采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)可以快速實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路，但是用于生成FPGA編程的比特流文件的CAD工具在編制大規(guī)模電路時(shí)常常需要數(shù)小時(shí)的時(shí)間，以至于許多設(shè)計(jì)者甚至通過(guò)在給定FPGA上采用更多的資源，或者以犧牲電路速度為代價(jià)來(lái)提高編制速度。電路編制過(guò)程中大部分時(shí)間花費(fèi)在布線階段，因此有效的布線算法能極大地減少布線時(shí)間。 許多布線算法已經(jīng)被開發(fā)并獲得應(yīng)用，其中布爾可滿足性(SAT)布線算法及幾何查找布線算法是當(dāng)前最為流行的兩種。然而它們各有缺點(diǎn)：基于SAT的布線算法在可擴(kuò)展性上有很大缺陷；幾何查找布線算法雖然具有廣泛的拆線重布線能力，但當(dāng)實(shí)際問(wèn)題具有嚴(yán)格的布線約束條件時(shí)，它在布線方案的收斂方面存在很大困難。基于此，本文致力于探索一種能有效解決以上問(wèn)題的新型算法，具體研究工作和結(jié)果可歸納如下。 1、在全面調(diào)查FPGA結(jié)構(gòu)的最新研究動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上，確定了一種FPGA布線結(jié)構(gòu)模型，即一個(gè)基于SRAM的對(duì)稱陣列(島狀)FPGA結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象，該模型僅需3個(gè)適合的參數(shù)即能表示布線結(jié)構(gòu)。為使所有布線算法可在相同平臺(tái)上運(yùn)行，選擇了美國(guó)北卡羅來(lái)納州微電子中心的20個(gè)大規(guī)模電路作為基準(zhǔn)，并在布線前采用VPR399對(duì)每個(gè)電路都生成30個(gè)布局，從而使所有的布線算法都能夠直接在這些預(yù)制電路上運(yùn)行。 2、詳細(xì)研究了四種幾何查找布線算法，即一種基本迷宮布線算法Lee，一種基于協(xié)商的性能驅(qū)動(dòng)的布線算法PathFinder，一種快速的時(shí)延驅(qū)動(dòng)的布線算法VPR430和一種協(xié)商A
上傳時(shí)間： 2013-05-18
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當(dāng)今電子系統(tǒng)如高端處理器及記憶體，對(duì)電源的需求是趨向更低電壓、更高電流的應(yīng)用。同時(shí)、對(duì)負(fù)載的反應(yīng)速度也要提高。因此功率系統(tǒng)工程師要面對(duì)的挑戰(zhàn)，是要設(shè)計(jì)出符合系統(tǒng)要求的細(xì)小、價(jià)廉但高效率的電源系統(tǒng)。而這些要求都不是傳統(tǒng)功率架構(gòu)能夠完全滿足的。Vicor提出的分比功率架構(gòu)(Factorized Power Architecture FPA)以及一系列的整合功率元件，可提供革命性的功率轉(zhuǎn)換方案，應(yīng)付以上提及的各項(xiàng)挑戰(zhàn)。這些功率元件稱為V•I晶片。
上傳時(shí)間： 2013-11-15
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38V/100A可直接并聯(lián)大功率AC/DC變換器 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電源技術(shù)被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、工業(yè)儀器儀表、軍事、航天等領(lǐng)域，涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)。特別是近年來(lái)，隨著IGBT的廣泛應(yīng)用，開關(guān)電源向更大功率方向發(fā)展。研制各種各樣的大功率，高性能的開關(guān)電源成為趨勢(shì)。某電源系統(tǒng)要求輸入電壓為AC220V，輸出電壓為DC38V，輸出電流為100A，輸出電壓低紋波，功率因數(shù)>0.9，必要時(shí)多臺(tái)電源可以直接并聯(lián)使用，并聯(lián)時(shí)的負(fù)載不均衡度<5％。 設(shè)計(jì)采用了AC/DC/AC/DC變換方案。一次整流后的直流電壓，經(jīng)過(guò)有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，再經(jīng)半橋變換電路逆變后，由高頻變壓器隔離降壓，最后整流輸出直流電壓。系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)有DC/DC電路、功率因數(shù)校正電路、PWM控制電路、均流電路和保護(hù)電路等。 1 有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié) 由于系統(tǒng)的功率因數(shù)要求0.9以上，采用二極管整流是不能滿足要求的，所以，加入了有源功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)。采用UC3854A/B控制芯片來(lái)組成功率因數(shù)電路。UC3854A/B是Unitrode公司一種新的高功率因數(shù)校正器集成控制電路芯片，是在UC3854基礎(chǔ)上的改進(jìn)。其特點(diǎn)是：采用平均電流控制，功率因數(shù)接近1，高帶寬，限制電網(wǎng)電流失真≤3％[1]。圖1是由UC3854A/B控制的有源功率因數(shù)校正電路。 該電路由兩部分組成。UC3854A/B及外圍元器件構(gòu)成控制部分，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)側(cè)輸入電流和輸出電壓的控制。功率部分由L2，C5，V等元器件構(gòu)成Boost升壓電路。開關(guān)管V選擇西門康公司的SKM75GB123D模塊，其工作頻率選在35kHz。升壓電感L2為2mH/20A。C5采用四個(gè)450V/470μF的電解電容并聯(lián)。因?yàn)椋O(shè)計(jì)的PFC電路主要是用在大功率DC/DC電路中，所以，在負(fù)載輕的時(shí)候不進(jìn)行功率因數(shù)校正，當(dāng)負(fù)載較大時(shí)功率因數(shù)校正電路自動(dòng)投入使用。此部分控制由圖1中的比較器部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。R10及R11是負(fù)載檢測(cè)電阻。當(dāng)負(fù)載較輕時(shí)，R10及R11上檢測(cè)的信號(hào)輸入給比較器，使其輸出端為低電平，D2導(dǎo)通，給ENA(使能端)低電平使UC3854A/B封鎖。在負(fù)載較大時(shí)ENA為高電平才讓UC3854A/B工作。D3接到SS（軟啟動(dòng)端），在負(fù)載輕時(shí)D3導(dǎo)通，使SS為低電平；當(dāng)負(fù)載增大要求UC3854A/B工作時(shí)，SS端電位從零緩慢升高，控制輸出脈沖占空比慢慢增大實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。 2 DC/DC主電路及控制部分分析 2.1 DC/DC主電路拓?fù)?在大功率高頻開關(guān)電源中，常用的主變換電路有推挽電路、半橋電路、全橋電路等[2]。其中推挽電路的開關(guān)器件少，輸出功率大，但開關(guān)管承受電壓高（為電源電壓的2倍），且變壓器有六個(gè)抽頭，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；全橋電路開關(guān)管承受的電壓不高，輸出功率大，但是需要的開關(guān)器件多（4個(gè)），驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜。半橋電路開關(guān)管承受的電壓低，開關(guān)器件少，驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單。根據(jù)對(duì)各種拓?fù)浞桨傅墓こ袒瘜?shí)現(xiàn)難度，電氣性能以及成本等指標(biāo)的綜合比較，本電源選用半橋式DC/DC變換器作為主電路。圖2為大功率開關(guān)電源的主電路拓?fù)鋱D。
上傳時(shí)間： 2013-11-13
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本書全面、系統(tǒng)地介紹了MCS－51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的各種實(shí)用接口技術(shù)及其配置。 內(nèi)容包括：MCS－51系列單片機(jī)組成原理：應(yīng)用系統(tǒng)擴(kuò)展、開發(fā)與調(diào)試；鍵盤輸入接口的設(shè)計(jì)及調(diào)試；打印機(jī)和顯示器接口及設(shè)計(jì)實(shí)例；模擬輸入通道接口技術(shù)；A/D、D/A、接口技術(shù)及在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)；V/F轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)、串行通訊接口技術(shù)以及其它與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的實(shí)用技術(shù)等。 本書是為滿足廣大科技工作者從事單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟件、硬件設(shè)計(jì)的需要而編寫的，具有內(nèi)容新穎、實(shí)用、全面的特色。所有的接口設(shè)計(jì)都包括詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟、硬件線路圖及故障分析，并附有測(cè)試程序清單。書中大部分接口軟、硬件設(shè)計(jì)實(shí)例都是作者多年來(lái)從事單片機(jī)應(yīng)用和開發(fā)工作的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，實(shí)用性和工程性較強(qiáng)，尤其是對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)中必備的鍵盤、顯示器、打印機(jī)、A/D、D/A通訊接口設(shè)計(jì)、模擬信號(hào)處理及開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用舉例甚多，目的是讓將要開始和正在從事單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的科研人員根據(jù)自己的實(shí)際需要來(lái)選擇應(yīng)用，一書在手即可基本完成單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工作。 本書主要面向從事單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)工作的廣大工程技術(shù)人員，也可作為大專院校有關(guān)專業(yè)的教材或教學(xué)參考書。 第一章MCS－51系列單片機(jī)組成原理 1.1概述 1.1.1單片機(jī)主流產(chǎn)品系列 1.1.2單片機(jī)芯片技術(shù)的發(fā)展概況 1.1.3單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 1.2MCS－51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 1.2.1MCS－51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 1.2.2MCS－51單片機(jī)的引腳描述及片外總線結(jié)構(gòu) 1.2.3MCS－51片內(nèi)總體結(jié)構(gòu) 1.2.4MCS－51單片機(jī)中央處理器及其振蕩器、時(shí)鐘電路和CPU時(shí)序 1.2.5MCS－51單片機(jī)的復(fù)位狀態(tài)及幾種復(fù)位電路設(shè)計(jì) 1.2.6存儲(chǔ)器、特殊功能寄存器及位地址空間 1.2.7輸入/輸出（I/O）口 1.3MCS－51單片機(jī)指令系統(tǒng)分析 1.3.1指令系統(tǒng)的尋址方式 1.3.2指令系統(tǒng)的使用要點(diǎn) 1.3.3指令系統(tǒng)分類總結(jié) 1.4串行接口與定時(shí)/計(jì)數(shù)器 1.4.1串行接口簡(jiǎn)介 1.4.2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu) 1.4.3定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的四種工作模式 1.4.4定時(shí)器/計(jì)數(shù)器對(duì)輸入信號(hào)的要求 1.4.5定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的編程和應(yīng)用 1.5中斷系統(tǒng) 1.5.1中斷請(qǐng)求源 1.5.2中斷控制 1.5.3中斷的響應(yīng)過(guò)程 1.5.4外部中斷的響應(yīng)時(shí)間 1.5.5外部中斷方式的選擇 第二章MCS－51單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展 2.1概述 2.2程序存貯器的擴(kuò)展 2.2.1外部程序存貯器的擴(kuò)展原理及時(shí)序 2.2.2地址鎖存器 2.2.3EPROM擴(kuò)展電路 2.2.4EEPROM擴(kuò)展電路 2.3外部數(shù)據(jù)存貯器的擴(kuò)展 2.3.1外部數(shù)據(jù)存貯器的擴(kuò)展方法及時(shí)序 2.3.2靜態(tài)RAM擴(kuò)展 2.3.3動(dòng)態(tài)RAM擴(kuò)展 2.4外部I/O口的擴(kuò)展 2.4.1I/O口擴(kuò)展概述 2.4.2I/O口地址譯碼技術(shù) 2.4.38255A可編程并行I/O擴(kuò)展接口 2.4.48155/8156可編程并行I/O擴(kuò)展接口 2.4.58243并行I/O擴(kuò)展接口 2.4.6用TTL芯片擴(kuò)展I/O接口 2.4.7用串行口擴(kuò)展I/O接口 2.4.8中斷系統(tǒng)擴(kuò)展 第三章MCS－51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā) 3.1單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1.1設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作 3.1.2應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 3.1.3應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 3.1.4應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì) 3.2單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā) 3.2.1仿真系統(tǒng)的功能 3.2.2開發(fā)手段的選擇 3.2.3應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過(guò)程 3.3SICE—IV型單片機(jī)仿真器 3.3.1SICE－IV仿真器系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 3.3.2SICE－IV的仿真特性和軟件功能 3.3.3SICE－IV與主機(jī)和終端的連接使用方法 3.4KHK－ICE－51單片機(jī)仿真開發(fā)系統(tǒng) 3.4.1KHK—ICE－51仿真器系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 3.4.2仿真器系統(tǒng)功能特點(diǎn) 3.4.3KHK－ICE－51仿真系統(tǒng)的安裝及其使用 3.5單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試 3.5.1應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)機(jī)前的靜態(tài)調(diào)試 3.5.2外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM的測(cè)試 3.5.3程序存儲(chǔ)器的調(diào)試 3.5.4輸出功能模塊調(diào)試 3.5.5可編程I/O接口芯片的調(diào)試 3.5.6外部中斷和定時(shí)器中斷的調(diào)試 3.6用戶程序的編輯、匯編、調(diào)試、固化及運(yùn)行 3.6.1源程序的編輯 3.6.2源程序的匯編 3.6.3用戶程序的調(diào)試 3.6.4用戶程序的固化 3.6.5用戶程序的運(yùn)行 第四章鍵盤及其接口技術(shù) 4.1鍵盤輸入應(yīng)解決的問(wèn)題 4.1.1鍵盤輸入的特點(diǎn) 4.1.2按鍵的確認(rèn) 4.1.3消除按鍵抖動(dòng)的措施 4.2獨(dú)立式按鍵接口設(shè)計(jì) 4.3矩陣式鍵盤接口設(shè)計(jì) 4.3.1矩陣鍵盤工作原理 4.3.2按鍵的識(shí)別方法 4.3.3鍵盤的編碼 4.3.4鍵盤工作方式 4.3.5矩陣鍵盤接口實(shí)例及編程要點(diǎn) 4.3.6雙功能及多功能鍵設(shè)計(jì) 4.3.7鍵盤處理中的特殊問(wèn)題一重鍵和連擊 4.48279鍵盤、顯示器接口芯片及應(yīng)用 4.4.18279的組成和基本工作原理 4.4.28279管腳、引線及功能說(shuō)明 4.4.38279編程 4.4.48279鍵盤接口實(shí)例 4.5功能開關(guān)及撥碼盤接口設(shè)計(jì) 第五章顯示器接口設(shè)計(jì) 5.1LED顯示器 5.1.1LED段顯示器結(jié)構(gòu)與原理 5.1.2LED顯示器及顯示方式 5.1.3LED顯示器接口實(shí)例 5.1.4LED顯示器驅(qū)動(dòng)技術(shù) 5.2單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中典型鍵盤、顯示接口技術(shù) 5.2.1用8255和串行口擴(kuò)展的鍵盤、顯示器電路 5.2.2由鎖存器組成的鍵盤、顯示器接口電路 5.2.3由8155構(gòu)成的鍵盤、顯示器接口電路 5.2.4用8279組成的顯示器實(shí)例 5.3液晶顯示LCD 5.3.1LCD的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 5.3.2LCD的驅(qū)動(dòng)方式 5.3.34位LCD靜態(tài)驅(qū)動(dòng)芯片ICM7211系列簡(jiǎn)介 5.3.4點(diǎn)陣式液晶顯示控制器HD61830介紹 5.3.5點(diǎn)陣式液晶顯示模塊介紹 5.4熒光管顯示 5.5LED大屏幕顯示器 第六章打印機(jī)接口設(shè)計(jì) 6.1打印機(jī)簡(jiǎn)介 6.1.1打印機(jī)的基本知識(shí) 6.1.2打印機(jī)的電路構(gòu)成 6.1.3打印機(jī)的接口信號(hào) 6.1.4打印機(jī)的打印命令 6.2TPμP－40A微打與單片機(jī)接口設(shè)計(jì) 6.2.1TPμP系列微型打印機(jī)簡(jiǎn)介 6.2.2TPμP－40A打印功能及接口信號(hào) 6.2.3TPμP－40A工作方式及打印命令 6.2.48031與TPμP－40A的接口 6.2.5打印編程實(shí)例 6.3XLF微型打印機(jī)與單片機(jī)接口設(shè)計(jì) 6.3.1XLF微打簡(jiǎn)介 6.3.2XLF微打接口信號(hào)及與8031接口設(shè)計(jì) 6.3.3XLF微打控制命令 6.3.4打印機(jī)編程 6.4標(biāo)準(zhǔn)寬行打印機(jī)與8031接口設(shè)計(jì) 6.4.1TH3070接口引腳信號(hào)及時(shí)序 6.4.2與8031的簡(jiǎn)單接口 6.4.3通過(guò)打印機(jī)適配器完成8031與打印機(jī)的接口 6.4.4對(duì)打印機(jī)的編程 第七章模擬輸入通道接口技術(shù) 7.1傳感器 7.1.1傳感器的分類 7.1.2溫度傳感器 7.1.3光電傳感器 7.1.4濕度傳感器 7.1.5其他傳感器 7.2模擬信號(hào)放大技術(shù) 7.2.1基本放大器電路 7.2.2集成運(yùn)算放大器 7.2.3常用運(yùn)算放大器及應(yīng)用舉例 7.2.4測(cè)量放大器 7.2.5程控增益放大器 7.2.6隔離放大器 7.3多通道模擬信號(hào)輸入技術(shù) 7.3.1多路開關(guān) 7.3.2常用多路開關(guān) 7.3.3模擬多路開關(guān) 7.3.4常用模擬多路開關(guān) 7.3.5多路模擬開關(guān)應(yīng)用舉例 7.3.6多路開關(guān)的選用 7.4采樣/保持電路設(shè)計(jì) 7.4.1采樣/保持原理 7.4.2集成采樣/保持器 7.4.3常用集成采樣/保持器 7.4.4采樣保持器的應(yīng)用舉例 7.5有源濾波器的設(shè)計(jì) 7.5.1濾波器分類 7.5.2有源濾波器的設(shè)計(jì) 7.5.3常用有源濾波器設(shè)計(jì)舉例 7.5.4集成有源濾波器 第八章D/A轉(zhuǎn)換器與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)與實(shí)踐 8.1D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理及主要技術(shù)指標(biāo) 8.1.1D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理與分類 8.1.2D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 8.2D/A轉(zhuǎn)換器件選擇指南 8.2.1集成D/A轉(zhuǎn)換芯片介紹 8.2.2D/A轉(zhuǎn)換器的選擇要點(diǎn)及選擇指南表 8.2.3D/A轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)實(shí)用技術(shù) 8.38位D/A轉(zhuǎn)換器DAC080/0831/0832與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.3.1DAC0830/0831/0832的應(yīng)用特性與引腳功能 8.3.2DAC0830/0831/0832與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.3.3DAC0830/0831/0832的調(diào)試說(shuō)明 8.3.4DAC0830/0831/0832應(yīng)用舉例 8.48位D/A轉(zhuǎn)換器AD558與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.4.1AD558的應(yīng)用特性與引腳功能 8.4.2AD558與8031單片機(jī)的接口及調(diào)試說(shuō)明 8.4.38位D/A轉(zhuǎn)換器DAC0800系列與8031單片機(jī)的接口 8.510位D/A轉(zhuǎn)換器AD7522與MCS－51的硬件接口設(shè)計(jì) 8.5.1AD7522的應(yīng)用特性及引腳功能 8.5.2AD7522與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.610位D/A轉(zhuǎn)換器AD7520/7530/7533與MCS一51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.6.1AD7520/7530/7533的應(yīng)用特性與引腳功能 8.6.2AD7520系列與8031單片機(jī)的接口 8.6.3DAC1020/DAC1220/AD7521系列D/A轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計(jì) 8.712位D/A轉(zhuǎn)換器DAC1208/1209/1210與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.7.1DAC1208/1209/1210的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能 8.7.2DAC1208/1209/1210與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.7.312位D/A轉(zhuǎn)換器DAC1230/1231/1232的應(yīng)用設(shè)計(jì)說(shuō)明 8.7.412位D/A轉(zhuǎn)換器AD7542與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.812位串行DAC－AD7543與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.8.1AD7543的應(yīng)用特性與引腳功能 8.8.2AD7543與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.914位D/A轉(zhuǎn)換器AD75335與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.9.1AD8635的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能 8.9.2AD7535與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.1016位D/A轉(zhuǎn)換器AD1147/1148與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.10.1AD1147/AD1148的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能 8.10.2AD1147/AD1148與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 8.10.3AD1147/AD1148接口電路的應(yīng)用調(diào)試說(shuō)明 8.10.416位D/A轉(zhuǎn)換器AD1145與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 第九章A/D轉(zhuǎn)換器與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)與實(shí)踐 9.1A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理及主要技術(shù)指標(biāo) 9.1.1A/D轉(zhuǎn)換器的基本原理與分類 9.1.2A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 9.2面對(duì)課題如何選擇A/D轉(zhuǎn)換器件 9.2.1常用A/D轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)介 9.2.2A/D轉(zhuǎn)換器的選擇要點(diǎn)及應(yīng)用設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)實(shí)用技術(shù) 9.38位D/A轉(zhuǎn)換器ADC0801/0802/0803/0804/0805與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.3.1ADC0801～ADC0805芯片的引腳功能及應(yīng)用特性 9.3.2ADC0801～ADC0805與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.48路8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0808/0809與MCS一51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.4.1ADC0808/0809的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能 9.4.2ADC0808/0809與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.4.3接口電路設(shè)計(jì)中的幾點(diǎn)注意事項(xiàng) 9.4.416路8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0816/0817與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.510位A/D轉(zhuǎn)換器AD571與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.5.1AD571芯片的引腳功能及應(yīng)用特性 9.5.2AD571與8031單片機(jī)的接口 9.5.38位A/D轉(zhuǎn)換器AD570與8031單片機(jī)的硬件接口 9.612位A/D轉(zhuǎn)換器ADC1210/1211與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.6.1ADC1210/1211的引腳功能與應(yīng)用特性 9.6.2ADC1210/1211與8031單片機(jī)的硬件接口 9.6.3硬件接口電路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及幾點(diǎn)說(shuō)明 9.712位A/D轉(zhuǎn)換器AD574A/1374/1674A與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.7.1AD574A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能 9.7.2AD574A的應(yīng)用特性及校準(zhǔn) 9.7.3AD574A與8031單片機(jī)的硬件接口設(shè)計(jì) 9.7.4AD574A的應(yīng)用調(diào)試說(shuō)明 9.7.5AD674A/AD1674與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.8高速12位A/D轉(zhuǎn)換器AD578/AD678/AD1678與MCS—51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.8.1AD578的應(yīng)用特性與引腳功能 9.8.2AD578高速A/D轉(zhuǎn)換器與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.8.3AD578高速A/D轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用調(diào)試說(shuō)明 9.8.4AD678/AD1678采樣A/D轉(zhuǎn)換器與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.914位A/D轉(zhuǎn)換器AD679/1679與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.9.1AD679/AD1679的應(yīng)用特性及引腳功能 9.9.2AD679/1679與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.9.3AD679/1679的調(diào)試說(shuō)明 9.1016位ADC－ADC1143與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.10.1ADC1143的應(yīng)用特性及引腳功能 9.10.2ADC1143與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.113位半積分A/D轉(zhuǎn)換器5G14433與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.11.15G14433的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能 9.11.25G14433的外部電路連接與元件參數(shù)選擇 9.11.35G14433與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.11.45G14433的應(yīng)用舉例 9.124位半積分A/D轉(zhuǎn)換器ICL7135與MCS—51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.12.1ICL7135的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及芯片引腳功能 9.12.2ICL7135的外部電路連接與元件參數(shù)選擇 9.12.3ICL7135與8031單片機(jī)的硬件接口設(shè)計(jì) 9.124ICL7135的應(yīng)用舉例 9.1312位雙積分A/D轉(zhuǎn)換器ICL7109與MCS—51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.13.1ICL7109的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與芯片引腳功能 9.13.2ICL7109的外部電路連接與元件參數(shù)選擇 9.13.3ICL7109與8031單片機(jī)的硬件接口設(shè)計(jì) 9.1416位積分型ADC一ICL7104與MCS－51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.14.1ICL7104的主要應(yīng)用特性及引腳功能 9.14.2ICL7104與8031單片機(jī)的接口設(shè)計(jì) 9.14.3其它積分型A/D轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)介 第十章V/F轉(zhuǎn)換器接口技術(shù) 10.1V/F轉(zhuǎn)換的特點(diǎn)及應(yīng)用環(huán)境 10.2V/F轉(zhuǎn)換原理及用V/F轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的方法 10.2.1V/F轉(zhuǎn)換原理 10.2.2用V/F轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的方法 10.3常用V/F轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)介 10.3.1VFC32 10.3.2LMX31系列V/F轉(zhuǎn)換器 10.3.3AD650 10.3.4AD651 10.4V/F轉(zhuǎn)換應(yīng)用系統(tǒng)中的通道結(jié)構(gòu) 10.5LM331應(yīng)用實(shí)例 10.5.1線路原理 10.5.2軟件設(shè)計(jì) 10.6AD650應(yīng)用實(shí)例 10.6.1AD650外圍電路設(shè)計(jì) 10.6.2定時(shí)/計(jì)數(shù)器（8253—5簡(jiǎn)介） 10.6.3線路原理 10.6.4軟件設(shè)計(jì) 第十一章串行通訊接口技術(shù) 11.1串行通訊基礎(chǔ) 11.1.1異步通訊和同步通訊 11.1.2波特率和接收/發(fā)送時(shí)鐘 11.1.3單工、半雙工、全雙工通訊方式 11.14信號(hào)的調(diào)制與解調(diào) 11.1.5通訊數(shù)據(jù)的差錯(cuò)檢測(cè)和校正 11.1.6串行通訊接口電路UART、USRT和USART 11.2串行通訊總線標(biāo)準(zhǔn)及其接口 11.2.1串行通訊接口 11.2.2RS－232C接口 11.2.3RS－449、RS－422、RS－423及RS485 11.2.420mA電流環(huán)路串行接口 11.3MCS－51單片機(jī)串行接口 11.3.1串行口的結(jié)構(gòu) 11.3.2串行接口的工作方式 11.3.3串行通訊中波特率設(shè)置 11.4MCS－51單片機(jī)串行接口通訊技術(shù) 11.4.1單片機(jī)雙機(jī)通訊技術(shù) 11.4.2單片機(jī)多機(jī)通訊技術(shù) 11.5IBMPC系列機(jī)與單片機(jī)的通訊技術(shù) 11.5.1異步通訊適配器 11.5.2IBM－PC機(jī)與8031雙機(jī)通訊技術(shù) 11.5.3IBM—PC機(jī)與8031多機(jī)通訊技術(shù) 11.6MCS－51單片機(jī)串行接口的擴(kuò)展 11.6.1Intel8251A可編程通訊接口 11.6.2擴(kuò)展多路串行口的硬件設(shè)計(jì) 11.6.3通訊軟件設(shè)計(jì) 第十二章應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的實(shí)用技術(shù) 12.1MCS－51單片機(jī)低功耗系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12.1.1CHMOS型單片機(jī)80C31/80C51/87C51的組成與使用要點(diǎn) 12.1.2CHMOS型單片機(jī)的空閑、掉電工作方式 12.1.3CHMOS型單片機(jī)的I/O接口及應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)例 12.1.4HMOS型單片機(jī)的節(jié)電運(yùn)行方式 12.2邏輯電平接口技術(shù) 12.2.1集電極開路門輸出接口 12.2.2TTL、HTL、ECL、CMOS電平轉(zhuǎn)換接口 12.3電壓/電流轉(zhuǎn)換 12.3.1電壓/0～10mA轉(zhuǎn)換 12.3.2電壓1～5V/4～20mA轉(zhuǎn)換 12.3.30～10mA/0～5V轉(zhuǎn)換 12.344～20mA/0～5V轉(zhuǎn)換 12.3.5集成V/I轉(zhuǎn)換電路 12.4開關(guān)量輸出接口技術(shù) 12.4.1輸出接口隔離技術(shù) 12.4.2低壓開關(guān)量信號(hào)輸出技術(shù) 12.4.3繼電器輸出接口技術(shù) 12.4.4可控硅（晶閘管）輸出接口技術(shù) 12.4.5固態(tài)繼電器輸出接口 12.4.6集成功率電子開關(guān)輸出接口 12.5集成穩(wěn)壓電路 12.5.1電源隔離技術(shù) 12.5.2三端集成穩(wěn)壓器 12.5.3高精度電壓基準(zhǔn) 12.6量程自動(dòng)轉(zhuǎn)換技術(shù) 12.6.1自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程的硬件電路 12.6.2自動(dòng)轉(zhuǎn)換量程的軟件設(shè)計(jì) 附錄AMCS－51單片機(jī)指令速查表 附錄B常用EPROM固化電壓參考表 參考文獻(xiàn)
標(biāo)簽： MCS 51 單片機(jī)實(shí)用 接口技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-10-15
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含原理圖+電路圖+程序的波形發(fā)生器:在工作中，我們常常會(huì)用到波形發(fā)生器，它是使用頻度很高的電子儀器。現(xiàn)在的波形發(fā)生器都采用單片機(jī)來(lái)構(gòu)成。單片機(jī)波形發(fā)生器是以單片機(jī)核心，配相應(yīng)的外圍電路和功能軟件，能實(shí)現(xiàn)各種波形發(fā)生的應(yīng)用系統(tǒng)，它由硬件部分和軟件部分組成，硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，軟件則是在硬件的基礎(chǔ)上，對(duì)其合理的調(diào)配和使用，從而完成波形發(fā)生的任務(wù)。 波形發(fā)生器的技術(shù)指標(biāo)：（1） 波形類型：方型、正弦波、三角波、鋸齒波；（2） 幅值電壓：1V、2V、3V、4V、5V；（3） 頻率值：10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ；（4） 輸出極性：雙極性操作設(shè)計(jì)1、 機(jī)器通電后，系統(tǒng)進(jìn)行初始化，LED在面板上顯示6個(gè)0，表示系統(tǒng)處于初始狀態(tài)，等待用戶輸入設(shè)置命令，此時(shí)，無(wú)任何波形信號(hào)輸出。2、 用戶按下“F”、“V”、“W”，可以分別進(jìn)入頻率，幅值波形設(shè)置，使系統(tǒng)進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)，相應(yīng)的數(shù)碼管顯示“一”，此時(shí)，按其它鍵，無(wú)效；3、 在進(jìn)入某一設(shè)置狀態(tài)后，輸入0~9等數(shù)字鍵，（數(shù)字鍵僅在設(shè)置狀態(tài)時(shí)，有效）為欲輸出的波形設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，LED將參數(shù)顯示在面板上；4、 如果在設(shè)置中，要改變已設(shè)定的參數(shù)，可按下“CL”鍵，清除所有已設(shè)定參數(shù)，系統(tǒng)恢復(fù)初始狀態(tài)，LED顯示6個(gè)0，等待重新輸入命令；5、 當(dāng)必要的參數(shù)設(shè)定完畢后，所有參數(shù)顯示于LED上，用戶按下“EN”鍵，系統(tǒng)會(huì)將各波形參數(shù)傳遞到波形產(chǎn)生模塊中，以便控制波形發(fā)生，實(shí)現(xiàn)不同頻率，不同電壓幅值，不同類型波形的輸出；6、 用戶按下“EN”鍵后，波形發(fā)生器開始輸出滿足參數(shù)的波形信號(hào)，面板上相應(yīng)類型的運(yùn)行指示燈閃爍，表示波形正在輸出，LED顯示波形類型編號(hào)，頻率值、電壓幅值等波形參數(shù)；7、 波形發(fā)生器在輸出信號(hào)時(shí)，按下任意一個(gè)鍵，就停止波形信號(hào)輸出，等待重新設(shè)置參數(shù)，設(shè)置過(guò)程如上所述，如果不改變參數(shù)，可按下“EN”鍵，繼續(xù)輸出原波形信號(hào)；8、 要停止波形發(fā)生器的使用，可按下復(fù)位按鈕，將系統(tǒng)復(fù)位，然后關(guān)閉電源。硬件組成部分通過(guò)綜合比較，決定選用獲得廣泛應(yīng)用，性能價(jià)格高的常用芯片來(lái)構(gòu)成硬件電路。單片機(jī)采用MCS-51系列的89C51（一塊）,74LS244和74LS373（各一塊）,反相驅(qū)動(dòng)器 ULN2803A（一塊）,運(yùn)算放大器 LM324（一塊） 波形發(fā)生器的硬件電路由單片機(jī)、鍵盤顯示器接口電路、波形轉(zhuǎn)換（D/ A）電路和電源線路等四部分構(gòu)成。1.單片機(jī)電路功能：形成掃描碼，鍵值識(shí)別，鍵功能處理，完成參數(shù)設(shè)置；形成顯示段碼,向LED顯示接口電路輸出；產(chǎn)生定時(shí)中斷；形成波形的數(shù)字編碼,并輸出到D/A接口電路；如電路原理圖所示： 89C51的P0口和P2口作為擴(kuò)展I/O口，與8255、0832、74LS373相連接，可尋址片外的寄存器。單片機(jī)尋址外設(shè)，采用存儲(chǔ)器映像方式，外部接口芯片與內(nèi)部存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，89Ｃ51提供16根地址線P0（分時(shí)復(fù)用）和P2，P2口提供高8位地址線，P0口提供低8位地址線。P0口同時(shí)還要負(fù)責(zé)與8255，0832的數(shù)據(jù)傳遞。P2.7是8255的片選信號(hào)，P2.6是0832（1）的片選，P2.5是0832（2）的片選，低電平有效，P0.0、P0.1經(jīng)過(guò)74LS373鎖存后，送到8255的A1、A2作，片內(nèi)A口，B口，C口，控制口等寄存器的字選。89C51的P1口的低4位連接4只發(fā)光三極管，作為波形類型指示燈，表示正在輸出的波形是什么類型。單片機(jī)89C51內(nèi)部有兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，在波形發(fā)生器中使用T0作為中斷源。不同的頻率值對(duì)應(yīng)不同的定時(shí)初值，定時(shí)器的溢出信號(hào)作為中斷請(qǐng)求。控制定時(shí)器中斷的特殊功能寄存器設(shè)置如下：定時(shí)控制寄存器TCON＝（０００１００００）工作方式選擇寄存器（TMOD）＝（００００００００）中斷允許控制寄存器（IE）＝（１０００００１０）2、鍵盤顯示器接口電路功能：驅(qū)動(dòng)6位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示； 提供響應(yīng)界面； 掃面鍵盤； 提供輸入按鍵。由并口芯片8255，鎖存器74LS273，74LS244，反向驅(qū)動(dòng)器ULN2803A，6位共陰極數(shù)碼管（LED）和4×4行列式鍵盤組成。8255的C口作為鍵盤的I/O接口，C口的低4位輸出到掃描碼，高4位作為輸入行狀態(tài)，按鍵的分布如圖所示。8255的A口作為L(zhǎng)ED段碼輸出口，與74LS244相連接，B口作為L(zhǎng)ED的位選信號(hào)輸出口，與ULN2803A相連接。8255內(nèi)部的4個(gè)寄存器地址分配如下：控制口:7FFFH , A口:7FFFCH , B口:7FFDH , C口:7FFEH 3、D/A電路功能：將波形樣值的數(shù)字編碼轉(zhuǎn)換成模擬值；完成單極性向雙極性的波形輸出；構(gòu)成由兩片0832和一塊LM324運(yùn)放組成。0832（1）是參考電壓提供者，單片機(jī)向0832（1）內(nèi)的鎖存器送數(shù)字編碼，不同的編碼會(huì)產(chǎn)生不同的輸出值，在本發(fā)生器中，可輸出1V、2V、3V、4V、5V等五個(gè)模擬值，這些值作為0832（2）的參考電壓，使0832（2）輸出波形信號(hào)時(shí)，其幅度是可調(diào)的。0832（2）用于產(chǎn)生各種波形信號(hào)，單片機(jī)在波形產(chǎn)生程序的控制下，生成波形樣值編碼，并送到0832（2）中的鎖存器，經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換，得到波形的模擬樣值點(diǎn)，假如N個(gè)點(diǎn)就構(gòu)成波形的一個(gè)周期，那么0832（2）輸出N個(gè)樣值點(diǎn)后，樣值點(diǎn)形成運(yùn)動(dòng)軌跡，就是波形信號(hào)的一個(gè)周期。重復(fù)輸出N個(gè)點(diǎn)后，由此成第二個(gè)周期，第三個(gè)周期……。這樣0832（2）就能連續(xù)的輸出周期變化的波形信號(hào)。運(yùn)放A1是直流放大器，運(yùn)放A2是單極性電壓放大器，運(yùn)放A3是雙極性驅(qū)動(dòng)放大器，使波形信號(hào)能帶得起負(fù)載。地址分配：0832（1）：DFFFH ，0832（2）：BFFFH4、電源電路：功能：為波形發(fā)生器提供直流能量；構(gòu)成由變壓器、整流硅堆，穩(wěn)壓塊7805組成。220V的交流電，經(jīng)過(guò)開關(guān)，保險(xiǎn)管（1.5A/250V），到變壓器降壓，由220V降為10V，通過(guò)硅堆將交流電變成直流電，對(duì)于諧波，用4700μF的電解電容給予濾除。為保證直流電壓穩(wěn)定，使用7805進(jìn)行穩(wěn)壓。最后，＋5V電源配送到各用電負(fù)載。
標(biāo)簽： 波形發(fā)生器 原理圖 電路圖 源程序
上傳時(shí)間： 2013-11-08
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單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)介紹了MCS－51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的各種實(shí)用接口技術(shù)及其配置。內(nèi)容包括：MCS－51系列單片機(jī)組成原理：應(yīng)用系統(tǒng)擴(kuò)展、開發(fā)與調(diào)試；鍵盤輸入接口的設(shè)計(jì)及調(diào)試；打印機(jī)和顯示器接口及設(shè)計(jì)實(shí)例；模擬輸入通道接口技術(shù)；A/D、D/A、接口技術(shù)及在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)；V/F轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)、串行通訊接口技術(shù)以及其它與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的實(shí)用技術(shù)等。本書是為滿足廣大科技工作者從事單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟件、硬件設(shè)計(jì)的需要而編寫的，具有內(nèi)容新穎、實(shí)用、全面的特色。所有的接口設(shè)計(jì)都包括詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟、硬件線路圖及故障分析，并附有測(cè)試程序清單。書中大部分接口軟、硬件設(shè)計(jì)實(shí)例都是作者多年來(lái)從事單片機(jī)應(yīng)用和開發(fā)工作的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，實(shí)用性和工程性較強(qiáng)，尤其是對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)中必備的鍵盤、顯示器、打印機(jī)、A/D、D/A通訊接口設(shè)計(jì)、模擬信號(hào)處理及開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用舉例甚多，目的是讓將要開始和正在從事單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的科研人員根據(jù)自己的實(shí)際需要來(lái)選擇應(yīng)用，一書在手即可基本完成單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工作。 MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)目錄 第一章 MCS51系列單片機(jī)組成原理第二章 MCＳ-51單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展第三章 MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)第四章 鍵盤及其按口技術(shù)第五章 顯示器接口設(shè)計(jì)第六章 打印機(jī)接口設(shè)計(jì)第七章 模擬輸入通道接口技術(shù)第八章 D/A轉(zhuǎn)換器與MSC-51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)與實(shí)踐第九章 A/D轉(zhuǎn)換器與MCS-51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)與實(shí)踐 第十章 V/F轉(zhuǎn)換器接口技術(shù) 第十一章 串行通訊按日技術(shù)第十二章應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的實(shí)用技術(shù)附錄AMCS51單片機(jī)指令速查表附錄一常用EPROM固化電壓參考表
標(biāo)簽： 單片機(jī)實(shí)用 接口技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-11-24
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MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)全面、系統(tǒng)地介紹了MCS－51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的各種實(shí)用接口技術(shù)及其配置。內(nèi)容包括：MCS－51系列單片機(jī)組成原理：應(yīng)用系統(tǒng)擴(kuò)展、開發(fā)與調(diào)試；鍵盤輸入接口的設(shè)計(jì)及調(diào)試；打印機(jī)和顯示器接口及設(shè)計(jì)實(shí)例；模擬輸入通道接口技術(shù)；A/D、D/A、接口技術(shù)及在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)；V/F轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)、串行通訊接口技術(shù)以及其它與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的實(shí)用技術(shù)等。本書是為滿足廣大科技工作者從事單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟件、硬件設(shè)計(jì)的需要而編寫的，具有內(nèi)容新穎、實(shí)用、全面的特色。所有的接口設(shè)計(jì)都包括詳細(xì)的設(shè)計(jì)步驟、硬件線路圖及故障分析，并附有測(cè)試程序清單。書中大部分接口軟、硬件設(shè)計(jì)實(shí)例都是作者多年來(lái)從事單片機(jī)應(yīng)用和開發(fā)工作的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，實(shí)用性和工程性較強(qiáng)，尤其是對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)中必備的鍵盤、顯示器、打印機(jī)、A/D、D/A通訊接口設(shè)計(jì)、模擬信號(hào)處理及開發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用舉例甚多，目的是讓將要開始和正在從事單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的科研人員根據(jù)自己的實(shí)際需要來(lái)選擇應(yīng)用，一書在手即可基本完成單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工作。 MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)目錄 第一章 MCS51系列單片機(jī)組成原理第二章 MCＳ-51單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展第三章 MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)第四章 鍵盤及其按口技術(shù)第五章 顯示器接口設(shè)計(jì)第六章 打印機(jī)接口設(shè)計(jì)第七章 模擬輸入通道接口技術(shù)第八章 D/A轉(zhuǎn)換器與MSC-51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)與實(shí)踐第九章 A/D轉(zhuǎn)換器與MCS-51單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)與實(shí)踐 第十章 V/F轉(zhuǎn)換器接口技術(shù) 第十一章 串行通訊按日技術(shù)第十二章應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的實(shí)用技術(shù)附錄AMCS51單片機(jī)指令速查表附錄一常用EPROM固化電壓參考表
標(biāo)簽： MCS 51 單片機(jī)實(shí)用 接口技術(shù)
上傳時(shí)間： 2013-11-04
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九.輸入/輸出保護(hù)為了支持多任務(wù)，80386不僅要有效地實(shí)現(xiàn)任務(wù)隔離，而且還要有效地控制各任務(wù)的輸入/輸出，避免輸入/輸出沖突。本文將介紹輸入輸出保護(hù)。 這里下載本文源代碼。 <一>輸入/輸出保護(hù)80386采用I/O特權(quán)級(jí)IPOL和I/O許可位圖的方法來(lái)控制輸入/輸出，實(shí)現(xiàn)輸入/輸出保護(hù)。 1.I/O敏感指令輸入輸出特權(quán)級(jí)(I/O Privilege Level)規(guī)定了可以執(zhí)行所有與I/O相關(guān)的指令和訪問(wèn)I/O空間中所有地址的最外層特權(quán)級(jí)。IOPL的值在如下圖所示的標(biāo)志寄存器中。 標(biāo) 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(guī)定了I/O空間中的哪些地址可以由在任何特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序所訪問(wèn)。I/O許可位圖在任務(wù)狀態(tài)段TSS中。 I/O敏感指令 指令 功能 保護(hù)方式下的執(zhí)行條件 CLI 清除EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL STI 設(shè)置EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL IN 從I/O地址讀出數(shù)據(jù) 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(shù)據(jù) 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(guān)，并且只有在滿足所列條件時(shí)才可以執(zhí)行，所以把它們稱為I/O敏感指令。從表中可見，當(dāng)前特權(quán)級(jí)不在I/O特權(quán)級(jí)外層時(shí)，可以正常執(zhí)行所列的全部I/O敏感指令；當(dāng)特權(quán)級(jí)在I/O特權(quán)級(jí)外層時(shí)，執(zhí)行CLI和STI指令將引起通用保護(hù)異常，而其它四條指令是否能夠被執(zhí)行要根據(jù)訪問(wèn)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(zhí)行，那么將引起出錯(cuò)碼為0的通用保護(hù)異常。 由于每個(gè)任務(wù)使用各自的EFLAGS值和擁有自己的TSS，所以每個(gè)任務(wù)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(shí)模式下總是可執(zhí)行的。 2.I/O許可位圖如果只用IOPL限制I/O指令的執(zhí)行是很不方便的，不能滿足實(shí)際要求需要。因?yàn)檫@樣做會(huì)使得在特權(quán)級(jí)3執(zhí)行的應(yīng)用程序要么可訪問(wèn)所有I/O地址，要么不可訪問(wèn)所有I/O地址。實(shí)際需要與此剛好相反，只允許任務(wù)甲的應(yīng)用程序訪問(wèn)部分I/O地址，只允許任務(wù)乙的應(yīng)用程序訪問(wèn)另一部分I/O地址，以避免任務(wù)甲和任務(wù)乙在訪問(wèn)I/O地址時(shí)發(fā)生沖突，從而避免任務(wù)甲和任務(wù)乙使用使用獨(dú)享設(shè)備時(shí)發(fā)生沖突。 因此，在IOPL的基礎(chǔ)上又采用了I/O許可位圖。I/O許可位圖由二進(jìn)制位串組成。位串中的每一位依次對(duì)應(yīng)一個(gè)I/O地址，位串的第0位對(duì)應(yīng)I/O地址0，位串的第n位對(duì)應(yīng)I/O地址n。如果位串中的第位為0，那么對(duì)應(yīng)的I/O地址m可以由在任何特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序訪問(wèn)；否則對(duì)應(yīng)的I/O地址m只能由在IOPL特權(quán)級(jí)或更內(nèi)層特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序訪問(wèn)。如果在I/O外層特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序訪問(wèn)位串中位值為1的位所對(duì)應(yīng)的I/O地址，那么將引起通用保護(hù)異常。 I/O地址空間按字節(jié)進(jìn)行編址。一條I/O指令最多可涉及四個(gè)I/O地址。在需要根據(jù)I/O位圖決定是否可訪問(wèn)I/O地址的情況下，當(dāng)一條I/O指令涉及多個(gè)I/O地址時(shí)，只有這多個(gè)I/O地址所對(duì)應(yīng)的I/O許可位圖中的位都為0時(shí)，該I/O指令才能被正常執(zhí)行，如果對(duì)應(yīng)位中任一位為1，就會(huì)引起通用保護(hù)異常。 80386支持的I/O地址空間大小是64K，所以構(gòu)成I/O許可位圖的二進(jìn)制位串最大長(zhǎng)度是64K個(gè)位，即位圖的有效部分最大為8K字節(jié)。一個(gè)任務(wù)實(shí)際需要使用的I/O許可位圖大小通常要遠(yuǎn)小于這個(gè)數(shù)目。 當(dāng)前任務(wù)使用的I/O許可位圖存儲(chǔ)在當(dāng)前任務(wù)TSS中低端的64K字節(jié)內(nèi)。I/O許可位圖總以字節(jié)為單位存儲(chǔ)，所以位串所含的位數(shù)總被認(rèn)為是8的倍數(shù)。從前文中所述的TSS格式可見，TSS內(nèi)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(zhǎng)可達(dá)8K字節(jié)，所以開始偏移應(yīng)小于56K，但必須大于等于104，因?yàn)門SS中前104字節(jié)為TSS的固定格式，用于保存任務(wù)的狀態(tài)。 1.I/O訪問(wèn)許可檢查細(xì)節(jié)保護(hù)模式下處理器在執(zhí)行I/O指令時(shí)進(jìn)行許可檢查的細(xì)節(jié)如下所示。 (1)若CPL<=IOPL，則直接轉(zhuǎn)步驟(8)；(2)取得I/O位圖開始偏移；(3)計(jì)算I/O地址對(duì)應(yīng)位所在字節(jié)在I/O許可位圖內(nèi)的偏移；(4)計(jì)算位偏移以形成屏蔽碼值，即計(jì)算I/O地址對(duì)應(yīng)位在字節(jié)中的第幾位；(5)把字節(jié)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(chǎn)生出錯(cuò)碼為0的通用保護(hù)故障；(6)若不越界，則從位圖中讀對(duì)應(yīng)字節(jié)及下一個(gè)字節(jié)；(7)把讀出的兩個(gè)字節(jié)與屏蔽碼進(jìn)行與運(yùn)算，若結(jié)果不為0表示檢查未通過(guò)，則產(chǎn)生出錯(cuò)碼為0的通用保護(hù)故障；(8)進(jìn)行I/O訪問(wèn)。設(shè)某一任務(wù)的TSS段如下： TSSSEG SEGMENT PARA USE16 TSS <> ;TSS低端固定格式部分 DB 8 DUP(0) ;對(duì)應(yīng)I/O端口00H—3FH DB 10000000B ;對(duì)應(yīng)I/O端口40H—47H DB 01100000B ;對(duì)用I/O端口48H—4FH DB 8182 DUP(0ffH) ;對(duì)應(yīng)I/O端口50H—0FFFFH DB 0FFH ;位圖結(jié)束字節(jié)TSSLen = $TSSSEG ENDS 再假設(shè)IOPL=1，CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常執(zhí)行，有些會(huì)引起通用保護(hù)異常： in al,21h ;(1)正常執(zhí)行 in al,47h ;(2)引起異常 out 20h,al ;(3)正常實(shí)行 out 4eh,al ;(4)引起異常 in al,20h ;(5)正常執(zhí)行 out 20h,eax ;(6)正常執(zhí)行 out 4ch,ax ;(7)引起異常 in ax,46h ;(8)引起異常 in eax,42h ;(9)正常執(zhí)行 由上述I/O許可檢查的細(xì)節(jié)可見，不論是否必要，當(dāng)進(jìn)行許可位檢查時(shí)，80386總是從I/O許可位圖中讀取兩個(gè)字節(jié)。目的是為了盡快地執(zhí)行I/O許可檢查。一方面，常常要讀取I/O許可位圖的兩個(gè)字節(jié)。例如，上面的第(8)條指令要對(duì)I/O位圖中的兩個(gè)位進(jìn)行檢查，其低位是某個(gè)字節(jié)的最高位，高位是下一個(gè)字節(jié)的最低位。可見即使只要檢查兩個(gè)位，也可能需要讀取兩個(gè)字節(jié)。另一方面，最多檢查四個(gè)連續(xù)的位，即最多也只需讀取兩個(gè)字節(jié)。所以每次要讀取兩個(gè)字節(jié)。這也是在判別是否越界時(shí)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(jié)時(shí)產(chǎn)生越界，必須在I/O許可位圖的最后填加一個(gè)全1的字節(jié)，即0FFH。此全1的字節(jié)應(yīng)填加在最后一個(gè)位圖字節(jié)之后，TSS界限范圍之前，即讓填加的全1字節(jié)在TSS界限之內(nèi)。 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(dāng)TSS的界限大于I/O許可位圖開始偏移加8K時(shí)，I/O許可位圖的有效部分就有8K字節(jié)，I/O許可檢查全部根據(jù)全部根據(jù)該位圖進(jìn)行。當(dāng)TSS的界限不大于I/O許可位圖開始偏移加8K時(shí)，I/O許可位圖有效部分就不到8K字節(jié)，于是對(duì)較小I/O地址訪問(wèn)的許可檢查根據(jù)位圖進(jìn)行，而對(duì)較大I/O地址訪問(wèn)的許可檢查總被認(rèn)為不可訪問(wèn)而引起通用保護(hù)故障。因?yàn)檫@時(shí)會(huì)發(fā)生字節(jié)越界而引起通用保護(hù)異常，所以在這種情況下，可認(rèn)為不足的I/O許可位圖的高端部分全為1。利用這個(gè)特點(diǎn)，可大大節(jié)約TSS中I/O許可位圖占用的存儲(chǔ)單元，也就大大減小了TSS段的長(zhǎng)度。 <二>重要標(biāo)志保護(hù)輸入輸出的保護(hù)與存儲(chǔ)在標(biāo)志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相關(guān)，顯然不能允許隨便地改變IOPL，否則就不能有效地實(shí)現(xiàn)輸入輸出保護(hù)。類似地，對(duì)EFLAGS中的IF位也必須加以保護(hù)，否則CLI和STI作為敏感指令對(duì)待是無(wú)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(duì)EFLAGS中的這三個(gè)字段的處理比較特殊，只有在較高特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序才能執(zhí)行IRET、POPF、CLI和STI等指令改變它們。下表列出了不同特權(quán)級(jí)下對(duì)這三個(gè)字段的處理情況。 不同特權(quán)級(jí)對(duì)標(biāo)志寄存器特殊字段的處理 特權(quán)級(jí) VM標(biāo)志字段 IOPL標(biāo)志字段 IF標(biāo)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(quán)級(jí)0執(zhí)行的程序才可以修改IOPL位及VM位；只能由相對(duì)于IOPL同級(jí)或更內(nèi)層特權(quán)級(jí)執(zhí)行的程序才可以修改IF位。與CLI和STI指令不同，在特權(quán)級(jí)不滿足上述條件的情況下，當(dāng)執(zhí)行POPF指令和IRET指令時(shí)，如果試圖修改這些字段中的任何一個(gè)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(biāo)志中的VM位總為0。 <三>演示輸入輸出保護(hù)的實(shí)例(實(shí)例九)下面給出一個(gè)用于演示輸入輸出保護(hù)的實(shí)例。演示內(nèi)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(quán)指令引起的異常；使用段間調(diào)用指令CALL通過(guò)任務(wù)門調(diào)用任務(wù)，實(shí)現(xiàn)任務(wù)嵌套。 1.演示步驟實(shí)例演示的內(nèi)容比較豐富，具體演示步驟如下：(1)在實(shí)模式下做必要準(zhǔn)備后，切換到保護(hù)模式；(2)進(jìn)入保護(hù)模式的臨時(shí)代碼段后，把演示任務(wù)的TSS段描述符裝入TR，并設(shè)置演示任務(wù)的堆棧；(3)進(jìn)入演示代碼段，演示代碼段的特權(quán)級(jí)是0；(4)通過(guò)任務(wù)門調(diào)用測(cè)試任務(wù)1。測(cè)試任務(wù)1能夠順利進(jìn)行；(5)通過(guò)任務(wù)門調(diào)用測(cè)試任務(wù)2。測(cè)試任務(wù)2演示由于違反I/O許可位圖規(guī)定而導(dǎo)致通用保護(hù)異常；(6)通過(guò)任務(wù)門調(diào)用測(cè)試任務(wù)3。測(cè)試任務(wù)3演示I/O敏感指令如何引起通用保護(hù)異常；(7)通過(guò)任務(wù)門調(diào)用測(cè)試任務(wù)4。測(cè)試任務(wù)4演示特權(quán)指令如何引起通用保護(hù)異常；(8)從演示代碼轉(zhuǎn)臨時(shí)代碼，準(zhǔn)備返回實(shí)模式；(9)返回實(shí)模式，并作結(jié)束處理。
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本文主要介紹Cyclone V FPGA的一個(gè)很明顯的特性，也可以說(shuō)是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)，即：采用低功耗28nm FPGA減少總系統(tǒng)成本
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Arria V系列 FPGA芯片基本描述 （1）28nm FPGA，在成本、功耗和性能上達(dá)到均衡； （2）包括低功耗6G和10G串行收發(fā)器； （3）總功耗比6G Arria II FPGA低40%； （4）豐富的硬核IP模塊，提高了集成度 （5）目前市場(chǎng)上支持10.3125Gbps收發(fā)器技術(shù)、功耗最低的中端FPGA。
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