PCM-8416AS是一款功能强大的高分辨率多功能PC/104数据采集卡,提供有16路模拟信号输入、2路模拟信号输出、8路数字量输入、8路数字量输出、2个定时/计数器,单块卡即可满足工业应用中常用的采集与控制功能扩展。
上传时间: 2013-10-28
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MCS-51单片机数据存储器的扩展:3 数据存储器的扩展MCS-51单片机内部有128或256个字节的数据存储器,这些存储器通常被用作工作寄存器、堆栈、临时变量等等,一般已经够用,但是如果系统要存储大量的数据,比如数据采集系统,那么片内的数据存储器就不够用了,需要进行扩展。3.1 常用的数据存储器单片机中常用的数据存储器是静态RAM存储器(SRAM),图7是几种常用的数据存储器的引脚图,以62256为例介绍,其中:A0~A14:地址输入线;D0~D7:数据线; CE:选片信号输入线,低电平有效; OE:读选通信号输入线,低电平有效; WE:写选通信号输入线,低电平有效;CE2:6264芯片的高有效选通端;VCC:工作电源,一般接+5V;GND:工作地.
上传时间: 2013-10-28
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含原理图+电路图+程序的波形发生器:在工作中,我们常常会用到波形发生器,它是使用频度很高的电子仪器。现在的波形发生器都采用单片机来构成。单片机波形发生器是以单片机核心,配相应的外围电路和功能软件,能实现各种波形发生的应用系统,它由硬件部分和软件部分组成,硬件是系统的基础,软件则是在硬件的基础上,对其合理的调配和使用,从而完成波形发生的任务。 波形发生器的技术指标:(1) 波形类型:方型、正弦波、三角波、锯齿波;(2) 幅值电压:1V、2V、3V、4V、5V;(3) 频率值:10HZ、20HZ、50HZ、100HZ、200HZ、500HZ、1KHZ;(4) 输出极性:双极性操作设计1、 机器通电后,系统进行初始化,LED在面板上显示6个0,表示系统处于初始状态,等待用户输入设置命令,此时,无任何波形信号输出。2、 用户按下“F”、“V”、“W”,可以分别进入频率,幅值波形设置,使系统进入设置状态,相应的数码管显示“一”,此时,按其它键,无效;3、 在进入某一设置状态后,输入0~9等数字键,(数字键仅在设置状态时,有效)为欲输出的波形设置相应参数,LED将参数显示在面板上;4、 如果在设置中,要改变已设定的参数,可按下“CL”键,清除所有已设定参数,系统恢复初始状态,LED显示6个0,等待重新输入命令;5、 当必要的参数设定完毕后,所有参数显示于LED上,用户按下“EN”键,系统会将各波形参数传递到波形产生模块中,以便控制波形发生,实现不同频率,不同电压幅值,不同类型波形的输出;6、 用户按下“EN”键后,波形发生器开始输出满足参数的波形信号,面板上相应类型的运行指示灯闪烁,表示波形正在输出,LED显示波形类型编号,频率值、电压幅值等波形参数;7、 波形发生器在输出信号时,按下任意一个键,就停止波形信号输出,等待重新设置参数,设置过程如上所述,如果不改变参数,可按下“EN”键,继续输出原波形信号;8、 要停止波形发生器的使用,可按下复位按钮,将系统复位,然后关闭电源。硬件组成部分通过综合比较,决定选用获得广泛应用,性能价格高的常用芯片来构成硬件电路。单片机采用MCS-51系列的89C51(一块),74LS244和74LS373(各一块),反相驱动器 ULN2803A(一块),运算放大器 LM324(一块) 波形发生器的硬件电路由单片机、键盘显示器接口电路、波形转换(D/ A)电路和电源线路等四部分构成。1.单片机电路功能:形成扫描码,键值识别,键功能处理,完成参数设置;形成显示段码,向LED显示接口电路输出;产生定时中断;形成波形的数字编码,并输出到D/A接口电路;如电路原理图所示: 89C51的P0口和P2口作为扩展I/O口,与8255、0832、74LS373相连接,可寻址片外的寄存器。单片机寻址外设,采用存储器映像方式,外部接口芯片与内部存储器统一编址,89C51提供16根地址线P0(分时复用)和P2,P2口提供高8位地址线,P0口提供低8位地址线。P0口同时还要负责与8255,0832的数据传递。P2.7是8255的片选信号,P2.6是0832(1)的片选,P2.5是0832(2)的片选,低电平有效,P0.0、P0.1经过74LS373锁存后,送到8255的A1、A2作,片内A口,B口,C口,控制口等寄存器的字选。89C51的P1口的低4位连接4只发光三极管,作为波形类型指示灯,表示正在输出的波形是什么类型。单片机89C51内部有两个定时器/计数器,在波形发生器中使用T0作为中断源。不同的频率值对应不同的定时初值,定时器的溢出信号作为中断请求。控制定时器中断的特殊功能寄存器设置如下:定时控制寄存器TCON=(00010000)工作方式选择寄存器(TMOD)=(00000000)中断允许控制寄存器(IE)=(10000010)2、键盘显示器接口电路功能:驱动6位数码管动态显示; 提供响应界面; 扫面键盘; 提供输入按键。由并口芯片8255,锁存器74LS273,74LS244,反向驱动器ULN2803A,6位共阴极数码管(LED)和4×4行列式键盘组成。8255的C口作为键盘的I/O接口,C口的低4位输出到扫描码,高4位作为输入行状态,按键的分布如图所示。8255的A口作为LED段码输出口,与74LS244相连接,B口作为LED的位选信号输出口,与ULN2803A相连接。8255内部的4个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电路功能:将波形样值的数字编码转换成模拟值;完成单极性向双极性的波形输出;构成由两片0832和一块LM324运放组成。0832(1)是参考电压提供者,单片机向0832(1)内的锁存器送数字编码,不同的编码会产生不同的输出值,在本发生器中,可输出1V、2V、3V、4V、5V等五个模拟值,这些值作为0832(2)的参考电压,使0832(2)输出波形信号时,其幅度是可调的。0832(2)用于产生各种波形信号,单片机在波形产生程序的控制下,生成波形样值编码,并送到0832(2)中的锁存器,经过D/A转换,得到波形的模拟样值点,假如N个点就构成波形的一个周期,那么0832(2)输出N个样值点后,样值点形成运动轨迹,就是波形信号的一个周期。重复输出N个点后,由此成第二个周期,第三个周期……。这样0832(2)就能连续的输出周期变化的波形信号。运放A1是直流放大器,运放A2是单极性电压放大器,运放A3是双极性驱动放大器,使波形信号能带得起负载。地址分配:0832(1):DFFFH ,0832(2):BFFFH4、电源电路:功能:为波形发生器提供直流能量;构成由变压器、整流硅堆,稳压块7805组成。220V的交流电,经过开关,保险管(1.5A/250V),到变压器降压,由220V降为10V,通过硅堆将交流电变成直流电,对于谐波,用4700μF的电解电容给予滤除。为保证直流电压稳定,使用7805进行稳压。最后,+5V电源配送到各用电负载。
上传时间: 2013-11-08
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用单片机AT89C51改造普通双桶洗衣机:AT89C2051作为AT89C51的简化版虽然去掉了P0、P2等端口,使I/O口减少了,但是却增加了一个电压比较器,因此其功能在某些方面反而有所增强,如能用来处理模拟量、进行简单的模数转换等。本文利用这一功能设计了一个数字电容表,可测量容量小于2微法的电容器的容量,采用3位半数字显示,最大显示值为1999,读数单位统一采用毫微法(nf),量程分四档,读数分别乘以相应的倍率。电路工作原理 本数字电容表以电容器的充电规律作为测量依据,测试原理见图1。电源电路图。 压E+经电阻R给被测电容CX充电,CX两端原电压随充电时间的增加而上升。当充电时间t等于RC时间常数τ时,CX两端电压约为电源电压的63.2%,即0.632E+。数字电容表就是以该电压作为测试基准电压,测量电容器充电达到该电压的时间,便能知道电容器的容量。例如,设电阻R的阻值为1千欧,CX两端电压上升到0.632E+所需的时间为1毫秒,那么由公式τ=RC可知CX的容量为1微法。 测量电路如图2所示。A为AT89C2051内部构造的电压比较器,AT89C2051 图2 的P1.0和P1.1口除了作I/O口外,还有一个功能是作为电压比较器的输入端,P1.0为同相输入端,P1.1为反相输入端,电压比较器的比较结果存入P3.6口对应的寄存器,P3.6口在AT89C2051外部无引脚。电压比较器的基准电压设定为0.632E+,在CX两端电压从0升到0.632E+的过程中,P3.6口输出为0,当电池电压CX两端电压一旦超过0.632E+时,P3.6口输出变为1。以P3.6口的输出电平为依据,用AT89C2051内部的定时器T0对充电时间进行计数,再将计数结果显示出来即得出测量结果。整机电路见图3。电路由单片机电路、电容充电测量电路和数码显示电路等 图3 部分组成。AT89C2051内部的电压比较器和电阻R2-R7等组成测量电路,其中R2-R5为量程电阻,由波段开关S1选择使用,电压比较器的基准电压由5V电源电压经R6、RP1、R7分压后得到,调节RP1可调整基准电压。当P1.2口在程序的控制下输出高电平时,电容CX即开始充电。量程电阻R2-R5每档以10倍递减,故每档显示读数以10倍递增。由于单片机内部P1.2口的上拉电阻经实测约为200K,其输出电平不能作为充电电压用,故用R5兼作其上拉电阻,由于其它三个充电电阻和R5是串联关系,因此R2、R3、R4应由标准值减去1K,分别为999K、99K、9K。由于999K和1M相对误差较小,所以R2还是取1M。数码管DS1-DS4、电阻R8-R14等组成数码显示电路。本机采用动态扫描显示的方式,用软件对字形码译码。P3.0-P3.5、P3.7口作数码显示七段笔划字形码的输出,P1.3-P1.6口作四个数码管的动态扫描位驱动码输出。这里采用了共阴数码管,由于AT89C2051的P1.3-P1.6口有25mA的下拉电流能力,所以不用三极管就能驱动数码管。R8-R14为P3.0-P3.5、P3.7口的上拉电阻,用以驱动数码管的各字段,当P3的某一端口输出低电平时其对应的字段笔划不点亮,而当其输出高电平时,则对应的上拉电阻即能点亮相应的字段笔划。
上传时间: 2013-12-31
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多功能高集成外围器件6. 1 多功能高集成外围器件82371PCI的英文名称:Peripheral Component Interconnect (外围部件互联PCI总线);82371是PCI总线组件。ISA是:Industry Standard Architecture(工业标准体系结构)IDE是 (Integrated Device Electronics)集成电路设备简称PIIX4PIIX4器件(芯片)的特点1、是一种支持Pentium和PentiumII微处理器的部件。2、82371对ISA桥来说,是一种多功能PCI总线。3、对可移动性和桌面深绿色环境均提供支持。4、电源管理逻辑。5、被集成化的IDE控制器。6、增强了性能的DMA控制器。(7)基于两个82C59的中断控制器。(8)基于82C54芯片的定时器。(9)USB(Universal Serial Bus)通用串行总线。(10)SMBus系统管理总线。(11)实时时钟(12)顺应Microsoft Win95所需的功能其芯片的逻辑框图如图6-1所示。 PIIX4芯片逻辑框图6.1.1 概述PIIX4芯片是一个多功能的PCI器件,图6-2 是82371在系统中扮演的角色。(续上图)1. PCI与EIO之间的桥(PIIX4芯片)桥是不对程的,是各类不同标准总线与PCI总线连接,82371AB桥也可理解为一种总线转换译码器和控制器,桥内包含复杂的协议总线信号和缓冲器。(1).在PCI系统内,当PIIX4操作时,它总是作为系统内各种模块的主控设备,如USB和DMA控制器、IDE总线和分布式DMA的主控设备等,而且总是以ISA主控设备的名义出现。(2). 在向ISA总线或IDE总线进行传送操作的传送周期期间作为从属设备使用,并对内部寄存器译码。PIIX4芯片(桥)的配置(1).可以把PIIX4芯片配置成整个ISA总线,或ISA总线的子集,也可扩展成EIO总线。在使用EIO总线时,可以把未使用的信号配置成通用的输入和输出。(2).PIIX4可直接驱动5个ISA插槽;(3).能提供字节-交换逻辑、I/O的恢复支持、等待状态的生成以及SYSCLK的生成。(4).提供X-BUS键盘控制器芯片、BIOS芯片、实时时钟芯片、二级微程序器等的选择。2. IDE接口(总线主控设备的权利和同步DMA方式)IDE接口为4个IDE的设备提供支持,比如IDE接口的硬盘和CD-ROM等。注意:目前硬盘接口有5类:IDE、SCSI、Fibre Channel、IEEE1394和USB等。IDE口几乎在PC机最多,因为便宜。SCSI多用于服务器和集群机。IDE的PIO IDE速率:14MB/s;而总线主控设备IDE的速率:33MB/s在PIIX4芯片的IDE系统内,配有两个各次独立的IDE信号通道。3. 具有兼容性的模块—DMA、定时器/计数器、中断控制器等(1)在PIIX4内的两各82C37 DMA控制器经逻辑的组合,产生7个独立的可编程通道。通道[0:3]是通过与8个二进位的硬件连线实现的。通过以字节为单位的计数进行传送。而通道[5:7]是通过16个二进位的连线实现的,以字为单位的计数进行传送。(2)DMA控制器还能通过PCI总线,处理旧的DMA的两个不同的方法提供支持。(3)计数/定时器模块在功能上与82C54等价。(4)中断控制器与ISA兼容,其功能是两个82C59的功能之和。
上传时间: 2013-11-19
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用单片机制作多功能莫尔斯码电路:用单片机制作多功能莫尔斯码电路莫尔斯电码通信有着悠久的历史,尽管它已被现代通信方式所取代,但在业余无线电通信和特殊的专业场合仍具有重要的地位,这是因为等幅电码通信的抗干扰能力是其它任何一种通信方式都无法相比的。在短波波段用几瓦的功率即可进行国际间的通信,收发射设备简单易制成本低廉,所以深受业余无线电爱好者的喜爱,是业余无线电高手必备的技能。要想熟练掌握莫尔斯电码的收发技术除了持之以恒的毅力外,还需要相关的设备。设计本电路的目的就是给爱好者提供一个实用和训练的工具。 一、功能简介 本电路可以配合自动键体和手动键体,产生莫尔斯码控制信号,设有16种速度,从初学者到操作高手都能适用。监听音调也有16种,均可以通过功能键进行选择。可以按程序中设定好的呼号自动呼叫,设有听抄练习功能,听抄练习有短码和混合码两种模式,分别对10个数字和常用的38个混合码模拟随机取样,产生分组报码,供爱好者提高抄收水平之用,速度低4档的听抄练习是专为初学者所设,内容是时间间隔较长的单字符。设有PTT开关键,可以决定是否控制发射机工作,不需要反复通断控制线。无论当前处于呼叫状态还是听抄状态只要电键接点接通则自动转到人工发报程序。4分钟内不使用电路将自动关闭电源,只有按复位键才能重新开始工作。先按住听抄练习键复位则进入短码练习状态,其它功能不变。从开机到自动关机执行每个功能都有不同的莫尔斯码提示音。本电路具有较强的抗高低频干扰的能力和使用方便的大电流开关接口,以适应不同的发射设备。 二、硬件电路原理硬件电路如图1所示。设计电路的目的在于方便实用,以免在紧张的操作中失误,所以除了听抄练习键外其它键没有定义复用功能。各键的作用在图中已经标出。PTT控制在每次复位时处于关闭状态,每按动一次PTT功能键则改变一次状态,这样可以使用软件开关控制发射。 PTT处于控制状态时发光二极管随控制信号闪亮。考虑到自制设备及淘汰军用设备与高档设备控制电流的不同,PTT开关管采用了2SC2073,可以承受500mA的电流,同时还增加了无极性PTT开关电路,无论外部被控制的端口直流极性如何加到VT3的极性始终不变,供有兴趣的爱好者实验。应该注意,如果被控制的负载是感性,则电感两端必须并联续流二极管,除自制设备外成品机在这方面一般没有什么问题。手动键只有一个接点,接通后产生连续的音频和发射控制信号。在本电路中手动键的输入端是P1.5 ,程序不断检测P1.5电平,当按键按下时P1.5电平为0,程序转入手动键子程序。 自动键的接点分别接到P1.3和P1.4 ,同样当程序检测到有接点闭合时便自动产生“点”或“划”。音频信号从P输出,经VT1放大后推动扬声器发音。单片机的I/O口在输入状态下阻抗较高,容易受到高低频信号干扰,所以在每个输入端口和三极管的be端并联电阻和高频旁路电容,确保在较长的电键连线和大功率发射时电路工作稳定。图2是印刷电路版图,尺寸为110mmX85mm,扬声器用粘合剂直接粘接在电路版有铜箔的面。 三、软件设计方法 “点”时间长度是莫尔斯电码中的基本时间单位。按规定“划”的时间长度不小于三个“点”,同字符中“点”与“划”的间隔不小于一个“点”,字符之间不小于一个“划”,词与词之间不应小于五个“点”。在本程序中用条件转移指令来产生“点”时间长度。通过速度功能键功可以设置16种延时参数。用T0中断产生监听音频信号,并将中断设为优先级,保证在听觉上纯正悦耳。T1用于自动关机计时,如果不使用任何功能四分钟后将向PCON 位写1,单片机进入休眠状态,此时耗电量仅有几个微安。自动键的“点”或“划”以及手动键的连续发音都是子程序的反复调用。P1.2对地短接时自动呼叫可设定为另一内容。为了便于熟悉汇编语言的读者对发音内容进行修改,这里介绍发音字符的编码方法。莫尔斯码的信息与计算机中二进制恰好相同,我们可以用0表示“点”,用1表示“划”。提示音、自动呼叫、听抄内容等字符是预先按一定编码方式存储在程序中的常数。每个字符的莫尔斯码一般是由1至6位“点”、“划”组成,也就是发音次数最多6次。程序中每个字符占用1个字节,字符时间间隔不占用字节,但更长的延时或发音结束信息占用一个字节。我们用字节的低三位表示字节的性质,对于5次及5次以下发音的字符我们用存储器的高5位存储发音信息,发音顺序由高位至低位,用低3位存储发音次数,发音时将数据送入累加器A,先得到发音次数,然后使A左环移,对E0进行位寻址,判断是发“点”还是“划”,环移次数由发音次数决定。对于6次发音的字符不能完全按照上述编码规则,否则会出现信息重叠,如果是6次发音且最后一次是“划”我们把发音次数定义为111B,因为这时第6次位寻址得到的是1。如果第6次发音是“点”,那么这个字符的低三位定义为000B。字符间隔时间由程序自动产生,更长的时间隔或结束标志由字节低三位110B来定义,高半字节表示字符间隔的倍数,例如26H表示再加两倍时间间隔。如果字节为06H则表示读字符程序结束,返回主程序。更详细的内容不再赘述,读者可阅读源程序。四、使用注意事项手动键的操作难度相对大一些,时间节拍全由人掌握,其特点是发出的电码带有“人情味”。自动键的“点”、“划”靠电路产生,发音标准,容易操作,而且可以达到相当快的速度,长时间工作也不易疲劳。在干扰较大、信号微弱的条件下自动键码的辨别程度好于手动键码。初学者初次使用手动键练习发报要有老师指导,且不可我行我素,一旦养成不正确的手法则很难纠正。在电台上时常听到一些让对方难以抄收的电码,这可能会使对方反感而拒绝回答。使用自动键也应在一定的听抄基础上再去练习。在暂时找不老师的情况下可多练习听力,这对于今后能够发出标准正确的电码非常有益。
上传时间: 2013-10-31
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82C55A是高性能,工业标准,并行I/O的LSI外围芯片;提供24条I/O脚线。 在三种主要的操作方式下分组进行程序设计82C88A的几个特点:(1)与所有Intel系列微处理器兼容;(2)有较高的操作速度;(3)24条可编程I/O脚线;(4)底功耗的CHMOS;(5)与TTL兼容;(6)拥有控制字读回功能;(7)拥有直接置位/复位功能;(8)在所有I/O输出端口有2.5mA DC驱动能力;(9)适应性强。方式0操作称为简单I/O操作,是指端口的信号线可工作在电平敏感输入方式或锁存输出。所以,须将控制寄存器设计为:控制寄存器中:D7=1; D6 D5=00; D2=0。D7位为1代表一个有效的方式。通过对D4 D3 D1和D0的置位/复位来实现端口A及端口B是输入或输出。P56表2-1列出了操作方式0端口管脚功能。
上传时间: 2013-10-26
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通用的多电源总线,如VME、VXI 和PCI 总线,都可提供功率有限的3.3V、5V 和±12V(或±24V)电源,如果在这些系统中添加设备(如插卡等),则需要额外的3.3V或5V电源,这个电源通常由负载较轻的-12V电源提供。图1 电路,将-12V 电压升压到15.3V(相对于-12V 电压),进而得到3.3V 的电源电压,输出电流可达300mA。Q2 将3.3V 电压转换成适当的电压(-10.75V)反馈给IC1 的FB 引脚,PWM 升压控制器可提供1W 的输出功率,转换效率为83%。整个电路大约占6.25Cm2的线路板尺寸,适用于依靠台式PC机电源供电,需要提供1W输出功率的应用,这种应用中,由于-12V总线电压限制在1.2W以内,因此需要保证高于83%的转换效率。由于限流电阻(RSENSE)将峰值电流限制在120mA,N 沟道MOSFET(Q1)可选用廉价的逻辑电平驱动型场效应管,R1、R2 设置输出电压(3.3V 或5V)。IC1 平衡端(Pin5)的反馈电压高于PGND引脚(Pin7)1.25V,因此:VFB = -12V + 1.25V = - 10.75V选择电阻R1后,可确定:I2 = 1.25V / R1 = 1.25V / 12.1kΩ = 103μA可由下式确定R2:R2 = (VOUT - VBE)/ I2 =(3.3V - 0.7V)/ 103μA = 25.2 kΩ图1 中,IC1 的开关频率允许通过外部电阻设置,频率范围为100kHz 至500kHz,有利于RF、数据采集模块等产品的设计。当选择较高的开关频率时,能够保证较高的转换效率,并可选用较小的电感和电容。为避免电流倒流,可在电路中增加一个与R1串联的二极管。
上传时间: 2013-10-17
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Σ-ΔA/D技术具有高分辨率、高线性度和低成本的特点。本文基于TI公司的MSP430F1121单片机,介绍了采用内置比较器和外围电路构成类似于Σ-△的高精度A/D实现方案,适合用于对温度、压力和电压等缓慢变化信号的采集应用。 在各种A/D转换器中,最常用是逐次逼近法(SAR)A/D,该类器件具有转换时间固定且快速的特点,但难以显著提高分辨率;积分型A/D 有较强的抗干扰能力,但转换时间较长;过采样Σ-ΔA/D由于其高分辨率,高线性度及低成本的特点,正得到越来越多的应用。根据这些特点,本文以TI公司的MSP430F1121单片机实现了一种类似于Σ-ΔA/D技术的高精度转换器方案。 MSP430F1121是16位RISC结构的FLASH型单片机,该芯片有14个双向I/O口并兼有中断功能,一个16位定时器兼有计数和定时功能。I/O口输出高电平时电压接近Vcc,低电平时接近Vss,因此,一个I/O口可以看作一位DAC,具有PWM功能。 该芯片具有一个内置模拟电压比较器,只须外接一只电阻和电容即可构成一个类似于Σ-Δ技术的高精度单斜率A/D。一般而言,比较器在使用过程中会受到两种因素的影响,一种是比较器输入端的偏置电压的积累;另一种是两个输入端电压接近到一程度时,输出端会产生振荡。 MSP430F1121单片机在比较器两输入端对应的单片机端口与片外输入信号的连接线路保持不变的情况下,可通过软件将比较器两输入端与对应的单片机端口的连接线路交换,并同时将比较器的输出极性变换,这样抵消了比较器的输入端累积的偏置电压。通过在内部将输出连接到低通滤波器后,即使在比较器输入端两比较电压非常接近,经过滤波后也不会出现输出端的振荡现象,从而消除了输出端震荡的问题。利用内置比较器实现高精度A/D图1是一个可直接使用的A/D转换方案,该方案是一个高精度的积分型A/D转换器。其基本原理是用单一的I/O端口,执行1位的数模转换,以比较器的输出作反馈,来维持Vout与Vin相等。图1:利用MSP430F1121实现的实用A/D转换器电路方案。
上传时间: 2013-11-10
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计算机部件要具有通用性,适应不同系统与不同用户的需求,设计必须模块化。计算机部件产品(模块)供应出现多元化。模块之间的联接关系要标准化,使模块具有通用性。模块设计必须基于一种大多数厂商认可的模块联接关系,即一种总线标准。总线的标准总线是一类信号线的集合是模块间传输信息的公共通道,通过它,计算机各部件间可进行各种数据和命令的传送。为使不同供应商的产品间能够互换,给用户更多的选择,总线的技术规范要标准化。总线的标准制定要经周密考虑,要有严格的规定。总线标准(技术规范)包括以下几部分:机械结构规范:模块尺寸、总线插头、总线接插件以及按装尺寸均有统一规定。功能规范:总线每条信号线(引脚的名称)、功能以及工作过程要有统一规定。电气规范:总线每条信号线的有效电平、动态转换时间、负载能力等。总线的发展情况S-100总线:产生于1975年,第一个标准化总线,为微计算机技术发展起到了推动作用。IBM-PC个人计算机采用总线结构(Industry Standard Architecture, ISA)并成为工业化的标准。先后出现8位ISA总线、16位ISA总线以及后来兼容厂商推出的EISA(Extended ISA)32位ISA总线。为了适应微处理器性能的提高及I/O模块更高吞吐率的要求,出现了VL-Bus(VESA Local Bus)和PCI(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线。适合小型化要求的PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)总线,用于笔记本计算机的功能扩展。总线的指标计算机主机性能迅速提高,各功能模块性能也要相应提高,这对总线性能提出更高的要求。总线主要技术指标有几方面:总线宽度:一次操作可以传输的数据位数,如S100为8位,ISA为16位,EISA为32位,PCI-2可达64位。总线宽度不会超过微处理器外部数据总线的宽度。总数工作频率:总线信号中有一个CLK时钟,CLK越高每秒钟传输的数据量越大。ISA、EISA为8MHz,PCI为33.3MHz, PCI-2可达达66.6MHz。单个数据传输周期:不同的传输方式,每个数据传输所用CLK周期数不同。ISA要2个,PCI用1个CLK周期。这决定总线最高数据传输率。5. 总线的分类与层次系统总线:是微处理器芯片对外引线信号的延伸或映射,是微处理器与片外存储器及I/0接口传输信息的通路。系统总线信号按功能可分为三类:地址总线(Where):指出数据的来源与去向。地址总线的位数决定了存储空间的大小。系统总线:数据总线(What)提供模块间传输数据的路径,数据总线的位数决定微处理器结构的复杂度及总体性能。控制总线(When):提供系统操作所必需的控制信号,对操作过程进行控制与定时。扩充总线:亦称设备总线,用于系统I/O扩充。与系统总线工作频率不同,经接口电路对系统总统信号缓冲、变换、隔离,进行不同层次的操作(ISA、EISA、MCA)局部总线:扩充总线不能满足高性能设备(图形、视频、网络)接口的要求,在系统总线与扩充总线之间插入一层总线。由于它经桥接器与系统总线直接相连,因此称之为局部总线(PCI)。
上传时间: 2013-11-09
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