才可以執行,所以把它們稱為I/O敏感指令。從表中可見,當前特權級不在I/O特權級外層時,可以正常執行所列的全部I/O敏感指令;當特權級在I/O特權級外層時,執行CLI和STI指令將引起通用保護異常,而其它四條指令是否能夠被執行要根據訪問的I/O地址及I/O許可位圖情況而定(在下面論述),如果條件不滿足而執行,那么將引起出錯碼為0的通用保護異常。 由于每個任務使用各自的EFLAGS值和擁有自己的TSS,所以每個任務可以有不同的IOPL,并且可以定義不同的I/O許可位圖。注意,這些I/O敏感指令在實模式下總是可執行的。 2.I/O許可位圖如果只用IOPL限制I/O指令的執行是很不方便的,不能滿足實際要求需要。因為這樣做會使得在特權級3執行的應用程序要么可訪問所有I/O地址,要么不可訪問所有I/O地址。實際需要與此剛好相反,只允許任務甲的應用程序訪問部分I/O地址,只允許任務乙的應用程序訪問另一部分I/O地址,以避免任務甲和任務乙在訪問I/O地址時發生沖突,從而避免任務甲和任務乙使用使用獨享設備時發生沖突。 因此,在IOPL的基礎上又采用了I/O許可位圖。I/O許可位圖由二進制位串組成。位串中的每一位依次對應一個I/O地址,位串的第0位對應I/O地址0,位串的第n位對應I/O地址n。如果位串中的第位為0,那么對應的I/O地址m可以由在任何特權級執行的程序訪問;否則對應的I/O地址m只能由在IOPL特權級或更內層特權級執行的程序訪問。如果在I/O外層特權級執行的程序訪問位串中位值為1的位所對應的I/O地址,那么將引起通用保護異常。 I/O地址空間按字節進行編址。一條I/O指令最多可涉及四個I/O地址。在需要根據I/O位圖決定是否可訪問I/O地址的情況下,當一條I/O指令涉及多個I/O地址時,只有這多個I/O地址所對應的I/O許可位圖中的位都為0時,該I/O指令才能被正常執行,如果對應位中任一位為1,就會引起通用保護異常。 80386支持的I/O地址空間大小是64K,所以構成I/O許可位圖的二進制位串最大長度是64K個位,即位圖的有效部分最大為8K字節。一個任務實際需要使用的I/O許可位圖大小通常要遠小于這個數目。 當前任務使用的I/O許可位圖存儲在當前任務TSS中低端的64K字節內。I/O許可位圖總以字節為單位存儲,所以位串所含的位數總被認為是8的倍數。從前文中所述的TSS格式可見,TSS內偏移66H的字確定I/O許可位圖的開始偏移。由于I/O許可位圖最長可達8K字節,所以開始偏移應小于56K,但必須大于等于104,因為TSS中前104字節為TSS的固定格式,用于保存任務的狀態。 1.I/O訪問許可檢查細節保護模式下處理器在執行I/O指令時進行許可檢查的細節如下所示。 (1)若CPL<=IOPL,則直接轉步驟(8);(2)取得I/O位圖開始偏移;(3)計算I/O地址對應位所在字節在I/O許可位圖內的偏移;(4)計算位偏移以形成屏蔽碼值,即計算I/O地址對應位在字節中的第幾位;(5)把字節偏移加上位圖開始偏移,再加1,所得值與TSS界限比較,若越界,則產生出錯碼為0的通用保護故障;(6)若不越界,則從位圖中讀對應字節及下一個字節;(7)把讀出的兩個字節與屏蔽碼進行與運算,若結果不為0表示檢查未通過,則產生出錯碼為0的通用保護故障;(8)進行I/O訪問。設某一任務的TSS段如下: TSSSEG SEGMENT PARA USE16 TSS <> ;TSS低端固定格式部分 DB 8 DUP(0) ;對應I/O端口00H—3FH DB 10000000B ;對應I/O端口40H—47H DB 01100000B ;對用I/O端口48H—4FH DB 8182 DUP(0ffH) ;對應I/O端口50H—0FFFFH DB 0FFH ;位圖結束字節TSSLen = $TSSSEG ENDS 再假設IOPL=1,CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常執行,有些會引起通用保護異常: in al,21h ;(1)正常執行 in al,47h ;(2)引起異常 out 20h,al ;(3)正常實行 out 4eh,al ;(4)引起異常 in al,20h ;(5)正常執行 out 20h,eax ;(6)正常執行 out 4ch,ax ;(7)引起異常 in ax,46h ;(8)引起異常 in eax,42h ;(9)正常執行 由上述I/O許可檢查的細節可見,不論是否必要,當進行許可位檢查時,80386總是從I/O許可位圖中讀取兩個字節。目的是為了盡快地執行I/O許可檢查。一方面,常常要讀取I/O許可位圖的兩個字節。例如,上面的第(8)條指令要對I/O位圖中的兩個位進行檢查,其低位是某個字節的最高位,高位是下一個字節的最低位。可見即使只要檢查兩個位,也可能需要讀取兩個字節。另一方面,最多檢查四個連續的位,即最多也只需讀取兩個字節。所以每次要讀取兩個字節。這也是在判別是否越界時再加1的原因。為此,為了避免在讀取I/O許可位圖的最高字節時產生越界,必須在I/O許可位圖的最后填加一個全1的字節,即0FFH。此全1的字節應填加在最后一個位圖字節之后,TSS界限范圍之前,即讓填加的全1字節在TSS界限之內。 I/O許可位圖開始偏移加8K所得的值與TSS界限值二者中較小的值決定I/O許可位圖的末端。當TSS的界限大于I/O許可位圖開始偏移加8K時,I/O許可位圖的有效部分就有8K字節,I/O許可檢查全部根據全部根據該位圖進行。當TSS的界限不大于I/O許可位圖開始偏移加8K時,I/O許可位圖有效部分就不到8K字節,于是對較小I/O地址訪問的許可檢查根據位圖進行,而對較大I/O地址訪問的許可檢查總被認為不可訪問而引起通用保護故障。因為這時會發生字節越界而引起通用保護異常,所以在這種情況下,可認為不足的I/O許可位圖的高端部分全為1。利用這個特點,可大大節約TSS中I/O許可位圖占用的存儲單元,也就大大減小了TSS段的長度。 <二>重要標志保護輸入輸出的保護與存儲在標志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相關,顯然不能允許隨便地改變IOPL,否則就不能有效地實現輸入輸出保護。類似地,對EFLAGS中的IF位也必須加以保護,否則CLI和STI作為敏感指令對待是無意義的。此外,EFLAGS中的VM位決定著處理器是否按虛擬8086方式工作。 80386對EFLAGS中的這三個字段的處理比較特殊,只有在較高特權級執行的程序才能執行IRET、POPF、CLI和STI等指令改變它們。下表列出了不同特權級下對這三個字段的處理情況。 不同特權級對標志寄存器特殊字段的處理 特權級 VM標志字段 IOPL標志字段 IF標志字段 CPL=0 可變(初POPF指令外) 可變 可變 0 不變 不變 可變 CPL>IOPL 不變 不變 不變 從表中可見,只有在特權級0執行的程序才可以修改IOPL位及VM位;只能由相對于IOPL同級或更內層特權級執行的程序才可以修改IF位。與CLI和STI指令不同,在特權級不滿足上述條件的情況下,當執行POPF指令和IRET指令時,如果試圖修改這些字段中的任何一個字段,并不引起異常,但試圖要修改的字段也未被修改,也不給出任何特別的信息。此外,指令POPF總不能改變VM位,而PUSHF指令所壓入的標志中的VM位總為0。 <三>演示輸入輸出保護的實例(實例九)下面給出一個用于演示輸入輸出保護的實例。演示內容包括:I/O許可位圖的作用、I/O敏感指令引起的異常和特權指令引起的異常;使用段間調用指令CALL通過任務門調用任務,實現任務嵌套。 1.演示步驟實例演示的內容比較豐富,具體演示步驟如下:(1)在實模式下做必要準備后,切換到保護模式;(2)進入保護模式的臨時代碼段后,把演示任務的TSS段描述符裝入TR,并設置演示任務的堆棧;(3)進入演示代碼段,演示代碼段的特權級是0;(4)通過任務門調用測試任務1。測試任務1能夠順利進行;(5)通過任務門調用測試任務2。測試任務2演示由于違反I/O許可位圖規定而導致通用保護異常;(6)通過任務門調用測試任務3。測試任務3演示I/O敏感指令如何引起通用保護異常;(7)通過任務門調用測試任務4。測試任務4演示特權指令如何引起通用保護異常;(8)從演示代碼轉臨時代碼,準備返回實模式;(9)返回實模式,并作結束處理。
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單片機應用技術選編(9) 目錄 第一章 專題論述1.1 集成電路進入片上系統時代(2)1.2 系統集成芯片綜述(10)1.3 Java嵌入技術綜述(18)1.4 Java的線程機制(23)1.5 嵌入式系統中的JTAG接口編程技術(29)1.6 EPAC器件技術概述及應用(37)1.7 VHDL設計中電路簡化問題的探討(42)1.8 8031芯片主要模塊的VHDL描述與仿真(48)1.9 ISP技術在數字系統設計中的應用(59)1.10 單片機單總線技術(64)1.11 智能信息載體iButton及其應用(70)1.12 基于單片機的高新技術產品加密方法探討(76)1.13 新一代私鑰加密標準AES進展與評述(80)1.14 基于單片機的實時3DES加密算法的實現(86)1.15 ATA接口技術(90)1.16 基于IDE硬盤的高速數據存儲器研究(98)1.17 模擬比較器的應用(102) 第二章 綜合應用技術2.1 閃速存儲器硬件接口和程序設計中的關鍵技術(126)2.2 51單片機節電模式的應用(131)2.3 分布式實時應用的兩個重要問題(137)2.4 分布式運算單元的原理及其實現方法(141)2.5 用PLD器件設計邏輯電路時的競爭冒險現象(147)2.6 IRIG?B格式時間碼解碼接口卡電路設計(150)2.7 一種基于單片機時頻信號處理的實用方法(155)2.8 射頻接收系統晶體振蕩電路的設計與分析(161)2.9 揭開ΣΔ ADC的神秘面紗(166)2.10 過采樣高階A/D轉換器的硬件實現(172)2.11 A/D轉換的計算與編程(176)2.12 一種提高單片機內嵌式A/D分辨力的方法(179)2.13 單片微型計算機多字節浮點快速相對移位法開平方運算的實現(182)2.14 單片微型計算機多字節浮點除法快速掃描運算的實現(186)2.15 DSP芯片與觸摸屏的接口控制(188)第三章 操作系統與軟件技術3.1 嵌入式系統中的實時操作系統(192)3.2 嵌入式系統的開發利器——Windows CE操作系統(197)3.3 介紹一種實時操作系統DSP/BIOS(203)3.4 實時操作系統用于嵌入式應用系統的設計(212)3.5 實時Linux操作系統初探(217)3.6 Linux網絡設備驅動程序分析與設計(223)3.7 在51系列單片機上實現非搶先式消息驅動機制的RTOS(229)3.8 用結構化程序設計思想指導匯編語言開發(236)3.9 單片機高級語言C51與匯編語言ASM51的通用接口(240)3.10 ASM51無參數化調用C51函數的實現(245)3.11 TMS320C3X的匯編語言和C語言及混合編程技術(249)3.12 TMS320C6000嵌入式系統優化編程的研究(254)3.13 TMS320C54X軟件模擬實現UART技術(260)3.14 W78E516及其在系統編程的實現(265)3.15 鍵盤鍵入信號軟件處理方法探討(272)3.16 單片機系統中數字濾波的算法(276)第四章 網絡、通信與數據傳送 4.1 實時單片機通信網絡中的內存管理(284)4.2 CRC16編碼在單片機數據傳輸系統中的實現(288)4.3 在VC++中用ActiveX控件實現與單片機的串行通信(293)4.4 利用Windows API函數構造C++類實現串行通信(298)4.5 用Win32 API實現PC機與多單片機的串行通信(304)4.6 GPS接收機與PC機串行通信技術的開發與應用(311)4.7 TCP/IP協議問題透析(316)4.8 單片機的MODEM通信(328)4.9 無線串行接口電路設計(335)4.10 通用無線數據傳輸電路設計(340)4.11 FX909在無線高速MODEM中的應用(343)4.12 藍牙——短距離無線連接新技術(348)4.13 藍牙技術——一種短距離的無線連接技術(351)4.14 藍牙芯片及其應用(357)4.15 BlueCoreTM01藍牙芯片的特性與應用(361)4.16 內嵌微控制器的無線數據發射器的特性及應用(365)第五章 新器件及其應用技術5.1 一種全新結構的微控制器——Triscend E5(372)5.2 PSD8XXF的在系統編程技術(376)5.3 PSD813F1及其接口編程技術(382)5.4 一種優越的可編程邏輯器件——ISP器件(387)5.5 ISPPLD原理及其設計應用(393)5.6 ispPAC10在系統可編程模擬電路及其應用(397)5.7 在系統可編程器件ispPAC80及其應用(404)5.8 采用ispLSI1016設計高精度光電碼盤計數器(408)5.9 基于ADμC812的一種儀表開發平臺(413)5.10 基于P87LPC764的ΣΔ ADC應用設計方法(418)5.11 MP3解碼芯片組及其應用(431)5.12 射頻IC卡E5550原理及應用(434)5.13 HD7279A鍵盤顯示驅動芯片及應用(439)5.14 基于SPI接口的ISD4104系列語音錄放芯片及其應用(444)5.15 解決DS1820通信誤碼問題的方法(450)5.16 數字電位器在測量放大器中的應用(455)第六章 總線及其應用技術6.1 按平臺模式設計的虛擬I2C總線軟件包VIIC(462)6.2 虛擬I2C總線軟件包的開發及其應用(470)6.3 RS485總線的理論與實踐(479)6.4 RS232至RS485/RS422接口的智能轉換器(484)6.5 實用隔離型RS485通信接口的設計(489)6.6 幾種RS485接口收發方向轉換方法(495)6.7 LonWorks總線技術及發展(498)6.8 LonWorks網絡監控的簡單實現(505)6.9 現場總線CANbus與RS485之間透明轉換的實現(509)6.10 居室自動化系統中的X10和CE總線(513)6.11 通用串行總線USB(519)6.12 USB2.0技術概述(524)6.13 帶通用串行總線USB接口的單片機EZUSB(530)6.14 嵌入式處理器中的慢總線技術應用(536)6.15 SPI串行總線在單片機8031應用系統中的設計與實現(540)第七章 可靠性及安全性技術7.1 軟件可靠性及其評估(546)7.2 網絡通信中的基本安全技術(554)7.3 數字語音混沌保密通信系統及硬件實現(560)7.4 偽隨機序列及PLD實現在程序和系統加密中的應用(565)7.5 增強單片機系統可靠性的若干措施(569)7.6 FPGA中的空間輻射效應及加固技術(573)7.7 一種雙機備份系統的軟實現(577)7.8 計算機系統容錯技術的應用(581)7.9 容錯系統中的自校驗技術及實現方法(585)7.10 基于MAX110的容錯數據采集系統的設計(589)7.11 冗余式時鐘源電路(593)7.12 微機控制系統的抗干擾技術應用(599)7.13 單片開關電源瞬態干擾及音頻噪聲抑制技術(604)7.14 單片機應用系統程序運行出軌問題研究(608)7.15 分布式系統故障卷回恢復技術研究與實踐(613)第八章 典型應用實例8.1 基于單片機系統采用DMA塊傳輸方式實現高速數據采集(620)8.2 GPS數據采集卡的設計(624)8.3 一種新型非接觸式IC卡識別系統研究(629)8.4 自適應調整增益的單片機數據采集系統(633)8.5 利用光纖發射/接收器對實現遠距離高速數據采集(639)8.6 一種頻率編碼鍵盤的設計與實現(645)8.7 高準確度時鐘程序算法(649)8.8 旋轉編碼器的抗抖動計數電路(652)8.9 利用X9241實現高分辨率數控電位器(656)8.10 基于AD2S80A的高精度位置檢測系統及其在機器人控制中的應用(661)第九章 文章摘要一、專題論述(670)1.1 微控制器的發展趨勢(670)1.2 系統微集成技術的發展(670)1.3 多芯片組件技術及其應用(671)1.4 MCS51和80C51系列單片機(671)1.5 PSD813器件在單片機系統中的應用(671)1.6 主輔單片機系統的設計及應用(671)1.7 一種雙單片機結構的微機控制器(671)1.8 用PC機直接開發單片機系統(672)1.9 單片機系統大容量存儲器擴展技術(672)1.10 高性能微處理器性能模型設計(672)1.11 閃速存儲器的選擇與接口(672)1.12 串行存儲器接口的比較及選擇(672)1.13 移位寄存器分析方法的研究(673)1.14 GPS的時頻系統(673)1.15 一種基于C語言的虛擬儀器系統實現方法(673)1.16 智能家庭網絡研究綜述(673)1.17 用C51實現電力部多功能電能表通信規約(674)1.18 測控系統中采樣數據的預處理(674)1.19 數據采集系統動態特性的總體評價(674)1.20 一個高速準確的手寫數字識別系統(674)1.21 日本理光實時時鐘集成電路發展歷史及現狀(675)1.22 單片開關電源的發展及其應用(675)二、綜合應用技術(676)2.1 MCS51系列單片機在SDH系統中的應用(676)2.2 公共閃存接口在Flash Memory程序設計中的應用(676)2.3 應用IA MMXTM技術的離散余弦變換(676)2.4 串行實時時鐘芯片DS1302程序設計中的問題與對策(676)2.5 數字傳感器及其應用(677)2.6 電阻式溫度傳感器的系列化設計及其應用(677)2.7 溫度傳感器及其與微處理器接口(677)2.8 AD7416數字溫度傳感器及其應用(677)2.9 隔離放大器及其應用(677)2.10 高速A/D轉換器動態參數(678)2.11 V/F變換在單片機系統中的應用(678)2.12 微處理器內嵌式模數轉換器在精密儀器中的應用研究(678)2.13 電子秤非線性自動修正方法(678)2.14 光耦傳輸的非線性校正(678)2.15 高斯濾波器在實時系統中的快速實現(679)2.16 用在系統可編程模擬器件實現雙二階型濾波器(679)2.17 最小二乘法在高精度溫度測量中的應用(679)2.18 提高實時頻率測量范圍和精度新方法(679)2.19 具有微控制器的智能儀表設計與應用(679)2.20 用C語言編程的數據采集系統(680)2.21 大動態范圍浮點A/D數據采集器的設計(680)2.22 基于PCI高速數據采集系統(680)2.23 一種基于PC機的高速16位并行數據采集接口(680)2.24 數據采集系統中增強型并行接口(EPP)電路的設計(681)2.25 用增強型并行接口EPP協議擴展計算機的ISA接口(681)2.26 基于增強型并行接口EPP的便攜式高速數據采集系統(681)2.27 增強型并行接口EPP協議及其在CAN監控節點中的應用(681)2.28 利用增強型并行接口協議傳輸圖像文件(681)2.29 用并行接口進行數據采集(682)2.30 高信噪比的VFC/DPLL數據采集裝置(682)2.31 高精度數字式轉速測量系統的研究(682)2.32 用單片機測量相位差的新方法(682)2.33 交流采樣在電力系統中應用(682)2.34 同步圖形存儲器IS42G32256的電源與應用(683)2.35 IBM?PC處理10MHz高速模擬信號的研究(683)2.36 MCS51系列單片機存儲容量擴展方法(683)2.37 用單片機實現數字相位變換器的設計方法(683)2.38 一種新的可重配置的串口擴展方案(683)2.39 VB環境下對雙端口RAM物理讀寫的實現(684)2.40 雙CPU實現遠程多鍵盤鼠標交互(684)2.41 兩種電阻時間變換器設計與分析(684)2.42 液晶顯示器的接口和編程技巧(684)2.43 一種簡單的電機變頻調速方案及其應用(684)2.44 基于單片機的火控系統符號產生器電路原理設計(685)2.45 A/D轉換器性能的改善方法(685)2.46 快速小波變換算法與信噪分離(685)2.47 80C196MC/MD單片機多個中斷程序的同步問題(685)三、操作系統及軟件技術(686)3.1 嵌入式軟件技術的現狀與發展動向(686)3.2 什么是嵌入式實時操作系統(686)3.3 實時多任務系統中的一些基本概念(686)3.4 一個源碼公開的實時內核(687)3.5 Windows CE的實時性分析(687)3.6 串口通信多線程實現的分析(687)3.7 基于中間件的開發研究(688)3.8 Windows 95下實時控制軟件設計的研究(688)3.9 Windows NT 4.0下設備驅動程序的開發與應用(688)3.10 Windows 98 下硬件中斷驅動程序的開發(688)3.11 Windows下實時數據采集的實現(688)3.12 Win 95 下虛擬設備驅動程序設計開發(689)3.13 Win 95 環境下測控軟件中端口讀寫的快速實現(689)3.14 Linux系統中ARP的編程實現技術(689)3.15 Linux中System V進程通信機制及訪問控制技術的改進(689)3.16 VC++6.0中動態創建MSComm控件的問題及對策(689)3.17 在Visual Basic下使用I/O接口程序(690)3.18 VB應用程序速度的優化技術(690)3.19 嵌入式實時操作系統在機車微機測控軟件開發中的應用(690)3.20 結構化程序方法在匯編語言中的應用(690)3.21 AVR單片機編程特性的應用研究(690)3.22 一種有效的51系列單片機軟件仿真器(691)3.23 PIC單片機軟件模擬仿真時輸入信號的激勵方式(691)3.24 基于LabVIEW的分布式VXI儀器教學實驗系統設計(691)四、網絡、通信及數據傳輸(692)4.1 單片機網絡的組成與控制(692)4.2 實現ARINC 429數字信息傳輸的方案設計(692)4.3 結合電力線載波和電話通信的報警網絡系統(692)4.4 網絡電子密碼鎖監控系統的設計與實現(692)4.5 IRIG?E標準FM?FM解調器的有關技術(693)4.6 基于TCP/IP的多媒體通信實現(693)4.7 基于TCP/IP的多線程通信及其在遠程監控系統中的應用(693)4.8 基于Internet的遠程測控技術(693)4.9 Windows 95串行通信的幾種方式及編程(693)4.10 在Windows 95下PC機和單片機的串行通信(693)4.11 基于80C196KC微處理器的高速串行通信(694)4.12 使用PC機并行口與下位單片機通信的方法(694)4.13 雙向并口通信的開發(694)4.14 DSP和計算機并口的高速數據通信(694)4.15 一種高可靠性的PC機與單片機間的串行通信方法(694)4.16 單片機與PC機串行通信的實現方法(695)4.17 89C51單片機I/O口模擬串行通信的實現方法(695)4.18 TMS320C50與PC機高速串行通信的實現(695)4.19 DSP和PC機的異步串行通信設計(695)4.20 基于MCS單片機與PC機串行通信電平轉換(695)4.21 一種簡單的光電隔離RS232電平轉換接口設計(695)4.22 ISA總線工業控制機與單片機系統的數據交換(696)4.23 RS232/422/485綜合接口(696)4.24 基于RS485接口的單片機串行通信(696)4.25 在VC++中利用ActiveX控件開發串行通信程序(696)4.26 上位機和多臺下位機的485通信(696)4.27 計算機與CAN通信的一種方法(697)4.28 用VB語言實現對端口I/O的訪問(697)4.29 異種單片機共享片外存儲器及其與微機通信的方法(697)4.30 單片機與MODEM接口技術及其在智能儀器中的應用研究(697)4.31 采用MCS51單片機實現CPFSK調制(697)4.32 一種新型編碼芯片及其驅動程序的設計方案(698)4.33 DTMF遠程通信的軟硬件實現技術(698)4.34 采用DTMF方式通信的電度表管理系統(698)4.35 基于TAPI的電話語音系統設計方法(698)4.36 語音芯片APR9600及其在電話遙控系統中的應用(699)4.37 串行紅外收發模塊及其控制器在紅外抄表系統中的應用(699)4.38 HSP50214B PDC及其在軟件無線電中的應用(699)4.39 變速率CDMA系統軟件無線電多用戶接收機(699)五、新器件及應用技術(700)5.1 全幀讀出型面陣CCD光電傳感器在圖像采集中的應用(700)5.2 光電碼盤四倍頻分析(700)5.3 H8/300H系列單片機及其應用(700)5.4 PIC 16F877單片機的鍵盤和LED數碼顯示接口(700)5.5 PIC16F877單片機實現D/A轉換的兩種方法(701)5.6 P89C51RX2 的PCA原理及設計(701)5.7 ADμC812中串口及其應用(701)5.8 INTEL96系列單片機中若干問題的討論(701)5.9 關于INTEL96系列單片機中HSO事件的設置(701)5.10 MAX3100與PIC16C5X系列單片機的接口設計(702)5.11 單片MODEM芯片在遠程數據通信中的應用(702)5.12 MX919在無線高速MODEM中的應用(702)5.13 高速串行數據收發器CY7B923/933及應用(702)5.14 雙口RAM與FIFO芯片在數據處理系統中應用的比較(702)5.15 MAX202E在串行通信中的應用(703)5.16 線性隔離放大器ISO122的原理及應用(703)5.17 AD606對數放大器的研究與應用(703)5.18 電流/電壓轉換芯片MAX472在永磁直流電動機虛擬測試系統中的應用… (703)5.19 高精度模數轉換器AD676的原理及應用(703)5.20 DS2450 A/D轉換器的特性與應用(704)5.21 80C196KC內部A/D轉換器的使用(704)5.22 一種16~24位分辨率D/A轉換器的設計(704)5.23 串行A/D轉換器TLC2543與TMS320C25的接口及編程(704)5.24 A/D轉換器ICL7135積分特性應用(704)5.25 高精度A/D轉換器AD7711A及應用(705)5.26 多路A/D轉換器AD7714及其與M68HC11單片機接口技術(705)5.27 用AD7755設計的低成本電能表(705)5.28 20位Σ?Δ立體聲ADA電路TLC320AD75C的接口電路設計(705)5.29 24位A/D轉換器ADS1210/1211及其應用(706)5.30 模數轉換器AD7705及其接口電路(706)5.31 串行A/D轉換器ADS7812與單片機的接口技術(706)5.32 串行A/D轉換器TLC548/549及其應用(706)5.33 采樣率可變16通道16位隔離A/D電路(706)5.34 TLC549在交流有效值測量中的應用(707)5.35 溫度傳感器DS18B20的特性及程序設計方法(707)5.36 DS1820及其高精度溫度測量的實現(707)5.37 采用DS1820的電弧爐爐底溫度監測系統(707)5.38 并行實時時鐘芯片DS12887及其應用(707)5.39 利用實時時鐘X1203開啟單片機系統(708)5.40 時鐘芯片DS1302及其在數據記錄中的應用(708)5.41 串行顯示驅動器PS7219及與單片機的接口技術(708)5.42 MAX7219在PLC中的應用(708)5.43 一種實用的LED光柱顯示器驅動方法(708)5.44 基于電能測量芯片ADE7756的智能電度表設計(709)5.45 TSS721A在自動抄表系統中的應用(709)5.46 電流傳感放大器MAX471/MAX472的原理及應用(709)5.47 8XC552模數轉換過程及其自動調零機制(709)5.48 旋轉變壓器數字轉換器AD2S83在伺服系統中的應用(709)5.49 具有串行接口的I/O擴展器EM83010及其應用(710)5.50 新型LED驅動器TEC9607及其應用(710)5.51 新型語音識別電路AP7003及其應用(710)六、總線技術(711)6.1 現場總線技術的發展及應用展望(711)6.2 CAN總線點對點通信應用研究(711)6.3 基于CAN總線的數據通信系統研究(711)6.4 基于CAN總線的分布式數據采集與控制系統(711)6.5 基于CAN總線的分布式鋁電解智能系統(711)6.6 CAN總線在通信電源監控系統中的應用(712)6.7 CAN總線在弧焊機器人控制系統中的應用(712)6.8 CAN總線及其在噴漿機器人中的應用(712)6.9 基于CAN控制器的單片機農業溫室控制系統的設計(712)6.10 現場總線國際標準與LonWorks在智能電器中的應用(712)6.11 基于LON總線技術的暖通空調控制系統(712)6.12 通用串行總線(USB)及其芯片的使用(713)6.13 USB在數據采集系統中的應用(713)6.14 用MC68HC05JB4開發USB外設(713)6.15 8x930Ax/Hx USB控制器芯片及其在數字音頻中的應用(713)6.16 基于MC68HC(9)08JB8芯片的USB產品——鍵盤設計(713)6.17 I2 C總線在LonWorks網絡節點上的應用(714)6.18 Neuron3150的并行I/O接口對象及其應用(714)6.19 新型串行E2PROM 24LC65在LonWorks節點中的應用(714)6.20 利用I2C總線實現DSP對CMOS圖像傳感器的控制(714)6.21 在I2C總線系統中擴展LCD顯示器(714)6.22 基于Windows環境的GPIB接口設計實現(714)6.23 微機PCI總線接口的研究與設計(715)6.24 通用串行總線(USB)原理及接口設計(715)6.25 CAN總線與1553B總線性能分析比較(715)6.26 利用USB接口實現雙機互聯通信(715)6.27 一種帶USB接口的便攜式語音采集卡的設計(715)七、可靠性技術(716)7.1 電磁干擾與電磁兼容設計(716)7.2 計算機的防電磁泄漏技術(716)7.3 低輻射計算機系統的設計實現(716)7.4 靜電測量及其程序設計(716)7.5 電子產品生產中的靜電防護技術(716)7.6 電子測控系統中的屏蔽與接地技術(717)7.7 微機控制系統的抗干擾技術(717)7.8 如何提高單片機應用產品的抗干擾能力(717)7.9 工業控制計算機系統中的常見干擾及處理措施(717)7.10 GPS用于軍用導航中的抗干擾和干擾對抗研究(717)7.11 基于開放式體系結構的數控機床可靠性及抗干擾設計(717)7.12 變頻器應用技術中的抗干擾問題(718)7.13 單片機的軟件可靠性編程(718)7.14 單片微機的軟件抑噪方案(718)7.15 SmartLock并口單片機軟件狗加密技術(718)7.16 單片機系統中復位電路可靠性設計(718)7.17 測控系統中實現數據安全存儲的實用技術(718)7.18 高精度儀表信號隔離電路設計(719)7.19 基于AT89C2051單片機的防誤操作智能鎖(719)7.20 Email的安全問題與保護措施(719)7.21 雙機容錯系統的一種實現途徑(719)7.22 單片機應用系統抗干擾設計綜述(719)7.23 微機控制系統中的干擾及其抑制方法(720)7.24 智能儀表的抗干擾和故障診斷(720)八、應用實踐(721)8.1 AT89C51在銀行利率顯示屏中的應用(721)8.2 基于8xC196MC實現的磁鏈軌跡跟蹤控制(721)8.3 基于80C196KC的開關磁阻電機測試系統(721)8.4 80C196KB單片機在繞線式異步電動機啟動控制中的應用(721)8.5 GPS時鐘系統(721)8.6 一種由AT89C2051單片微機實現的功率因數補償裝置(722)8.7 數據采集系統芯片ADμC812及其在溫度監測系統中的應用(722)8.8 用AVR單片機實現蓄電池剩余電量的測量(722)8.9 基于SA9604的多功能電度表(722)8.10 數字正交上變頻器AD9856的原理及其應用(722)8.11 基于MC628的可變參數PID控制方法的實現(723)8.12 Windows 98下遠程數據采集系統設計(723)8.13 一種新式微流量計的研究(723)8.14 一種便攜式多通道精密測溫儀(723)8.15 一種高精度定時器的設計及其應用(723)8.16 智能濕度儀設計(724)8.17 固態數字語音記錄儀的設計與實現(724)8.18 多功能語音電話答錄器的設計(724)8.19 白熾燈色溫測量裝置電路設計(724)8.20 交直流供電無縫連接電源控制系統設計(724)8.21 小型電磁輻射敏感度自動測試系統的設計(725)8.22 生物電極微電流動態檢測裝置(725)8.23 二種鉑電阻4~20 mA電流變送器電路(725)8.24 基于單片機的智能型光電編碼器計數器(725)8.25 嵌入式系統中利用RS232C串口擴展矩陣式鍵盤(725)8.26 電壓矢量控制PWM波的一種實時生成方法(725)8.27 便攜式電能表校驗裝置現場使用分析(726)8.28 用單片機實現大型電動機的在線監測(726)8.29 PLC在L型管彎曲機電控系統中的應用(726)8.30 用EPROM實現步進電機的控制(726)8.31 一種手持設備的智能卡實現技術(726)8.32 鈔票顏色識別系統的設計(727)8.33 數字鎖相環在位置檢測中的應用(727)九、DSP及其應用技術(728)9.1 數字信號處理器DSPs的發展(728)9.2 用TMS320C6201實現多路ITU?T G.728語音編碼標準(728)9.3 采用DSP內核技術進行語音壓縮開發(728)9.4 TMS320C80與存儲器接口分析(728)9.5 TMS320C32浮點DSP存儲器接口設計(728)9.6 TMS320VC5402 DSP的并行I/O引導裝載方法研究(729)9.7 TMS320C30系統與PC104進行雙向并行通信的方法(729)9.8 基于TMS320C6201的G.723.1多通道語音編解碼的實現(729)9.9 基于TMS320C6201的多通道信號處理平臺(729)9.10 基于兩片TMS320C40的高速數據采集系統(729)9.11 使用TMS320C542構成數據采集處理系統(730)9.12 基于TMS320C32的視覺圖像處理系統(730)9.13 用ADSP?2181和MC68302實現MPEG?2傳送復用器(730)9.14 基于DSP的PC加密卡(730)9.15 TMS320C2XX及其在寬帶恒定束寬波束形成器中的應用(730)9.16 DS80C320單片機在無人機測控數據采編器中的應用(731)9.17 基于TMS320F206 DSP的圖像采集卡設計(731)9.18 基于定點DSP的實時語音命令識別模塊(731)9.19 基于TMS320C50的語音頻譜分析儀(731)9.20 利用DSP實現的專用數字錄音機(731)9.21 基于DSP的全數字交流傳動系統硬件平臺設計(732)9.22 ADSP2106x中DMA的應用(732)9.23 軟件無線電中DSP應用模式的分析(732)9.24 快速小波變換在DSP中的實現方法(732)十、PLD及EDA技術應用(733)10.1 可編程器件實現片上系統(733)10.2 VHDL語言在現代數字系統中的應用(733)10.3 用VHDL設計有限狀態機的方法(733)10.4 ISP-PLD在數字系統設計中的應用(733)10.5 基于FPGA技術的新型高速圖像采集(734)10.6 Protel 99SE電路仿真(734)10.7 可編程邏輯器件(PLD)在電路設計中的應用(734)10.8 基于FPGA的全數字鎖相環路的設計(734)10.9 基于EPLD器件的一對多打印機控制器的研制(734)10.10 一種VHDL設計實現的有線電視機頂盒信源發生方案(735)10.11 一種并行存儲器系統的FPGA實現(735)10.12 SDRAM接口的VHDL設計(735)10.13 采用ISP器件設計可變格式和可變速率的通信數字信號源(735)10.14 利用FPGA技術實現數字通信中的交織器和解交織器(735)10.15 XC9500系列CPLD遙控編程的實現(736)10.16 PLD器件在紅外遙控解碼中的應用(736)10.17 利用XCS40實現小型聲納的片上系統集成(736)10.18 可編程邏輯器件的VHDL設計技術及其在航空火控電子設備中的應用… (736)10.19 DSP+FPGA實時信號處理系統(736)10.20 CPLD在IGBT驅動設計中的應用(737)10.21 基于FPGA的FIR濾波器的實現(737)10.22 用可編程邏輯器件取代BCD?二進制轉換器的設計方法(737)
上傳時間: 2014-04-14
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USB2.0 攝像頭微處理器支持高速USB2.0 接口,內嵌強勁的圖像后處理單元,JPEG 高速編譯碼器,支持高達200 萬像素的CMOS 傳感器接口和CCD 傳感器接口,處理器設計的產品可以實現獨特的運動監測功能與臉部追蹤功能,這不僅大大加強了顯示效果,提高了畫面的品質,更拓展了PC 攝像頭的應用領域,如增強的實時視頻聊天功能和門禁監測系統。關鍵詞:USB2.0,微控制器,硬件設計1.引言USB2.0 攝像頭微處理器支持高速USB2.0 接口,內嵌強勁的圖像后處理單元,JPEG 高速編譯碼器,支持高達200 萬像素的CMOS 傳感器接口和CCD 傳感器接口,處理器設計的產品可以實現獨特的運動監測功能與臉部追蹤功能,這不僅大大加強了顯示效果,提高了畫面的品質,更拓展了PC 攝像頭的應用領域,如增強的實時視頻聊天功能和門禁監測系統。主要功能:USB2.0 高速傳輸并兼容USB1.1;高速圖像后處理單元;JPEG 高速編譯碼器;VGA 下30 幀/秒高速傳輸;CMOS/CCD 接口;內置8 比特微控制器。不儀具備以上的先進特性,還擁有以下多種可擴展性:多個GPIO 接口為增加連拍、LED 指示燈、快捷鍵等功能提供了無限可能;USB2.0 兼容USB1.1,為攝像頭的廣泛的使用增加了保障;支持多種操作系統,如64-bit Window,Windows XP,Linux,Mac,VxWorks,WinCE等等。以下就是對USB2.0 攝像頭微處理器的硬件設計方法及外圍電路分布的介紹。2.系統硬件設計2.1 振蕩器USB2.0 攝像頭微處理器的鐘頻是12MHz,外部時鐘頻率穩定性必須小于±50ppm。圖1 是振蕩器電路的設計參考圖。
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