MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展技術(shù):在MCS-51單片機(jī)的的內(nèi)部雖已集成了很多資源,但這類單片機(jī)屬于一種“通用”的單片機(jī),單片機(jī)內(nèi)部的各種資源都是折衷配置的,如片內(nèi)程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器的容量都不大,并行I/O端口的數(shù)量也不很多,此外,在有些應(yīng)用中,片內(nèi)定時器、中斷、串行口等也顯得不足,還有一些功能是基本型MCS-51單片機(jī)所沒有的,比如A/D轉(zhuǎn)換,D/A轉(zhuǎn)換等等。實際應(yīng)用中的要求是各種各樣的,如果用到了MCS-51單片機(jī)內(nèi)部所沒有資源(如A/D,D/A等),或者單片機(jī)內(nèi)部雖有,但卻不夠使用的資源,就要根據(jù)需要,對單片機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展,以增加所需要的功能。MCS-51單片機(jī)所可能需要擴(kuò)展的芯片種類非常多,但這里并不面面俱到,主要是通過對外擴(kuò)程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、I/O接口、A/D和D/A的介紹,使讀者熟悉單片機(jī)接口的一般方法。實際上,如果對于這些常規(guī)的擴(kuò)展芯片能夠熟練地掌握和應(yīng)用,并能理解其擴(kuò)展的原理,拿到任何一塊需要擴(kuò)展的芯片,只要有這塊芯片的數(shù)據(jù)手冊或接口時序之類的資料,就能自行設(shè)計芯片的接口電路部份。1. MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展的原理MCS-51單片機(jī)被設(shè)計成具有通用計算機(jī)那樣的外部總線結(jié)構(gòu),所以用MCS-51單片機(jī)進(jìn)行擴(kuò)展很方便,下面首先了解片外總線的工作原理。
上傳時間: 2014-04-28
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制作一個正弦信號發(fā)生器的設(shè)計:(1)正弦波輸出頻率范圍:1kHz~10MHz;(2)具有頻率設(shè)置功能,頻率步進(jìn):100Hz;(3)輸出信號頻率穩(wěn)定度:優(yōu)于10-2;(4)輸出電壓幅度:1V到5V這間;(5)失真度:用示波器觀察時無明顯失真。(6)輸出電壓幅度:在頻率范圍內(nèi) 負(fù)載電阻上正弦信號輸出電壓的峰-峰值Vopp=6V±1V;(7)產(chǎn)生模擬幅度調(diào)制(AM)信號:在1MHz~10MHz范圍內(nèi)調(diào)制度ma可在30%~100%之間程控調(diào)節(jié),步進(jìn)量50%,正弦調(diào)制信號頻率為1kHz,調(diào)制信號自行產(chǎn)生;(8)產(chǎn)生模擬頻率調(diào)制(FM)信號:在100kHz~10MHz頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生20kHz最大頻偏,正弦調(diào)制信號頻率為1kHz,調(diào)制信號自行產(chǎn)生;(9)產(chǎn)生二進(jìn)制PSK、ASK信號:在100kHz固定頻率載波進(jìn)行二進(jìn)制鍵控,二進(jìn)制基帶序列碼速率固定為10kbps,二進(jìn)制基帶序列信號自行產(chǎn)生;
標(biāo)簽: 正弦信號發(fā)生器
上傳時間: 2014-12-21
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PC機(jī)之間串口通信的實現(xiàn)一、實驗?zāi)康?nbsp;1.熟悉微機(jī)接口實驗裝置的結(jié)構(gòu)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(xué)會串行通信程序的編制方法。 二、實驗內(nèi)容與要求 1.基本要求主機(jī)接收開關(guān)量輸入的數(shù)據(jù)(二進(jìn)制或十六進(jìn)制),從鍵盤上按“傳輸”鍵(可自行定義),就將該數(shù)據(jù)通過8251A傳輸出去。終端接收后在顯示器上顯示數(shù)據(jù)。具體操作說明如下:(1)出現(xiàn)提示信息“start with R in the board!”,通過調(diào)整乒乓開關(guān)的狀態(tài),設(shè)置8位數(shù)據(jù);(2)在小鍵盤上按“R”鍵,系統(tǒng)將此時乒乓開關(guān)的狀態(tài)讀入計算機(jī)I中,并顯示出來,同時顯示經(jīng)串行通訊后,計算機(jī)II接收到的數(shù)據(jù);(3)完成后,系統(tǒng)提示“do you want to send another data? Y/N”,根據(jù)用戶需要,在鍵盤按下“Y”鍵,則重復(fù)步驟(1),進(jìn)行另一數(shù)據(jù)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(jìn)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(fā)送方確認(rèn)來保證發(fā)送和接收正確。 三、設(shè)計報告要求 1.設(shè)計目的和內(nèi)容 2.總體設(shè)計 3.硬件設(shè)計:原理圖(接線圖)及簡要說明 4.軟件設(shè)計框圖及程序清單5.設(shè)計結(jié)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(shè)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(fā)送移位寄存器”(并→串)。能夠完成上述“串←→并”轉(zhuǎn)換功能的電路,通常稱為“通用異步收發(fā)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(fā)送字符時,必須首先設(shè)置TXEN和CTS#為有效狀態(tài),TXEN(Transmitter Enable)是允許發(fā)送信號,是命令寄存器中的一位;CTS#(Clear To Send)是由外設(shè)發(fā)來的對CPU請求發(fā)送信號的響應(yīng)信號。然后就開始發(fā)送過程。在發(fā)送時,每當(dāng)CPU送往發(fā)送緩沖器一個字符,發(fā)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(shù)據(jù)以起始位開始,接著是最低有效數(shù)據(jù)位,最高有效位的后面是奇/偶校驗位,然后是停止位。按位發(fā)送的數(shù)據(jù)是以發(fā)送時鐘TXC的下降沿同步的,也就是說這些數(shù)據(jù)總是在發(fā)送時鐘TXC的下降沿從8251A發(fā)出。數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈嗜Q于編程時指定的波特率因子,為發(fā)送器時鐘頻率的1、1/16或1/64。當(dāng)波特率指定為16時,數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈示褪前l(fā)送器時鐘頻率的1/16。CPU通過數(shù)據(jù)總線將數(shù)據(jù)送到8251A的數(shù)據(jù)輸出緩沖寄存器以后,再傳輸?shù)桨l(fā)送緩沖器,經(jīng)移位寄存器移位,將并行數(shù)據(jù)變?yōu)榇袛?shù)據(jù),從TxD端送往外部設(shè)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(zhǔn)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(rèn)為是串行數(shù)據(jù)的起始位,并且啟動接收控制電路中的一個計數(shù)器來進(jìn)行計數(shù),計數(shù)器的頻率等于接收器時鐘頻率。計數(shù)器是作為接收器采樣定時,當(dāng)計數(shù)到相當(dāng)于半個數(shù)位的傳輸時間時再次對RxD端進(jìn)行采樣,如果仍為低電平,則確認(rèn)該數(shù)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(shù)8個時鐘后采樣到低電平。之后,8251A每隔一個數(shù)位的傳輸時間對RxD端采樣一次,依次確定串行數(shù)據(jù)位的值。串行數(shù)據(jù)位順序進(jìn)入接收移位寄存器,通過校驗并除去停止位,變成并行數(shù)據(jù)以后通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線送入接收緩沖器,此時發(fā)出有效狀態(tài)的RxRDY信號通知CPU,通知CPU8251A已經(jīng)收到一個有效的數(shù)據(jù)。一個字符對應(yīng)的數(shù)據(jù)可以是5~8位。如果一個字符對應(yīng)的數(shù)據(jù)不到8位,8251A會在移位轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)的時候,自動把他們的高位補(bǔ)成0。 五、系統(tǒng)總體設(shè)計方案根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的要求,對系統(tǒng)設(shè)計的總體方案進(jìn)行論證分析如下:1.獲取8位開關(guān)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(shù)據(jù)量,只需使用基本輸入和8位數(shù)據(jù)線,所以將8255A工作在方式0,PA0-PA7接實驗臺上的8位開關(guān)量。2.當(dāng)使用串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時,雖然同步通信速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于異步通信,可達(dá)500kbit/s,但由于其需要有一個時鐘來實現(xiàn)發(fā)送端和接收端之間的同步,硬件電路復(fù)雜,通常計算機(jī)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(shè)計中使用實驗臺上的8253芯片的計數(shù)器2來實現(xiàn)。4:顯示和鍵盤輸入均使用DOS功能調(diào)用來實現(xiàn)。設(shè)計思路框圖,如下圖所示: 六、硬件設(shè)計硬件電路主要分為8位開關(guān)量數(shù)據(jù)獲取電路,串行通信數(shù)據(jù)發(fā)送電路,串行通信數(shù)據(jù)接收電路三個部分。1.8位開關(guān)量數(shù)據(jù)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(guān)的數(shù)據(jù)。此次設(shè)計在獲取8位開關(guān)數(shù)據(jù)量時采用8255令其工作在方式0,A口輸入8位數(shù)據(jù),CS#接實驗臺上CS1口,對應(yīng)端口為280H-283H,PA0-PA7接8個開關(guān)。2.串行通信電路串行通信電路本設(shè)計中8253主要為8251充當(dāng)頻率發(fā)生器,接線如下圖所示。
上傳時間: 2013-12-19
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計算機(jī)控制小車推球(☆☆☆)利用計算機(jī)自動發(fā)布指令控制小車將物體推到指定位置攝像頭監(jiān)控小車位置,通過圖像處理,對小車發(fā)布運動指令。計算機(jī)與小車之間的通信為串行通信(有線)或無線方式小車已有,可根據(jù)需要改進(jìn)并編寫控制程序計算機(jī)控制小車走迷宮(☆☆☆☆)計算機(jī)控制小車走出迷宮其他與“小車推球”類似小車自動走迷宮(☆☆☆☆☆☆)沒有計算機(jī),全部利用小車上的處理器進(jìn)行控制需要良好的硬件及軟件能力,時間充裕兩組限制技術(shù)難點:圖像實時采集圖像處理——預(yù)處理,形狀檢測,小車跟蹤,攝像機(jī)標(biāo)定最優(yōu)線路生成閉環(huán)控制算法小車電機(jī)控制單片機(jī)編程、通信提供的材料:玩具小車一部,采用直流電機(jī)驅(qū)動。小車驅(qū)動電路板(89S52板+電機(jī)控制板各一)USB-RS232線纜一根無線模塊一對。基本要求:小車可根據(jù)需要自行改裝,如加裝標(biāo)志物品,車牌號碼等(加分),但不得做破壞性設(shè)計(扣分)。 運行過程中不得故意劇烈沖撞迷宮(扣分)。 可使用任意軟件進(jìn)行算法設(shè)計,但不得完全采用市場上已有的現(xiàn)成的可執(zhí)行程序(即應(yīng)能提供源代碼),軟件算法應(yīng)能適應(yīng)變化的迷宮。 小車與計算機(jī)的通訊可采用RS232串行通信模式,亦可采用無線模塊。
標(biāo)簽: 走迷宮
上傳時間: 2014-07-06
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單片機(jī)系統(tǒng)“PC”失控的軟件措施Software Measure of GettingO uto fC ontrolfo r“PC"in S ingleC hipC omputerS ystem謐 加 春 王 曉 基 雷 小 華(江 西 理 工 大 學(xué)機(jī) 電 工 程 學(xué) 院 ,贛 州 34 10 00)摘要單片機(jī)系統(tǒng)在實際工業(yè)現(xiàn)場中可能遇到各種干擾和自身的隨機(jī)性故障。現(xiàn)場惡劣的環(huán)境有可能使計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生異常,計算機(jī)程序指針“PC”失控就是常見的故障之一,如果發(fā)生“PC”失控,將導(dǎo)致CPI工作混亂,釀成嚴(yán)重的事故。研究了“PC”失控的原因,并指出軟件抗干擾的幾種方法,有效保證單片機(jī)系統(tǒng)的正常工作。關(guān)鍵詞單片機(jī)“PC”失控抗干擾Abstract Inp racticalin dustrialfi elds,th ereis v ariousin terferencea fectingo perationo fsi nglec hipc omputersy stemsa ndt hec omputersy stems。fac噸random faults飾themselves. It is very common that the severe environment makes the computer systems abnormal. The program counter "PC"gettingo utof co ntorlis on eo fth ec ommonfa ults.If th isoc curs,C PUw ouldb eru nningo utof or deran din torducesse riousan cient.T hec ausesof " PC"geting out of control, studied in this paper and some countermeasures of anti-interference師software are given to ensure single chip computer systemworking properly.Keywords Single。飾computer Porgramc ounter"P C" Anti-interfeernc 在設(shè) 計 和 開發(fā)單片機(jī)系統(tǒng)時,一般難以周全地預(yù)計單片機(jī)系統(tǒng)在實際工業(yè)現(xiàn)場中可能遇到的各種干擾和自身的隨機(jī)性故障。因此,除了采取防止和抑制干擾的各項措施外,還應(yīng)該借助于軟件措施克服某些干擾,系統(tǒng)還應(yīng)具備迅速自行恢復(fù)的能力。本文介紹的應(yīng)對單片機(jī)系統(tǒng)PC失控的軟件措施,設(shè)計靈活,節(jié)省硬件資源,能保證測控系統(tǒng)長期可靠地運行。MC S- 5 1單片機(jī)以其優(yōu)良的性能價格比大量應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場測試和控制領(lǐng)域。但是,現(xiàn)場惡劣的環(huán)境有可能使計算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生異常,計算機(jī)程序指針PC失控就是常見的故障之一,一旦發(fā)生PC“走飛”,計算機(jī)系統(tǒng)就會出現(xiàn)工作混亂,釀成嚴(yán)重的事故。為 了 在 CP 失控時盡量減少由此帶來的不利影響,并盡快使系統(tǒng)恢復(fù)正常,需要采取一定的軟件措施和硬件措施。常見的硬件措施有“看門狗”電路。軟件措施設(shè)置的前提條件是:①在干擾作用下,微機(jī)系統(tǒng)硬件部分不會受到任何損壞,或者損壞部分設(shè)置有監(jiān)測狀態(tài)可供查詢;②程序區(qū)不會受到干擾侵害。單片機(jī)系統(tǒng)的程序和表格以及重要的參數(shù)均設(shè)置在ROM區(qū),不會因干擾的侵人而改變;③ RAM區(qū)中的重要數(shù)據(jù)不會被破壞,或者雖然被破壞,但是可以重新建立。
標(biāo)簽: 單片機(jī)系統(tǒng) 軟件
上傳時間: 2013-11-02
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光盤內(nèi)容1.1例 程 “例程”文件夾中為各章節(jié)的程序代碼,均在作者的目標(biāo)板上(自行開發(fā))調(diào)試通過,以確保程序正確。n Keil C對中文文件、目錄以及空格等可能無法編譯連接,所以若要正確調(diào)試,須確保所有文件、目錄為連續(xù)英文名或數(shù)字。n 這些程序應(yīng)用到其他C8051Fxxx系列單片機(jī)時,要確保各個操作寄存器的名稱、地址與各個控制位相一致,否則需要修改。很多寄存器位的位置并不相同,所以移植程序時,使用者要參考F040寄存器和移植對象單片機(jī)的寄存器,以確保正確操作。1.2 原理圖及pcb封裝“原理圖及pcb封裝”文件夾里包含作者制作的C8051F040PCB封裝和原理圖引腳定義文件c8051f040.ddb。其中PCB封裝與Silicon Laboratories公司(原Cygnal公司)提供的TQ100封裝稍有不同(在cygnalpcb文件中): 作者所做引腳長為2.5 mm,而cygnalpcb文件中的引腳長為1.3 mm。加長引腳焊盤是為了方便手工焊芯片。用戶可根據(jù)需要和習(xí)慣選擇封裝。
標(biāo)簽: C8051F040 單片機(jī)開發(fā) C語言編程
上傳時間: 2013-11-19
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MedWin V3.0Beta2集成開發(fā)環(huán)境是來自萬利電子公司的51開發(fā)環(huán)境.支持ME-3200仿真器和8051的模擬仿真。這是國內(nèi)自行開發(fā)的,擁有自主版權(quán)的51編譯器.
上傳時間: 2013-11-07
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設(shè)計工程師通常在FPGA上實現(xiàn)FIFO(先進(jìn)先出寄存器)的時候,都會使用由芯片提供商所提供的FIFO。但是,由于其通用性使得其針對性變差,某些情況下會變得不方便或者將增加硬件成本。此時,需要進(jìn)行自行FIFO設(shè)計。本文提供了一種基于信元的FIFO設(shè)計方法以供設(shè)計者在適當(dāng)?shù)臅r候選用。這種方法也適合于不定長包的處理。
標(biāo)簽: FPGA FIFO 信元 設(shè)計方法
上傳時間: 2014-01-13
上傳用戶:mengmeng444425
針對改進(jìn)傳統(tǒng)的復(fù)雜伺服電機(jī)聯(lián)動控制系統(tǒng)的目的,提出一種新的設(shè)計方案,采用Modbus RTU通信協(xié)議,簡化了系統(tǒng)復(fù)雜度,降低了成本,并且通過自行設(shè)計接口轉(zhuǎn)換電路,提高了通用性;另外,該系統(tǒng)通過改進(jìn)優(yōu)化的軟件設(shè)計,能實現(xiàn)系統(tǒng)的連續(xù)運行,解決了定位數(shù)據(jù)運行模式只能定位不能連續(xù)運行的問題。先介紹總的系統(tǒng)設(shè)計,然后介紹Modbus RTU協(xié)議以及具體實現(xiàn)方法,最后以LabView編程為例,介紹上位機(jī)軟件系統(tǒng)的實現(xiàn)過程。
標(biāo)簽: Modbus RTU 通信協(xié)議 伺服電機(jī)
上傳時間: 2013-10-29
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北微傳感公司針對液壓等工程機(jī)械平臺行業(yè)應(yīng)用而開發(fā)的高精度、高性能數(shù)字四向傾角開關(guān),四根信號線輸出分別控制四個方向,并且用戶可自行設(shè)定報警角度,當(dāng)超過安全傾角值時會輸出開關(guān)信號,關(guān)斷液壓系統(tǒng),也可驅(qū)動報警器,提示操作工人。產(chǎn)品設(shè)計精密,對溫度和線性度進(jìn)行了二次補(bǔ)償,并集成了短路、變壓、涌浪等全面保護(hù)功能,適合各種惡劣工業(yè)環(huán)境。在產(chǎn)品的可靠性與穩(wěn)定性上也采用工業(yè)級別MCU、三防PCB板、進(jìn)口電纜、寬溫磨紗金屬外殼等各種措施來提高產(chǎn)品的工業(yè)級別。
標(biāo)簽: SIS 140 數(shù)字 四向傾角開關(guān)
上傳時間: 2014-12-29
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