单片机应用技术选编(9) 目录 第一章 专题论述1.1 集成电路进入片上系统时代(2)1.2 系统集成芯片综述(10)1.3 Java嵌入技术综述(18)1.4 Java的线程机制(23)1.5 嵌入式系统中的JTAG接口编程技术(29)1.6 EPAC器件技术概述及应用(37)1.7 VHDL设计中电路简化问题的探讨(42)1.8 8031芯片主要模块的VHDL描述与仿真(48)1.9 ISP技术在数字系统设计中的应用(59)1.10 单片机单总线技术(64)1.11 智能信息载体iButton及其应用(70)1.12 基于单片机的高新技术产品加密方法探讨(76)1.13 新一代私钥加密标准AES进展与评述(80)1.14 基于单片机的实时3DES加密算法的实现(86)1.15 ATA接口技术(90)1.16 基于IDE硬盘的高速数据存储器研究(98)1.17 模拟比较器的应用(102) 第二章 综合应用技术2.1 闪速存储器硬件接口和程序设计中的关键技术(126)2.2 51单片机节电模式的应用(131)2.3 分布式实时应用的两个重要问题(137)2.4 分布式运算单元的原理及其实现方法(141)2.5 用PLD器件设计逻辑电路时的竞争冒险现象(147)2.6 IRIG?B格式时间码解码接口卡电路设计(150)2.7 一种基于单片机时频信号处理的实用方法(155)2.8 射频接收系统晶体振荡电路的设计与分析(161)2.9 揭开ΣΔ ADC的神秘面纱(166)2.10 过采样高阶A/D转换器的硬件实现(172)2.11 A/D转换的计算与编程(176)2.12 一种提高单片机内嵌式A/D分辨力的方法(179)2.13 单片微型计算机多字节浮点快速相对移位法开平方运算的实现(182)2.14 单片微型计算机多字节浮点除法快速扫描运算的实现(186)2.15 DSP芯片与触摸屏的接口控制(188)第三章 操作系统与软件技术3.1 嵌入式系统中的实时操作系统(192)3.2 嵌入式系统的开发利器——Windows CE操作系统(197)3.3 介绍一种实时操作系统DSP/BIOS(203)3.4 实时操作系统用于嵌入式应用系统的设计(212)3.5 实时Linux操作系统初探(217)3.6 Linux网络设备驱动程序分析与设计(223)3.7 在51系列单片机上实现非抢先式消息驱动机制的RTOS(229)3.8 用结构化程序设计思想指导汇编语言开发(236)3.9 单片机高级语言C51与汇编语言ASM51的通用接口(240)3.10 ASM51无参数化调用C51函数的实现(245)3.11 TMS320C3X的汇编语言和C语言及混合编程技术(249)3.12 TMS320C6000嵌入式系统优化编程的研究(254)3.13 TMS320C54X软件模拟实现UART技术(260)3.14 W78E516及其在系统编程的实现(265)3.15 键盘键入信号软件处理方法探讨(272)3.16 单片机系统中数字滤波的算法(276)第四章 网络、通信与数据传送 4.1 实时单片机通信网络中的内存管理(284)4.2 CRC16编码在单片机数据传输系统中的实现(288)4.3 在VC++中用ActiveX控件实现与单片机的串行通信(293)4.4 利用Windows API函数构造C++类实现串行通信(298)4.5 用Win32 API实现PC机与多单片机的串行通信(304)4.6 GPS接收机与PC机串行通信技术的开发与应用(311)4.7 TCP/IP协议问题透析(316)4.8 单片机的MODEM通信(328)4.9 无线串行接口电路设计(335)4.10 通用无线数据传输电路设计(340)4.11 FX909在无线高速MODEM中的应用(343)4.12 蓝牙——短距离无线连接新技术(348)4.13 蓝牙技术——一种短距离的无线连接技术(351)4.14 蓝牙芯片及其应用(357)4.15 BlueCoreTM01蓝牙芯片的特性与应用(361)4.16 内嵌微控制器的无线数据发射器的特性及应用(365)第五章 新器件及其应用技术5.1 一种全新结构的微控制器——Triscend E5(372)5.2 PSD8XXF的在系统编程技术(376)5.3 PSD813F1及其接口编程技术(382)5.4 一种优越的可编程逻辑器件——ISP器件(387)5.5 ISPPLD原理及其设计应用(393)5.6 ispPAC10在系统可编程模拟电路及其应用(397)5.7 在系统可编程器件ispPAC80及其应用(404)5.8 采用ispLSI1016设计高精度光电码盘计数器(408)5.9 基于ADμC812的一种仪表开发平台(413)5.10 基于P87LPC764的ΣΔ ADC应用设计方法(418)5.11 MP3解码芯片组及其应用(431)5.12 射频IC卡E5550原理及应用(434)5.13 HD7279A键盘显示驱动芯片及应用(439)5.14 基于SPI接口的ISD4104系列语音录放芯片及其应用(444)5.15 解决DS1820通信误码问题的方法(450)5.16 数字电位器在测量放大器中的应用(455)第六章 总线及其应用技术6.1 按平台模式设计的虚拟I2C总线软件包VIIC(462)6.2 虚拟I2C总线软件包的开发及其应用(470)6.3 RS485总线的理论与实践(479)6.4 RS232至RS485/RS422接口的智能转换器(484)6.5 实用隔离型RS485通信接口的设计(489)6.6 几种RS485接口收发方向转换方法(495)6.7 LonWorks总线技术及发展(498)6.8 LonWorks网络监控的简单实现(505)6.9 现场总线CANbus与RS485之间透明转换的实现(509)6.10 居室自动化系统中的X10和CE总线(513)6.11 通用串行总线USB(519)6.12 USB2.0技术概述(524)6.13 带通用串行总线USB接口的单片机EZUSB(530)6.14 嵌入式处理器中的慢总线技术应用(536)6.15 SPI串行总线在单片机8031应用系统中的设计与实现(540)第七章 可靠性及安全性技术7.1 软件可靠性及其评估(546)7.2 网络通信中的基本安全技术(554)7.3 数字语音混沌保密通信系统及硬件实现(560)7.4 伪随机序列及PLD实现在程序和系统加密中的应用(565)7.5 增强单片机系统可靠性的若干措施(569)7.6 FPGA中的空间辐射效应及加固技术(573)7.7 一种双机备份系统的软实现(577)7.8 计算机系统容错技术的应用(581)7.9 容错系统中的自校验技术及实现方法(585)7.10 基于MAX110的容错数据采集系统的设计(589)7.11 冗余式时钟源电路(593)7.12 微机控制系统的抗干扰技术应用(599)7.13 单片开关电源瞬态干扰及音频噪声抑制技术(604)7.14 单片机应用系统程序运行出轨问题研究(608)7.15 分布式系统故障卷回恢复技术研究与实践(613)第八章 典型应用实例8.1 基于单片机系统采用DMA块传输方式实现高速数据采集(620)8.2 GPS数据采集卡的设计(624)8.3 一种新型非接触式IC卡识别系统研究(629)8.4 自适应调整增益的单片机数据采集系统(633)8.5 利用光纤发射/接收器对实现远距离高速数据采集(639)8.6 一种频率编码键盘的设计与实现(645)8.7 高准确度时钟程序算法(649)8.8 旋转编码器的抗抖动计数电路(652)8.9 利用X9241实现高分辨率数控电位器(656)8.10 基于AD2S80A的高精度位置检测系统及其在机器人控制中的应用(661)第九章 文章摘要一、专题论述(670)1.1 微控制器的发展趋势(670)1.2 系统微集成技术的发展(670)1.3 多芯片组件技术及其应用(671)1.4 MCS51和80C51系列单片机(671)1.5 PSD813器件在单片机系统中的应用(671)1.6 主辅单片机系统的设计及应用(671)1.7 一种双单片机结构的微机控制器(671)1.8 用PC机直接开发单片机系统(672)1.9 单片机系统大容量存储器扩展技术(672)1.10 高性能微处理器性能模型设计(672)1.11 闪速存储器的选择与接口(672)1.12 串行存储器接口的比较及选择(672)1.13 移位寄存器分析方法的研究(673)1.14 GPS的时频系统(673)1.15 一种基于C语言的虚拟仪器系统实现方法(673)1.16 智能家庭网络研究综述(673)1.17 用C51实现电力部多功能电能表通信规约(674)1.18 测控系统中采样数据的预处理(674)1.19 数据采集系统动态特性的总体评价(674)1.20 一个高速准确的手写数字识别系统(674)1.21 日本理光实时时钟集成电路发展历史及现状(675)1.22 单片开关电源的发展及其应用(675)二、综合应用技术(676)2.1 MCS51系列单片机在SDH系统中的应用(676)2.2 公共闪存接口在Flash Memory程序设计中的应用(676)2.3 应用IA MMXTM技术的离散余弦变换(676)2.4 串行实时时钟芯片DS1302程序设计中的问题与对策(676)2.5 数字传感器及其应用(677)2.6 电阻式温度传感器的系列化设计及其应用(677)2.7 温度传感器及其与微处理器接口(677)2.8 AD7416数字温度传感器及其应用(677)2.9 隔离放大器及其应用(677)2.10 高速A/D转换器动态参数(678)2.11 V/F变换在单片机系统中的应用(678)2.12 微处理器内嵌式模数转换器在精密仪器中的应用研究(678)2.13 电子秤非线性自动修正方法(678)2.14 光耦传输的非线性校正(678)2.15 高斯滤波器在实时系统中的快速实现(679)2.16 用在系统可编程模拟器件实现双二阶型滤波器(679)2.17 最小二乘法在高精度温度测量中的应用(679)2.18 提高实时频率测量范围和精度新方法(679)2.19 具有微控制器的智能仪表设计与应用(679)2.20 用C语言编程的数据采集系统(680)2.21 大动态范围浮点A/D数据采集器的设计(680)2.22 基于PCI高速数据采集系统(680)2.23 一种基于PC机的高速16位并行数据采集接口(680)2.24 数据采集系统中增强型并行接口（EPP）电路的设计(681)2.25 用增强型并行接口EPP协议扩展计算机的ISA接口(681)2.26 基于增强型并行接口EPP的便携式高速数据采集系统(681)2.27 增强型并行接口EPP协议及其在CAN监控节点中的应用(681)2.28 利用增强型并行接口协议传输图像文件(681)2.29 用并行接口进行数据采集(682)2.30 高信噪比的VFC/DPLL数据采集装置(682)2.31 高精度数字式转速测量系统的研究(682)2.32 用单片机测量相位差的新方法(682)2.33 交流采样在电力系统中应用(682)2.34 同步图形存储器IS42G32256的电源与应用(683)2.35 IBM?PC处理10MHz高速模拟信号的研究(683)2.36 MCS51系列单片机存储容量扩展方法(683)2.37 用单片机实现数字相位变换器的设计方法(683)2.38 一种新的可重配置的串口扩展方案(683)2.39 VB环境下对双端口RAM物理读写的实现(684)2.40 双CPU实现远程多键盘鼠标交互(684)2.41 两种电阻时间变换器设计与分析(684)2.42 液晶显示器的接口和编程技巧(684)2.43 一种简单的电机变频调速方案及其应用(684)2.44 基于单片机的火控系统符号产生器电路原理设计(685)2.45 A/D转换器性能的改善方法(685)2.46 快速小波变换算法与信噪分离(685)2.47 80C196MC/MD单片机多个中断程序的同步问题(685)三、操作系统及软件技术(686)3.1 嵌入式软件技术的现状与发展动向(686)3.2 什么是嵌入式实时操作系统(686)3.3 实时多任务系统中的一些基本概念(686)3.4 一个源码公开的实时内核(687)3.5 Windows CE的实时性分析(687)3.6 串口通信多线程实现的分析(687)3.7 基于中间件的开发研究(688)3.8 Windows 95下实时控制软件设计的研究(688)3.9 Windows NT 4.0下设备驱动程序的开发与应用(688)3.10 Windows 98 下硬件中断驱动程序的开发(688)3.11 Windows下实时数据采集的实现(688)3.12 Win 95 下虚拟设备驱动程序设计开发(689)3.13 Win 95 环境下测控软件中端口读写的快速实现(689)3.14 Linux系统中ARP的编程实现技术(689)3.15 Linux中System V进程通信机制及访问控制技术的改进(689)3.16 VC++6.0中动态创建MSComm控件的问题及对策(689)3.17 在Visual Basic下使用I/O接口程序(690)3.18 VB应用程序速度的优化技术(690)3.19 嵌入式实时操作系统在机车微机测控软件开发中的应用(690)3.20 结构化程序方法在汇编语言中的应用(690)3.21 AVR单片机编程特性的应用研究(690)3.22 一种有效的51系列单片机软件仿真器(691)3.23 PIC单片机软件模拟仿真时输入信号的激励方式(691)3.24 基于LabVIEW的分布式VXI仪器教学实验系统设计(691)四、网络、通信及数据传输(692)4.1 单片机网络的组成与控制(692)4.2 实现ARINC 429数字信息传输的方案设计(692)4.3 结合电力线载波和电话通信的报警网络系统(692)4.4 网络电子密码锁监控系统的设计与实现(692)4.5 IRIG?E标准FM?FM解调器的有关技术(693)4.6 基于TCP/IP的多媒体通信实现(693)4.7 基于TCP/IP的多线程通信及其在远程监控系统中的应用(693)4.8 基于Internet的远程测控技术(693)4.9 Windows 95串行通信的几种方式及编程(693)4.10 在Windows 95下PC机和单片机的串行通信(693)4.11 基于80C196KC微处理器的高速串行通信(694)4.12 使用PC机并行口与下位单片机通信的方法(694)4.13 双向并口通信的开发(694)4.14 DSP和计算机并口的高速数据通信(694)4.15 一种高可靠性的PC机与单片机间的串行通信方法(694)4.16 单片机与PC机串行通信的实现方法(695)4.17 89C51单片机I/O口模拟串行通信的实现方法(695)4.18 TMS320C50与PC机高速串行通信的实现(695)4.19 DSP和PC机的异步串行通信设计(695)4.20 基于MCS单片机与PC机串行通信电平转换(695)4.21 一种简单的光电隔离RS232电平转换接口设计(695)4.22 ISA总线工业控制机与单片机系统的数据交换(696)4.23 RS232/422/485综合接口(696)4.24 基于RS485接口的单片机串行通信(696)4.25 在VC++中利用ActiveX控件开发串行通信程序(696)4.26 上位机和多台下位机的485通信(696)4.27 计算机与CAN通信的一种方法(697)4.28 用VB语言实现对端口I/O的访问(697)4.29 异种单片机共享片外存储器及其与微机通信的方法(697)4.30 单片机与MODEM接口技术及其在智能仪器中的应用研究(697)4.31 采用MCS51单片机实现CPFSK调制(697)4.32 一种新型编码芯片及其驱动程序的设计方案(698)4.33 DTMF远程通信的软硬件实现技术(698)4.34 采用DTMF方式通信的电度表管理系统(698)4.35 基于TAPI的电话语音系统设计方法(698)4.36 语音芯片APR9600及其在电话遥控系统中的应用(699)4.37 串行红外收发模块及其控制器在红外抄表系统中的应用(699)4.38 HSP50214B PDC及其在软件无线电中的应用(699)4.39 变速率CDMA系统软件无线电多用户接收机(699)五、新器件及应用技术(700)5.1 全帧读出型面阵CCD光电传感器在图像采集中的应用(700)5.2 光电码盘四倍频分析(700)5.3 H8/300H系列单片机及其应用(700)5.4 PIC 16F877单片机的键盘和LED数码显示接口(700)5.5 PIC16F877单片机实现D/A转换的两种方法(701)5.6 P89C51RX2 的PCA原理及设计(701)5.7 ADμC812中串口及其应用(701)5.8 INTEL96系列单片机中若干问题的讨论(701)5.9 关于INTEL96系列单片机中HSO事件的设置(701)5.10 MAX3100与PIC16C5X系列单片机的接口设计(702)5.11 单片MODEM芯片在远程数据通信中的应用(702)5.12 MX919在无线高速MODEM中的应用(702)5.13 高速串行数据收发器CY7B923/933及应用(702)5.14 双口RAM与FIFO芯片在数据处理系统中应用的比较(702)5.15 MAX202E在串行通信中的应用(703)5.16 线性隔离放大器ISO122的原理及应用(703)5.17 AD606对数放大器的研究与应用(703)5.18 电流/电压转换芯片MAX472在永磁直流电动机虚拟测试系统中的应用… (703)5.19 高精度模数转换器AD676的原理及应用(703)5.20 DS2450 A/D转换器的特性与应用(704)5.21 80C196KC内部A/D转换器的使用(704)5.22 一种16～24位分辨率D/A转换器的设计(704)5.23 串行A/D转换器TLC2543与TMS320C25的接口及编程(704)5.24 A/D转换器ICL7135积分特性应用(704)5.25 高精度A/D转换器AD7711A及应用(705)5.26 多路A/D转换器AD7714及其与M68HC11单片机接口技术(705)5.27 用AD7755设计的低成本电能表(705)5.28 20位Σ?Δ立体声ADA电路TLC320AD75C的接口电路设计(705)5.29 24位A/D转换器ADS1210/1211及其应用(706)5.30 模数转换器AD7705及其接口电路(706)5.31 串行A/D转换器ADS7812与单片机的接口技术(706)5.32 串行A/D转换器TLC548/549及其应用(706)5.33 采样率可变16通道16位隔离A/D电路(706)5.34 TLC549在交流有效值测量中的应用(707)5.35 温度传感器DS18B20的特性及程序设计方法(707)5.36 DS1820及其高精度温度测量的实现(707)5.37 采用DS1820的电弧炉炉底温度监测系统(707)5.38 并行实时时钟芯片DS12887及其应用(707)5.39 利用实时时钟X1203开启单片机系统(708)5.40 时钟芯片DS1302及其在数据记录中的应用(708)5.41 串行显示驱动器PS7219及与单片机的接口技术(708)5.42 MAX7219在PLC中的应用(708)5.43 一种实用的LED光柱显示器驱动方法(708)5.44 基于电能测量芯片ADE7756的智能电度表设计(709)5.45 TSS721A在自动抄表系统中的应用(709)5.46 电流传感放大器MAX471/MAX472的原理及应用(709)5.47 8XC552模数转换过程及其自动调零机制(709)5.48 旋转变压器数字转换器AD2S83在伺服系统中的应用(709)5.49 具有串行接口的I/O扩展器EM83010及其应用(710)5.50 新型LED驱动器TEC9607及其应用(710)5.51 新型语音识别电路AP7003及其应用(710)六、总线技术(711)6.1 现场总线技术的发展及应用展望(711)6.2 CAN总线点对点通信应用研究(711)6.3 基于CAN总线的数据通信系统研究(711)6.4 基于CAN总线的分布式数据采集与控制系统(711)6.5 基于CAN总线的分布式铝电解智能系统(711)6.6 CAN总线在通信电源监控系统中的应用(712)6.7 CAN总线在弧焊机器人控制系统中的应用(712)6.8 CAN总线及其在喷浆机器人中的应用(712)6.9 基于CAN控制器的单片机农业温室控制系统的设计(712)6.10 现场总线国际标准与LonWorks在智能电器中的应用(712)6.11 基于LON总线技术的暖通空调控制系统(712)6.12 通用串行总线（USB）及其芯片的使用(713)6.13 USB在数据采集系统中的应用(713)6.14 用MC68HC05JB4开发USB外设(713)6.15 8x930Ax/Hx USB控制器芯片及其在数字音频中的应用(713)6.16 基于MC68HC（9）08JB8芯片的USB产品——键盘设计(713)6.17 I2 C总线在LonWorks网络节点上的应用(714)6.18 Neuron3150的并行I/O接口对象及其应用(714)6.19 新型串行E2PROM 24LC65在LonWorks节点中的应用(714)6.20 利用I2C总线实现DSP对CMOS图像传感器的控制(714)6.21 在I2C总线系统中扩展LCD显示器(714)6.22 基于Windows环境的GPIB接口设计实现(714)6.23 微机PCI总线接口的研究与设计(715)6.24 通用串行总线（USB）原理及接口设计(715)6.25 CAN总线与1553B总线性能分析比较(715)6.26 利用USB接口实现双机互联通信(715)6.27 一种带USB接口的便携式语音采集卡的设计(715)七、可靠性技术(716)7.1 电磁干扰与电磁兼容设计(716)7.2 计算机的防电磁泄漏技术(716)7.3 低辐射计算机系统的设计实现(716)7.4 静电测量及其程序设计(716)7.5 电子产品生产中的静电防护技术(716)7.6 电子测控系统中的屏蔽与接地技术(717)7.7 微机控制系统的抗干扰技术(717)7.8 如何提高单片机应用产品的抗干扰能力(717)7.9 工业控制计算机系统中的常见干扰及处理措施(717)7.10 GPS用于军用导航中的抗干扰和干扰对抗研究(717)7.11 基于开放式体系结构的数控机床可靠性及抗干扰设计(717)7.12 变频器应用技术中的抗干扰问题(718)7.13 单片机的软件可靠性编程(718)7.14 单片微机的软件抑噪方案(718)7.15 SmartLock并口单片机软件狗加密技术(718)7.16 单片机系统中复位电路可靠性设计(718)7.17 测控系统中实现数据安全存储的实用技术(718)7.18 高精度仪表信号隔离电路设计(719)7.19 基于AT89C2051单片机的防误操作智能锁(719)7.20 Email的安全问题与保护措施(719)7.21 双机容错系统的一种实现途径(719)7.22 单片机应用系统抗干扰设计综述(719)7.23 微机控制系统中的干扰及其抑制方法(720)7.24 智能仪表的抗干扰和故障诊断(720)八、应用实践(721)8.1 AT89C51在银行利率显示屏中的应用(721)8.2 基于8xC196MC实现的磁链轨迹跟踪控制(721)8.3 基于80C196KC的开关磁阻电机测试系统(721)8.4 80C196KB单片机在绕线式异步电动机启动控制中的应用(721)8.5 GPS时钟系统(721)8.6 一种由AT89C2051单片微机实现的功率因数补偿装置(722)8.7 数据采集系统芯片ADμC812及其在温度监测系统中的应用(722)8.8 用AVR单片机实现蓄电池剩余电量的测量(722)8.9 基于SA9604的多功能电度表(722)8.10 数字正交上变频器AD9856的原理及其应用(722)8.11 基于MC628的可变参数PID控制方法的实现(723)8.12 Windows 98下远程数据采集系统设计(723)8.13 一种新式微流量计的研究(723)8.14 一种便携式多通道精密测温仪(723)8.15 一种高精度定时器的设计及其应用(723)8.16 智能湿度仪设计(724)8.17 固态数字语音记录仪的设计与实现(724)8.18 多功能语音电话答录器的设计(724)8.19 白炽灯色温测量装置电路设计(724)8.20 交直流供电无缝连接电源控制系统设计(724)8.21 小型电磁辐射敏感度自动测试系统的设计(725)8.22 生物电极微电流动态检测装置(725)8.23 二种铂电阻4～20 mA电流变送器电路(725)8.24 基于单片机的智能型光电编码器计数器(725)8.25 嵌入式系统中利用RS232C串口扩展矩阵式键盘(725)8.26 电压矢量控制PWM波的一种实时生成方法(725)8.27 便携式电能表校验装置现场使用分析(726)8.28 用单片机实现大型电动机的在线监测(726)8.29 PLC在L型管弯曲机电控系统中的应用(726)8.30 用EPROM实现步进电机的控制(726)8.31 一种手持设备的智能卡实现技术(726)8.32 钞票颜色识别系统的设计(727)8.33 数字锁相环在位置检测中的应用(727)九、DSP及其应用技术(728)9.1 数字信号处理器DSPs的发展(728)9.2 用TMS320C6201实现多路ITU?T G.728语音编码标准(728)9.3 采用DSP内核技术进行语音压缩开发(728)9.4 TMS320C80与存储器接口分析(728)9.5 TMS320C32浮点DSP存储器接口设计(728)9.6 TMS320VC5402 DSP的并行I/O引导装载方法研究(729)9.7 TMS320C30系统与PC104进行双向并行通信的方法(729)9.8 基于TMS320C6201的G.723.1多通道语音编解码的实现(729)9.9 基于TMS320C6201的多通道信号处理平台(729)9.10 基于两片TMS320C40的高速数据采集系统(729)9.11 使用TMS320C542构成数据采集处理系统(730)9.12 基于TMS320C32的视觉图像处理系统(730)9.13 用ADSP?2181和MC68302实现MPEG?2传送复用器(730)9.14 基于DSP的PC加密卡(730)9.15 TMS320C2XX及其在宽带恒定束宽波束形成器中的应用(730)9.16 DS80C320单片机在无人机测控数据采编器中的应用(731)9.17 基于TMS320F206 DSP的图像采集卡设计(731)9.18 基于定点DSP的实时语音命令识别模块(731)9.19 基于TMS320C50的语音频谱分析仪(731)9.20 利用DSP实现的专用数字录音机(731)9.21 基于DSP的全数字交流传动系统硬件平台设计(732)9.22 ADSP2106x中DMA的应用(732)9.23 软件无线电中DSP应用模式的分析(732)9.24 快速小波变换在DSP中的实现方法(732)十、PLD及EDA技术应用(733)10.1 可编程器件实现片上系统(733)10.2 VHDL语言在现代数字系统中的应用(733)10.3 用VHDL设计有限状态机的方法(733)10.4 ISP-PLD在数字系统设计中的应用(733)10.5 基于FPGA技术的新型高速图像采集(734)10.6 Protel 99SE电路仿真(734)10.7 可编程逻辑器件（PLD）在电路设计中的应用(734)10.8 基于FPGA的全数字锁相环路的设计(734)10.9 基于EPLD器件的一对多打印机控制器的研制(734)10.10 一种VHDL设计实现的有线电视机顶盒信源发生方案(735)10.11 一种并行存储器系统的FPGA实现(735)10.12 SDRAM接口的VHDL设计(735)10.13 采用ISP器件设计可变格式和可变速率的通信数字信号源(735)10.14 利用FPGA技术实现数字通信中的交织器和解交织器(735)10.15 XC9500系列CPLD遥控编程的实现(736)10.16 PLD器件在红外遥控解码中的应用(736)10.17 利用XCS40实现小型声纳的片上系统集成(736)10.18 可编程逻辑器件的VHDL设计技术及其在航空火控电子设备中的应用… (736)10.19 DSP+FPGA实时信号处理系统(736)10.20 CPLD在IGBT驱动设计中的应用(737)10.21 基于FPGA的FIR滤波器的实现(737)10.22 用可编程逻辑器件取代BCD?二进制转换器的设计方法(737)
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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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如同今天的许多通用单片机(MCU)已经把USB、CAN和以太网作为标准外设集成在芯片内部一样，越来越多的无线网络芯片和无线网络解决方案也在向集成SoC 方向发展，比如第一代产品，Nordic公司nRF905，Chipcon公司cc1010 他们集成了8051兼容的单片机.这些无线单片机适合一般的点对点和点对多点的私有网络应用，如单一产品的遥控器和抄表装置等。无线通讯技术给智能装置的互连互通提供了便捷的途径，工业无线网络作为面向工业和家庭自动化的网络技术也正在向着智能，标准和节能方向发展。 目前在工业控制和消费电子领域使用的无线网络技术有ZigBee、无线局域网(Wi-Fi)、蓝牙(Blutooth)、GPRS通用分组无线业务、 ISM、IrDA等， 未来还能有3G、超宽频(UWB)、无线USB、Wimax等。 当然还有大量的私有和专用无线网络在工业控制和消费电子装置中使用，其中ZigBee、GPRS是在目前在国内工业控制中讨论和使用比较多的两种，蓝牙和无线局域网是在消费电子产品如手机、耳机、打印机、照相机和家庭中小企业网络中广泛使用的无线协议(个别工业产品也有应用，如无线视频监控和汽车音响系统)，当然私有无线网络技术和产品在工业也有很多的应用。 ZigBee是一个低功耗、短距离和低速的无线网络技术，工作在2.4GHz国际免执照的频率，在IEEE标准上它和无线局域网、蓝牙同属802家族中的无线个人区域网络， ZigBee是有两部分组成，物理和链路层符合IEEE802.15.4， 网络和应用层符合ZigBee联盟的规范。ZigBee联盟是在2002年成立的非盈利组织，有包括TI、霍尼威尔、华为在内两百多家成员， ZigBee联盟致力推广兼容802.15.4和ZigBee协议的平台， 制定网络层和应用架构的公共规范，希望在楼宇自动化、居家控制、家用电器、工业自动控制和电脑外设等多方面普及ZigBee标准。 GPRS是在现有的GSM 网络发展出来的分组数据承载业务，它工作在标准的GSM频率，由于是一个分组交换系统，它适合工业上的突发，少量的数据传输，还因为GSM网络覆盖广泛，永远在线的特点，GPRS特点适合工业控制中的远程监控和测量系统。在工业控制应用中GPRS 芯片一般是以无线数传模块形式出现的，它通过RS232全双工接口和单片机连接，软件上这些模块都内置了GPRS，PPP和TCP/IP协议，单片机侧通过AT指令集向模块发出测试，连接和数据收发指令，GPRS模块通过中国移动cmnet进入互联网和其他终端或者服务器通讯。目前市场常见的模块有西门子G24TC45、TC35i，飞思卡尔G24，索爱GR47/48， 还有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模块WMP50/100。GPRS模块有区分自带TCP/IP协议和不带协议两种，一般来讲，如果是单片机侧有嵌入式操作系统和TCP/IP协议支持的话或者应用的要求只是收发短信和语音功能的话，可以选择不带协议的模块。 先进的SoC技术正在无线应用领域发挥重要的作用。德州仪器收购了Chipcon公司以后发布的CC2430 是市场上首款SoC的ZigBee单片机， 见图1，它把协议栈z-stack集成在芯片内部的闪存里面， 具有稳定可靠的CC2420收发器，增强性的8051内核，8KRAM，外设有I/O 口，ADC，SPI，UART 和AES128 安全协处理器，三个版本分别是32/64/128K的闪存，以128K为例，扣除基本z-stack协议还有3/4的空间留给应用代码，即使完整的ZigBee协议，还有近1/2的空间留给应用代码，这样的无线单片机除了处理通讯协议外，还可以完成一些监控和显示任务。这样无线单片机都支持通过SPI或者UART与通用单片机或者嵌入式CPU结合。 2008年4月发表CC2480新一代单片ZibBee认证处理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗单片机结合的例子。图1 CC2430应用电路 工业控制领域的另一个芯片巨头——飞思卡尔的单片ZigBee处理器MC1321X的方案也非常类似，集成了HC08单片机核心， 16/32/64K 闪存，外设有GPIO， I2C和ADC， 软件是Beestack 协议，只是最多4K RAM 对于更多的任务显得小了些。但是凭借32位单片机Coldfire和系统软件方面经验和优势， 飞思卡尔在满足用户应用的弹性需求方面作的更有特色，它率先能够提供从低-中-高各个层面的解决方案，见图2。
上传时间： 2013-11-02
上传用户：momofiona
网络摄像机是当今网络视频应用的一大热点，根据这方面的应用需求提出了一种全新的解决方案。该方案的实现是基于TMS320DM642处理器的，并且采用JPEG编码标准，最终实现了一个成本低廉且具有实时视频采集压缩功能及以太网传输功能的网络摄像机。
上传时间： 2013-10-31
上传用户：asdstation
针对目前现有的无线通信铁鞋系统在使用过程中出现的问题，提出一种新型的智能铁鞋设计方案。该系统的拓扑结构由协调器和采集器节点构成，利用ZigBee无线传感器网络实现节点间的互联组网，采用CC2531作为协调器节点的核心控制芯片，CC2530作为采集器的核心控制芯片。此外，采用CC2591作为末端放大器，以提高发射功率，进一步增大传输距离(由传统的75 m提高到1 km以上)。最后，利用VC++和SQL Server 2005实现了控制室铁鞋检测控制系统上位机的设计。实践表明，该系统可靠性高、传输距离远，能满足现场需求。
上传时间： 2013-10-14
上传用户：Wwill
出于提高船载测控通信设备监控系统信息化水平及模拟训练能力，在深入研究船载测控通信设备原理及组成的基础上，利用虚拟仪器技术与HLA技术，以网络为传输媒介，开发了船载测控通信设备监控模训综合系统。鉴于设备监控系统与模拟训练系统共同的特性，该系统利用SQL Server的ADO功能、Web服务和XML技术实现数据的汇总与跨网同步，选用LabWindows/CVI平台开发监控系统本地监控终端及模训系统界面，采用Ajax技术架构与VML语言完成数据的Web发布，最终使系统可靠性、接入便捷性、网络数量流量控制及构件重用性均达到最优。
上传时间： 2013-11-03
上传用户：风行天下
为了实现软硬件协同设计和提高仿真速度的需求，采用SystemC语言的建模方法，通过对片上网络体系结构的研究，提出了一种片上网络的建模方案，并对一个mesh结构完成了SystemC的建模设计。该模型可在系统级和寄存器传输级上使用同一个测试平台，且具有仿真速度快的特点，达到了设计要求。
上传时间： 2013-10-23
上传用户：ks201314
文中给出了一种基于无线传感器网络的监测与报警系统的设计。该系统利用无线通信模块进行数据传输，以实现组网的灵活性；采用CRC校验法保证传输的可靠性；采用查询驱动的智能化模块管理方式来降低能耗。实际应用表明，该系统特别适合于大面积、复杂环境下的数据采集与监测。
上传时间： 2013-10-17
上传用户：tzrdcaabb
以车地通信（TWC）系统为核心，完成其中数据通信（DCS）子系统的设计，特别是用于轨旁设备和车载设备间信息传输的车地无线通信（TWC）网络的设计，着重考虑无线接入点（AP）的部署、无线局域网（WLAN）标准的选择等因素，并经过比较选出适用于DCS系统的WLAN标准。最后对该系统的网络安全进行分析，并说明所选的解决方法，使系统的可用性大大提高。
上传时间： 2013-11-11
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