人臉識(shí)別技術(shù)繼指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別以及聲音識(shí)別等生物識(shí)別技術(shù)之后,以其獨(dú)特的方便、經(jīng)濟(jì)及準(zhǔn)確性而越來越受到世人的矚目。作為人臉識(shí)別系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)—人臉檢測,隨著研究的深入和應(yīng)用的擴(kuò)大,在視頻會(huì)議、圖像檢索、出入口控制以及智能人機(jī)交互等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景,發(fā)展速度異常迅猛。 FPGA的制造技術(shù)不斷發(fā)展,它的功能、應(yīng)用和可靠性逐漸增加,在各個(gè)行業(yè)也顯現(xiàn)出自身的優(yōu)勢。FPGA允許用戶根據(jù)自己的需要來建立自己的模塊,為用戶的升級(jí)和改進(jìn)留下廣闊的空間。并且速度更高,密度也更大,其設(shè)計(jì)方法的靈活性降低了整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)成本,F(xiàn)PGA 設(shè)計(jì)成為電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)行業(yè)不可缺少的方法。 本文從人臉檢測算法入手,總結(jié)基于FPGA上的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,使用IBM的Coreconnect掛接自定義模塊技術(shù)。經(jīng)過訓(xùn)練分類器、定點(diǎn)化、以及硬件加速等方法后,能夠使人臉檢測系統(tǒng)在基于Xilinx的Virtex II Pro開發(fā)板上平臺(tái)上,達(dá)到實(shí)時(shí)的檢測效果。本文工作和成果可以具體描述如下: 1. 算法分析:對(duì)于人臉檢測算法,首先確保的是檢測率的準(zhǔn)確性程度。本文所采用的是基于Paul Viola和Michael J.Jones提出的一種基于Adaboost算法的人臉檢測方法。算法中較多的是積分圖的特征值計(jì)算,這便于進(jìn)一步的硬件設(shè)計(jì)。同時(shí)對(duì)檢測算法進(jìn)行耗時(shí)分析確定運(yùn)行速度的瓶頸。 2. 軟硬件功能劃分:這一步考慮市場可以提供的資源狀況,又要考慮系統(tǒng)成本、開發(fā)時(shí)間等諸多因素。Xilinx公司提供的Virtex II Pro開發(fā)板,在上面有可以供利用的Power PC處理器、可擴(kuò)展的存儲(chǔ)器、I/O接口、總線及數(shù)據(jù)通道等,通過分析可以對(duì)算法進(jìn)行細(xì)致的劃分,實(shí)現(xiàn)需要加速的模塊。 3. 定點(diǎn)化:在Adaboost算法中,需要進(jìn)行大量的浮點(diǎn)計(jì)算。這里采用的方法是直接對(duì)數(shù)據(jù)位進(jìn)行操作它提取指數(shù)和尾數(shù),然后對(duì)尾數(shù)執(zhí)行移位操作。 4. 改進(jìn)檢測用的級(jí)聯(lián)分類器的訓(xùn)練,提出可以迅速提高分類能力、特征數(shù)量大大減小的一種訓(xùn)練方法。 5. 最后對(duì)系統(tǒng)的整體進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明,在視頻輸入輸出接入的同時(shí),人臉檢測能夠達(dá)到17fps的檢測速度,并且獲得了很好的檢測率以及較低的誤檢率。
標(biāo)簽: FPGA 人臉檢測 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-07-01
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人臉識(shí)別技術(shù)繼指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別以及聲音識(shí)別等生物識(shí)別技術(shù)之后,以其獨(dú)特的方便、經(jīng)濟(jì)及準(zhǔn)確性而越來越受到世人的矚目。作為人臉識(shí)別系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)—人臉檢測,隨著研究的深入和應(yīng)用的擴(kuò)大,在視頻會(huì)議、圖像檢索、出入口控制以及智能人機(jī)交互等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景,發(fā)展速度異常迅猛。 FPGA的制造技術(shù)不斷發(fā)展,它的功能、應(yīng)用和可靠性逐漸增加,在各個(gè)行業(yè)也顯現(xiàn)出自身的優(yōu)勢。FPGA允許用戶根據(jù)自己的需要來建立自己的模塊,為用戶的升級(jí)和改進(jìn)留下廣闊的空間。并且速度更高,密度也更大,其設(shè)計(jì)方法的靈活性降低了整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)成本,F(xiàn)PGA 設(shè)計(jì)成為電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)行業(yè)不可缺少的方法。 本文從人臉檢測算法入手,總結(jié)基于FPGA上的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,使用IBM的Coreconnect掛接自定義模塊技術(shù)。經(jīng)過訓(xùn)練分類器、定點(diǎn)化、以及硬件加速等方法后,能夠使人臉檢測系統(tǒng)在基于Xilinx的Virtex II Pro開發(fā)板上平臺(tái)上,達(dá)到實(shí)時(shí)的檢測效果。本文工作和成果可以具體描述如下: 1. 算法分析:對(duì)于人臉檢測算法,首先確保的是檢測率的準(zhǔn)確性程度。本文所采用的是基于Paul Viola和Michael J.Jones提出的一種基于Adaboost算法的人臉檢測方法。算法中較多的是積分圖的特征值計(jì)算,這便于進(jìn)一步的硬件設(shè)計(jì)。同時(shí)對(duì)檢測算法進(jìn)行耗時(shí)分析確定運(yùn)行速度的瓶頸。 2. 軟硬件功能劃分:這一步考慮市場可以提供的資源狀況,又要考慮系統(tǒng)成本、開發(fā)時(shí)間等諸多因素。Xilinx公司提供的Virtex II Pro開發(fā)板,在上面有可以供利用的Power PC處理器、可擴(kuò)展的存儲(chǔ)器、I/O接口、總線及數(shù)據(jù)通道等,通過分析可以對(duì)算法進(jìn)行細(xì)致的劃分,實(shí)現(xiàn)需要加速的模塊。 3. 定點(diǎn)化:在Adaboost算法中,需要進(jìn)行大量的浮點(diǎn)計(jì)算。這里采用的方法是直接對(duì)數(shù)據(jù)位進(jìn)行操作它提取指數(shù)和尾數(shù),然后對(duì)尾數(shù)執(zhí)行移位操作。 4. 改進(jìn)檢測用的級(jí)聯(lián)分類器的訓(xùn)練,提出可以迅速提高分類能力、特征數(shù)量大大減小的一種訓(xùn)練方法。 5. 最后對(duì)系統(tǒng)的整體進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明,在視頻輸入輸出接入的同時(shí),人臉檢測能夠達(dá)到17fps的檢測速度,并且獲得了很好的檢測率以及較低的誤檢率。
標(biāo)簽: FPGA 人臉檢測 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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越柬越多的應(yīng)用 例如過程控制、稱重等 都需要高分辨率、高集成度和低價(jià)格的ADC。 新型Σ .△轉(zhuǎn)換技術(shù)恰好可以滿足這些要求 然而, 很多設(shè)計(jì)者對(duì)于這種轉(zhuǎn)換技術(shù)并不 分了解, 因而更愿意選用傳統(tǒng)的逐次比較ADC Σ.A轉(zhuǎn)換器中的模擬部分非常簡單(類似j 個(gè)Ibit ADC), 而數(shù)字部分要復(fù)雜得多, 按照功能町劃分為數(shù)字濾波和抽取單元 由于更接近r 個(gè)數(shù)字器件,Σ △ADC的制造成本非常低廉.
標(biāo)簽: ADC
上傳時(shí)間: 2013-10-24
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摘要: 介紹了時(shí)鐘分相技術(shù)并討論了時(shí)鐘分相技術(shù)在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的作用。 關(guān)鍵詞: 時(shí)鐘分相技術(shù); 應(yīng)用 中圖分類號(hào): TN 79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào): 025820934 (2000) 0620437203 時(shí)鐘是高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一, 系統(tǒng)時(shí)鐘的性能好壞, 直接影響了整個(gè)電路的 性能。尤其現(xiàn)代電子系統(tǒng)對(duì)性能的越來越高的要求, 迫使我們集中更多的注意力在更高頻率、 更高精度的時(shí)鐘設(shè)計(jì)上面。但隨著系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的升高。我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)將面臨一系列的問 題。 1) 時(shí)鐘的快速電平切換將給電路帶來的串?dāng)_(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時(shí)鐘對(duì)電路板的設(shè)計(jì)提出了更高的要求: 我們應(yīng)引入傳輸線(T ransm ission L ine) 模型, 并在信號(hào)的匹配上有更多的考慮。 3) 在系統(tǒng)時(shí)鐘高于100MHz 的情況下, 應(yīng)使用高速芯片來達(dá)到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但這種芯片一般功耗很大, 再加上匹配電阻增加的功耗, 使整個(gè)系統(tǒng)所需要的電流增大, 發(fā) 熱量增多, 對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和集成度有不利的影響。 4) 高頻時(shí)鐘相應(yīng)的電磁輻射(EM I) 比較嚴(yán)重。 所以在高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)高頻時(shí)鐘信號(hào)的處理應(yīng)格外慎重, 盡量減少電路中高頻信 號(hào)的成分, 這里介紹一種很好的解決方法, 即利用時(shí)鐘分相技術(shù), 以低頻的時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)高頻的處 理。 1 時(shí)鐘分相技術(shù) 我們知道, 時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)周期按相位來分, 可以分為360°。所謂時(shí)鐘分相技術(shù), 就是把 時(shí)鐘周期的多個(gè)相位都加以利用, 以達(dá)到更高的時(shí)間分辨。在通常的設(shè)計(jì)中, 我們只用到時(shí)鐘 的上升沿(0 相位) , 如果把時(shí)鐘的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系統(tǒng)的時(shí)間分辨能力就可以 提高一倍(如圖1a 所示)。同理, 將時(shí)鐘分為4 個(gè)相位(0°、90°、180°和270°) , 系統(tǒng)的時(shí)間分辨就 可以提高為原來的4 倍(如圖1b 所示)。 以前也有人嘗試過用專門的延遲線或邏輯門延時(shí)來達(dá)到時(shí)鐘分相的目的。用這種方法產(chǎn)生的相位差不夠準(zhǔn)確, 而且引起的時(shí)間偏移(Skew ) 和抖動(dòng) (J itters) 比較大, 無法實(shí)現(xiàn)高精度的時(shí)間分辨。 近年來半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展, 使高質(zhì)量的分相功能在一 片芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優(yōu)異的時(shí)鐘 芯片。這些芯片的出現(xiàn), 大大促進(jìn)了時(shí)鐘分相技術(shù)在實(shí)際電 路中的應(yīng)用。我們?cè)谶@方面作了一些嘗試性的工作: 要獲得 良好的時(shí)間性能, 必須確保分相時(shí)鐘的Skew 和J itters 都 比較小。因此在我們的設(shè)計(jì)中, 通常用一個(gè)低頻、高精度的 晶體作為時(shí)鐘源, 將這個(gè)低頻時(shí)鐘通過一個(gè)鎖相環(huán)(PLL ) , 獲得一個(gè)較高頻率的、比較純凈的時(shí)鐘, 對(duì)這個(gè)時(shí)鐘進(jìn)行分相, 就可獲得高穩(wěn)定、低抖動(dòng)的分 相時(shí)鐘。 這部分電路在實(shí)際運(yùn)用中獲得了很好的效果。下面以應(yīng)用的實(shí)例加以說明。2 應(yīng)用實(shí)例 2. 1 應(yīng)用在接入網(wǎng)中 在通訊系統(tǒng)中, 由于要減少傳輸 上的硬件開銷, 一般以串行模式傳輸 圖3 時(shí)鐘分為4 個(gè)相位 數(shù)據(jù), 與其同步的時(shí)鐘信號(hào)并不傳輸。 但本地接收到數(shù)據(jù)時(shí), 為了準(zhǔn)確地獲取 數(shù)據(jù), 必須得到數(shù)據(jù)時(shí)鐘, 即要獲取與數(shù) 據(jù)同步的時(shí)鐘信號(hào)。在接入網(wǎng)中, 數(shù)據(jù)傳 輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖2 所示。 數(shù)據(jù)以68MBös 的速率傳輸, 即每 個(gè)bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個(gè)數(shù)據(jù) 幀的開頭有一個(gè)用于同步檢測的頭部信息。我們要找到與它同步性好的時(shí)鐘信號(hào), 一般時(shí)間 分辨應(yīng)該達(dá)到1ö4 的時(shí)鐘周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 這就是說, 系統(tǒng)時(shí)鐘頻率應(yīng)在300MHz 以 上, 在這種頻率下, 我們必須使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型門延遲為340p s) , 如前所述, 這樣對(duì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來很多的困擾。 我們?cè)谶@里使用鎖相環(huán)和時(shí)鐘分相技術(shù), 將一個(gè)16MHz 晶振作為時(shí)鐘源, 經(jīng)過鎖相環(huán) 89429 升頻得到68MHz 的時(shí)鐘, 再經(jīng)過分相芯片AMCCS4405 分成4 個(gè)相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個(gè)相位的68MHz 時(shí)鐘中選擇出與數(shù)據(jù)同步性最好的一個(gè)。選擇的依據(jù)是: 在每個(gè)數(shù)據(jù)幀的頭部(HEAD) 都有一個(gè)8bit 的KWD (KeyWord) (如圖1 所示) , 我們分別用 這4 個(gè)相位的時(shí)鐘去鎖存數(shù)據(jù), 如果經(jīng)某個(gè)時(shí)鐘鎖存后的數(shù)據(jù)在這個(gè)指定位置最先檢測出這 個(gè)KWD, 就認(rèn)為下一相位的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)的同步性最好(相關(guān))。 根據(jù)這個(gè)判別原理, 我們?cè)O(shè)計(jì)了圖4 所示的時(shí)鐘分相選擇電路。 在板上通過鎖相環(huán)89429 和分相芯片S4405 獲得我們所要的68MHz 4 相時(shí)鐘: 用這4 個(gè) 時(shí)鐘分別將輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行移位, 將移位的數(shù)據(jù)與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認(rèn)為檢 出了KWD。將4 路相關(guān)器的結(jié)果經(jīng)過優(yōu)先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時(shí)鐘。這里, 我們運(yùn)用AMCC 公司生產(chǎn)的 S4405 芯片, 對(duì)68MHz 的時(shí)鐘進(jìn)行了4 分 相, 成功地實(shí)現(xiàn)了同步時(shí)鐘的獲取, 這部分 電路目前已實(shí)際地應(yīng)用在某通訊系統(tǒng)的接 入網(wǎng)中。 2. 2 高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用 高速、高精度的模擬- 數(shù)字變換 (ADC) 一直是高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵部 分。高速的ADC 價(jià)格昂貴, 而且系統(tǒng)設(shè)計(jì) 難度很高。以前就有人考慮使用多個(gè)低速 圖5 分相技術(shù)應(yīng)用于采集系統(tǒng) ADC 和時(shí)鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時(shí)鐘分相電路產(chǎn)生的相位不準(zhǔn)確, 時(shí)鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產(chǎn)生較 大的孔徑晃動(dòng)(Aperture J itters) , 無法達(dá)到很 好的時(shí)間分辨。 現(xiàn)在使用時(shí)鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術(shù)應(yīng)用在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中: 以4 分相后 圖6 分相技術(shù)提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集率 的80MHz 采樣時(shí)鐘分別作為ADC 的 轉(zhuǎn)換時(shí)鐘, 對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號(hào)經(jīng)過 緩沖、調(diào)理, 送入ADC 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換, 采集到的數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器(M EM )。各個(gè) 采集通道采集的是同一信號(hào), 不過采樣 點(diǎn)依次相差90°相位。通過存儲(chǔ)器中的數(shù) 據(jù)重組, 可以使系統(tǒng)時(shí)鐘為80MHz 的采 集系統(tǒng)達(dá)到320MHz 數(shù)據(jù)采集率(如圖6 所示)。 3 總結(jié) 靈活地運(yùn)用時(shí)鐘分相技術(shù), 可以有效地用低頻時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于高頻時(shí)鐘的時(shí)間性能, 并 避免了高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中一些問題, 降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度。
標(biāo)簽: 時(shí)鐘 分相 技術(shù)應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-12-17
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透過增加輸入電容,可以在獲得更多鏈波電流的同時(shí),還能藉由降低輸入電容的壓降來縮小電源的工作輸入電壓範(fàn)圍。這會(huì)影響電源的變壓器圈數(shù)比以及各種電壓與電流應(yīng)力(current stresscurrent stress current stresscurrent stress current stress current stress )。電容鏈波電流額定值越大,應(yīng)力越小,電源效率也就越高。
上傳時(shí)間: 2013-11-11
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AL-LJ(K)系列零序電流互感器 保定奧蘭電氣科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的AL-LJ(K)系列零序電流互感器經(jīng)電力工業(yè)部電氣設(shè)備質(zhì)量檢測中心檢測,質(zhì)量優(yōu)于國標(biāo)GB1208-1997《電流互感器》,具有精度高,線性度好,運(yùn)行可靠,安裝方便,外型美觀等特點(diǎn)。 零序電流互感器(電纜型)的孔徑范圍為Ф40~Ф360,有各種容量、變比、準(zhǔn)確限值系數(shù),可與小電流接地選線裝置、繼電器、儀表等配套使用,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的檢測和保護(hù)。裝置具有靈敏度高,線性度好等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品分整體式和組合式兩類。互感器采用工程塑料外殼、樹脂澆注全密封;外型美觀、安裝方便、節(jié)省安裝空間、規(guī)格品種多,可適用各種保護(hù)裝置和電力系統(tǒng)各種運(yùn)行方式(中性點(diǎn)接地,中性點(diǎn)不接地,大電阻接地,小電阻接地和消弧線圈接地)的需要。 空格:用于小電流接地選線裝置 A:與DD11/60型繼電器配合使用 J:用于微機(jī)型繼電保護(hù) B:與DL11/0.2型繼電器配合使用 保定市奧蘭電氣科技有限責(zé)任公司開發(fā)生產(chǎn)的零序電流互感器是一種套在電纜上的CT,它的一次繞組為穿過CT內(nèi)孔的三相一次導(dǎo)體電纜,它的一次電流是一次三相電流的向量和(在正常、三相平衡時(shí)為0),當(dāng)發(fā)生一次系統(tǒng)單相接地時(shí)三相平衡關(guān)系被打破,這時(shí)零序電流互感器的二次就有電流輸出,供給保護(hù)裝置,實(shí)現(xiàn)保護(hù)和監(jiān)控。 零序電流互感器的一次絕緣就是電纜自身絕緣,所以這種零序電流互感器可以套在任一電壓等級(jí)的電纜上。
標(biāo)簽: 零序電流互感器
上傳時(shí)間: 2013-10-30
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本書分三部分介紹在美國廣泛應(yīng)用的、高功能的M68HC11系列單片機(jī)(8位機(jī) ,Motorola公司)。內(nèi)容包括M68HC11的結(jié)構(gòu)與其基本原理、開發(fā)工具EVB(性能評(píng)估板)以及開發(fā)和應(yīng)用技術(shù)。本書在介紹單片機(jī)硬、軟件的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步介紹了在美國實(shí)驗(yàn)室內(nèi),如何應(yīng)用PC機(jī)及EVB來進(jìn)行開發(fā)工作。通過本書的介紹,讀者可了解這種單片機(jī)的原理并學(xué)會(huì)開發(fā)和應(yīng)用方法。本書可作為大專院校單片機(jī)及其實(shí)驗(yàn)的教材(本科、短訓(xùn)班)。亦可供開發(fā)、應(yīng)用單片機(jī)的各專業(yè)(計(jì)算機(jī)、機(jī)電、化工、紡織、冶金、自控、航空、航海……)有關(guān)技術(shù)人員參考。 第一部分 M68HC11 結(jié)構(gòu)與原理Motorola單片機(jī) 1 Motorla單片機(jī) 1.1 概述 1.1.1 Motorola 單片機(jī)發(fā)展概況(3) 1.1.2 Motorola 單片機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(4) 1.2 M68HC11系列單片機(jī)(5) 1.2.1 M68HC11產(chǎn)品系列(5) 1.2.2 MC68HC11E9特性(6) 1.2.3 MC68HC11E9單片機(jī)引腳說明(8) 1.3 Motorola 32位單片機(jī)(14) 1.3.1中央處理器(CPU32)(15) 1.3.2 定時(shí)處理器(TPU)(16) 1.3.3 串行隊(duì)列模塊(QSM)(16) 1.3.4 系統(tǒng)集成模塊 (SIM)(16) 1.3.5 RAM(17) 2 系統(tǒng)配置與工作方式 2.1 系統(tǒng)配置(19) 2.1.1 配置寄存器CONFIG(19) 2.1.2 CONFIG寄存器的編程與擦除(20) 2?2 工作方式選擇(21) 2.3 M68HC11的工作方式(23) 2.3.1 普通單片工作方式(23) 2.3.2 普通擴(kuò)展工作方式(23) 2.3.3 特殊自舉方式(27) 2.3.4 特殊測試方式(28) 3 中央處理器(CPU)與片上存儲(chǔ)器 3.1 CPU寄存器(31) 3?1?1 累加器A、B和雙累加器D(32) 3.1.2 變址寄存器X、Y(32) 3.1.3 棧指針SP(32) 3.1.4 程序計(jì)數(shù)器PC(33) 3.1.5 條件碼寄存器CCR(33) 3.2 片上存儲(chǔ)器(34) 3.2.1 存儲(chǔ)器分布(34) 3.2.2 RAM和INIT寄存器(35) 3.2.3 ROM(37) 3.2.4 EEPROM(37) 3.3 M68HC11 CPU的低功耗方式(39) 3.3.1 WAIT方式(39) 3.3.2 STOP方式(40) 4 復(fù)位和中斷 4.1 復(fù)位(41) 4.1.1 M68HC11的系統(tǒng)初始化條件(41) 4.1.2 復(fù)位形式(43) 4.2 中斷(48) 4.2.1 條件碼寄存器CCR中的中斷屏蔽位(48) 4.2.2 中斷優(yōu)先級(jí)與中斷矢量(49) 4.2.3 非屏蔽中斷(52) 4.2.4 實(shí)時(shí)中斷(53) 4.2.5 中斷處理過程(56) 5 M68HC11指令系統(tǒng) 5.1 M68HC11尋址方式(59) 5.1.1 立即尋址(IMM)(59) 5.1.2 擴(kuò)展尋址(EXT)(60) 5.1.3 直接尋址(DIR)(60) 5.1.4 變址尋址(INDX、INDY)(61) 5.1.5 固有尋址(INH)(62) 5.1.6 相對(duì)尋址(REL)(62) 5.1.7 前置字節(jié)(63) 5.2 M68HC11指令系統(tǒng)(63) 5.2.1 累加器和存儲(chǔ)器指令(63) 5.2.2 棧和變址寄存器指令(68) 5.2.3 條件碼寄存器指令(69) 5.2.4 程序控制指令(70) 6 輸入與輸出 6.1 概述(73) 6.2 并行I/O口(74) 6.2.1 并行I/O寄存器(74) 6.2.2 應(yīng)答I/O子系統(tǒng)(76) 6?3 串行通信接口SCI(82) 6.3.1 基本特性(83) 6.3.2 數(shù)據(jù)格式(83) 6.3.3 SCI硬件結(jié)構(gòu)(84) 6.3.4 SCI寄存器(86) 6.4 串行外圍接口SPI(92) 6.4.1 SPI特性(92) 6.4.2 SPI引腳信號(hào)(92) 6.4.3 SPI結(jié)構(gòu)(93) 6.4.4 SPI寄存器(95) 6.4.5 SPI系統(tǒng)與外部設(shè)備進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸(99) 7 定時(shí)器系統(tǒng)與脈沖累加器 7.1 概述(105) 7.2 循環(huán)計(jì)數(shù)器(107) 7.2.1 時(shí)鐘分頻器(107) 7.2.2 計(jì)算機(jī)正常工作監(jiān)視功能(110) 7.2.3 定時(shí)器標(biāo)志的清除(110) 7.3 輸入捕捉功能(111) 7.3.1 概述(111) 7.3.2 定時(shí)器輸入捕捉鎖存器(TIC1、TIC2、TIC3) 7.3.3 輸入信號(hào)沿檢測邏輯(113) 7.3.4 輸入捕捉中斷(113) 7.4 輸出比較功能(114) 7.4.1 概述(114) 7.4.2 輸出比較功能使用的寄存器(116) 7.4.3 輸出比較示例(118) 7.5 脈沖累加器(119) 7.5.1 概述(119) 7.5.2 脈沖累加器控制和狀態(tài)寄存器(121) 8 A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng) 8.1 電荷重新分布技術(shù)與逐次逼近算法(125) 8.1.1 基本電路(125) 8.1.2 A/D轉(zhuǎn)換逐次逼近算法原理(130) 8.2 M68HC11中A/D轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)方法(131) 8.2.1 逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器(131) 8.2.2 控制寄存器(132) 8.2.3 系統(tǒng)控制邏輯(135)? 9 單片機(jī)的內(nèi)部操作 9.1 用立即> 圖書前言 美國Motorola公司從80年代中期開始推出的M68HC11系列單片機(jī)是當(dāng)今功能最強(qiáng)、性能/價(jià)格比最好的八位單片微計(jì)算機(jī)之一。在美國,它已被廣泛地應(yīng)用于教學(xué)和各種工業(yè)控制系統(tǒng)中。? 該單片機(jī)有豐富的I/O功能,完善的系統(tǒng)保護(hù)功能和軟件控制的節(jié)電工作方式 。它的指令系統(tǒng)與早期Motorola單片機(jī)MC6801等兼容,同時(shí)增加了91條新指令。其中包含16位乘法、除法運(yùn)算指令等。 為便于用戶開發(fā)和應(yīng)用M68HC11單片機(jī),Motorola公司提供了多種開發(fā)工具。M68HC11 EVB (Evaluation Board)性能評(píng)估板就是一種M68HC11系列單片機(jī)的廉價(jià)開發(fā)工具。它既可用來 調(diào)試用戶程序,又可在仿真方式下運(yùn)行。為方便用戶,M68HC11 EVB可與IBM?PC連接 ,借助于交叉匯編、通信程序等軟件,在IBM?PC上調(diào)試程序。? 本書分三部分(共15章)介紹了M68HC11的結(jié)構(gòu)和基本原理、開發(fā)工具-EVB及開發(fā)應(yīng)用實(shí)例等。第一部分(1~9章),介紹M68HC11的結(jié)構(gòu)和基本原理。包括概述,系統(tǒng)配置與工作方式、CPU和存儲(chǔ)器、復(fù)位和中斷、指令系統(tǒng)、I/O、定時(shí)器系統(tǒng)和脈沖累加器、A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、單片機(jī)的內(nèi)部操作等。第二部分(10~11章),介紹M68HC11 EVB的原理和技術(shù)特性以及EVB的應(yīng)用。第三部分(12~15章),介紹M68HC11的開發(fā)與應(yīng)用技術(shù)。包括基本的編程練習(xí)、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)、接口實(shí)驗(yàn)、接口設(shè)計(jì)及應(yīng)用等。 讀者通過學(xué)習(xí)本書,不僅可了解M68HC11的硬件、軟件,而且可了解使用EVB開發(fā)和應(yīng)用M68HC11單片機(jī)的方法。在本書的第三部分專門提供了一部分實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用程序。? 本書系作者張寧作為高級(jí)訪問學(xué)者,應(yīng)邀在美國馬薩諸塞州洛厄爾大學(xué)(University of Massachusetts Lowell)工作期間完成的。全書由張寧執(zhí)筆。在編著過程中,美國洛厄爾大學(xué)的R·代克曼教授?(Professor Robert J. Dirkman)多次與張寧一起討論、研究,并提供部分資料及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。參加編寫和審校等工作的還有王云霞、孫曉芳、劉安魯、張籍、來安德、張楊等同志。? 為將M68HC11系列單片機(jī)盡快介紹給我國,美國Motorola公司的Terrence M.S.Heng先生曾大力支持本書的編著和出版。在此表示衷心感謝。
上傳時(shí)間: 2013-10-27
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TLC2543是TI公司的12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器,使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過程。由于是串行輸入結(jié)構(gòu),能夠節(jié)省51系列單片機(jī)I/O資源;且價(jià)格適中,分辨率較高,因此在儀器儀表中有較為廣泛的應(yīng)用。 TLC2543的特點(diǎn) (1)12位分辯率A/D轉(zhuǎn)換器; (2)在工作溫度范圍內(nèi)10μs轉(zhuǎn)換時(shí)間; (3)11個(gè)模擬輸入通道; (4)3路內(nèi)置自測試方式; (5)采樣率為66kbps; (6)線性誤差±1LSBmax; (7)有轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出EOC; (8)具有單、雙極性輸出; (9)可編程的MSB或LSB前導(dǎo); (10)可編程輸出數(shù)據(jù)長度。 TLC2543的引腳排列及說明 TLC2543有兩種封裝形式:DB、DW或N封裝以及FN封裝,這兩種封裝的引腳排列如圖1,引腳說明見表1 TLC2543電路圖和程序欣賞 #include<reg52.h> #include<intrins.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit clock=P1^0; sbit d_in=P1^1; sbit d_out=P1^2; sbit _cs=P1^3; uchar a1,b1,c1,d1; float sum,sum1; double sum_final1; double sum_final; uchar duan[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; uchar wei[]={0xf7,0xfb,0xfd,0xfe}; void delay(unsigned char b) //50us { unsigned char a; for(;b>0;b--) for(a=22;a>0;a--); } void display(uchar a,uchar b,uchar c,uchar d) { P0=duan[a]|0x80; P2=wei[0]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[b]; P2=wei[1]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[c]; P2=wei[2]; delay(5); P2=0xff; P0=duan[d]; P2=wei[3]; delay(5); P2=0xff; } uint read(uchar port) { uchar i,al=0,ah=0; unsigned long ad; clock=0; _cs=0; port<<=4; for(i=0;i<4;i++) { d_in=port&0x80; clock=1; clock=0; port<<=1; } d_in=0; for(i=0;i<8;i++) { clock=1; clock=0; } _cs=1; delay(5); _cs=0; for(i=0;i<4;i++) { clock=1; ah<<=1; if(d_out)ah|=0x01; clock=0; } for(i=0;i<8;i++) { clock=1; al<<=1; if(d_out) al|=0x01; clock=0; } _cs=1; ad=(uint)ah; ad<<=8; ad|=al; return(ad); } void main() { uchar j; sum=0;sum1=0; sum_final=0; sum_final1=0; while(1) { for(j=0;j<128;j++) { sum1+=read(1); display(a1,b1,c1,d1); } sum=sum1/128; sum1=0; sum_final1=(sum/4095)*5; sum_final=sum_final1*1000; a1=(int)sum_final/1000; b1=(int)sum_final%1000/100; c1=(int)sum_final%1000%100/10; d1=(int)sum_final%10; display(a1,b1,c1,d1); } }
上傳時(shí)間: 2013-11-19
上傳用戶:shen1230
P C B 可測性設(shè)計(jì)布線規(guī)則之建議― ― 從源頭改善可測率PCB 設(shè)計(jì)除需考慮功能性與安全性等要求外,亦需考慮可生產(chǎn)與可測試。這里提供可測性設(shè)計(jì)建議供設(shè)計(jì)布線工程師參考。1. 每一個(gè)銅箔電路支點(diǎn),至少需要一個(gè)可測試點(diǎn)。如無對(duì)應(yīng)的測試點(diǎn),將可導(dǎo)致與之相關(guān)的開短路不可檢出,并且與之相連的零件會(huì)因無測試點(diǎn)而不可測。2. 雙面治具會(huì)增加制作成本,且上針板的測試針定位準(zhǔn)確度差。所以Layout 時(shí)應(yīng)通過Via Hole 盡可能將測試點(diǎn)放置于同一面。這樣就只要做單面治具即可。3. 測試選點(diǎn)優(yōu)先級(jí):A.測墊(Test Pad) B.通孔(Through Hole) C.零件腳(Component Lead) D.貫穿孔(Via Hole)(未Mask)。而對(duì)于零件腳,應(yīng)以AI 零件腳及其它較細(xì)較短腳為優(yōu)先,較粗或較長的引腳接觸性誤判多。4. PCB 厚度至少要62mil(1.35mm),厚度少于此值之PCB 容易板彎變形,影響測點(diǎn)精準(zhǔn)度,制作治具需特殊處理。5. 避免將測點(diǎn)置于SMT 之PAD 上,因SMT 零件會(huì)偏移,故不可靠,且易傷及零件。6. 避免使用過長零件腳(>170mil(4.3mm))或過大的孔(直徑>1.5mm)為測點(diǎn)。7. 對(duì)于電池(Battery)最好預(yù)留Jumper,在ICT 測試時(shí)能有效隔離電池的影響。8. 定位孔要求:(a) 定位孔(Tooling Hole)直徑最好為125mil(3.175mm)及其以上。(b) 每一片PCB 須有2 個(gè)定位孔和一個(gè)防呆孔(也可說成定位孔,用以預(yù)防將PCB反放而導(dǎo)致機(jī)器壓破板),且孔內(nèi)不能沾錫。(c) 選擇以對(duì)角線,距離最遠(yuǎn)之2 孔為定位孔。(d) 各定位孔(含防呆孔)不應(yīng)設(shè)計(jì)成中心對(duì)稱,即PCB 旋轉(zhuǎn)180 度角后仍能放入PCB,這樣,作業(yè)員易于反放而致機(jī)器壓破板)9. 測試點(diǎn)要求:(e) 兩測點(diǎn)或測點(diǎn)與預(yù)鉆孔之中心距不得小于50mil(1.27mm),否則有一測點(diǎn)無法植針。以大于100mil(2.54mm)為佳,其次是75mil(1.905mm)。(f) 測點(diǎn)應(yīng)離其附近零件(位于同一面者)至少100mil,如為高于3mm 零件,則應(yīng)至少間距120mil,方便治具制作。(g) 測點(diǎn)應(yīng)平均分布于PCB 表面,避免局部密度過高,影響治具測試時(shí)測試針壓力平衡。(h) 測點(diǎn)直徑最好能不小于35mil(0.9mm),如在上針板,則最好不小于40mil(1.00mm),圓形、正方形均可。小于0.030”(30mil)之測點(diǎn)需額外加工,以導(dǎo)正目標(biāo)。(i) 測點(diǎn)的Pad 及Via 不應(yīng)有防焊漆(Solder Mask)。(j) 測點(diǎn)應(yīng)離板邊或折邊至少100mil。(k) 錫點(diǎn)被實(shí)踐證實(shí)是最好的測試探針接觸點(diǎn)。因?yàn)殄a的氧化物較輕且容易刺穿。以錫點(diǎn)作測試點(diǎn),因接觸不良導(dǎo)致誤判的機(jī)會(huì)極少且可延長探針使用壽命。錫點(diǎn)尤其以PCB 光板制作時(shí)的噴錫點(diǎn)最佳。PCB 裸銅測點(diǎn),高溫后已氧化,且其硬度高,所以探針接觸電阻變化而致測試誤判率很高。如果裸銅測點(diǎn)在SMT 時(shí)加上錫膏再經(jīng)回流焊固化為錫點(diǎn),雖可大幅改善,但因助焊劑或吃錫不完全的緣故,仍會(huì)出現(xiàn)較多的接觸誤判。
標(biāo)簽: PCB 可測性設(shè)計(jì) 布線規(guī)則
上傳時(shí)間: 2014-01-14
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微型計(jì)算機(jī)課程設(shè)計(jì)論文—通用微機(jī)發(fā)聲程序的匯編設(shè)計(jì) 本文講述了在微型計(jì)算機(jī)中利用可編程時(shí)間間隔定時(shí)器的通用發(fā)聲程序設(shè)計(jì),重點(diǎn)講述了程序的發(fā)聲原理,節(jié)拍的產(chǎn)生,按節(jié)拍改變的動(dòng)畫程序原理,并以設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的樂曲評(píng)分程序?yàn)橐?,分析程序設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。關(guān)鍵字:微機(jī) 8253 通用發(fā)聲程序 動(dòng)畫技術(shù) 直接寫屏 1. 可編程時(shí)間間隔定時(shí)器8253在通用個(gè)人計(jì)算機(jī)中,有一個(gè)可編程時(shí)間間隔定時(shí)器8253,它能夠根據(jù)程序提供的計(jì)數(shù)值和工作方式,產(chǎn)生各種形狀和各種頻率的計(jì)數(shù)/定時(shí)脈沖,提供給系統(tǒng)各個(gè)部件使用。本設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)控制發(fā)聲的原理,編寫演奏樂曲的程序。 在8253/54定時(shí)器內(nèi)部有3個(gè)獨(dú)立工作的計(jì)數(shù)器:計(jì)數(shù)器0,計(jì)數(shù)器1和計(jì)數(shù)器2,每個(gè)計(jì)數(shù)器都分配有一個(gè)斷口地址,分別為40H,41H和42H.8253/54內(nèi)部還有一個(gè)公用的控制寄存器,端地址為43H.端口地址輸入到8253/54的CS,AL,A0端,分別對(duì)3個(gè)計(jì)數(shù)器和控制器尋址. 對(duì)8353/54編程時(shí),先要設(shè)定控制字,以選擇計(jì)數(shù)器,確定工作方式和計(jì)數(shù)值的格式.每計(jì)數(shù)器由三個(gè)引腳與外部聯(lián)系,見教材第320頁圖9-1.CLK為時(shí)鐘輸入端,GATE為門控信號(hào)輸入端,OUT為計(jì)數(shù)/定時(shí)信號(hào)輸入端.每個(gè)計(jì)數(shù)器中包含一個(gè)16位計(jì)數(shù)寄存器,這個(gè)計(jì)數(shù)器時(shí)以倒計(jì)數(shù)的方式計(jì)數(shù)的,也就是說,從計(jì)數(shù)初值逐次減1,直到減為0為止. 8253/54的三個(gè)計(jì)數(shù)器是分別編程的,在對(duì)任一個(gè)計(jì)數(shù)器編程時(shí),必須首先講控制字節(jié)寫入控制寄存器.控制字的作用是告訴8253/54選擇哪個(gè)計(jì)數(shù)器工作,要求輸出什么樣的脈沖波形.另外,對(duì)8253/54的初始化工作還包括,向選定的計(jì)數(shù)器輸入一個(gè)計(jì)數(shù)初值,因?yàn)檫@個(gè)計(jì)數(shù)值可以是8為的,也可以是16為的,而8253/5的數(shù)據(jù)總線是8位的,所以要用兩條輸出指令來寫入初值.下面給出8253/54初始化程序段的一個(gè)例子,將計(jì)數(shù)器2設(shè)定為方式3,(關(guān)于計(jì)數(shù)器的工作方式參閱教材第325—330頁)計(jì)數(shù)初值為65536. MOV AL,10110110B ;選擇計(jì)數(shù)器2,按方式3工作,計(jì)數(shù)值是二進(jìn)制格式 OUT 43H,AL ; j將控制字送入控制寄存器 MOV AL,0 ;計(jì)數(shù)初值為0 OUT 42H,AL ;將計(jì)數(shù)初值的低字節(jié)送入計(jì)數(shù)器2 OUT 42H,AL ;將計(jì)數(shù)初值的高字節(jié)送入計(jì)數(shù)器2 在IBM PC中8253/54的三個(gè)時(shí)鐘端CLK0,CLK1和CLK2的輸入頻率都是1.1931817MHZ. PC機(jī)上的大多數(shù)I/O都是由主板上的8255(或8255A)可編程序外圍接口芯片(PPI)管理的.關(guān)于8255A的結(jié)構(gòu)和工作原理及應(yīng)用舉例參閱教材第340—373頁.教材第364頁的”PC/XT機(jī)中的揚(yáng)聲器接口電路”一節(jié)介紹了揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)原理,并給出了通用發(fā)聲程序.本設(shè)計(jì)正是基于這個(gè)原理,通過編程,控制加到揚(yáng)聲器上的信號(hào)的頻率,奏出樂曲的.2.發(fā)聲程序的設(shè)計(jì)下面是能產(chǎn)生頻率為f的通用發(fā)聲程序:MOV AL, 10110110B ;8253控制字:通道2,先寫低字節(jié),后寫高字節(jié) ;方式3,二進(jìn)制計(jì)數(shù)OUT 43H, AL ;寫入控制字MOV DX, 0012H ;被除數(shù)高位MOV AX, 35DEH ;被除數(shù)低位 DIV ID ;求計(jì)數(shù)初值n,結(jié)果在AX中OUT 42H, AL ;送出低8位MOV AL, AHOUT 42H,AL ;送出高8位IN AL, 61H ;讀入8255A端口B的內(nèi)容MOV AH, AL ;保護(hù)B口的原狀態(tài)OR AL, 03H ;使B口后兩位置1,其余位保留OUT 61H,AL ;接通揚(yáng)聲器,使它發(fā)聲
標(biāo)簽: 微型計(jì)算機(jī) 發(fā)聲程序 論文 微機(jī)
上傳時(shí)間: 2013-10-17
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