摘要：超低頻信號發生器是科研、教學、制造業中一種最常用的通用儀器，輸出波形一般固定為正弦波、三角波、鋸齒波和方波，不能實現有時在實驗和工程應用中需要的特殊信號或自定義信號。而要實現這一要求，不是做成硬件式的專用信號發生器，就是用計算機系統來完成，前者仍然不靈活，后者費用太高。然而應用單片機技術，通過軟件與硬件的有機結合由硬件電路搭成一個環境平臺，再由軟件程序把要求的“任意函數信號”數據表嵌入在單片機程序存儲器內，通過軟件程序更改輸出波形數據表，即可方便實現輸出任意函數信號，而無需變動硬件電路。本原理樣機使用單片機AT89C51，對其進行一次固化，可以安排四種任意波形，頻率范圍為0.001～800Hz，幅值范圍為0～±10V。本文中對原理樣機的軟硬件系統的性能和誤差進行了定量分析，并設計了一套使用Intel公司的新一代16位單片機80296SA對該樣機進行了性能提升的新型樣機方案，然后對新型樣機方案進行了原理分析和性能分析，并給出了誤差的定量計算，表明此方案不但可使樣機的原理頻率范圍提高至1500Hz，輸出幅值不變，輸出分辨率提高至212，使波形質量大為改善。希望這種性價比較高的函數信號發生器對科研、教學、制造業有所幫助。關鍵詞：單片機應用 MCS51 MCS296 超低頻信號發生器
上傳時間： 2013-11-20
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摘要：采用C51單片機作為三值光計算機編碼器的控制核心，實現了可以長時間穩定工作的三值光計算機編碼器模型。C5l單片機主要完成了與上位機通信和控制液晶單元工作的功能。文中從硬件和軟件兩個方面對使用的單片機系統進行了詳細討論，著重介紹了單片機系統中硬件的設計、實現方法和軟件流程及核心程序段。實驗結果表明該系統性能穩定可靠，目前已在360位的三值邏輯光學處理器模擬機中使用。關鍵詞：嵌入式系統；單片機控制系統；三值光計算機；編碼器
上傳時間： 2013-12-02
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摘要：論述了選擇時鐘芯片DSl302制作電子時鐘日歷系統的難點問題；分析了一款選擇AT89C51作為主控芯片的電子時鐘硬件電路的工作原理，以及設計硬件電路時的注意事項；給出了主程序的流程圖及幾個主要功能子程序的設計思路；分析了DSl302時鐘芯片的使用方法和注意事項，并給出了相應的解決方案。關鍵詞：DSl302；AT89C51；電子時鐘
上傳時間： 2013-12-11
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微控制器末來發展分析 在本文的第一部分，我們將總結為什么嵌入式開發者應該考慮向 32 位微控制器(MCU)遷移。采取這一行動的最強有力的理由是市場和消費者對嵌入式產品復雜性的需求大大增加。隨著嵌入式產品彼此互聯越來越多、功能越來越豐富，目前的 8 位和 16 位MCU已經無法滿足處理要求。即使 8 位或 16 位MCU能夠滿足當前的項目需求，它也存在限制未來產品升級和代碼重復使用的嚴重風險。
上傳時間： 2013-10-18
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單片機入門基礎知識大全免費下載 單片機第八課（尋址方式與指令系統） 通過前面的學習，我們已經了解了單片機內部的結構，并且也已經知道，要控制單片機，讓它為我們干學，要用指令，我們已學了幾條指令，但很零散，從現在開始，我們將要系統地學習8051的指令部份。 一、概述 1、指令的格式 我們已知，要讓計算機做事，就得給計算機以指令，并且我們已知，計算機很“笨”，只能懂得數字，如前面我們寫進機器的75H，90H，00H等等，所以指令的第一種格式就是機器碼格式，也說是數字的形式。但這種形式實在是為難我們人了，太難記了，于是有另一種格式，助記符格式，如MOV P1，#0FFH，這樣就好記了。 這兩種格式之間的關系呢，我們不難理解，本質上它們完全等價，只是形式不一樣而已。 2、匯編 我們寫指令使用匯編格式，而計算機只懂機器碼格式，所以要將我們寫的匯編格式的指令轉換為機器碼格式，這種轉換有兩種方法：手工匯編和機器匯編。手工匯編實際上就是查表，因為這兩種格式純粹是格式不同，所以是一一對應的，查一張表格就行了。不過手工查表總是嫌麻煩，所以就有了計算機軟件，用計算機軟件來替代手工查表，這就是機器匯編。 二、尋址 讓我們先來復習一下我們學過的一些指令：MOV P1，#0FFH，MOV R7，#0FFH這些指令都是將一些數據送到相應的位置中去，為什么要送數據呢？第一個因為送入的數可以讓燈全滅掉，第二個是為了要實現延時，從這里我們可以看出來，在用單片機的編程語言編程時，經常要用到數據的傳遞，事實上數據傳遞是單片機編程時的一項重要工作，一共有28條指令（單片機共111條指令）。下面我們就從數據傳遞類指令開始吧。 分析一下MOV P1，#0FFH這條指令，我們不難得出結論，第一個詞MOV是命令動詞，也就是決定做什么事情的，MOV是MOVE少寫了一個E，所以就是“傳遞”，這就是指令，規定做什么事情，后面還有一些參數，分析一下，數據傳遞必須要有一個“源”也就是你要送什么數，必須要有一個“目的”，也就是你這個數要送到什么地方去，顯然在上面那條指令中，要送的數（源）就是0FFH，而要送達的地方（目的地）就是P1這個寄存器。在數據傳遞類指令中，均將目的地寫在指令的后面，而將源寫在最后。 這條指令中，送給P1是這個數本身，換言之，做完這條指令后，我們可以明確地知道，P1中的值是0FFH，但是并不是任何時候都可以直接給出數本身的。例如，在我們前面給出的延時程序例是這樣寫的： MAIN： SETB P1.0 ；（１） LCALL DELAY ；（２） CLR P1.0 ；（３） LCALL DELAY ；（４） AJMP MAIN ；（５） ；以下子程序 DELAY： MOV R7，#250 ；（６） D1： MOV R6，#250 ；（７） D2： DJNZ R6，D2 ；（８） DJNZ R7，D1 ；（９） RET ；（１０） END ；（１１） 表1 MAIN： SETB P1.0 ；（１） MOV 30H，#255 LCALL DELAY ； CLR P1.0 ；（３） MOV 30H,#200 LCALL DELAY ；（４） AJMP MAIN ；（５） ；以下子程序 DELAY： MOV R7，30H ；（６） D1： MOV R6，#250 ；（７） D2： DJNZ R6，D2 ；（８） DJNZ R7，D1 ；（９） RET ；（１０） END ；（１１） 表2 這樣一來，我每次調用延時程序延時的時間都是相同的（大致都是0.13S)，如果我提出這樣的要求：燈亮后延時時間為0.13S燈滅，燈滅后延時0.1秒燈亮，如此循環，這樣的程序還能滿足要求嗎？不能，怎么辦？我們可以把延時程序改成這樣(見表2)：調用則見表2中的主程，也就是先把一個數送入30H，在子程序中R7中的值并不固定，而是根據30H單元中傳過來的數確定。這樣就可以滿足要求。 從這里我們可以得出結論，在數據傳遞中要找到被傳遞的數，很多時候，這個數并不能直接給出，需要變化，這就引出了一個概念：如何尋找操作數，我們把尋找操作數所在單元的地址稱之為尋址。在這里我們直接使用數所在單元的地址找到了操作數，所以稱這種方法為直接尋址。除了這種方法之外，還有一種，如果我們把數放在工作寄存器中，從工作寄存器中尋找數據，則稱之為寄存器尋址。例：MOV A，R0就是將R0工作寄存器中的數據送到累加器A中去。提一個問題：我們知道，工作寄存器就是內存單元的一部份，如果我們選擇工作寄存器組0，則R0就是RAM的00H單元，那么這樣一來，MOV A，00H，和MOV A，R0不就沒什么區別了嗎？為什么要加以區分呢？的確，這兩條指令執行的結果是完全相同的，都是將00H單元中的內容送到A中去，但是執行的過程不同，執行第一條指令需要2個周期，而第二條則只需要1個周期，第一條指令變成最終的目標碼要兩個字節（E5H 00H），而第二條則只要一個字節（E8h）就可以了。 這么斤斤計較！不就差了一個周期嗎，如果是12M的晶振的話，也就1個微秒時間了，一個字節又能有多少？ 不對，如果這條指令只執行一次，也許無所謂，但一條指令如果執行上1000次，就是1毫秒，如果要執行1000000萬次，就是1S的誤差，這就很可觀了，單片機做的是實時控制的事，所以必須如此“斤斤計較”。字節數同樣如此。 再來提一個問題，現在我們已知，尋找操作數可以通過直接給的方式（立即尋址）和直接給出數所在單元地址的方式（直接尋址），這就夠了嗎？ 看這個問題，要求從30H單元開始，取20個數，分別送入A累加器。 就我們目前掌握的辦法而言，要從30H單元取數，就用MOV A，30H，那么下一個數呢？是31H單元的，怎么取呢？還是只能用MOV A，31H，那么20個數，不是得20條指令才能寫完嗎？這里只有20個數，如果要送200個或2000個數，那豈不要寫上200條或2000條命令?這未免太笨了吧。為什么會出現這樣的狀況？是因為我們只會把地址寫在指令中，所以就沒辦法了，如果我們不是把地址直接寫在指令中，而是把地址放在另外一個寄存器單元中，根據這個寄存器單元中的數值決定該到哪個單元中取數據，比如，當前這個寄存器中的值是30H，那么就到30H單元中去取，如果是31H就到31H單元中去取，就可以解決這個問題了。怎么個解決法呢？既然是看的寄存器中的值，那么我們就可以通過一定的方法讓這里面的值發生變化，比如取完一個數后，將這個寄存器單元中的值加1，還是執行同一條指令，可是取數的對象卻不一樣了，不是嗎。通過例子來說明吧。 MOV R7，#20 MOV R0，#30H LOOP：MOV A，@R0 INC R0 DJNZ R7,LOOP 這個例子中大部份指令我們是能看懂的，第一句，是將立即數20送到R7中，執行完后R7中的值應當是20。第二句是將立即數30H送入R0工作寄存器中，所以執行完后，R0單元中的值是30H，第三句，這是看一下R0單元中是什么值，把這個值作為地址，取這個地址單元的內容送入A中，此時，執行這條指令的結果就相當于MOV A，30H。第四句，沒學過，就是把R0中的值加1，因此執行完后，R0中的值就是31H，第五句，學過，將R7中的值減1，看是否等于0，不等于0，則轉到標號LOOP處繼續執行，因此，執行完這句后，將轉去執行MOV A，@R0這句話，此時相當于執行了MOV A，31H（因為此時的R0中的值已是31H了），如此，直到R7中的值逐次相減等于0，也就是循環20次為止，就實現了我們的要求：從30H單元開始將20個數據送入A中。 這也是一種尋找數據的方法，由于數據是間接地被找到的，所以就稱之為間址尋址。注意，在間址尋址中，只能用R0或R1存放等尋找的數據。 二、指令 數據傳遞類指令 1） 以累加器為目的操作數的指令 MOV A，Rn MOV A，direct MOV A，@Ri MOV A，#data 第一條指令中，Rn代表的是R0-R7。第二條指令中，direct就是指的直接地址，而第三條指令中，就是我們剛才講過的。第四條指令是將立即數data送到A中。 下面我們通過一些例子加以說明： MOV A，R1 ；將工作寄存器R1中的值送入A，R1中的值保持不變。 MOV A,30H ；將內存30H單元中的值送入A，30H單元中的值保持不變。 MOV A,@R1 ；先看R1中是什么值，把這個值作為地址，并將這個地址單元中的值送入A中。如執行命令前R1中的值為20H，則是將20H單元中的值送入A中。 MOV A,#34H ；將立即數34H送入A中，執行完本條指令后，A中的值是34H。 2）以寄存器Rn為目的操作的指令 MOV Rn,A MOV Rn,direct MOV Rn,#data 這組指令功能是把源地址單元中的內容送入工作寄存器，源操作數不變。
上傳時間： 2013-10-13
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基于單片機的陶瓷窯多點溫度檢測系統:摘 要：系統以51單片機為核心，利用K型熱電偶作為傳感器，對陶瓷窯中多點溫度進行監控，通過串行通信，可供PC機上繪制溫度變化曲線圖的技術人員分析問題，并設計了新穎的冷端補償電路和通用查表法，本系統成本低，測溫精度高，可靠實用．關鍵詞：單片機；串行通信；冷端溫度補償；VB 在燒結陶瓷時，火候的控制對陶瓷的質量、色澤有直接的影響，進一步影響陶瓷成品的價格，而長期以來控制火候的工作就依靠工人師傅的經驗，本文設計了一種多點溫度實時監控系統，它能在Pc機上實時顯示測量點的溫度而且如果溫度超過設定的臨界值時，就發出信號報警，并且可以通過Pc機繪制同一個時刻不同點或者是不同時刻同一點的溫度變化曲線．這樣能有助于發現問題并解決問題，為節約成本和提高生產率、生產質量做出貢獻．
上傳時間： 2013-10-16
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如何使用高級觸發測量程序跑飛:LA系列邏輯分析儀內部集成了32位的定時器、32位的計數器和高速比較模塊，高效的使用以上模塊資源可以使您的測量事半功倍。邏輯分析儀在實際應用中主要作用有：1.觀察波形，看看測量波形中是否存在毛刺、干擾、頻率是否正確等；2.時序測量，對被測信號進行時序校對，看看操作時序是否符合要求。3.輔助分析，利用邏輯分析儀完善的協議分析功能來進行輔助分析；4.查錯功能，利用邏輯分析儀強大的觸發功能來進行錯誤捕獲。當單片機的PC值（程序計數器）對沒有程序的地方進行取指時，稱為程序跑飛。程序跑飛的原因有多種，主要有以下原因：1) 客觀原因：單片機受到外界強干擾造成PC值寄存器改變；2）程序Bug：用戶程序調用函數指針，對非程序空間進行對用。以80C51單片機為例子，當程序跑到非用戶程序區時，單片機使用PSEN對外部程序進行取指，使用邏輯分析儀可以設置觸發條件，當使用PSEN對外部程序進行取指時進行記錄，把出錯情況前后的狀態記錄下來進行分析，查找出錯原因。如80C51的取指范圍正確為0x0000~0x3fff，則當對0x3fff以上地址進行取指時為程序跑飛。分析80C51對外部程序取指的時序，如圖1所示。
上傳時間： 2013-10-11
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地彈的形成：芯片內部的地和芯片外的PCB地平面之間不可避免的會有一個小電感。這個小電感正是地彈產生的根源，同時，地彈又是與芯片的負載情況密切相關的。下面結合圖介紹一下地彈現象的形成。 簡單的構造如上圖的一個小“場景”，芯片A為輸出芯片，芯片B為接收芯片，輸出端和輸入端很近。輸出芯片內部的CMOS等輸入單元簡單的等效為一個單刀雙擲開關，RH和RL分別為高電平輸出阻抗和低電平輸出阻抗，均設為20歐。GNDA為芯片A內部的地。GNDPCB為芯片外PCB地平面。由于芯片內部的地要通過芯片內的引線和管腳才能接到GNDPCB，所以就會引入一個小電感LG，假設這個值為1nH。CR為接收端管腳電容，這個值取6pF。這個信號的頻率取200MHz。雖然這個LG和CR都是很小的值，不過，通過后面的計算我們可以看到它們對信號的影響。先假設A芯片只有一個輸出腳，現在Q輸出高電平，接收端的CR上積累電荷。當Q輸出變為低電平的時候。CR、RL、LG形成一個放電回路。自諧振周期約為490ps，頻率為2GHz，Q值約為0.0065。使用EWB建一個仿真電路。（很老的一個軟件，很多人已經不懈于使用了。不過我個人比較依賴它，關鍵是建模，模型參數建立正確的話仿真結果還是很可靠的，這個小軟件幫我發現和解決過很多實際模擬電路中遇到的問題。這個軟件比較小，有比較長的歷史，也比較成熟，很容易上手。建議電子初入門的同學還是熟悉一下。）因為只關注下降沿，所以簡單的構建下面一個電路。起初輸出高電平，10納秒后輸出低電平。為方便起見，高電平輸出設為3.3V，低電平是0V。（實際200M以上芯片IO電壓會比較低，多采用1.5－2.5V。）
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上傳時間： 2013-10-17
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離散傅里葉變換,(DFT)Direct Fouriet Transformer(PPT課件) 一、序列分類對一個序列長度未加以任何限制，則一個序列可分為： 無限長序列：n=-∞~∞或n=0~∞或n=-∞~ 0 有限長序列：0≤n≤N-1有限長序列在數字信號處理是很重要的一種序列。由于計算機容量的限制，只能對過程進行逐段分析。二、DFT引入由于有限長序列，引入DFT(離散付里葉變換)。DFT它是反映了“有限長”這一特點的一種有用工具。DFT變換除了作為有限長序列的一種付里葉表示，在理論上重要之外，而且由于存在著計算機DFT的有效快速算法--FFT,因而使離散付里葉變換(DFT)得以實現，它使DFT在各種數字信號處理的算法中起著核心的作用。三、本章主要討論 離散付里葉變換的推導離散付里葉變換的有關性質離散付里葉變換逼近連續時間信號的問題第二節 付里葉變換的幾種形式傅 里 葉 變 換 ： 建 立 以 時 間 t 為 自 變 量 的 “ 信 號 ” 與 以 頻 率 f為 自 變 量 的 “ 頻 率 函 數 ”(頻譜) 之 間 的 某 種 變 換 關 系 . 所 以 “ 時 間 ” 或 “ 頻 率 ” 取 連 續 還 是 離 散 值 , 就 形 成 各 種 不 同 形 式 的 傅 里 葉 變 換 對 。, 在 深 入 討 論 離 散 傅 里 葉 變 換 D F T 之 前 , 先 概 述 四種 不 同 形式 的 傅 里 葉 變 換 對 . 一、四種不同傅里葉變換對傅 里 葉 級 數(FS)：連 續 時 間 , 離 散 頻 率 的 傅 里 葉 變 換 。連 續 傅 里 葉 變 換(FT)：連 續 時 間 , 連 續 頻 率 的 傅 里 葉 變 換 。序 列 的 傅 里 葉 變 換(DTFT):離 散 時 間 , 連 續 頻 率 的 傅 里 葉 變 換.離 散 傅 里 葉 變 換(DFT):離 散 時 間 , 離 散 頻 率 的 傅 里 葉 變 換1.傅 里 葉 級 數(FS)周期連續時間信號 非周期離散頻譜密度函數。 周期為Tp的周期性連續時間函數 x(t) 可展成傅里葉級數X(jkΩ0) ,是離散非周期性頻譜 , 表 示為:例子通過以下 變 換 對 可 以 看 出 時 域 的 連 續 函 數 造 成 頻 域 是 非 周 期 的 頻 譜 函 數 , 而 頻 域 的 離 散 頻 譜 就 與 時 域 的 周 期 時 間 函 數 對 應 . (頻域采樣，時域周期延 拓)2.連 續 傅 里 葉 變 換(FT)非周期連續時間信號通過連續付里葉變換(FT)得到非周期連續頻譜密度函數。
上傳時間： 2013-11-19
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PC機之間串口通信的實現一、實驗目的 １．熟悉微機接口實驗裝置的結構和使用方法。 ２．掌握通信接口芯片8251和8250的功能和使用方法。 ３．學會串行通信程序的編制方法。 二、實驗內容與要求 １．基本要求主機接收開關量輸入的數據（二進制或十六進制），從鍵盤上按“傳輸”鍵（可自行定義），就將該數據通過8251A傳輸出去。終端接收后在顯示器上顯示數據。具體操作說明如下：（１）出現提示信息“start with R in the board!”，通過調整乒乓開關的狀態，設置8位數據；（２）在小鍵盤上按“R”鍵，系統將此時乒乓開關的狀態讀入計算機I中，并顯示出來，同時顯示經串行通訊后，計算機II接收到的數據；（３）完成后，系統提示“do you want to send another data? Y/N”，根據用戶需要，在鍵盤按下“Y”鍵，則重復步驟（1），進行另一數據的通訊；在鍵盤按除“Y”鍵外的任意鍵，將退出本程序。２．提高要求 能夠進行出錯處理，例如采用奇偶校驗，出錯重傳或者采用接收方回傳和發送方確認來保證發送和接收正確。 三、設計報告要求 １．設計目的和內容 ２．總體設計 ３．硬件設計：原理圖（接線圖）及簡要說明 ４．軟件設計框圖及程序清單５．設計結果和體會（包括遇到的問題及解決的方法） 四、8251A通用串行輸入/輸出接口芯片由于CPU與接口之間按并行方式傳輸，接口與外設之間按串行方式傳輸，因此，在串行接口中，必須要有“接收移位寄存器”（串→并）和“發送移位寄存器”（并→串）。能夠完成上述“串←→并”轉換功能的電路，通常稱為“通用異步收發器”（UART：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter）,典型的芯片有：Intel 8250/8251。8251A異步工作方式：如果8251A編程為異步方式，在需要發送字符時，必須首先設置TXEN和CTS#為有效狀態，TXEN(Transmitter Enable)是允許發送信號，是命令寄存器中的一位；CTS#(Clear To Send)是由外設發來的對CPU請求發送信號的響應信號。然后就開始發送過程。在發送時，每當CPU送往發送緩沖器一個字符，發送器自動為這個字符加上1個起始位，并且按照編程要求加上奇／偶校驗位以及1個、1.5個或者2個停止位。串行數據以起始位開始，接著是最低有效數據位，最高有效位的后面是奇／偶校驗位，然后是停止位。按位發送的數據是以發送時鐘TXC的下降沿同步的，也就是說這些數據總是在發送時鐘TXC的下降沿從8251A發出。數據傳輸的波特率取決于編程時指定的波特率因子，為發送器時鐘頻率的1、1/16或1/64。當波特率指定為16時，數據傳輸的波特率就是發送器時鐘頻率的1/16。CPU通過數據總線將數據送到8251A的數據輸出緩沖寄存器以后，再傳輸到發送緩沖器，經移位寄存器移位，將并行數據變為串行數據，從TxD端送往外部設備。在8251A接收字符時，命令寄存器的接收允許位RxE(Receiver Enable)必須為1。8251A通過檢測RxD引腳上的低電平來準備接收字符，在沒有字符傳送時RxD端為高電平。8251A不斷地檢測RxD引腳，從RxD端上檢測到低電平以后，便認為是串行數據的起始位，并且啟動接收控制電路中的一個計數器來進行計數，計數器的頻率等于接收器時鐘頻率。計數器是作為接收器采樣定時，當計數到相當于半個數位的傳輸時間時再次對RxD端進行采樣，如果仍為低電平，則確認該數位是一個有效的起始位。若傳輸一個字符需要16個時鐘，那么就是要在計數8個時鐘后采樣到低電平。之后，8251A每隔一個數位的傳輸時間對RxD端采樣一次，依次確定串行數據位的值。串行數據位順序進入接收移位寄存器，通過校驗并除去停止位，變成并行數據以后通過內部數據總線送入接收緩沖器，此時發出有效狀態的RxRDY信號通知CPU，通知CPU8251A已經收到一個有效的數據。一個字符對應的數據可以是5～8位。如果一個字符對應的數據不到8位，8251A會在移位轉換成并行數據的時候，自動把他們的高位補成0。 五、系統總體設計方案根據系統設計的要求，對系統設計的總體方案進行論證分析如下：1．獲取8位開關量可使用實驗臺上的8255A可編程并行接口芯片，因為只要獲取8位數據量，只需使用基本輸入和8位數據線，所以將8255A工作在方式0，PA0-PA7接實驗臺上的8位開關量。2．當使用串口進行數據傳送時，雖然同步通信速度遠遠高于異步通信，可達500kbit/s，但由于其需要有一個時鐘來實現發送端和接收端之間的同步，硬件電路復雜，通常計算機之間的通信只采用異步通信。3．由于8251A本身沒有時鐘，需要外部提供，所以本設計中使用實驗臺上的8253芯片的計數器2來實現。4：顯示和鍵盤輸入均使用DOS功能調用來實現。設計思路框圖，如下圖所示： 六、硬件設計硬件電路主要分為8位開關量數據獲取電路，串行通信數據發送電路，串行通信數據接收電路三個部分。1．8位開關量數據獲取電路該電路主要是利用8255并行接口讀取8位乒乓開關的數據。此次設計在獲取8位開關數據量時采用8255令其工作在方式0，A口輸入8位數據，CS#接實驗臺上CS1口，對應端口為280H-283H，PA0-PA7接8個開關。2．串行通信電路串行通信電路本設計中8253主要為8251充當頻率發生器，接線如下圖所示。
上傳時間： 2013-12-19
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