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 ...................................................................................................................................................... 23-20第24 章 积分型A/D 转换器 24-1简介 ............................................................................................................................................................... 24-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 24-3转换过程 ........................................................................................................................................................ 24-6其它模拟模块 ............................................................................................................................................... 24-12校准参数 ...................................................................................................................................................... 24-13设计技巧 ...................................................................................................................................................... 24-14相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 24-15版本历史 ...................................................................................................................................................... 24-16第25 章 LCD 25-1简介 ............................................................................................................................................................... 25-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 25-3LCD 定时 ....................................................................................................................................................... 25-6LCD 中断 ..................................................................................................................................................... 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 ......................................................................................................................................................... 25-18LCD 电压发生器 .......................................................................................................................................... 25-20对比度 ......................................................................................................................................................... 25-22LCD 玻璃基板 .............................................................................................................................................. 25-22初始化 ......................................................................................................................................................... 25-23设计技巧 ...................................................................................................................................................... 25-24相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 25-25版本历史 ...................................................................................................................................................... 25-26第26 章 看门狗定时器与休眠模式 26-1简介 ............................................................................................................................................................... 26-2控制寄存器 .................................................................................................................................................... 26-3看门狗定时器（WDT）的操作 ....................................................................................................................... 26-4休眠省电模式 ................................................................................................................................................. 26-7初始化 ........................................................................................................................................................... 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 ....................................................................................................................................... 27-8识别码ID 的位置 ........................................................................................................................................... 27-9设计技巧 ...................................................................................................................................................... 27-10相关应用笔记 ............................................................................................................................................... 27-11版本历史 ...................................................................................................................................................... 27-12第28 章 在线串行编程 28-1简介 ............................................................................................................................................................... 28-2进入在线串行编程模式 .................................................................................................................................. 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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单片机应用系统抗干扰技术:第1章 电磁干扰控制基础. 1.1 电磁干扰的基本概念1 1.1.1 噪声与干扰1 1.1.2 电磁干扰的形成因素2 1.1.3 干扰的分类2 1.2 电磁兼容性3 1.2.1 电磁兼容性定义3 1.2.2 电磁兼容性设计3 1.2.3 电磁兼容性常用术语4 1.2.4 电磁兼容性标准6 1.3 差模干扰和共模干扰8 1.3.1 差模干扰8 1.3.2 共模干扰9 1.4 电磁耦合的等效模型9 1.4.1 集中参数模型9 1.4.2 分布参数模型10 1.4.3 电磁波辐射模型11 1.5 电磁干扰的耦合途径14 1.5.1 传导耦合14 1.5.2 感应耦合（近场耦合）15 .1.5.3 电磁辐射耦合（远场耦合）15 1.6 单片机应用系统电磁干扰控制的一般方法16 第2章 数字信号耦合与传输机理 2.1 数字信号与电磁干扰18 2.1.1 数字信号的开关速度与频谱18 2.1.2 开关暂态电源尖峰电流噪声22 2.1.3 开关暂态接地反冲噪声24 2.1.4 高速数字电路的EMI特点25 2.2 导线阻抗与线间耦合27 2.2.1 导体交直流电阻的计算27 2.2.2 导体电感量的计算29 2.2.3 导体电容量的计算31 2.2.4 电感耦合分析32 2.2.5 电容耦合分析35 2.3 信号的长线传输36 2.3.1 长线传输过程的数学描述36 2.3.2 均匀传输线特性40 2.3.3 传输线特性阻抗计算42 2.3.4 传输线特性阻抗的重复性与阻抗匹配44 2.4 数字信号传输过程中的畸变45 2.4.1 信号传输的入射畸变45 2.4.2 信号传输的反射畸变46 2.5 信号传输畸变的抑制措施49 2.5.1 最大传输线长度的计算49 2.5.2 端点的阻抗匹配50 2.6 数字信号的辐射52 2.6.1 差模辐射52 2.6.2 共模辐射55 2.6.3 差模和共模辐射比较57 第3章 常用元件的可靠性能与选择 3.1 元件的选择与降额设计59 3.1.1 元件的选择准则59 3.1.2 元件的降额设计59 3.2 电阻器60 3.2.1 电阻器的等效电路60 3.2.2 电阻器的内部噪声60 3.2.3 电阻器的温度特性61 3.2.4 电阻器的分类与主要参数62 3.2.5 电阻器的正确选用66 3.3 电容器67 3.3.1 电容器的等效电路67 3.3.2 电容器的种类与型号68 3.3.3 电容器的标志方法70 3.3.4 电容器引脚的电感量71 3.3.5 电容器的正确选用71 3.3.6 电容器使用注意事项73 3.4 电感器73 3.4.1 电感器的等效电路74 3.4.2 电感器使用的注意事项74 3.5 数字集成电路的抗干扰性能75 3.5.1 噪声容限与抗干扰能力75 3.5.2 施密特集成电路的噪声容限77 3.5.3 TTL数字集成电路的抗干扰性能78 3.5.4 CMOS数字集成电路的抗干扰性能79 3.5.5 CMOS电路使用中注意事项80 3.5.6 集成门电路系列型号81 3.6 高速CMOS 54/74HC系列接口设计83 3.6.1 54/74HC 系列芯片特点83 3.6.2 74HC与TTL接口85 3.6.3 74HC与单片机接口85 3.7 元器件的装配工艺对可靠性的影响86 第4章 电磁干扰硬件控制技术 4.1 屏蔽技术88 4.1.1 电场屏蔽88 4.1.2 磁场屏蔽89 4.1.3 电磁场屏蔽91 4.1.4 屏蔽损耗的计算92 4.1.5 屏蔽体屏蔽效能的计算99 4.1.6 屏蔽箱的设计100 4.1.7 电磁泄漏的抑制措施102 4.1.8 电缆屏蔽层的屏蔽原理108 4.1.9 屏蔽与接地113 4.1.10 屏蔽设计要点113 4.2 接地技术114 4.2.1 概述114 4.2.2 安全接地115 4.2.3 工作接地117 4.2.4 接地系统的布局119 4.2.5 接地装置和接地电阻120 4.2.6 地环路问题121 4.2.7 浮地方式122 4.2.8 电缆屏蔽层接地123 4.3 滤波技术126 4.3.1 滤波器概述127 4.3.2 无源滤波器130 4.3.3 有源滤波器138 4.3.4 铁氧体抗干扰磁珠143 4.3.5 贯通滤波器146 4.3.6 电缆线滤波连接器149 4.3.7 PCB板滤波器件154 4.4 隔离技术155 4.4.1 光电隔离156 4.4.2 继电器隔离160 4.4.3 变压器隔离 161 4.4.4 布线隔离161 4.4.5 共模扼流圈162 4.5 电路平衡结构164 4.5.1 双绞线在平衡电路中的使用164 4.5.2 同轴电缆的平衡结构165 4.5.3 差分放大器165 4.6 双绞线的抗干扰原理及应用166 4.6.1 双绞线的抗干扰原理166 4.6.2 双绞线的应用168 4.7 信号线间的串扰及抑制169 4.7.1 线间串扰分析169 4.7.2 线间串扰的抑制173 4.8 信号线的选择与敷设174 4.8.1 信号线型式的选择174 4.8.2 信号线截面的选择175 4.8.3 单股导线的阻抗分析175 4.8.4 信号线的敷设176 4.9 漏电干扰的防止措施177 4.10 抑制数字信号噪声常用硬件措施177 4.10.1 数字信号负传输方式178 4.10.2 提高数字信号的电压等级178 4.10.3 数字输入信号的RC阻容滤波179 4.10.4 提高输入端的门限电压181 4.10.5 输入开关触点抖动干扰的抑制方法181 4.10.6 提高器件的驱动能力184 4.11 静电放电干扰及其抑制184 第5章 主机单元配置与抗干扰设计 5.1 单片机主机单元组成特点186 5.1.1 80C51最小应用系统186 5.1.2 低功耗单片机最小应用系统187 5.2 总线的可靠性设计191 5.2.1 总线驱动器191 5.2.2 总线的负载平衡192 5.2.3 总线上拉电阻的配置192 5.3 芯片配置与抗干扰193 5.3.1去耦电容配置194 5.3.2 数字输入端的噪声抑制194 5.3.3 数字电路不用端的处理195 5.3.4 存储器的布线196 5.4 译码电路的可靠性分析197 5.4.1 过渡干扰与译码选通197 5.4.2 译码方式与抗干扰200 5.5 时钟电路配置200 5.6 复位电路设计201 5.6.1 复位电路RC参数的选择201 5.6.2 复位电路的可靠性与抗干扰分析202 5.6.3 I/O接口芯片的延时复位205 5.7 单片机系统的中断保护问题205 5.7.1 80C51单片机的中断机构205 5.7.2 常用的几种中断保护措施205 5.8 RAM数据掉电保护207 5.8.1 片内RAM数据保护207 5.8.2 利用双片选的外RAM数据保护207 5.8.3 利用DS1210实现外RAM数据保护208 5.8.4 2 KB非易失性随机存储器DS1220AB/AD211 5.9 看门狗技术215 5.9.1 由单稳态电路实现看门狗电路216 5.9.2 利用单片机片内定时器实现软件看门狗217 5.9.3 软硬件结合的看门狗技术219 5.9.4 单片机内配置看门狗电路221 5.10 微处理器监控器223 5.10.1 微处理器监控器MAX703～709/813L223 5.10.2 微处理器监控器MAX791227 5.10.3 微处理器监控器MAX807231 5.10.4 微处理器监控器MAX690A/MAX692A234 5.10.5 微处理器监控器MAX691A/MAX693A238 5.10.6 带备份电池的微处理器监控器MAX1691242 5.11 串行E2PROM X25045245 第6章 测量单元配置与抗干扰设计 6.1 概述255 6.2 模拟信号放大器256 6.2.1 集成运算放大器256 6.2.2 测量放大器组成原理260 6.2.3 单片集成测量放大器AD521263 6.2.4 单片集成测量放大器AD522265 6.2.5 单片集成测量放大器AD526266 6.2.6 单片集成测量放大器AD620270 6.2.7 单片集成测量放大器AD623274 6.2.8 单片集成测量放大器AD624276 6.2.9 单片集成测量放大器AD625278 6.2.10 单片集成测量放大器AD626281 6.3 电压/电流变换器（V/I）283 6.3.1 V/I变换电路..283 6.3.2 集成V/I变换器XTR101284 6.3.3 集成V/I变换器XTR110289 6.3.4 集成V/I变换器AD693292 6.3.5 集成V/I变换器AD694299 6.4 电流/电压变换器（I/V）302 6.4.1 I/V变换电路302 6.4.2 RCV420型I/V变换器303 6.5 具有放大、滤波、激励功能的模块2B30/2B31305 6.6 模拟信号隔离放大器313 6.6.1 隔离放大器ISO100313 6.6.2 隔离放大器ISO120316 6.6.3 隔离放大器ISO122319 6.6.4 隔离放大器ISO130323 6.6.5 隔离放大器ISO212P326 6.6.6 由两片VFC320组成的隔离放大器329 6.6.7 由两光耦组成的实用线性隔离放大器333 6.7 数字电位器及其应用336 6.7.1 非易失性数字电位器x9221336 6.7.2 非易失性数字电位器x9241343 6.8 传感器供电电源的配置及抗干扰346 6.8.1 传感器供电电源的扰动补偿347 6.8.2 单片集成精密电压芯片349 6.8.3 A/D转换器芯片提供基准电压350 6.9 测量单元噪声抑制措施351 6.9.1 外部噪声源的干扰及其抑制351 6.9.2 输入信号串模干扰的抑制352 6.9.3 输入信号共模干扰的抑制353 6.9.4 仪器仪表的接地噪声355 第7章 D/A、A/D单元配置与抗干扰设计 7.1 D/A、A/D转换器的干扰源357 7.2 D/A转换原理及抗干扰分析358 7.2.1 T型电阻D/A转换器359 7.2.2 基准电源精度要求361 7.2.3 D/A转换器的尖峰干扰362 7.3 典型D/A转换器与单片机接口363 7.3.1 并行12位D/A转换器AD667363 7.3.2 串行12位D/A转换器MAX5154370 7.4 D/A转换器与单片机的光电接口电路377 7.5 A/D转换器原理与抗干扰性能378 7.5.1 逐次比较式ADC原理378 7.5.2 余数反馈比较式ADC原理378 7.5.3 双积分ADC原理380 7.5.4 V/F ADC原理382 7.5.5 ∑Δ式ADC原理384 7.6 典型A/D转换器与单片机接口387 7.6.18 位并行逐次比较式MAX 118387 7.6.28 通道12位A/D转换器MAX 197394 7.6.3 双积分式A/D转换器5G14433399 7.6.4 V/F转换器AD 652在A/D转换器中的应用403 7.7 采样保持电路与抗干扰措施408 7.8 多路模拟开关与抗干扰措施412 7.8.1 CD4051412 7.8.2 AD7501413 7.8.3 多路开关配置与抗干扰技术413 7.9 D/A、A/D转换器的电源、接地与布线416 7.10 精密基准电压电路与噪声抑制416 7.10.1 基准电压电路原理417 7.10.2 引脚可编程精密基准电压源AD584418 7.10.3 埋入式齐纳二极管基准AD588420 7.10.4 低漂移电压基准MAX676/MAX677/MAX678422 7.10.5 低功率低漂移电压基准MAX873/MAX875/MAX876424 7.10.6 MC1403/MC1403A、MC1503精密电压基准电路430 第8章 功率接口与抗干扰设计 8.1 功率驱动元件432 8.1.1 74系列功率集成电路432 8.1.2 75系列功率集成电路433 8.1.3 MOC系列光耦合过零触发双向晶闸管驱动器435 8.2 输出控制功率接口电路438 8.2.1 继电器输出驱动接口438 8.2.2 继电器—接触器输出驱动电路439 8.2.3 光电耦合器—晶闸管输出驱动电路439 8.2.4 脉冲变压器—晶闸管输出电路440 8.2.5 单片机与大功率单相负载的接口电路441 8.2.6 单片机与大功率三相负载间的接口电路442 8.3 感性负载电路噪声的抑制442 8.3.1 交直流感性负载瞬变噪声的抑制方法442 8.3.2 晶闸管过零触发的几种形式445 8.3.3 利用晶闸管抑制感性负载的瞬变噪声447 8.4 晶闸管变流装置的干扰和抑制措施448 8.4.1 晶闸管变流装置电气干扰分析448 8.4.2 晶闸管变流装置的抗干扰措施449 8.5 固态继电器451 8.5.1 固态继电器的原理和结构451 8.5.2 主要参数与选用452 8.5.3 交流固态继电器的使用454 第9章 人机对话单元配置与抗干扰设计 9.1 键盘接口抗干扰问题456 9.2 LED显示器的构造与特点458 9.3 LED的驱动方式459 9.3.1 采用限流电阻的驱动方式459 9.3.2 采用LM317的驱动方式460 9.3.3 串联二极管压降驱动方式462 9.4 典型键盘/显示器接口芯片与单片机接口463 9.4.1 8位LED驱动器ICM 7218B463 9.4.2 串行LED显示驱动器MAX 7219468 9.4.3 并行键盘/显示器专用芯片8279482 9.4.4 串行键盘/显示器专用芯片HD 7279A492 9.5 LED显示接口的抗干扰措施502 9.5.1 LED静态显示接口的抗干扰502 9.5.2 LED动态显示接口的抗干扰506 9.6 打印机接口与抗干扰技术508 9.6.1 并行打印机标准接口信号508 9.6.2 打印机与单片机接口电路509 9.6.3 打印机电磁干扰的防护设计510 9.6.4 提高数据传输可靠性的措施512 第10章 供电电源的配置与抗干扰设计 10.1 电源干扰问题概述513 10.1.1 电源干扰的类型513 10.1.2 电源干扰的耦合途径514 10.1.3 电源的共模和差模干扰515 10.1.4 电源抗干扰的基本方法516 10.2 EMI电源滤波器517 10.2.1 实用低通电容滤波器518 10.2.2 双绕组扼流圈的应用518 10.3 EMI滤波器模块519 10.3.1 滤波器模块基础知识519 10.3.2 电源滤波器模块521 10.3.3 防雷滤波器模块531 10.3.4 脉冲群抑制模块532 10.4 瞬变干扰吸收器件532 10.4.1 金属氧化物压敏电阻（MOV）533 10.4.2 瞬变电压抑制器（TVS）537 10.5 电源变压器的屏蔽与隔离552 10.6 交流电源的供电抗干扰方案553 10.6.1 交流电源配电方式553 10.6.2 交流电源抗干扰综合方案555 10.7 供电直流侧抑制干扰措施555 10.7.1 整流电路的高频滤波555 10.7.2 串联型直流稳压电源配置与抗干扰556 10.7.3 集成稳压器使用中的保护557 10.8 开关电源干扰的抑制措施559 10.8.1 开关噪声的分类559 10.8.2 开关电源噪声的抑制措施560 10.9 微机用不间断电源UPS561 10.10 采用晶闸管无触点开关消除瞬态干扰设计方案564 第11章 印制电路板的抗干扰设计 11.1 印制电路板用覆铜板566 11.1.1 覆铜板材料566 11.1.2 覆铜板分类568 11.1.3 覆铜板的标准与电性能571 11.1.4 覆铜板的主要特点和应用583 11.2 印制板布线设计基础585 11.2.1 印制板导线的阻抗计算585 11.2.2 PCB布线结构和特性阻抗计算587 11.2.3 信号在印制板上的传播速度589 11.3 地线和电源线的布线设计590 11.3.1 降低接地阻抗的设计590 11.3.2 减小电源线阻抗的方法591 11.4 信号线的布线原则592 11.4.1 信号传输线的尺寸控制592 11.4.2 线间串扰控制592 11.4.3 辐射干扰的抑制593 11.4.4 反射干扰的抑制594 11.4.5 微机自动布线注意问题594 11.5 配置去耦电容的方法594 11.5.1 电源去耦595 11.5.2 集成芯片去耦595 11.6 芯片的选用与器件布局596 11.6.1 芯片选用指南596 11.6.2 器件的布局597 11.6.3 时钟电路的布置598 11.7 多层印制电路板599 11.7.1 多层印制板的结构与特点599 11.7.2 多层印制板的布局方案600 11.7.3 20H原则605 11.8 印制电路板的安装和板间配线606 第12章 软件抗干扰原理与方法 12.1 概述607 12.1.1 测控系统软件的基本要求607 12.1.2 软件抗干扰一般方法607 12.2 指令冗余技术608 12.2.1 NOP的使用609 12.2.2 重要指令冗余609 12.3 软件陷阱技术609 12.3.1 软件陷阱609 12.3.2 软件陷阱的安排610 12.4 故障自动恢复处理程序613 12.4.1 上电标志设定614 12.4.2 RAM中数据冗余保护与纠错616 12.4.3 软件复位与中断激活标志617 12.4.4 程序失控后恢复运行的方法618 12.5 数字滤波619 12.5.1 程序判断滤波法620 12.5.2 中位值滤波法620 12.5.3 算术平均滤波法621 12.5.4 递推平均滤波法623 12.5.5 防脉冲干扰平均值滤波法624 12.5.6 一阶滞后滤波法626 12.6 干扰避开法627 12.7 开关量输入/输出软件抗干扰设计629 12.7.1 开关量输入软件抗干扰措施629 12.7.2 开关量输出软件抗干扰措施629 12.8 编写软件的其他注意事项630 附录 电磁兼容器件选购信息632
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基于fpga的高速数据采集卡设计制作
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全新赛灵思（Xilinx）FPGA 7系列芯片精彩剖析:赛灵思的最新7系列FPGA芯片包括3个子系列，Artix-7、 Kintex-7和Virtex-7。在介绍芯片之前，先看看三个子系列芯片的介绍表，如下表1所示： 表1 全新Xilinx FPGA 7系列子系列介绍表 (1) Artix-7 FPGA系列——业界最低功耗和最低成本 通过表1我们不难得出以下结论： 与上一代 FPGA相比，其功耗降低了50%，成本削减了35%，性能提高30%，占用面积缩减了50%，赛灵思FPGA芯片在升级中，功耗和性能平衡得非常好。
上传时间： 2013-10-27
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本文是关于赛灵思Artix-7 FPGA 数据手册:直流及开关特性的详细介绍。 文章中也讨论了以下问题： 1.全新 Artix-7 FPGA 系列有哪些主要功能和特性? Artix-7 系列提供了业界最低功耗、最低成本的 FPGA，采用了小型封装，配合Virtex 架构增强技术，能满足小型化产品的批量市场需求，这也正是此前 Spartan 系列 FPGA 所针对的市场领域。与 Spartan-6 FPGA 相比，Artix-7 器件的逻辑密度从 20K 到 355K 不等，不但使速度提升 30%，功耗减半，尺寸减小 50%，而且价格也降了 35%。 2.Artix-7 FPGA 系列支持哪些类型的应用和终端市场? Artix-7 FPGA 系列面向各种低成本、小型化以及低功耗的应用，包括如便携式超声波医疗设备、军用通信系统、高端专业/消费类相机的 DSLR 镜头模块，以及航空视频分配系统等。
上传时间： 2013-10-11
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研究了一种采用FPGA将高清数字电视信号转换为标清数字电视信号的方法,利用重采样等技术降低了图像中每行的有效像素和垂直行,完成了HD-SDI到SD-SDI的下变换。设计实现简单,目前已运用于实际工程当中。
上传时间： 2014-11-29
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提出了一种将堆栈空间划分为任务栈和中断嵌套栈的设计结构，使堆栈空间最小化。采用VHDL硬件语言，在FPGA设备上模拟实现了具有自动检验功能的栈空间管理器。栈空间管理器由不同功能的逻辑模块组成，主要阐述了状态控制逻辑模块和地址产生逻辑模块的设计方法。
上传时间： 2014-12-28
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为了提高Linux操作系统的网络安全性，对Linux系统的安全机制、网络安全问题、主要攻击方式进行了详细分析，提出了基于Linux系统用户管理、文件管理、预防攻击、数据备份等切实可行的网络安全策略，增强了Linux系统的网络安全性，达到了较好的效果。
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介绍了测量船现有公共广播系统的特点和功能，结合测量船的现状，指出了现有公共广播系统存在智能化程度低等不足，针对这些不足，利用测量船现有的程控交换机和计算机设备，提出了基于程控技术和远程登录技术的智能化广播系统改进方案，设计了智能化广播软件和远程登录软件，实现了电话广播、计算机自动广播和计算机远程广播。改进后的公共广播系统方案提高了测量船公共广播系统的自动化、智能化程度，实现了测量船广播系统的无人值守。
上传时间： 2014-02-11
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所谓光猫，是泛指将光以太信号转换成其它协议信号的收发设备。光猫也称为单 端口光端机， 是针对特殊用户环境而设计的产品， 它利用一对光纤进行单 E1或单 V.35 或单10BaseT 点到点式的光传输终端设备。该设备作为本地网的中继传输设备，适用 于基站的光纤终端传输设备以及租用线路设备。 而对于多口的光端机一般会直称作“光 端机”， 对单端口光端机一般使用于用户端， 工作类似常用的广域网专线(电路)联网用 的基带 MODEM，和有称作“光 MODEM”、“光猫”、“光调制解调器”。
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