單片機入門知識手冊 說到單片機，首先想到的是中央處理器（CPU），學過微型計算機的人都知道，CPU是計算機最核心的部分，它可以完成算術運算和邏輯運算，CPU再配上外部存儲器，輸入輸出單元就構成一臺微型計算機。其實單片機可以看成一臺微型計算機，它具有CPU的功能，并且自身帶有存儲器，帶有輸入輸出接口（如串行UART、AD轉化、PWM控制），單片機配上一些簡單的外圍電路，就可以完成智能控制或數據采集等。所以，單片機的英文名叫MCU（Micro Chip Uint），翻譯成中文是微控制單元。 單片機能干什么？通俗一點講，單片機只有兩個功能：一個是數據采集，另一個是控制。其實都很好理解，數據采集實際上是從外間輸入，如從AD（模數轉化）口讀入一個電壓值，從串口接收一個數據等等。控制實際上是輸出，51單片機有32個IO口，每個IO口可以驅高或驅低，單片機以此來實現對外間的控制。一個單片機系統都可以用下面這個框圖來說明：
上傳時間： 2013-10-26
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Cortex-M3 技術參考手冊 Cortex-M3是一個32位的核，在傳統的單片機領域中，有一些不同于通用32位CPU應用的要求。譚軍舉例說，在工控領域，用戶要求具有更快的中斷速度，Cortex-M3采用了Tail-Chaining中斷技術，完全基于硬件進行中斷處理，最多可減少12個時鐘周期數，在實際應用中可減少70%中斷。 單片機的另外一個特點是調試工具非常便宜，不象ARM的仿真器動輒幾千上萬。針對這個特點，Cortex-M3采用了新型的單線調試(Single Wire)技術，專門拿出一個引腳來做調試，從而節約了大筆的調試工具費用。同時，Cortex-M3中還集成了大部分存儲器控制器，這樣工程師可以直接在MCU外連接Flash，降低了設計難度和應用障礙。 ARM Cortex-M3處理器結合了多種突破性技術，令芯片供應商提供超低費用的芯片，僅33000門的內核性能可達1.2DMIPS/MHz。該處理器還集成了許多緊耦合系統外設，令系統能滿足下一代產品的控制需求。ARM公司希望Cortex-M3核的推出，能幫助單片機廠商實. Cortex的優勢應該在于低功耗、低成本、高性能3者(或2者)的結合。 Cortex如果能做到 合理的低功耗(肯定要比Arm7 & Arm9要低，但不大可能比430、PIC、AVR低) ＋ 合理的高性能(10~50MIPS是比較可能出現的范圍) ＋ 適當的低成本(1~5$應該不會奇怪)。 簡單的低成本不大可能比典型的8位MCU低。對于已經有8位MCU的廠商來說，比如Philips、Atmel、Freescale、Microchip還有ST和Silocon Lab，不大可能用Cortex來打自己的8位MCU。對于沒有8位MCU的廠商來說，當然是另外一回事，但他們在國內進行推廣的實力在短期內還不夠。 對于已經有32位ARM的廠商來說，比如Philips、Atmel、ST，又不大可能用Cortex來打自己的Arm7/9，對他們來說，比較合理的定位把Cortex與Arm7/9錯開，即<40MIPS的性能＋低于Arm7的價格，當然功耗也會更低些；當然這樣做的結果很可能是，斷了16位MCU的后路。 對于仍然在推廣16位MCU的廠商來說，比如Freescal、Microchip，處境比較尷尬，因為Cortex基本上可以完全替代16位MCU。 所以，未來的1～2年，來自新廠商的Cortex比較值得期待－包括國內的供應商；對于已有32位ARM的廠商，情況比較有趣；對于16位MCU的廠商，反應比較有意思。 關于編程模式 Cortex－M3處理器采用ARMv7-M架構，它包括所有的16位Thumb指令集和基本的32位Thumb-2指令集架構，Cortex-M3處理器不能執行ARM指令集。 Thumb-2在Thumb指令集架構（ISA）上進行了大量的改進，它與Thumb相比，具有更高的代碼密度并提供16/32位指令的更高性能。 關于工作模式 Cortex-M3處理器支持2種工作模式：線程模式和處理模式。在復位時處理器進入“線程模式”，異常返回時也會進入該模式，特權和用戶（非特權）模式代碼能夠在“線程模式”下運行。 出現異常模式時處理器進入“處理模式”，在處理模式下，所有代碼都是特權訪問的。 關于工作狀態 Coretx-M3處理器有2種工作狀態。 Thumb狀態：這是16位和32位“半字對齊”的Thumb和Thumb-2指令的執行狀態。 調試狀態：處理器停止并進行調試，進入該狀態。
上傳時間： 2013-12-04
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本實驗是基于EasyFPGA030 的串口接收設計。FPGA 除了需要控制外圍器件完成特定的功能外，在很多的應用中還需要完成FPGA 和FPGA 之間、FPGA 和外圍器件之間以及FPGA 和微機的數據交換和指令傳輸，稱之為FPGA 數據傳輸。
上傳時間： 2013-10-29
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at91rm9200啟動過程教程 系統上電，檢測BMS，選擇系統的啟動方式，如果BMS為高電平，則系統從片內ROM啟動。AT91RM9200的ROM上電后被映射到了0x0和0x100000處，在這兩個地址處都可以訪問到ROM。由于9200的ROM中固化了一個BOOTLOAER程序。所以PC從0X0處開始執行這個BOOTLOAER(準確的說應該是一級BOOTLOADER)。這個BOOTLOER依次完成以下步驟： 1、PLL SETUP，設置PLLB產生48M時鐘頻率提供給USB DEVICE。同時DEBUG USART也被初始化為48M的時鐘頻率； 2、相應模式下的堆棧設置； 3、檢測主時鐘源（Main oscillator）； 4、中斷控制器（AIC）的設置； 5、C 變量的初始化； 6、跳到主函數。 完成以上步驟后，我們可以認為BOOT過程結束，接下來的就是LOADER的過程，或者也可以認為是裝載二級BOOTLOER。AT91RM9200按照DATAFLASH、EEPROM、連接在外部總線上的8位并行FLASH的順序依次來找合法的BOOT程序。所謂合法的指的是在這些存儲設備的開始地址處連續的存放的32個字節，也就是8條指令必須是跳轉指令或者裝載PC的指令，其實這樣規定就是把這8條指令當作是異常向量表來處理。必須注意的是第6條指令要包含將要裝載的映像的大小。關于如何計算和寫這條指令可以參考用戶手冊。一旦合法的映像找到之后，則BOOT程序會把找到的映像搬到SRAM中去，所以映像的大小是非常有限的，不能超過16K-3K的大小。當BOOT程序完成了把合法的映像搬到SRAM的任務以后，接下來就進行存儲器的REMAP，經過REMAP之后，SRAM從映設前的0X200000地址處被映設到了0X0地址并且程序從0X0處開始執行。而ROM這時只能在0X100000這個地址處看到了。至此9200就算完成了一種形式的啟動過程。如果BOOT程序在以上所列的幾種存儲設備中找到合法的映像，則自動初始化DEBUG USART口和USB DEVICE口以準備從外部載入映像。對DEBUG口的初始化包括設置參數115200 8 N 1以及運行XMODEM協議。對USB DEVICE進行初始化以及運行DFU協議。現在用戶可以從外部（假定為PC平臺）載入你的映像了。在PC平臺下，以WIN2000為例，你可以用超級終端來完成這個功能，但是還是要注意你的映像的大小不能超過13K。一旦正確從外部裝載了映像，接下來的過程就是和前面一樣重映設然后執行映像了。我們上面講了BMS為高電平，AT91RM9200選擇從片內的ROM啟動的一個過程。如果BMS為低電平，則AT91RM9200會從片外的FLASH啟動，這時片外的FLASH的起始地址就是0X0了，接下來的過程和片內啟動的過程是一樣的，只不過這時就需要自己寫啟動代碼了，至于怎么寫，大致的內容和ROM的BOOT差不多，不同的硬件設計可能有不一樣的地方，但基本的都是一樣的。由于片外FLASH可以設計的大，所以這里編寫的BOOTLOADER可以一步到位，也就是說不用像片內啟動可能需要BOOT好幾級了，目前AT91RM9200上使用較多的bootloer是u-boot，這是一個開放源代碼的軟件，用戶可以自由下載并根據自己的應用配置。總的說來，筆者以為AT91RM9200的啟動過程比較簡單，ATMEL的服務也不錯，不但提供了片內啟動的功能，還提供了UBOOT可供下載。筆者寫了一個BOOTLODER從片外的FLASHA啟動，效果還可以。 uboot結構與使用uboot是一個龐大的公開源碼的軟件。他支持一些系列的arm體系，包含常見的外設的驅動，是一個功能強大的板極支持包。其代碼可以 http://sourceforge.net/projects/u-boot下載 在9200上，為了啟動uboot，還有兩個boot軟件包，分別是loader和boot。分別完成從sram和flash中的一級boot。其源碼可以從atmel的官方網站下載。 我們知道，當9200系統上電后，如果bms為高電平，則系統從片內rom啟動，這時rom中固化的boot程序初始化了debug口并向其發送'c'，這時我們打開超級終端會看到ccccc...。這說明系統已經啟動，同時xmodem協議已經啟動，用戶可以通過超級終端下載用戶的bootloader。作為第一步，我們下載loader.bin.loader.bin將被下載到片內的sram中。這個loder完成的功能主要是初始化時鐘，sdram和xmodem協議，為下載和啟動uboot做準備。當下載了loader.bin后，超級終端會繼續打印：ccccc....。這時我們就可以下在uboot了。uboot將被下載到sdram中的一個地址后并把pc指針調到此處開始執行uboot。接著我們就可以在終端上看到uboot的shell啟動了，提示符uboot>，用戶可以uboot>help 看到命令列表和大概的功能。uboot的命令包含了對內存、flash、網絡、系統啟動等一些命令。 如果系統上電時bms為低電平，則系統從片外的flash啟動。為了從片外的flash啟動uboot,我們必須把boot.bin放到0x0地址出，使得從flash啟動后首先執行boot.bin，而要少些boot.bin，就要先完成上面我們講的那些步驟，首先開始從片內rom啟動uboot。然后再利用uboot的功能完成把boot.bin和uboot.gz燒寫到flash中的目的，假如我們已經啟動了uboot,可以這樣操作： uboot>protect off all uboot>erase all uboot>loadb 20000000 uboot>cp.b 20000000 10000000 5fff uboot>loadb 21000000 uboot>cp.b 210000000 10010000 ffff 然后系統復位，就可以看到系統先啟動boot，然后解壓縮uboot.gz，然后啟動uboot。注意，這里uboot必須壓縮成.gz文件，否則會出錯。 怎么編譯這三個源碼包呢，首先要建立一個arm的交叉編譯環境，關于如何建立，此處不予說明。建立好了以后，分別解壓源碼包，然后修改Makefile中的編譯器項目，正確填寫你的編譯器的所在路徑。 對loader和boot，直接make。對uboot,第一步：make_at91rm9200dk,第二步：make。這樣就會在當前目錄下分別生成*.bin文件,對于uboot.bin，我們還要壓縮成.gz文件。 也許有的人對loader和boot搞不清楚為什么要兩個，有什么區別嗎？首先有區別，boot主要完成從flash中啟動uboot的功能，他要對uboot的壓縮文件進行解壓，除此之外，他和loader并無大的區別，你可以把boot理解為在loader的基礎上加入了解壓縮.gz的功能而已。所以這兩個并無多大的本質不同，只是他們的使命不同而已。 特別說名的是這三個軟件包都是開放源碼的，所以用戶可以根據自己的系統的情況修改和配置以及裁減，打造屬于自己系統的bootloder。
上傳時間： 2013-10-27
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Keil 軟件實例教程 2 單片機開發中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變為CPU可以執行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變為機器碼，用于MCS-51 單片機的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機開發技術的不斷發展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發，單片機的開發軟件也在不斷發展，Keil 軟件是目前最流行開發MCS-51 系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持Keil 即可看出。Keil 提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發方案，通過一個集成開發環境（uVision）將這些部份組合在一起。運行Keil 軟件需要Pentium 或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M 以上空閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統。掌握這一軟件的使用對于使用51 系列單片機的愛好者來說是十分必要的，如果你使用C 語言編程，那么Keil 幾乎就是你的不二之選（目前在國內你只能買到該軟件、而你買的仿真機也很可能只支持該軟件），即使不使用C 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環境、強大的軟件仿真調試工具也會令你事半功倍。我們將通過一些實例來學習Keil 軟件的使用，在這一部份我們將學習如何輸入源程序，建立工程、對工程進行詳細的設置，以及如何將源程序變為目標代碼。圖1 所示電路圖使用89C51 單片機作為主芯片，這種單片機性屬于MCS-51 系列，其內部有4K 的FLASH ROM,可以反復擦寫，非常適于做實驗。89C51 的P1 引腳上接8 個發光二極管，P3.2~P3.4 引腳上接4 個按鈕開關，我們的第一個任務是讓接在P1 引腳上的發光二極管依次循環點亮。 一、Keil 工程的建立首先啟動Keil 軟件的集成開發環境，這里假設讀者已正確安裝了該軟件，可以從桌面上直接雙擊uVision 的圖標以啟動該軟件。UVison啟動后，程序窗口的左邊有一個工程管理窗口，該窗口有3 個標簽，分別是Files、Regs、和Books，這三個標簽頁分別顯示當前項目的文件結構、CPU 的寄存器及部份特殊功能寄存器的值（調試時才出現）和所選CPU 的附加說明文件，如果是第一次啟動Keil，那么這三個標簽頁全是空的。
上傳時間： 2013-10-26
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Keil 軟件實例教程 1. 單片機開發中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變為CPU可以執行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變為機器碼，用于MCS-51 單片機的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機開發技術的不斷發展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發，單片機的開發軟件也在不斷發展，Keil 軟件是目前最流行開發MCS-51 系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持Keil 即可看出。Keil 提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發方案，通過一個集成開發環境（uVision）將這些部份組合在一起。運行Keil 軟件需要Pentium 或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M 以上空閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統。掌握這一軟件的使用對于使用51 系列單片機的愛好者來說是十分必要的，如果你使用C 語言編程，那么Keil 幾乎就是你的不二之選（目前在國內你只能買到該軟件、而你買的仿真機也很可能只支持該軟件），即使不使用C 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環境、強大的軟件仿真調試工具也會令你事半功倍。我們將通過一些實例來學習Keil 軟件的使用，在這一部份我們將學習如何輸入源程序，建立工程、對工程進行詳細的設置，以及如何將源程序變為目標代碼。圖1 所示電路圖使用89C51 單片機作為主芯片，這種單片機性屬于MCS-51 系列，其內部有4K 的FLASH ROM,可以反復擦寫，非常適于做實驗。89C51 的P1 引腳上接8 個發光二極管，P3.2~P3.4 引腳上接4 個按鈕開關，我們的第一個任務是讓接在P1 引腳上的發光二極管依次循環點亮。 一、Keil 工程的建立首先啟動Keil 軟件的集成開發環境，這里假設讀者已正確安裝了該軟件，可以從桌面上直接雙擊uVision 的圖標以啟動該軟件。UVison啟動后，程序窗口的左邊有一個工程管理窗口，該窗口有3 個標簽，分別是Files、Regs、和Books，這三個標簽頁分別顯示當前項目的文件結構、CPU 的寄存器及部份特殊功能寄存器的值（調試時才出現）和所選CPU 的附加說明文件，如果是第一次啟動Keil，那么這三個標簽頁全是空的。
上傳時間： 2013-11-25
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關于PCB封裝的資料收集整理. 大的來說,元件有插裝和貼裝.零件封裝是指實際零件焊接到電路板時所指示的外觀和焊點的位置。是純粹的空間概念.因此不同的元件可共用同一零件封裝，同種元件也可有不同的零件封裝。像電阻，有傳統的針插式，這種元件體積較大，電路板必須鉆孔才能安置元件，完成鉆孔后，插入元件，再過錫爐或噴錫（也可手焊），成本較高，較新的設計都是采用體積小的表面貼片式元件（SMD）這種元件不必鉆孔，用鋼膜將半熔狀錫膏倒入電路板，再把SMD 元件放上，即可焊接在電路板上了。晶體管是我們常用的的元件之一，在DEVICE。LIB庫中，簡簡單單的只有NPN與PNP之分，但實際上，如果它是NPN的2N3055那它有可能是鐵殼子的TO—3，如果它是NPN的2N3054，則有可能是鐵殼的TO-66或TO-5，而學用的CS9013，有TO-92A，TO-92B，還有TO-5，TO-46，TO-52等等，千變萬化。還有一個就是電阻，在DEVICE 庫中，它也是簡單地把它們稱為RES1 和RES2，不管它是100Ω 還是470KΩ都一樣，對電路板而言，它與歐姆數根本不相關，完全是按該電阻的功率數來決定的我們選用的1/4W 和甚至1/2W 的電阻，都可以用AXIAL0.3 元件封裝，而功率數大一點的話，可用AXIAL0.4,AXIAL0.5等等。現將常用的元件封裝整理如下：電阻類及無極性雙端元件：AXIAL0.3-AXIAL1.0無極性電容：RAD0.1-RAD0.4有極性電容：RB.2/.4-RB.5/1.0二極管：DIODE0.4及DIODE0.7石英晶體振蕩器：XTAL1晶體管、FET、UJT：TO-xxx(TO-3,TO-5)可變電阻（POT1、POT2）：VR1-VR5這些常用的元件封裝，大家最好能把它背下來，這些元件封裝，大家可以把它拆分成兩部分來記如電阻AXIAL0.3 可拆成AXIAL 和0.3，AXIAL 翻譯成中文就是軸狀的，0.3 則是該電阻在印刷電路板上的焊盤間的距離也就是300mil（因為在電機領域里，是以英制單位為主的。同樣的，對于無極性的電容，RAD0.1-RAD0.4也是一樣；對有極性的電容如電解電容，其封裝為RB.2/.4，RB.3/.6 等，其中“.2”為焊盤間距，“.4”為電容圓筒的外徑。對于晶體管，那就直接看它的外形及功率，大功率的晶體管，就用TO—3，中功率的晶體管，如果是扁平的，就用TO-220，如果是金屬殼的，就用TO-66，小功率的晶體管，就用TO-5，TO-46，TO-92A等都可以，反正它的管腳也長，彎一下也可以。對于常用的集成IC電路，有DIPxx，就是雙列直插的元件封裝，DIP8就是雙排，每排有4個引腳，兩排間距離是300mil,焊盤間的距離是100mil。SIPxx 就是單排的封裝。等等。值得我們注意的是晶體管與可變電阻，它們的包裝才是最令人頭痛的，同樣的包裝，其管腳可不一定一樣。例如，對于TO-92B之類的包裝，通常是1 腳為E（發射極），而2 腳有可能是B 極（基極），也可能是C（集電極）；同樣的，3腳有可能是C，也有可能是B，具體是那個，只有拿到了元件才能確定。因此，電路軟件不敢硬性定義焊盤名稱（管腳名稱），同樣的，場效應管，MOS 管也可以用跟晶體管一樣的封裝，它可以通用于三個引腳的元件。Q1-B，在PCB 里，加載這種網絡表的時候，就會找不到節點（對不上）。在可變電阻
上傳時間： 2013-11-03
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單片機典型模塊設計實例導航(含源代碼) 《單片機典型模塊設計實例導航》以單片機的功能為模塊，以外圍器件、相關電路設計的實際應用為內容，以實例問答的方式向讀者介紹了如何將單片機硬件、程序和外圍器件的選擇合理地實施到項目開發中。 《單片機典型模塊設計實例導航》8個章節中的單片機使用案例都是精挑細選后才確定的，它們基本覆蓋了單片機的主要應用技術，例如單片機中斷和定時器的使用、單片機的輸入/輸出、單片機的數據采集功能、單片機在機電控制系統中的應用、單片機的通信以及單片機的算法和信號處理等，并且案例內容取自于實際應用項目(有些是項目全部內容、有些是以單片機技術為主線的部分模塊)。 閱讀《單片機典型模塊設計實例導航》，讀者除可以掌握單片機的具體應用方法外，還可獲得如何針對一個具體的項目需求設計解決方案以及如何運用單片機的關鍵技術滿足項目需求。 《單片機典型模塊設計實例導航》專業性和實用性較強，對于利用單片機進行實際項目開發具有非常高的參考價值。適合中、高級程序員、單片機開發人員和系統設計人員閱讀和參考。
上傳時間： 2013-11-04
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石英具有非凡的機械和壓電特性, 使得從19 世紀40 年代中期以來一直作為基本的時鐘器件. 盡管在陶瓷, 硅晶和RLC電路方面有60 多年的研究, 在此之前沒有哪種材料或技術能替代石英振蕩器, 鑒于其異常的溫度穩定性和相位噪聲特性. 估計2006 年將有100億顆石英振蕩器被制造出來并放置到汽車, 數碼相機, 工業設備, 游戲設備, 寬帶設備,蜂窩電話, 以及事實上每一種數字產品當中. 石英振蕩器的制造數量比地球上的人口還要多.
上傳時間： 2013-10-17
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家居智能機器人的核心控制部分采用雙CPU體系，主從CPU分布計算，保證了實時性要求。主機以SPCE061A單片機為核心，外擴了嵌入式語音識別應答模塊、智能報警及滅火模塊、電機驅動控制模塊等功能模塊。從機作為專門的定位處理芯片，實現系統定位的功能，同時將處理得到的信息通過串口通信傳遞給上位機。超聲波傳感器、紅外傳感器、霍爾傳感器、接觸傳感器等多傳感器信息融合技術的采用，保證了智能機器人系統信息處理的快速性和正確性。
上傳時間： 2014-12-01
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