基于多点网络的水厂自动监控系统设计Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works刘 美 俊(湖南工程学院，湘潭411101)摘要针对水厂工作水泵多、现场离控制站距离远的特点，提出了一种基于MPI多点网络的自动监控系统的设计方法，分析了系统的工作原理，介绍了系统中数据的采集与处理、主站与从站的通信原理以及系统软件的设计。由于这种系统的主、从站PLC之间采用MPI网络通信，具有运行可靠、性能价格比高的特点，所以适用于中小规模水厂的分布式监控场合。关键词多点网络主站从站监控系统Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ，manyp umpsin o perationa ndth ep umps， farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is， suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem 自来 水 厂 的自动控制系统一般分为两大部分，一对组态硬件要求较高，投资较大。相对而言，MPI网是水源地深水泵的工作控制，一是水厂区变频恒压供络速度可达187.5 M bps，通过一级中继器传输距离可水控制，两部分的实际距离通常都比较远。某厂水源达Ikm 。根据水厂的具体情况，确定以MPI方式组地有3台深井泵给水厂区的蓄水池供水。水厂区的成网络，主站PLC为S7-300系列的CPU3121FM，从任务是对水池的水进行消毒处理后，通过加压泵向管站为S7-200系列的CPU222。这样既满足了系统要路恒压供水。选用Siemens公司的S7系列可编程控求，又相对于Profibus网络节省了三分之一的成本，制器(PLC)和上位机组成实时数据采集和监控系统， 这种分布式监控系统具有较高的性能价格比。系统对深水泵进行远程控制，对供水泵采用变频器进行恒中PLC的物理层采用RS - 485接口，网络延伸选用压控制以保证整个水厂的电机设备安全、可靠地运带防雷保护的中继器，使系统的安全运行得到了保行。证。MPI网络的拓扑结构如图1所示。1 多点网络(NWI)监控系统的组成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多点网络与Profibus现场总线网络两种组网方式。Profibus现场总线的应用目前较为普遍，通用性较好，它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA组成。Profibus - DP型用于分散外设间的数据传输，传输速率为9.6kbps一12Mbps，主要用于现场控制器与分散1/0之间的通信，可满足交直流调速系统快速响应的时间要求，特别适合于加工自动化领域的应用;Profibus - FMS主要解决车间级通信问题，完成中等传输速度的循环或非循环数据交换任务，适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理层和数据链路层，适用于过程自动化的总线类型。
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RS-232-C 是PC 机常用的串行接口,由于信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。本产品(转接器),可以实现任意电平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的无源电平转接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口？采用RS-232-C 接口有何特点？传输电缆长度如何考虑？答： 计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。 在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同 的设备可以方便地连接起来进行通讯。 RS-232-C接口（又称 EIA RS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970 年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、 调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25 个脚的 DB25 连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。(1) 接口的信号内容实际上RS-232-C 的25 条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中一般只使用3-9 条引线。(2) 接口的电气特性 在RS-232-C 中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1”，-5— -15V；逻辑“0” +5— +15V 。噪声容限为2V。即 要求接收器能识别低至+3V 的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号 作为逻辑“1”(3) 接口的物理结构 RS-232-C 接口连接器一般使用型号为DB-25 的25 芯插头座,通常插头在DCE 端,插座在DTE端. 一些设备与PC 机连接的RS-232-C 接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。所以采用DB-9 的9 芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。(4) 传输电缆长度由RS-232C 标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50 英尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50 英尺，美国DEC 公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。其中1 号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723 内有三对双绞线，每对由22# AWG 组成，其外覆以屏蔽网。2 号电缆为不带屏蔽的电缆。 2. 什么是RS-485 接口？它比RS-232-C 接口相比有何特点？答： 由于RS-232-C 接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：（1） 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。（2） 传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。（3） 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式， 这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。（4） 传输距离有限，最大传输距离标准值为50 英尺，实际上也只能 用在50 米左右。针对RS-232-C 的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485 就是其中之一，它具有以下特点：1. RS-485 的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2—6） V 表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2—6）V 表示。接口信号电平比RS-232-C 降低了，就不易损坏接口电路的芯片， 且该电平与TTL 电平兼容，可方便与TTL 电路连接。2. RS-485 的数据最高传输速率为10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。4. RS-485 接口的最大传输距离标准值为4000 英尺，实际上可达 3000 米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1 个收发器， 即单站能力。而RS-485 接口在总线上是允许连接多达128 个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485 接口方便地建立起设备网络。因RS-485 接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。 因为RS485 接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 RS485 接口连接器采用DB-9 的9 芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485 采用DB-9（针）。3. 采用RS485 接口时，传输电缆的长度如何考虑？答： 在使用RS485 接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个 长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG 铜芯双绞电话电缆（线 径为0.51mm），线间旁路电容为52.5PF/M，终端负载电阻为100 欧 时所得出。（曲线引自GB11014-89 附录A）。由图中可知，当数据信 号速率降低到90Kbit/S 以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV 时， 则电缆长度被限制在1200M。实际上，图中的曲线是很保守的，在实 用时是完全可以取得比它大的电缆长度。 当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例 如：当数据信号速率为600Kbit/S 时，采用24AWG 电缆，由图可知最 大电缆长度是200m，若采用19AWG 电缆（线径为0。91mm）则电缆长 度将可以大于200m； 若采用28AWG 电缆（线径为0。32mm）则电缆 长度只能小于200m。
上传时间： 2013-10-11
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1 概述由于在某些通讯设计应用中，需要扩展更多的串口数量，比如车床监控、纺织仪器检测和网状连接的数据采集等应用。为此成都国腾微电子有限公司推出的GM814x 可以满足多个同类产品的并联扩展，并且能简单的实现电路连接和程序控制，主MCU 可以识别数据的来源和指定和某个GM814x 通信。2 应用说明2.1 CS 与SPI 的数据通信GM814x 的CS（片选）引脚可用于控制SPI 总线时钟有效性，CS 低电平有效，内部下拉。CS 有效时，允许芯片的时钟接收和数据收发；无效时，SCLK、DIN 和DOUT 均为高阻状态，GM814x 不响应SPI 上的数据收发，但能正常收发子串口数据和产生相应中断。2.2 应用建议当使用GM814x 的应用需要扩展4 个以上的串口数量时，就需要使用2 片以上的GM814x。扩展的方式也有多种。方式一：将多个GM814x 的SPI 接口接在主MCU 的SPI 总线上，然后将所有GM814x 的中断进行线与后连接到MCU 的IRQ 上，同时将各GM814x 的IRQ 输出又连接到MCU的IO，以便MCU响应中断后检测是具体哪一个GM814x 输出的中断，然后再拉低对应的CS，拉高其它GM814x的CS，并执行通信操作。方式二：如果扩展的GM814x 数量较多，采用上述扩展方式可能会占用MCU较多的IO 资源，则可以将GM814x 的中断输出连接到具有OC 输出的与门芯片上，再输出到MCU 的中断输入。同时又将所有的GM814x 的中断输出进行编码输入到MCU，以供其判断产生中断的是哪一个GM814x。方式三：将所有GM814x 的中断输出连接到优先编码器进行编码输出，同时编码器也能输出低电平信号给MCU 作为中断响应。MCU 检测编码数据以获知产生中断的GM814x，然后进行数据通信处理。这种方式电路最简单，占用MCU 的IO 资源也最少。 举例：使用MCS51 单片机扩展8 片GM814x。本电路中，采用了上述提到的第三种扩展方式。通过普通的MCS51 单片机扩展最多8 片GM814x，可扩展最多32 个标准串口。为了节省MCU的IO 资源，电路中增加了一片8-3 线优先编码器74LS348 和一片3-8 线译码器74HC138。8 片GM814x 的IRQ 中断通过一片74LS348 输出中断源向量，同时产生GS 低电平信号到MCS51 的外部中断0 上，MCS51 响应中断后，可查询A0~A2 的值确定产生中断的GM814x，然后MCU 使能74HC138，输出对应的ABC 信号选中产生IRQ 信号的GM814x，再进行SPI 总线上的数据通信。 示例程序：本示例程序使用C 语言描述，仅供参考。 由于74LS348 是优先编码器，多个中断同时产生的时候，74LS348 的编码只会指示输入编号上最高的IRQ，MCU 无法直接获知是否其它的GM814x 也产生了中断。同时GM814x 在自己的中断申请后，数据传输到第8bit 时会自动清除，所以数据接收完后如果MCU 的中断引脚仍然为低，则表示还有其它GM814x 的中断申请，故必须在处理完当前中断后继续查询新的中断向量。这就是上述示例程序中while 循环的目的。 以上应用建议仅供设计者参考，不代表最终实现方式，更可靠和实际的实现方式可由设计者根据自己的实际情况确定。l 示例中的数据、参数和标志字命名不代表实际产品的特性，请参考实际产品的数据手册来获取你所需要的数据。
上传时间： 2013-10-26
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这是一本关于Intel 80C51 以及广大的51 系列单片机的书这本书介绍给读者一些新的技术使你的8051 工程和开发过程变得简单请注意这本书的目的可不是教你各种8051 嵌入式系统的解决方法为使问题讨论更加清晰在适当的地方给出了程序代码我们以讨论项目的方法来说明每章碰到的问题所有的代码都可在附带的光盘上找到你必须熟系C 和8051 汇编因为本书不是一本C 和汇编的指导书你可以买到不少关于ANSI C 的书最佳选择当然是Intel的数据书可从你的芯片供应商处免费索取和随编译工具附送的手册附送光盘中有我为这本书编写和收集的程序这些程序已经通过测试这并不意味着你可以随时把这些程序加到你的应用系统或工程中有些地方必须首先经过修改才能结合到你的程序中这本书将教你充分使用你的工具如果你只有8051 的汇编程序你也可以学习该书和使用这些例子但是你必须把C 语言的程序装入你的汇编程序中这对懂得C 语言和8051汇编程序指令的人来说并不是一件困难的事如果你有C 编译器的话那恭喜你使用C 语言进行开发是一个好的决定你会发现使用C 进行开发将使你的工程开发和维护的时间大大减少如果你已经拥有Keil C51 那你已经选择了一个非常好的开发工具我发现Keil 软件包能够提供最好的支持本书支持Keil C 的扩展如果你有其它的开发工具像Archimedes 和Avocet 这本书也能很好地为你服务但你必须根据你所用的开发工具改变一些Keil 的特殊指令在书的一些地方有硬件图实例程序在这些硬件上运行这些图绘制地不是很详细主要是方框图但足以使读者明白软件和硬件之间的接口读者应该把这本书看成工具书而不是用来学习各种系统设计通过本书你可以了解给定一定的硬件和软件设计之后8051 的各种性能希望你能从本书中获取灵感并有助于你的设计使你豁然开朗当然我希望你也能够从本书中学到有用的知识使之能够提升你的设计 8051 系列微处理器基于简化的嵌入式控制系统结构被广泛应用于从军事到自动控制再到PC 机上的键盘上的各种应用系统上仅次于Motorola 68HC11 在 8 位微控制器市场上的销量很多制造商都可提供8051 系列单片机像Intel Philips Siemens 等这些制造商给51 系列单片机加入了大量的性能和外部功能像I2C 总线接口模拟量到数字量的转换看门狗PWM 输出等不少芯片的工作频率达到40M 工作电压下降到1.5V 基于一个内核的这些功能使得8051 单片机很适合作为厂家产品的基本构架它能够运行各种程序而且开发者只需要学习这一个平台8051 系列的基本结构如下1 一个8 位算术逻辑单元2 32 个I/O 口4 组8 位端口可单独寻址3 两个16 位定时计数器4 全双工串行通信5 6 个中断源两个中断优先级6 128 字节内置RAM7 独立的64K 字节可寻址数据和代码区每个8051 处理周期包括12 个振荡周期每12 个振荡周期用来完成一项操作如取指令和计算指令执行时间可把时钟频率除以12 取倒数然后指令执行所须的周期数因此如果你的系统时钟是11.059MHz 除以12 后就得到了每秒执行的指令个数为921583条指令取倒数将得到每条指令所须的时间1.085ms
上传时间： 2013-11-09
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I2C总线高频头控制程序(Keil C51程序 基于芯片TSA5522系列) /*I2C总线高频头控制Keil C51程序(PLL芯片为TSA5522系列) *///--------------------------------------------------------------------------//// 源程序大公开 //// (c) Copyright 2001－2003 xuwenjun //// All Rights Reserved //// V1.00 ////--------------------------------------------------------------------------////标 题: I2C总线高频头控制程序(PLL芯片为TSA5522系列) ////文件名: xwj_fi1256.c ////版 本: V1.00 ////修改人: 徐文军 E-mail:xuwenjun@21cn.com ////日 期: 06-02-26 首次公开 ////描 述: I2C总线高频头控制程序(PLL芯片为TSA5522系列) ////声 明: //// 以下代码仅免费提供给学习用途，但引用或修改后必须在文件中声明出处. //// 如用于商业用途请与作者联系. E-mail:xuwenjun@21cn.com //// 有问题请mailto xuwenjun@21cn.com 欢迎与我交流! ////--------------------------------------------------------------------------////老版本: 无 老版本文件名: ////创建人: 徐文军 E-mail:xuwenjun@21cn.com ////日 期: 06-02-26 ////描 述: ////--------------------------------------------------------------------------// /* 频率单位为KHz */#define FUENCY 38900 /* 中频频率 */#define PLLdataH(f) ((f+FUENCY)*16/1000/256) /* 频率数据高 第1字节*/#define PLLdataL(f) ((f+FUENCY)*16/1000%256) /* 频率数据低 第2字节*/#define PLLCON1 0x8e /* 控制字1 第3字节*/ /* 控制字2 第4字节*/#define PLLCON2(f) (((f)<(168000))?(0xa0):(((f)<(450000))?(0x90):(0x30)))#define PLLdata3(fchan) PLLdataH (fchan),PLLdataL (fchan),PLLCON2 (fchan)
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基于半导体集成技术的突飞猛进的发展各种类型的单片机正日新月异的涌向市场为单片机技术的应用人员提供了极大的方便INTEL公司在MCS48系列的基础上推出高性能的MCS51系列八位单片机而今三十二位单片机又以其强大的片内功能提供给应用者无论是那一种位数的单片机也无论是那一种系列的单片机都为新产品的开发应用系统的研制智能控制器的研究高新技术的应用创造了极其有力的硬件环境当前可以说由于世界各生产厂家生产通用型以及衍生出的五花八门的系列及型号的单片机使其单片机技术的应用已达到了无孔不入的地步当初面向工业控制功能的单片机现已远远超出了原设计者的想像然而占全球单片机销量60%65%左右的八位单片机仍是当前应用的主流就国内应用实践而言使用单片机数量最大的是八位单片机应用范围最广的是八位单片机八位单片机仍具有时代的魅力INTEL公司推出的高性能MCS51系列八位单片机一投入市场里很快被使用者所欢迎随着时间的推移世界各生产单片机的公司看好MCS51系列八位单片机的强劲趋势在八位单片机的设计上纷纷向51系列八位单片机内核靠拢PHILIPS公司首先购买了8051内核的使用权并在此基础上增加具有自身特点的I2C总线PHILIPS公司并推出一系列高性能具有快闪存储器的标准的80C51派生型八位机单片机很方便的多次在线编程为用户带来极大方便ATMEL公司通过技术交换取得了80C31内核的使用权生产出AT89C系列单片机SIEMENS公司SABC5系列八位单片机C500CPU与80C51完全兼容台湾WINBOND公司生产的W78系列八位单片机南韩LG半导体公司生产GMS90/97系列八位单片机也都与标准的8051兼容由北京集成电路设计中心设计的BT/AT89C51也与MCS51系列八位单片机在指令系统和引脚上完全兼容总部位于美国德克萨斯州的美国Cygnal公司是1999年3月成立的一家新兴的半导体公司公司专业从事混合信号片上系统单片机的设计与制造公司看好了八位单片机的市场前景至目前更新了原51单片机结构设计了具有自主产权的CIP-51内核使得51单片机焕发了新的生命力其运行速度高达每秒25MIPS现已设计并为市场提供了29个品种的C8051F系列片上系统单片机预计今年年内还将完成20多个新的片上系统单片机的设计经过3年的稳步发展已成长为半导体业界一颗耀眼的新星Cygnal C8051F系列单片机由沈阳新华龙电子有限公司于2001年引进中国大陆并于11月2001嵌入式系统及单片机国际学术交流会暨产品展示会上首次亮相受到与会者的极大关注
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单片机原理与应用《课程简介》：单片机已成为电子系统中进行数据采集、信息处理、通信联络和实施控制的重要器件。通常利用单片机技术在各种系统、仪器设备或装置中，形成嵌入式智能系统或子系统。因此，单片机技术是电类专业特别是电子信息类学生必须具备的基本功。本课程以51系列单片机为模型，主要向学生介绍单片机的基本结构、工作原理、指令系统与程序设计、系统扩展与工程应用。作为微机原理与接口技术的后续课程，本课程强调实践环节，侧重系统构成与应用设计。力求通过实践环节，软、硬结合，培养初步的单片机开发能力，并使其前导课程讲授的基本概念得到综合与深化。由于课时的限制，综合性的应用设计安排在后续课程《微机应用系统设计》中进行。 课 程 内 容：第一章 单片微型计算机概述单片机的发展与应用 MCS-51系列单片机简介第二章 MCS-51系列单片机结构MCS-51单片机基本结构 CPU 时序简介 存储器空间结构 片内RAM与SFR时钟电路与复位电路 并行I/O口与总线扩展第三章 MCS-51单片机指令系统指令系统简介数据传送指令 数据处理指令 位处理指令 程序控制指令汇编语言程序设计方法 程序调试的常用方法第四章 SCB-I 单片单板机SCB-I 单片单板机结构简介 监控系统简介SCB-I 单片单板机的基本操作 第五章 单片机常用接口电路的软、硬件设计LED显示接口电路与应用编程键盘接口电路与应用编程计数器/定时器工作原理及其应用编程MCS-51中断系统及其应用编程8255扩展并行接口及其应用编程串行通信接口及其应用编程A/D与D/A转换接口及其应用编程*第六章 单片机应用系统设计举例第七章 单片机开发工具简介* 加“*”为选讲内容教学要求：1、 了解单片机的一般性概念及单片机技术的发展。2、 掌握51系列单片机的基本结构与工作原理。3、 掌握51系列单片机的指令系统与程序设计的基本方法。4、 以单片单板机为样板，掌握51系列单片机的系统扩展设计。5、 通过实验，掌握单片机常用接口电路的软硬件设计及其应用。6、 以上为本课程的基本要求。作为提高要求，对有能力、有兴趣的学生，若能较快地完成基本实验，可在规定课时内安排有一定难度的综合性实验，以提高其应用设计的能力。 课时安排和考核方式：1、 讲课40学时，实验20学时，课内外学时比 1:2 ；（实验从第七周开始，7个基本实验，选做1个综合实验）2、 考核方式平时考查 20实验考核 40（含实验过程、实验验收与实验报告）期末笔试 40参考书：《MCS-51单片机应用设计》 张毅刚 等编 哈尔滨工业大学出版社《MCS-51系列单片机原理及应用》 孙涵芳 徐爱卿 编著 北京航空航天大学出版社《单片微机与测控技术》 赵秀菊 等编 东南大学出版社《单片微型机原理、应用与实验》 张友德 等编 复旦大学出版社 《单片机实验》 肖璋 雷兆宜 编 暨南大学讲义
上传时间： 2014-01-08
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1 序言1.1 版本1.0-19921992 I2C 总线规范的这个版本有以下的修正• 删除了用软件编程从机地址的内容因为实现这个功能相当复杂而且不被使用• 删除了低速模式实际上这个模式是整个I2C 总线规范的子集不需要明确地详细说明• 增加了快速模式它将位速率增加4 倍到达400kbit/s 快速模式器件都向下兼容即它们可以在0~100kbit/s 的I2C 总线系统中使用• 增加了10 位寻址允许1024 个额外的从机地址• 快速模式器件的斜率控制和输入滤波改善了EMC 性能注意100kbit/s 的I2C 总线系统或100kbit/s 器件都没有改变1.2 版本2.0-1998I2C 总线实际上已经成为一个国际标准在超过100 种不同的IC 上实现而且得到超过50 家公司的许可但是现在的很多应用要求总线速度更高电源电压更低这个更新版的I2C 总线规范满足这些要求而且有以下的修正• 增加了高速模式Hs 模式它将位速率增加到3.4Mbit/s Hs 模式的器件可以和I2C 总线系统中快速和标准模式器件混合使用位速率从0~3.4Mbit/s• 电源电压是2V 或更低的器件的低输出电平和滞后被调整到符合噪声容限的要求而且保持和电源电压更高的器件兼容• 快速模式输出级的0.6V 6mA 要求被删除• 新器件的固定输入电平被总线电压相关的电平代替• 增加了双向电平转换器的应用信息
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1 /**————————————————————2 〖说明〗I2C总线驱动程序(用两个普通IO模拟I2C总线)3 包括100Khz(T=10us)的标准模式(慢速模式)选择，4 和400Khz(T=2.5us)的快速模式选择，5 默认11.0592Mhz的晶振。6 〖文件〗PCF8563T.C ﹫2001/11/2 77 〖作者〗龙啸九天 c51@yeah.net http://www.c51bbs.co /8 〖修改〗修改建议请到论坛公布 http://www.c51bbs.co m9 〖版本〗V1.00A Build 080310 —————————————————————*/1112 #ifndef SDA13 #define SDA P0_014 #define SCL P0_115 #endif1617 extern uchar SystemError;1819 #define uchar unsigned char20 #define uint unsigned int21 #define Byte unsigned char22 #define Word unsigned int23 #define bool bit24 #define true 125 #define false 02627 #define SomeNOP(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();2829 /**--------------------------------------------------------------------------------30 调用方式：void I2CStart(void) ﹫2001/07/0 431 函数说明：私有函数，I2C专用32 ---------------------------------------------------------------------------------*/33 void I2CStart(void)34 {35 EA=0;36 SDA=1; SCL=1; SomeNOP();//INI37 SDA=0; SomeNOP(); //START38 SCL=0;39 }4041 /**--------------------------------------------------------------------------------42 调用方式：void I2CStop(void) ﹫2001/07/0 443 函数说明：私有函数，I2C专用44 ---------------------------------------------------------------------------------*/45 void I2CStop(void)46 {47 SCL=0; SDA=0; SomeNOP(); //INI48 SCL=1; SomeNOP(); SDA=1; //STOP49 EA=1;50 }5152 /**--------------------------------------------------------------------------------53 调用方式：bit I2CAck(void) ﹫2001/07/0 454 函数说明：私有函数，I2C专用，等待从器件接收方的应答55 ---------------------------------------------------------------------------------*/56 bool WaitAck(void)57 {58 uchar errtime=255;//因故障接收方无ACK，超时值为255。59 SDA=1;SomeNOP();60 SCL=1;SomeNOP();61 while(SDA) {errtime--; if (!errtime) {I2CStop();SystemError=0x11;return false;}}62 SCL=0;63 return true;
上传时间： 2014-04-11
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PIC系列单片机手册 第1 章 简介 1-1简介 ................................................................................................................................................................. 1-2本手册的宗旨 ................................................................................................................................................... 1-3器件结构 .......................................................................................................................................................... 1-4开发支持 .......................................................................................................................................................... 1-6器件种类 .......................................................................................................................................................... 1-7格式和符号的约定 ......................................................................................................................................... 1-12相关文档 ........................................................................................................................................................ 1-14相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 1-17版本历史 ........................................................................................................................................................ 1-18第2 章 振荡器 2-1简介 ................................................................................................................................................................. 2-2振荡器配置 ...................................................................................................................................................... 2-2晶体振荡器 / 陶瓷谐振器 ................................................................................................................................. 2-4外部RC 振荡器 ............................................................................................................................................. 2-124MHz 内部 RC 振荡器 ................................................................................................................................... 2-13休眠模式对片内振荡器的影响 ........................................................................................................................ 2-17器件复位对片内振荡器的影响 ........................................................................................................................ 2-17设计技巧 ........................................................................................................................................................ 2-18相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 2-19版本历史 ........................................................................................................................................................ 2-20第3 章 复位 3-1简介 ................................................................................................................................................................. 3-2上电复位、上电延时定时器、 起振定时器、欠压复位和奇偶校验错误复位 ...................................................... 3-4寄存器和状态位的值 ...................................................................................................................................... 3-10设计技巧 ........................................................................................................................................................ 3-16相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 3-17版本历史 ........................................................................................................................................................ 3-18 第4 章 架构 4-1简介 ................................................................................................................................................................. 4-2时序图/ 指令周期 ............................................................................................................................................ 4-5指令流/ 流水线 ................................................................................................................................................ 4-6I/O 端口描述 .................................................................................................................................................... 4-7设计技巧 ........................................................................................................................................................ 4-12相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 4-13版本历史 ........................................................................................................................................................ 4-14 第5 章 CPU 和ALU 5-1简介 ................................................................................................................................................................. 5-2指令的一般格式 ............................................................................................................................................... 5-4中央处理单元（CPU） .................................................................................................................................... 5-4指令时钟 .......................................................................................................................................................... 5-4算术逻辑单元（ALU） .................................................................................................................................... 5-5状态寄存器 ...................................................................................................................................................... 5-6OPTION_REG 寄存器 ..................................................................................................................................... 5-8电源控制寄存器 ............................................................................................................................................... 5-9设计技巧 ........................................................................................................................................................ 5-10相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 5-11版本历史 ........................................................................................................................................................ 5-12第6 章 存储器构成 6-1简介 ................................................................................................................................................................. 6-2程序存储器构成 ............................................................................................................................................... 6-2数据存储器构成 ............................................................................................................................................... 6-8初始化 ........................................................................................................................................................... 6-14设计技巧 ........................................................................................................................................................ 6-16相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 6-17版本历史 ........................................................................................................................................................ 6-18第7 章 数据EEPROM 7-1简介 ................................................................................................................................................................. 7-2控制寄存器 ...................................................................................................................................................... 7-3EEADR ............................................................................................................................................................ 7-4EECON1 和EECON2 寄存器 .......................................................................................................................... 7-4从EEPROM 数据存储器中读数据 .................................................................................................................... 7-5向EEPROM 数据存储器中写数据 .................................................................................................................... 7-5写校验 ............................................................................................................................................................. 7-6误写操作保护 ................................................................................................................................................... 7-7代码保护配置下的数据EEPROM 操作 ............................................................................................................. 7-7初始化 ............................................................................................................................................................. 7-7设计技巧 .......................................................................................................................................................... 7-8相关应用笔记 ................................................................................................................................................... 7-9版本历史 ........................................................................................................................................................ 7-10第8 章 中断 8-1简介 ................................................................................................................................................................. 8-2控制寄存器 ...................................................................................................................................................... 8-5中断响应延时 ................................................................................................................................................. 8-10INT 和外部中断 .............................................................................................................................................. 8-10中断的现场保护 ............................................................................................................................................. 8-11初始化 ........................................................................................................................................................... 8-14设计技巧 ........................................................................................................................................................ 8-16相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 8-17版本历史 ........................................................................................................................................................ 8-18第9 章 I/O 端口 9-1简介 ................................................................................................................................................................. 9-2PORTA 和TRISA 寄存器 ................................................................................................................................ 9-4PORTB 和TRISB 寄存器 ................................................................................................................................ 9-6PORTC 和TRISC 寄存器 ................................................................................................................................ 9-8PORTD 和TRISD 寄存器 ................................................................................................................................ 9-9PORTE 和TRISE 寄存器 ............................................................................................................................... 9-10PORTF 和 TRISF 寄存器 ............................................................................................................................... 9-11PORTG 和TRISG 寄存器 .............................................................................................................................. 9-12GPIO 和TRISGP 寄存器 ............................................................................................................................... 9-13I/O 编程注意事项 ........................................................................................................................................... 9-14初始化 ........................................................................................................................................................... 9-16设计技巧 ........................................................................................................................................................ 9-17相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 9-19版本历史 ........................................................................................................................................................ 9-20第10 章 并行从动端口 10-1简介 ............................................................................................................................................................... 10-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 10-3操作 ............................................................................................................................................................... 10-4休眠模式下的操作 ......................................................................................................................................... 10-5复位的影响 .................................................................................................................................................... 10-5PSP 波形 ....................................................................................................................................................... 10-5设计技巧 ........................................................................................................................................................ 10-6相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 10-7版本历史 ........................................................................................................................................................ 10-8 第11 章 TIMER0 11-1简介 ............................................................................................................................................................... 11-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 11-3操作 ............................................................................................................................................................... 11-4TMR0 中断 .................................................................................................................................................... 11-5Timer0 外部时钟的使用 ................................................................................................................................. 11-6TMR0 的预分频器 ......................................................................................................................................... 11-7设计技巧 ...................................................................................................................................................... 11-10相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 11-11版本历史 ...................................................................................................................................................... 11-12第12 章 TIMER1 12-1简介 ............................................................................................................................................................... 12-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 12-3Timer1 工作在定时器模式 ..............................................................................................................................12-4Timer1 工作在同步计数器模式 ....................................................................................................................... 12-4Timer1 工作在异步计数器模式 ....................................................................................................................... 12-5Timer1 振荡器 ............................................................................................................................................... 12-7休眠操作 ........................................................................................................................................................ 12-9用CCP 触发器的输出将Timer1 复位 ............................................................................................................. 12-9Timer1 寄存器（TMR1H:TMR1L）的复位 .................................................................................................... 12-9Timer1 预分频器 ............................................................................................................................................ 12-9初始化 ......................................................................................................................................................... 12-10设计技巧 ...................................................................................................................................................... 12-12相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 12-13版本历史 ...................................................................................................................................................... 12-14第13 章 TIMER2 13-1简介 ............................................................................................................................................................... 13-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 13-3定时器时钟源 ................................................................................................................................................. 13-4定时器TMR2 和PR2 周期寄存器 .................................................................................................................. 13-4TMR2 匹配输出 ............................................................................................................................................. 13-4将Timer2 的预分频器和后分频器清零 ........................................................................................................... 13-4休眠操作 ........................................................................................................................................................ 13-4初始化 ........................................................................................................................................................... 13-5设计技巧 ........................................................................................................................................................ 13-6相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 13-7版本历史 ........................................................................................................................................................ 13-8第14 章 比较/ 捕捉/ 脉宽调制(CCP) 14-1简介 ............................................................................................................................................................... 14-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 14-3捕捉模式 ........................................................................................................................................................ 14-4比较模式 ........................................................................................................................................................ 14-6PWM 模式 ..................................................................................................................................................... 14-8初始化 ......................................................................................................................................................... 14-12设计技巧 ...................................................................................................................................................... 14-15相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 14-17版本历史 ...................................................................................................................................................... 14-18第15 章 同步串行口（SSP） 15-1简介 ............................................................................................................................................................... 15-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 15-3SPITM 模式 .................................................................................................................................................... 15-6SSP 模块的I2CTM 操作 ............................................................................................................................... 15-16初始化 ......................................................................................................................................................... 15-26设计技巧 ...................................................................................................................................................... 15-28相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 15-29版本历史 ...................................................................................................................................................... 15-30第16 章 基本同步串行口（BSSP） 16-1简介 ............................................................................................................................................................... 16-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 16-3SPITM 模式 .................................................................................................................................................... 16-6SSP 模块 的I2CTM 操作 ............................................................................................................................... 16-15初始化 ......................................................................................................................................................... 16-23设计技巧 ...................................................................................................................................................... 16-24相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 16-25版本历史 ...................................................................................................................................................... 16-26第17 章 主同步串行口（MSSP） 17-1简介 ............................................................................................................................................................... 17-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 17-4SPITM 模式 .................................................................................................................................................... 17-9SSP 模块的 I2C™ 操作 ............................................................................................................................... 17-18I2CTM 总线的连接注意事项 ........................................................................................................................... 17-56初始化 ......................................................................................................................................................... 17-57设计技巧 ...................................................................................................................................................... 17-58相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 17-59版本历史 ...................................................................................................................................................... 17-60第18 章 USART 18-1简介 ............................................................................................................................................................... 18-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 18-3USART 波特率发生器（BRG） ..................................................................................................................... 18-5USART 异步工作模式 ................................................................................................................................... 18-8USART 同步主控模式 .................................................................................................................................. 18-15USART 同步从动模式 ................................................................................................................................. 18-19初始化 ......................................................................................................................................................... 18-21设计技巧 ...................................................................................................................................................... 18-22相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 18-23版本历史 ...................................................................................................................................................... 18-24第19 章 参考电压模块 19-1简介 ............................................................................................................................................................... 19-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 19-3配置参考电压 ................................................................................................................................................. 19-4参考电压精度 ................................................................................................................................................. 19-5休眠模式下的操作 ......................................................................................................................................... 19-5复位的影响 .................................................................................................................................................... 19-5连接注意事项 ................................................................................................................................................. 19-6初始化 ........................................................................................................................................................... 19-7设计技巧 ........................................................................................................................................................ 19-8相关应用笔记 ................................................................................................................................................. 19-9版本历史 ...................................................................................................................................................... 19-10第20 章 比较器 20-1简介 ............................................................................................................................................................... 20-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 20-3设置比较器模式 ............................................................................................................................................. 20-4比较器工作原理 ............................................................................................................................................. 20-6比较器参考源 ................................................................................................................................................. 20-6比较器的响应时间 ......................................................................................................................................... 20-8比较器输出 .................................................................................................................................................... 20-8比较器中断 .................................................................................................................................................... 20-9休眠状态下比较器的操作 ............................................................................................................................... 20-9复位的影响 .................................................................................................................................................... 20-9模拟输入连接方式注意事项 .......................................................................................................................... 20-10初始化 ......................................................................................................................................................... 20-11设计技巧 ...................................................................................................................................................... 20-12相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 20-13版本历史 ...................................................................................................................................................... 20-14第21 章 8 位A/D 转换器 21-1简介 ............................................................................................................................................................... 21-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 21-3操作 ............................................................................................................................................................... 21-5A/D 采集时间要求 .......................................................................................................................................... 21-6A/D 转换时钟的选择 ...................................................................................................................................... 21-8配置模拟输入端口 ......................................................................................................................................... 21-9A/D 转换 ...................................................................................................................................................... 21-10休眠期间的A/D 转换 ................................................................................................................................... 21-12A/D 精度/ 误差 ............................................................................................................................................ 21-13复位对A/D 转换的影响 ................................................................................................................................ 21-13CCP 触发器的使用 ...................................................................................................................................... 21-14连接注意事项 ............................................................................................................................................... 21-14传递函数 ...................................................................................................................................................... 21-14初始化 ......................................................................................................................................................... 21-15设计技巧 ...................................................................................................................................................... 21-16相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 21-17版本历史 ...................................................................................................................................................... 21-18第22 章 基本型8 位A/D 转换器 22-1简介 ............................................................................................................................................................... 22-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 22-3A/D 采集时间要求 .......................................................................................................................................... 22-6A/D 转换时钟的选择 ...................................................................................................................................... 22-8配置模拟输入端口 ....................................................................................................................................... 22-10A/D 转换 ...................................................................................................................................................... 22-11休眠期间的A/D 转换 ................................................................................................................................... 22-14A/D 转换精度/ 误差 ..................................................................................................................................... 22-15复位对A/D 转换的影响 ................................................................................................................................ 22-16连接时的考虑事项 ....................................................................................................................................... 22-16传递函数 ...................................................................................................................................................... 22-16初始化 ......................................................................................................................................................... 22-17设计技巧 ...................................................................................................................................................... 22-18相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 22-19版本历史 ...................................................................................................................................................... 22-20第23 章 10 位A/D 转换器 23-1简介 ............................................................................................................................................................... 23-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 23-3操作 ............................................................................................................................................................... 23-5A/D 采集时间要求 .......................................................................................................................................... 23-6A/D 转换时钟的选择 ...................................................................................................................................... 23-8模拟输入引脚的设置 ...................................................................................................................................... 23-9A/D 转换的编程举例 .................................................................................................................................... 23-10休眠期间的A/D 转换 ................................................................................................................................... 23-14复位对A/D 转换的影响 ................................................................................................................................ 23-14A/D 转换精度与误差 .................................................................................................................................... 23-15连接时的考虑事项 ....................................................................................................................................... 23-16传递函数 ...................................................................................................................................................... 23-16初始化 ......................................................................................................................................................... 23-17设计技巧 ...................................................................................................................................................... 23-18相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 23-19版本历史 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..................................................................................................................................................... 25-12像素控制 ...................................................................................................................................................... 25-13电压发生器 .................................................................................................................................................. 25-15休眠模式下的操作 ....................................................................................................................................... 25-16复位的影响 .................................................................................................................................................. 25-17LCD 模块的设置 .......................................................................................................................................... 25-17判别比 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........................................................................................................................................................... 26-9设计技巧 ...................................................................................................................................................... 26-10相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 26-11版本历史 ...................................................................................................................................................... 26-12第27 章 器件配置位 27-1简介 ............................................................................................................................................................... 27-2配置字位 ........................................................................................................................................................ 27-4编程校验/ 代码保护 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.................................................................................................................................. 28-3应用电路 ........................................................................................................................................................ 28-4编程器 ........................................................................................................................................................... 28-6编程环境 ........................................................................................................................................................ 28-6其它优点 ........................................................................................................................................................ 28-7PICmicro® OTP 型单片机的现场编程 ............................................................................................................. 28-8FLASH 型 PICmicro® 单片机的现场编程 ...................................................................................................... 28-10设计技巧 ...................................................................................................................................................... 28-12相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 28-13版本历史 ...................................................................................................................................................... 28-14第29 章 指令集 29-1简介 ............................................................................................................................................................... 29-2指令格式 ........................................................................................................................................................ 29-4作为源/ 目标寄存器的特殊功能寄存器 ........................................................................................................... 29-6Q 周期操作 .................................................................................................................................................... 29-7指令描述 ........................................................................................................................................................ 29-8设计技巧 ...................................................................................................................................................... 29-45相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 29-47版本历史 ...................................................................................................................................................... 29-48第30 章 电气规范 30-1简介 ............................................................................................................................................................... 30-2绝对最大值 .................................................................................................................................................... 30-3器件选型表 .................................................................................................................................................... 30-4器件电压规范 ................................................................................................................................................. 30-5器件电流特性 ................................................................................................................................................. 30-6输入阈值电平 ................................................................................................................................................. 30-9I/O 电流特性 ................................................................................................................................................ 30-10输出驱动电压 ............................................................................................................................................... 30-11I/O 引脚的容性负载 ..................................................................................................................................... 30-12数据EEPROM / 闪存 .................................................................................................................................. 30-13LCD ............................................................................................................................................................. 30-14比较器和参考电压 ....................................................................................................................................... 30-15时序参数符号 ............................................................................................................................................... 30-16外部时钟时序波形图和时序要求示例 ............................................................................................................ 30-17上电和复位时序波形图及要求示例 ............................................................................................................... 30-19定时器Timer0 和Timer1 时序波形图及要求示例 ......................................................................................... 30-20CCP 的时序图及要求 ................................................................................................................................... 30-21并行从动端口 (PSP) 时序图及要求 .............................................................................................................. 30-22SSP 和 MSSP SPITM 模式时序波形图及要求示例 ....................................................................................... 30-23SSP I2CTM 模式时序波形图及要求示例 ........................................................................................................ 30-27MSSP I2CTM 模式时序波形图及要求示例 ..................................................................................................... 30-30USART/SCI 时序波形图及要求示例 ............................................................................................................. 30-328 位 A/D 时序波形图及要求示例 ................................................................................................................... 30-3410 位A/D 时序波形图及要求示例 ................................................................................................................. 30-36积分型A/D 时序波形图及要求示例 ............................................................................................................... 30-38LCD 时序波形图及要求示例 ......................................................................................................................... 30-40相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 30-41版本历史 ...................................................................................................................................................... 30-42第31 章 器件特性 31-1简介 ............................................................................................................................................................... 31-2特性和电气规范 ............................................................................................................................................. 31-2DC 和AC 特性图表 ....................................................................................................................................... 31-2版本历史 ...................................................................................................................................................... 31-22第32 章 开发工具 32-1简介 ............................................................................................................................................................... 32-2集成开发环境（IDE） ................................................................................................................................... 32-3MPLAB® 软件语言支持 ................................................................................................................................. 32-6MPLAB® SIM 软件模拟器 ............................................................................................................................... 32-8MPLAB® 硬件仿真器支持 ............................................................................................................................... 32-9MPLAB® 编程器支持 ................................................................................................................................... 32-10辅助工具 ...................................................................................................................................................... 32-11开发板 ......................................................................................................................................................... 32-12针对其它Microchip 产品的开发工具 ............................................................................................................ 32-14相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 32-15版本历史 ...................................................................................................................................................... 32-16第33 章 代码开发 33-1版本历史 ........................................................................................................................................................ 33-2第34 章 附录 34-1I2CTM 概述...................................................................................................................................................... 34-2LCD 玻璃基板生产商.................................................................................................................................... 34-11改进的器件特性............................................................................................................................................ 34-13版本历史....................................................................................................................................................... 34-19第35 章 术语表 35-1版本历史 ...................................................................................................................................................... 35-14目录
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