MAX29X是美国MAXIM公司生瓣的8阶开关电容低通滤波器,由于价格便宜、使用方便、设计简单，在通讯、信号自理等领域得到了广泛的应用。本文就其工作原理、电气参数、设计注意事项等问题作了讨论，具有一定的实用参考价值。关键词：开关电容、滤波器、设计 1 引言 开关电容滤波器在近些年得到了迅速的发展，世界上一些知名的半导体厂家相继推出了自己的开头电容滤波器集成电路，使形状电容滤波器的发展上了一个新台阶。 MAXIM公司在模拟器件生产领域颇具影响，它生产MAX291/292/293/294/295/296/297系列8阶低通开关电容滤波器由于使用方便（基本上不需外接元件）、设计简单（频率响应函数是固定的，只需确定其拐角频率即截止频率)、尺寸小（有8-pin DIP封装）等优点，在ADC的反混叠滤波、噪声分析、电源噪声抑制等领域得到了广泛的应用。 MAX219/295为巴特活思（型滤波器，在通频带内，它的增益最稳定，波动小，主要用于仪表测量等要求整个通频带内增益恒定的场合。MAX292/296为贝塞尔（Bessel）滤波器，在通频带内它的群时延时恒定的，相位对频率呈线性关系，因此脉冲信号通过MAX292/296之后尖峰幅度小，稳定速度快。由于脉冲信号通过贝塞尔滤波器之后所有频率分量的延迟时间是相同的，故可保证波形基本不变。关于巴特活和贝塞尔滤波器的特性可能图1来说明。图1的踪迹A为加到滤波器输入端的3kHz的脉冲，这里我们把滤波器的截止频率设为10kHZ。踪迹B通过MAX292/296后的波形。从图中可以看出，由于MAX292/296在通带内具有线性相位特性，输出波形基本上保持了方波形状，只是边沿处变圆了一些。方波通过MAX291/295之后，由于不同频率的信号产生的时延不同，输出波形中就出现了尖峰(overshoot)和铃流(ringing)。 MAX293/294/297为8阶圆型（Elliptic）滤波器，它的滚降速度快，从通频带到阻带的过渡带可以作得很窄。在椭圆型滤波器中，第一个传输零点后输出将随频率的变高而增大，直到第二个零点处。这样几番重复就使阻事宾频响呈现波浪形，如图2所示。阻带从fS起算起，高于频率fS处的增益不会超过fS处的增益。在椭圆型滤波中，通频带内的增益存在一定范围的波动。椭圆型滤波器的一个重要参数就是过渡比。过渡比定义为阻带频率fS与拐角频率（有时也等同为截止频率）由时钟频率确定。时钟既可以是外接的时钟，也可以是自己的内部时钟。使用内部时钟时只需外接一个定时用的电容既可。 在MAX29X系列滤波器集成电路中，除了滤波器电路外还有一个独立的运算放大器（其反相输入端已在内部接地）。用这个运算放大器可以组成配合MAX29X系列滤波器使用后的滤波、反混滤波等连续时间低通滤波器。 下面归纳一下它们的特点： ●全部为8阶低通滤波器。MAX291/MAX295为巴特沃思滤波器；MAX292/296为贝塞尔滤波器；MAX293/294/297为椭圆滤波器。 ●通过调整时钟，截止频率的调整范围为：0.1Hz～25kHz（MAX291/292/293*294）；0.1Hz～kHz（MAX295/296/297）。 ●既可用外部时钟也可用内部时钟作为截止频率的控制时钟。 ●时钟频率和截止频率的比率：10∶1(MAX291/292/293/294);50∶1(MAX295/296/297)。 ●既可用单+5V电源供电也可用±5V双电源供电。 ●有一个独立的运算放大器可用于其它应用目的。 ●8-pin DIP、8-pin SO和宽SO-16多种封装。2 管脚排列和主要电气参数 MAX29X系列开头电容滤波器的管脚排列如图3所示。 管脚功能定义如下： CLK：时钟输入。 OP OUT：独立运放的输出端。 OP INT：独立运放的同相输入端。 OUT：滤波器输出。 IN：滤波器输入。 V-：负电源 。双电源供电时搛-2.375～-5.5V之间的电压，单电源供电时V--=-V。 V+：正电源。双电源供电时V+=+2.35～+5.5V,单电源供电时V+=+4.75～+11.0V。 GND：地线。单电源工作时GND端必须用电源电压的一半作偏置电压。 NC：空脚，无连线。 MAX29X的极限电气参数如下： 电源（V+～V-）：12V 输入电压（任意脚）：V--0.3V≤VIN≤V++0.3V 连续工作时的功耗：8脚塑封DIP：727mW；8脚SO：471mW；16脚宽SO：762mW；8脚瓷封DIP：640mW。 工作温度范围：MAX29-C-：0℃～+70℃；MAX29-E-：-40℃～+85℃；MAX29-MJA：-55℃～+125℃；保存温度范围：-65℃～+160℃；焊接温度（10秒）：+300℃； 大多数的形状电容滤波器都采用四节级连结构，每一节包含两个滤波器极点。这种方法的特点就是易于设计。但采用这种方法设计出来的滤波器的特性对所用元件的元件值偏差很敏感。基于以上考虑，MAX29X系列用带有相加和比例功能的开关电容持了梯形无源滤波器，这种方法保持了梯形无源滤波器的优点，在这种结构中每个元件的影响作用是对于整个频率响应曲线的，某元件值的误差将会分散到所有的极点，因此不值像四节级连结构那样对某一个极点特别明显的影响。3 MAX29X的频率特性 MAX29X的频率特性如图4所示。图中的fs都假定为1kHz。4 设计考虑 下面对MAX29X系列形状电容滤波器的使用做些讨论。4.1 时钟信号 MAX29X系列开头电容滤波器推荐使用的时钟信号最高频率为2.5MHz。根据对应的时钟频率和拐角频率的比值，MAX291/MAX292/MAX293/MAX294的拐角频率最高为25kHz.MAX295/MAX296/MAX297的拐角频率最高为50kHz 。 MAX29X系列开关电容滤波器的时钟信号既可幅外部时钟直接驱动也可由内部振荡器产生。使用外部时钟时，无论是采用单电源供电还是双电源供电，CLK可直接和采用+5V供电的CMOS时钟信号发生器的输出相连。通过调整外部时钟的频率，可完成滤波器拐角的实时调整。 当使用内部时钟时，振荡器的频率由接在CLK端上的电容VCOSC决定： fCOSC (kHz)=105/3COSC (pF) 4.2 供电 MAX29X系列开关电容滤波器既可用单电源工作也可用双电源工作。双电源供电时的电源电压范围为±2.375～±5.5V。在实际电路中一般要在正负电源和GND之间接一旁路电容。 当采用单电源供电时，V-端接地，而GND端要通过电阻分压获得一个电压参考，该电压参考的电压值为1/2的电源电压，参见图5。4.3 输入信号幅度范围限制 MAX29X允许的输入信号的最大范围为V--0.3V～V++0.3V。一般情况下在+5V单电源供电时输入信号范围取1V～4V,±5V双电源供电时，输入信号幅度范围取±4V。如果输入信号超过此范围，总谐波失真THD和噪声就大大增加；同样如果输入信号幅度过小（VP-P＜1V），也会造成THD和噪声的增加。4.4 独立运算放大器的用法 MAX29X中都设计有一个独立的运算放大器，这个放大器和滤波器的实现无直接关系，用这个放大器可组成一个一阶和二阶滤波器，用于实现MAX29X之前的反混叠滤波功能鄞MAX29X之后的时钟噪声抑制功能。这个运算放大器的反相端已在内部和GND相连。 图6是用该独立运放组成的2阶低通滤波器的电路，它的拐角频率为10kHz,输入阻抗为22Ω,可满足MAX29X形状电容滤波器的最小负载要求（MAX29X的输出负载要求不小于20kΩ）可以通过改变R1、R2、R3、C1、C2的元件值改变拐角频率。具体的元件值和拐角频率的对应关系参见表1。
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38V/100A可直接并联大功率AC/DC变换器 随着电力电子技术的发展，电源技术被广泛应用于计算机、工业仪器仪表、军事、航天等领域，涉及到国民经济各行各业。特别是近年来，随着IGBT的广泛应用，开关电源向更大功率方向发展。研制各种各样的大功率，高性能的开关电源成为趋势。某电源系统要求输入电压为AC220V，输出电压为DC38V，输出电流为100A，输出电压低纹波，功率因数>0.9，必要时多台电源可以直接并联使用，并联时的负载不均衡度<5％。 设计采用了AC/DC/AC/DC变换方案。一次整流后的直流电压，经过有源功率因数校正环节以提高系统的功率因数，再经半桥变换电路逆变后，由高频变压器隔离降压，最后整流输出直流电压。系统的主要环节有DC/DC电路、功率因数校正电路、PWM控制电路、均流电路和保护电路等。 1 有源功率因数校正环节 由于系统的功率因数要求0.9以上，采用二极管整流是不能满足要求的，所以，加入了有源功率因数校正环节。采用UC3854A/B控制芯片来组成功率因数电路。UC3854A/B是Unitrode公司一种新的高功率因数校正器集成控制电路芯片，是在UC3854基础上的改进。其特点是：采用平均电流控制，功率因数接近1，高带宽，限制电网电流失真≤3％[1]。图1是由UC3854A/B控制的有源功率因数校正电路。 该电路由两部分组成。UC3854A/B及外围元器件构成控制部分，实现对网侧输入电流和输出电压的控制。功率部分由L2，C5，V等元器件构成Boost升压电路。开关管V选择西门康公司的SKM75GB123D模块，其工作频率选在35kHz。升压电感L2为2mH/20A。C5采用四个450V/470μF的电解电容并联。因为，设计的PFC电路主要是用在大功率DC/DC电路中，所以，在负载轻的时候不进行功率因数校正，当负载较大时功率因数校正电路自动投入使用。此部分控制由图1中的比较器部分来实现。R10及R11是负载检测电阻。当负载较轻时，R10及R11上检测的信号输入给比较器，使其输出端为低电平，D2导通，给ENA(使能端)低电平使UC3854A/B封锁。在负载较大时ENA为高电平才让UC3854A/B工作。D3接到SS（软启动端），在负载轻时D3导通，使SS为低电平；当负载增大要求UC3854A/B工作时，SS端电位从零缓慢升高，控制输出脉冲占空比慢慢增大实现软启动。 2 DC/DC主电路及控制部分分析 2.1 DC/DC主电路拓扑 在大功率高频开关电源中，常用的主变换电路有推挽电路、半桥电路、全桥电路等[2]。其中推挽电路的开关器件少，输出功率大，但开关管承受电压高（为电源电压的2倍），且变压器有六个抽头，结构复杂；全桥电路开关管承受的电压不高，输出功率大，但是需要的开关器件多（4个），驱动电路复杂。半桥电路开关管承受的电压低，开关器件少，驱动简单。根据对各种拓扑方案的工程化实现难度，电气性能以及成本等指标的综合比较，本电源选用半桥式DC/DC变换器作为主电路。图2为大功率开关电源的主电路拓扑图。
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本书全面、系统地介绍了MCS－51系列单片机应用系统的各种实用接口技术及其配置。 内容包括：MCS－51系列单片机组成原理：应用系统扩展、开发与调试；键盘输入接口的设计及调试；打印机和显示器接口及设计实例；模拟输入通道接口技术；A/D、D/A、接口技术及在控制系统中的应用设计；V/F转换器接口技术、串行通讯接口技术以及其它与应用系统设计有关的实用技术等。 本书是为满足广大科技工作者从事单片机应用系统软件、硬件设计的需要而编写的，具有内容新颖、实用、全面的特色。所有的接口设计都包括详细的设计步骤、硬件线路图及故障分析，并附有测试程序清单。书中大部分接口软、硬件设计实例都是作者多年来从事单片机应用和开发工作的经验总结，实用性和工程性较强，尤其是对应用系统中必备的键盘、显示器、打印机、A/D、D/A通讯接口设计、模拟信号处理及开发系统应用举例甚多，目的是让将要开始和正在从事单片机应用开发的科研人员根据自己的实际需要来选择应用，一书在手即可基本完成单片机应用系统的开发工作。 本书主要面向从事单片机应用开发工作的广大工程技术人员，也可作为大专院校有关专业的教材或教学参考书。 第一章MCS－51系列单片机组成原理 1.1概述 1.1.1单片机主流产品系列 1.1.2单片机芯片技术的发展概况 1.1.3单片机的应用领域 1.2MCS－51单片机硬件结构 1.2.1MCS－51单片机硬件结构的特点 1.2.2MCS－51单片机的引脚描述及片外总线结构 1.2.3MCS－51片内总体结构 1.2.4MCS－51单片机中央处理器及其振荡器、时钟电路和CPU时序 1.2.5MCS－51单片机的复位状态及几种复位电路设计 1.2.6存储器、特殊功能寄存器及位地址空间 1.2.7输入/输出（I/O）口 1.3MCS－51单片机指令系统分析 1.3.1指令系统的寻址方式 1.3.2指令系统的使用要点 1.3.3指令系统分类总结 1.4串行接口与定时/计数器 1.4.1串行接口简介 1.4.2定时器/计数器的结构 1.4.3定时器/计数器的四种工作模式 1.4.4定时器/计数器对输入信号的要求 1.4.5定时器/计数器的编程和应用 1.5中断系统 1.5.1中断请求源 1.5.2中断控制 1.5.3中断的响应过程 1.5.4外部中断的响应时间 1.5.5外部中断方式的选择 第二章MCS－51单片机系统扩展 2.1概述 2.2程序存贮器的扩展 2.2.1外部程序存贮器的扩展原理及时序 2.2.2地址锁存器 2.2.3EPROM扩展电路 2.2.4EEPROM扩展电路 2.3外部数据存贮器的扩展 2.3.1外部数据存贮器的扩展方法及时序 2.3.2静态RAM扩展 2.3.3动态RAM扩展 2.4外部I/O口的扩展 2.4.1I/O口扩展概述 2.4.2I/O口地址译码技术 2.4.38255A可编程并行I/O扩展接口 2.4.48155/8156可编程并行I/O扩展接口 2.4.58243并行I/O扩展接口 2.4.6用TTL芯片扩展I/O接口 2.4.7用串行口扩展I/O接口 2.4.8中断系统扩展 第三章MCS－51单片机应用系统的开发 3.1单片机应用系统的设计 3.1.1设计前的准备工作 3.1.2应用系统的硬件设计 3.1.3应用系统的软件设计 3.1.4应用系统的抗干扰设计 3.2单片机应用系统的开发 3.2.1仿真系统的功能 3.2.2开发手段的选择 3.2.3应用系统的开发过程 3.3SICE—IV型单片机仿真器 3.3.1SICE－IV仿真器系统结构 3.3.2SICE－IV的仿真特性和软件功能 3.3.3SICE－IV与主机和终端的连接使用方法 3.4KHK－ICE－51单片机仿真开发系统 3.4.1KHK—ICE－51仿真器系统结构 3.4.2仿真器系统功能特点 3.4.3KHK－ICE－51仿真系统的安装及其使用 3.5单片机应用系统的调试 3.5.1应用系统联机前的静态调试 3.5.2外部数据存储器RAM的测试 3.5.3程序存储器的调试 3.5.4输出功能模块调试 3.5.5可编程I/O接口芯片的调试 3.5.6外部中断和定时器中断的调试 3.6用户程序的编辑、汇编、调试、固化及运行 3.6.1源程序的编辑 3.6.2源程序的汇编 3.6.3用户程序的调试 3.6.4用户程序的固化 3.6.5用户程序的运行 第四章键盘及其接口技术 4.1键盘输入应解决的问题 4.1.1键盘输入的特点 4.1.2按键的确认 4.1.3消除按键抖动的措施 4.2独立式按键接口设计 4.3矩阵式键盘接口设计 4.3.1矩阵键盘工作原理 4.3.2按键的识别方法 4.3.3键盘的编码 4.3.4键盘工作方式 4.3.5矩阵键盘接口实例及编程要点 4.3.6双功能及多功能键设计 4.3.7键盘处理中的特殊问题一重键和连击 4.48279键盘、显示器接口芯片及应用 4.4.18279的组成和基本工作原理 4.4.28279管脚、引线及功能说明 4.4.38279编程 4.4.48279键盘接口实例 4.5功能开关及拨码盘接口设计 第五章显示器接口设计 5.1LED显示器 5.1.1LED段显示器结构与原理 5.1.2LED显示器及显示方式 5.1.3LED显示器接口实例 5.1.4LED显示器驱动技术 5.2单片机应用系统中典型键盘、显示接口技术 5.2.1用8255和串行口扩展的键盘、显示器电路 5.2.2由锁存器组成的键盘、显示器接口电路 5.2.3由8155构成的键盘、显示器接口电路 5.2.4用8279组成的显示器实例 5.3液晶显示LCD 5.3.1LCD的基本结构及工作原理 5.3.2LCD的驱动方式 5.3.34位LCD静态驱动芯片ICM7211系列简介 5.3.4点阵式液晶显示控制器HD61830介绍 5.3.5点阵式液晶显示模块介绍 5.4荧光管显示 5.5LED大屏幕显示器 第六章打印机接口设计 6.1打印机简介 6.1.1打印机的基本知识 6.1.2打印机的电路构成 6.1.3打印机的接口信号 6.1.4打印机的打印命令 6.2TPμP－40A微打与单片机接口设计 6.2.1TPμP系列微型打印机简介 6.2.2TPμP－40A打印功能及接口信号 6.2.3TPμP－40A工作方式及打印命令 6.2.48031与TPμP－40A的接口 6.2.5打印编程实例 6.3XLF微型打印机与单片机接口设计 6.3.1XLF微打简介 6.3.2XLF微打接口信号及与8031接口设计 6.3.3XLF微打控制命令 6.3.4打印机编程 6.4标准宽行打印机与8031接口设计 6.4.1TH3070接口引脚信号及时序 6.4.2与8031的简单接口 6.4.3通过打印机适配器完成8031与打印机的接口 6.4.4对打印机的编程 第七章模拟输入通道接口技术 7.1传感器 7.1.1传感器的分类 7.1.2温度传感器 7.1.3光电传感器 7.1.4湿度传感器 7.1.5其他传感器 7.2模拟信号放大技术 7.2.1基本放大器电路 7.2.2集成运算放大器 7.2.3常用运算放大器及应用举例 7.2.4测量放大器 7.2.5程控增益放大器 7.2.6隔离放大器 7.3多通道模拟信号输入技术 7.3.1多路开关 7.3.2常用多路开关 7.3.3模拟多路开关 7.3.4常用模拟多路开关 7.3.5多路模拟开关应用举例 7.3.6多路开关的选用 7.4采样/保持电路设计 7.4.1采样/保持原理 7.4.2集成采样/保持器 7.4.3常用集成采样/保持器 7.4.4采样保持器的应用举例 7.5有源滤波器的设计 7.5.1滤波器分类 7.5.2有源滤波器的设计 7.5.3常用有源滤波器设计举例 7.5.4集成有源滤波器 第八章D/A转换器与MCS－51单片机的接口设计与实践 8.1D/A转换器的基本原理及主要技术指标 8.1.1D/A转换器的基本原理与分类 8.1.2D/A转换器的主要技术指标 8.2D/A转换器件选择指南 8.2.1集成D/A转换芯片介绍 8.2.2D/A转换器的选择要点及选择指南表 8.2.3D/A转换器接口设计的几点实用技术 8.38位D/A转换器DAC080/0831/0832与MCS－51单片机的接口设计 8.3.1DAC0830/0831/0832的应用特性与引脚功能 8.3.2DAC0830/0831/0832与8031单片机的接口设计 8.3.3DAC0830/0831/0832的调试说明 8.3.4DAC0830/0831/0832应用举例 8.48位D/A转换器AD558与MCS－51单片机的接口设计 8.4.1AD558的应用特性与引脚功能 8.4.2AD558与8031单片机的接口及调试说明 8.4.38位D/A转换器DAC0800系列与8031单片机的接口 8.510位D/A转换器AD7522与MCS－51的硬件接口设计 8.5.1AD7522的应用特性及引脚功能 8.5.2AD7522与8031单片机的接口设计 8.610位D/A转换器AD7520/7530/7533与MCS一51单片机的接口设计 8.6.1AD7520/7530/7533的应用特性与引脚功能 8.6.2AD7520系列与8031单片机的接口 8.6.3DAC1020/DAC1220/AD7521系列D/A转换器接口设计 8.712位D/A转换器DAC1208/1209/1210与MCS－51单片机的接口设计 8.7.1DAC1208/1209/1210的内部结构与引脚功能 8.7.2DAC1208/1209/1210与8031单片机的接口设计 8.7.312位D/A转换器DAC1230/1231/1232的应用设计说明 8.7.412位D/A转换器AD7542与8031单片机的接口设计 8.812位串行DAC－AD7543与MCS－51单片机的接口设计 8.8.1AD7543的应用特性与引脚功能 8.8.2AD7543与8031单片机的接口设计 8.914位D/A转换器AD75335与MCS－51单片机的接口设计 8.9.1AD8635的内部结构与引脚功能 8.9.2AD7535与8031单片机的接口设计 8.1016位D/A转换器AD1147/1148与MCS－51单片机的接口设计 8.10.1AD1147/AD1148的内部结构及引脚功能 8.10.2AD1147/AD1148与8031单片机的接口设计 8.10.3AD1147/AD1148接口电路的应用调试说明 8.10.416位D/A转换器AD1145与8031单片机的接口设计 第九章A/D转换器与MCS－51单片机的接口设计与实践 9.1A/D转换器的基本原理及主要技术指标 9.1.1A/D转换器的基本原理与分类 9.1.2A/D转换器的主要技术指标 9.2面对课题如何选择A/D转换器件 9.2.1常用A/D转换器简介 9.2.2A/D转换器的选择要点及应用设计的几点实用技术 9.38位D/A转换器ADC0801/0802/0803/0804/0805与MCS－51单片机的接口设计 9.3.1ADC0801～ADC0805芯片的引脚功能及应用特性 9.3.2ADC0801～ADC0805与8031单片机的接口设计 9.48路8位A/D转换器ADC0808/0809与MCS一51单片机的接口设计 9.4.1ADC0808/0809的内部结构及引脚功能 9.4.2ADC0808/0809与8031单片机的接口设计 9.4.3接口电路设计中的几点注意事项 9.4.416路8位A/D转换器ADC0816/0817与MCS－51单片机的接口设计 9.510位A/D转换器AD571与MCS－51单片机的接口设计 9.5.1AD571芯片的引脚功能及应用特性 9.5.2AD571与8031单片机的接口 9.5.38位A/D转换器AD570与8031单片机的硬件接口 9.612位A/D转换器ADC1210/1211与MCS－51单片机的接口设计 9.6.1ADC1210/1211的引脚功能与应用特性 9.6.2ADC1210/1211与8031单片机的硬件接口 9.6.3硬件接口电路的设计要点及几点说明 9.712位A/D转换器AD574A/1374/1674A与MCS－51单片机的接口设计 9.7.1AD574A的内部结构与引脚功能 9.7.2AD574A的应用特性及校准 9.7.3AD574A与8031单片机的硬件接口设计 9.7.4AD574A的应用调试说明 9.7.5AD674A/AD1674与8031单片机的接口设计 9.8高速12位A/D转换器AD578/AD678/AD1678与MCS—51单片机的接口设计 9.8.1AD578的应用特性与引脚功能 9.8.2AD578高速A/D转换器与8031单片机的接口设计 9.8.3AD578高速A/D转换器的应用调试说明 9.8.4AD678/AD1678采样A/D转换器与8031单片机的接口设计 9.914位A/D转换器AD679/1679与MCS－51单片机的接口设计 9.9.1AD679/AD1679的应用特性及引脚功能 9.9.2AD679/1679与8031单片机的接口设计 9.9.3AD679/1679的调试说明 9.1016位ADC－ADC1143与MCS－51单片机的接口设计 9.10.1ADC1143的应用特性及引脚功能 9.10.2ADC1143与8031单片机的接口设计 9.113位半积分A/D转换器5G14433与MCS－51单片机的接口设计 9.11.15G14433的内部结构及引脚功能 9.11.25G14433的外部电路连接与元件参数选择 9.11.35G14433与8031单片机的接口设计 9.11.45G14433的应用举例 9.124位半积分A/D转换器ICL7135与MCS—51单片机的接口设计 9.12.1ICL7135的内部结构及芯片引脚功能 9.12.2ICL7135的外部电路连接与元件参数选择 9.12.3ICL7135与8031单片机的硬件接口设计 9.124ICL7135的应用举例 9.1312位双积分A/D转换器ICL7109与MCS—51单片机的接口设计 9.13.1ICL7109的内部结构与芯片引脚功能 9.13.2ICL7109的外部电路连接与元件参数选择 9.13.3ICL7109与8031单片机的硬件接口设计 9.1416位积分型ADC一ICL7104与MCS－51单片机的接口设计 9.14.1ICL7104的主要应用特性及引脚功能 9.14.2ICL7104与8031单片机的接口设计 9.14.3其它积分型A/D转换器简介 第十章V/F转换器接口技术 10.1V/F转换的特点及应用环境 10.2V/F转换原理及用V/F转换器实现A/D转换的方法 10.2.1V/F转换原理 10.2.2用V/F转换器实现A/D转换的方法 10.3常用V/F转换器简介 10.3.1VFC32 10.3.2LMX31系列V/F转换器 10.3.3AD650 10.3.4AD651 10.4V/F转换应用系统中的通道结构 10.5LM331应用实例 10.5.1线路原理 10.5.2软件设计 10.6AD650应用实例 10.6.1AD650外围电路设计 10.6.2定时/计数器（8253—5简介） 10.6.3线路原理 10.6.4软件设计 第十一章串行通讯接口技术 11.1串行通讯基础 11.1.1异步通讯和同步通讯 11.1.2波特率和接收/发送时钟 11.1.3单工、半双工、全双工通讯方式 11.14信号的调制与解调 11.1.5通讯数据的差错检测和校正 11.1.6串行通讯接口电路UART、USRT和USART 11.2串行通讯总线标准及其接口 11.2.1串行通讯接口 11.2.2RS－232C接口 11.2.3RS－449、RS－422、RS－423及RS485 11.2.420mA电流环路串行接口 11.3MCS－51单片机串行接口 11.3.1串行口的结构 11.3.2串行接口的工作方式 11.3.3串行通讯中波特率设置 11.4MCS－51单片机串行接口通讯技术 11.4.1单片机双机通讯技术 11.4.2单片机多机通讯技术 11.5IBMPC系列机与单片机的通讯技术 11.5.1异步通讯适配器 11.5.2IBM－PC机与8031双机通讯技术 11.5.3IBM—PC机与8031多机通讯技术 11.6MCS－51单片机串行接口的扩展 11.6.1Intel8251A可编程通讯接口 11.6.2扩展多路串行口的硬件设计 11.6.3通讯软件设计 第十二章应用系统设计中的实用技术 12.1MCS－51单片机低功耗系统设计 12.1.1CHMOS型单片机80C31/80C51/87C51的组成与使用要点 12.1.2CHMOS型单片机的空闲、掉电工作方式 12.1.3CHMOS型单片机的I/O接口及应用系统实例 12.1.4HMOS型单片机的节电运行方式 12.2逻辑电平接口技术 12.2.1集电极开路门输出接口 12.2.2TTL、HTL、ECL、CMOS电平转换接口 12.3电压/电流转换 12.3.1电压/0～10mA转换 12.3.2电压1～5V/4～20mA转换 12.3.30～10mA/0～5V转换 12.344～20mA/0～5V转换 12.3.5集成V/I转换电路 12.4开关量输出接口技术 12.4.1输出接口隔离技术 12.4.2低压开关量信号输出技术 12.4.3继电器输出接口技术 12.4.4可控硅（晶闸管）输出接口技术 12.4.5固态继电器输出接口 12.4.6集成功率电子开关输出接口 12.5集成稳压电路 12.5.1电源隔离技术 12.5.2三端集成稳压器 12.5.3高精度电压基准 12.6量程自动转换技术 12.6.1自动转换量程的硬件电路 12.6.2自动转换量程的软件设计 附录AMCS－51单片机指令速查表 附录B常用EPROM固化电压参考表 参考文献
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本书分三部分介绍在美国广泛应用的、高功能的M68HC11系列单片机(8位机 ，Motorola公司)。内容包括Ｍ６８HC１１的结构与其基本原理、开发工具EVB(性能评估板)以及开发和应用技术。本书在介绍单片机硬、软件的基础上，进一步介绍了在美国实验室内，如何应用PC机及EVB来进行开发工作。通过本书的介绍，读者可了解这种单片机的原理并学会开发和应用方法。本书可作为大专院校单片机及其实验的教材(本科、短训班)。亦可供开发、应用单片机的各专业(计算机、机电、化工、纺织、冶金、自控、航空、航海……)有关技术人员参考。 第一部分 M68HC11 结构与原理Motorola单片机 1 Motorla单片机 1.1 概述 1.1.1 Motorola 单片机发展概况(3) 1.1.2 Motorola 单片机结构特点(4) 1.2 M68HC11系列单片机(5) 1.2.1 M68HC11产品系列(５) 1.2.2 MC68HC11E9特性(６) 1.2.3 MC68HC11E9单片机引脚说明(８) 1.3 Motorola 32位单片机(１４) 1.3.1中央处理器(CPU32)(１５) 1.3.2 定时处理器(TPU)(１６) 1.3.3 串行队列模块(QSM)(１６) 1.3.4 系统集成模块 (SIM)(１６) 1.3.5 RAM(１７) 2 系统配置与工作方式 2.1 系统配置(１９) 2.1.1 配置寄存器CONFIG(１９) 2.1.2 CONFIG寄存器的编程与擦除(２０) 2?2 工作方式选择(２１) 2.3 M68HC11的工作方式(２３) 2.3.1 普通单片工作方式(２３) 2.3.2 普通扩展工作方式(２３) 2.3.3 特殊自举方式(２７) 2.3.4 特殊测试方式(２８) 3 中央处理器(CPU)与片上存储器 3.1 CPU寄存器(３１) 3?1?1 累加器A、B和双累加器D(３２) 3.1.2 变址寄存器X、Y(３２) 3.1.3 栈指针SP(３２) 3.1.4 程序计数器PC(３３) 3.1.5 条件码寄存器CCR(３３) 3.2 片上存储器(３４) 3.2.1 存储器分布(３４) 3.2.2 RAM和INIT寄存器(３５) 3.2.3 ROM(３７) 3.2.4 EEPROM(３７) 3.3 M68HC11 CPU的低功耗方式(３９) 3.3.1 WAIT方式(３９) 3.3.2 ＳＴＯP方式(４０) 4 复位和中断 4.1 复位(４１) 4.1.1 M68HC11的系统初始化条件(４１) 4.1.2 复位形式(４３) 4.2 中断(４８) 4.2.1 条件码寄存器CCR中的中断屏蔽位(４８) 4.2.2 中断优先级与中断矢量(４９) 4.2.3 非屏蔽中断(５２) 4.2.4 实时中断(５３) 4.2.5 中断处理过程(５６) 5 M68HC11指令系统 5.1 M68HC11寻址方式(５９) 5.1.1 立即寻址(IMM)(５９) 5.1.2 扩展寻址(EXT)(６０) 5.1.3 直接寻址(DIR)(６０) 5.1.4 变址寻址(INDX、INDY)(６１) 5.1.5 固有寻址(INH)(６２) 5.1.6 相对寻址(REL)(６２) 5.1.7 前置字节(６３) 5.2 M68HC11指令系统(６３) 5.2.1 累加器和存储器指令(６３) 5.2.2 栈和变址寄存器指令(６８) 5.2.3 条件码寄存器指令(６９) 5.2.4 程序控制指令(７０) 6 输入与输出 6.1 概述(７３) 6.2 并行I／O口(７４) 6.2.1 并行I／O寄存器(７４) 6.2.2 应答I／O子系统(７６) 6?3 串行通信接口SCI(８２) 6.3.1 基本特性(８３) 6.3.2 数据格式(８３) 6.3.3 SCI硬件结构(８４) 6.3.4 SCI寄存器(８６) 6.4 串行外围接口SPI(９２) 6.4.1 SPI特性(９２) 6.4.2 SPI引脚信号(９２) 6.4.3 SPI结构(９３) 6.4.4 SPI寄存器(９５) 6.4.5 SPI系统与外部设备进行串行数据传输(９９) 7 定时器系统与脉冲累加器 7.1 概述(１０５) 7.2 循环计数器(１０７) 7.2.1 时钟分频器(１０７) 7.2.2 计算机正常工作监视功能(１１０) 7.2.3 定时器标志的清除(１１０) 7.3 输入捕捉功能(１１１) 7.3.1 概述(１１１) 7.3.2 定时器输入捕捉锁存器(TIC1、TIC2、TIC3) 7.3.3 输入信号沿检测逻辑(１１３) 7.3.4 输入捕捉中断(１１３) 7.4 输出比较功能(１１４) 7.4.1 概述(１１４) 7.4.2 输出比较功能使用的寄存器(１１６) 7.4.3 输出比较示例(１１８) 7.5 脉冲累加器(１１９) 7.5.1 概述(１１９) 7.5.2 脉冲累加器控制和状态寄存器(１２１) 8 A／Ｄ转换系统 8.1 电荷重新分布技术与逐次逼近算法(１２５) 8.1.1 基本电路(１２５) 8.1.2 A／D转换逐次逼近算法原理(１３０) 8.2 M68HC11中Ａ／Ｄ转换的实现方法(１３１) 8.2.1 逐次逼近Ａ／Ｄ转换器(１３１) 8.2.2 控制寄存器(１３２) 8.2.3 系统控制逻辑(１３５)? 9 单片机的内部操作 9.1 用立即> 图书前言 美国Motorola公司从80年代中期开始推出的M68HC11系列单片机是当今功能最强、性能／价格比最好的八位单片微计算机之一。在美国，它已被广泛地应用于教学和各种工业控制系统中。? 该单片机有丰富的I／O功能，完善的系统保护功能和软件控制的节电工作方式 。它的指令系统与早期Motorola单片机MC6801等兼容，同时增加了91条新指令。其中包含16位乘法、除法运算指令等。 为便于用户开发和应用M68HC11单片机，Motorola公司提供了多种开发工具。M68HC11 EVB (Evaluation Board)性能评估板就是一种M68HC11系列单片机的廉价开发工具。它既可用来 调试用户程序，又可在仿真方式下运行。为方便用户，M68HC11 EVB可与IBM?PC连接 ，借助于交叉汇编、通信程序等软件，在IBM?PC上调试程序。? 本书分三部分(共15章)介绍了M68HC11的结构和基本原理、开发工具-EVB及开发应用实例等。第一部分（１～９章），介绍M68HC11的结构和基本原理。包括概述，系统配置与工作方式、CPU和存储器、复位和中断、指令系统、I／Ｏ、定时器系统和脉冲累加器、Ａ／Ｄ转换系统、单片机的内部操作等。第二部分(１０～１１章)，介绍M68HC11 EVB的原理和技术特性以及EVB的应用。第三部分(１２～１５章)，介绍M68HC11的开发与应用技术。包括基本的编程练习、应用程序设计、接口实验、接口设计及应用等。 读者通过学习本书，不仅可了解M68HC11的硬件、软件，而且可了解使用EVB开发和应用M68HC11单片机的方法。在本书的第三部分专门提供了一部分实验和应用程序。? 本书系作者张宁作为高级访问学者，应邀在美国马萨诸塞州洛厄尔大学(University of Massachusetts Lowell)工作期间完成的。全书由张宁执笔。在编著过程中，美国洛厄尔大学的R·代克曼教授?(Professor Robert J. Dirkman)多次与张宁一起讨论、研究，并提供部分资料及实验数据。参加编写和审校等工作的还有王云霞、孙晓芳、刘安鲁、张籍、来安德、张杨等同志。? 为将M68HC11系列单片机尽快介绍给我国，美国Motorola公司的Terrence M.S.Heng先生曾大力支持本书的编著和出版。在此表示衷心感谢。
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目 录 ADI处理器简介 ADI嵌入式处理器产品系列2 市场和应用. 3 技术短训班与大学计划 . 4 在线培训 可视化学习与开发. 5 开发工具 CROSSCORE开发工具 . . 7 VisualDSP++集成开发环境 8 扩展的开发工具产品 . 12 CROSSCORE 开发工具选型表 13 Blackfin和SHARC处理器的软件模块 . 14 其它支持 第三方开发计划. . 16 平台与参考设计 . 16 EngineerZone 16 基准. . 17 产品介绍和选型表 Blackfin处理器家族 . . 20 Blackfin处理器家族选型表 . . 22 ADSP-BF504/ADSP-BF504F/ADSP-BF506F . 26 ADSP-BF512/ADSP-BF514/ADSP-BF516/ADSP-BF518 . . 28 ADSP-BF522/ADSP-BF523/ADSP-BF524/ADSP-BF525/ ADSP-BF526/ADSP-BF527 . . 30 ADSP-BF542/ADSP-BF544/ADSP-BF547/ADSP-BF548/ ADSP-BF549 32 ADSP-BF538/ADSP-BF538F . 34 ADSP-BF536/ADSP-BF537 . . 35 ADSP-BF534 37 ADSP-BF561 38 ADSP-BF531/ADSP-BF532 . . 39 ADSP-BF533 41 ADSP-BF535 43 SHARC处理器家族 44 SHARC处理器家族选型表 46 ADSP-21483/ADSP-21486/ADSP-21487/ADSP-21488/ ADSP-21489 48 ADSP-21478/ADSP-21479 . . 50 ADSP-21467/ADSP-21469 . . 52 ADSP-21371/ADSP-21375 . . 54 ADSP-21367/ADSP-21368/ADSP-21369 55 ADSP-21366 57 ADSP-21363/ADSP-21364 . . 58 ADSP-21266 59 ADSP-21262 60 ADSP-21261 61 ADSP-21161N . . 62 ADSP-21160 63 ADSP-21065L . . 64 SigmaDSP音频处理器 66 SigmaStudio. 66 SigmaDSP产品选型表 . 67 AD1940/AD1941 68 ADAU1401A . 69 ADAU1442/ADAU1445/ADAU1446 . . 70 ADAU1701/ADAU1702 . . 72 ADAU1761 . . 73 ADAU1781 . . 74 SigmaStudio. 75 SigmaDSP评估板 . . 76 TigerSHARC处理器家族 . . 77 TigerSHARC处理器家族选型表 . . 77 ADSP-TS203 78 ADSP-TS202 79 ADSP-TS201 80 ADSP-TS101 81 ADI补充处理器指南 监控器件与数字信号处理器 82 电源管理与数字信号处理器 84 低功耗立体声音频编解码器 86 单声道低功耗D类音频放大器 . . 86 立体声低功耗D类音频放大器 . . 86 多通道编解码器. . 87
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MCS-51系列单片机芯片结构:2.1 MCS—51系列单片机的结构原理2.1.1 MCS-51单片机逻辑结构 MCS-51单片机的系统结构框图如图2.1所示。 图2.1 MCS-51单片机的系统结构框图由图2.1可以看出，单片机内部主要包含下列几个部件：u 一个8位CPU；u 一个时钟电路；u 4Kbyte程序存储器；u 128byte数据存储器；u 两个16位定时/计数器；u 64Kbyte扩展总线控制电路；u 四个8-bit并行I/O端口；u 一个可编程串行接口；五个中断源，其中包括两个优先级嵌套中断 1. CPU CPU即中央处理器的简称，是单片机的核心部件，它完成各种运算和控制操作，CPU由运算器和控制器两部分电路组成。（1）运算器电路 运算器电路包括ALU（算术逻辑单元）、ACC（累加器）、B寄存器、状态寄存器、暂存器1和暂存器2等部件，运算器的功能是进行算术运算和逻辑运算。 （2）控制器电路 控制器电路包括程序计数器PC、PC加1寄存器、指令寄存器、指令译码器、数据指针DPTR、堆栈指针SP、缓冲器以及定时与控制电路等。控制电路完成指挥控制工作，协调单片机各部分正常工作。
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linux 中断和设备驱动 本章介绍L i n u x内核是如何维护它支持的文件系统中的文件的，我们先介绍 V F S ( Vi r t u a lFile System，虚拟文件系统)，再解释一下L i n u x内核的真实文件系统是如何得到支持的。L i n u x的一个最重要特点就是它支持许多不同的文件系统。这使 L i n u x非常灵活，能够与许多其他的操作系统共存。在写这本书的时候， L i n u x共支持1 5种文件系统： e x t、 e x t 2、x i a、 m i n i x、 u m s d o s、 msdos 、v f a t、 p r o c、 s m b、 n c p、 i s o 9 6 6 0、 s y s v、 h p f s、 a ffs 和u f s。无疑随着时间的推移，L i n u x支持的文件系统数还会增加。
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EZ-USB FX系列单片机USB外围设备设计与应用:PART 1 USB的基本概念第1章 USB的基本特性1.1 USB简介21.2 USB的发展历程31.2.1 USB 1.131.2.2 USB 2.041.2.3 USB与IEEE 1394的比较41.3 USB基本架构与总线架构61.4 USB的总线结构81.5 USB数据流的模式与管线的概念91.6 USB硬件规范101.6.1 USB的硬件特性111.6.2 USB接口的电气特性121.6.3USB的电源管理141.7 USB的编码方式141.8 结论161.9 问题与讨论16第2章 USB通信协议2.1 USB通信协议172.2 USB封包中的数据域类型182.2.1 数据域位的格式182.3 封包格式192.4 USB传输的类型232.4.1 控制传输242.4.2 中断传输292.4.3 批量传输292.4.4 等时传输292.5 USB数据交换格式302.6 USB描述符342.7 USB设备请求422.8 USB设备群组442.9 结论462.10 问题与讨论46第3章 设备列举3.1注册表编辑器473.2设备列举的步骤493.3设备列举步骤的实现--使用CATC分析工具513.4结论613.5问题与讨论61第4章 USB芯片与EZUSB4.1USB芯片的简介624.2USB接口芯片644.2.1Philips接口芯片644.2.2National Semiconductor接口芯片664.3内含USB单元的微处理器684.3.1Motorola694.3.2Microchip694.3.3SIEMENS704.3.4Cypress714.4USB芯片总揽介绍734.5USB芯片的选择与评估744.6问题与讨论80第5章 设备与驱动程序5.1阶层式的驱动程序815.2主机的驱动程序835.3驱动程序的选择865.4结论865.5问题与讨论87第6章 HID群组6.1HID简介886.2HID群组的传输速率886.3HID描述符906.3.1报告描述符936.3.2主要 main 项目类型966.3.3整体 global 项目卷标976.3.4区域 local 项目卷标986.3.5简易的报告描述符996.3.6Descriptor Tool 描述符工具 1006.3.7兼容测试程序1016.4HID设备的基本请求1026.5Windows通信程序1036.6问题与讨论106PART 2 硬件技术篇第7章 EZUSB FX简介7.1简介1097.2EZUSB FX硬件框图1097.3封包与PID码1117.4主机是个主控者1137.4.1从主机接收数据1137.4.2传送数据至主机1137.5USB方向1137.6帧1147.7EZUSB FX传输类型1147.7.1批量传输1147.7.2中断传输1147.7.3等时传输1157.7.4控制传输1157.8设备列举1167.9USB核心1167.10EZUSB FX单片机1177.11重新设备列举1177.12EZUSB FX端点1187.12.1EZUSB FX批量端点1187.12.2EZUSB FX控制端点01187.12.3EZUSB FX中断端点1197.12.4EZUSB FX等时端点1197.13快速传送模式1197.14中断1207.15重置与电源管理1207.16EZUSB 2100系列1207.17FX系列--从FIFO1227.18FX系列--GPIF 通用型可程序化的接口 1227.19AN2122/26各种特性的摘要1227.20修订ID1237.21引脚描述123第8章 EZUSB FX CPU8.1简介1308.28051增强模式1308.3EZUSB FX所增强的部分1318.4EZUSB FX寄存器接口1318.5EZUSB FX内部RAM1318.6I/O端口1328.7中断1328.8电源控制1338.9特殊功能寄存器 SFR 1348.10内部总线1358.11重置136第9章 EZUSB FX内存9.1简介1379.28051内存1389.3扩充的EZUSB FX内存1399.4CS#与OE#信号1409.5EZUSB FX ROM版本141第10章 EZUSB FX输入/输出端口10.1简介14310.2I/O端口14310.3EZUSB输入/输出端口寄存器14610.3.1端口配置寄存器14710.3.2I/O端口寄存器14710.4EZUSB FX输入/输出端口寄存器14910.5EZUSB FX端口配置表15110.6I2C控制器15610.78051 I2C控制器15610.8控制位15810.8.1START位15810.8.2STOP位15810.8.3LASTRD位15810.9状态位15910.9.1DONE位15910.9.2ACK位15910.9.3BERR位15910.9.4ID1, ID015910.10送出 WRITE I2C数据16010.11接收 READ I2C数据16010.12I2C激活加载器16010.13SFR寻址 FX 16210.14端口A~E的SFR控制165第11章 EZUSB FX设备列举与重新设备列举11.1简介16711.2预设的USB设备16911.3USB核心对于EP0设备请求的响应17011.4固件下载17111.5设备列举模式17211.6没有存在EEPROM17311.7存在着EEPROM, 第一个字节是0xB0 0xB4, FX系列11.8存在着EEPROM, 第一个字节是0xB2 0xB6, FX系列11.9配置字节0,FX系列17711.10重新设备列举 ReNumerationTM 17811.11多重重新设备列举 ReNumerationTM 17911.12预设描述符179第12章 EZUSB FX批量传输12.1简介18812.2批量输入传输18912.3中断传输19112.4EZUSB FX批量IN的例子19112.5批量OUT传输19212.6端点对19412.7IN端点对的状态19412.8OUT端点对的状态19512.9使用批量缓冲区内存19512.10Data Toggle控制19612.11轮询的批量传输的范例19712.12设备列举说明19912.13批量端点中断19912.14中断批量传输的范例20112.15设备列举说明20512.16自动指针器205第13章 EZUSB控制端点013.1简介20913.2控制端点EP021013.3USB请求21213.3.1取得状态 Get_Status 21413.3.2设置特性(Set_Feature)21713.3.3清除特性(Clear_Feature)21813.3.4取得描述符(Get_Descriptor)21913.3.5设置描述符(Set Descriptor)22313.3.6设置配置(Set_Configuration)22513.3.7取得配置(Get_Configuration)22513.3.8设置接口(Set_Interface)22513.3.9取得接口(Get_Interface)22613.3.10设置地址(Set_Address)22713.3.11同步帧22713.3.12固件加载228第14章 EZUSB FX等时传输14.1简介22914.2等时IN传输23014.2.1初始化设置23014.2.2IN数据传输23014.3等时OUT传输23114.3.1初始化设置23114.3.2数据传输23214.4设置等时FIFO的大小23214.5等时传输速度23414.5.1EZUSB 2100系列23414.5.2EZUSB FX系列23514.6快速传输 仅存于2100系列 23614.6.1快速写入23614.6.2快速读取23714.7快速传输的时序 仅存于2100系列 23714.7.1快速写入波形23814.7.2快速读取波形23914.8快速传输速度(仅存于2100系列)23914.9其余的等时寄存器24014.9.1除能等时寄存器24014.9.20字节计数位24114.10以无数据来响应等时IN令牌24214.11使用等时FIFO242第15章 EZUSB FX中断15.1简介24315.2USB核心中断24415.3唤醒中断24415.4USB中断信号源24515.5SUTOK与SUDAV中断24815.6SOF中断24915.7中止 suspend 中断24915.8USB重置中断24915.9批量端点中断25015.10USB自动向量25015.11USB自动向量译码25115.12I2C中断25215.13IN批量NAK中断 仅存于AN2122/26与FX系列 25315.14I2C STOP反相中断 仅存于AN2122/26与FX系列 25415.15从FIFO中断 INT4 255第16章 EZUSB FX重置16.1简介25716.2EZUSB FX打开电源重置 POR 25716.38051重置的释放25916.3.1RAM的下载26016.3.2下载EEPROM26016.3.3外部ROM26016.48051重置所产生的影响26016.5USB总线重置26116.6EZUSB脱离26216.7各种重置状态的总结263第17章 EZUSB FX电源管理17.1简介26517.2中止 suspend 26617.3回复 resume 26717.4远程唤醒 remote wakeup 269第18章 EZUSB FX系统18.1简介27118.2DMA寄存器描述27218.2.1来源. 目的. 传输长度地址寄存器27218.2.2DMA起始与状态寄存器27518.2.3DMA同步突发使能寄存器27518.2.4虚拟寄存器27818.3RD/FRD与WR/FWR DMA闪控的选择27818.4DMA闪控波形与延伸位的交互影响27918.4.1DMA外部写入27918.4.2DMA外部读取280第19章 EZUSB FX寄存器19.1简介28219.2批量数据缓冲区寄存器28319.3等时数据FIFO寄存器28419.4等时字节计数寄存器28519.5CPU寄存器28719.6I/O端口配置寄存器28819.7I/O端口A~C输入/输出寄存器28919.8230 Kbaud UART操作--AN2122/26寄存器29119.9等时控制/状态寄存器29119.10I2C寄存器29219.11中断29419.12端点0控制与状态寄存器29919.13端点1~7的控制与状态寄存器30019.14整体USB寄存器30519.15快速传输30919.16SETUP数据31119.17等时FIFO的容量大小31119.18通用I/F中断使能31219.19通用中断请求31219.20输入/输出端口寄存器D与E31319.20.1端口D输出31319.20.2输入端口D脚位31319.20.3端口D输出使能31319.20.4端口E输出31319.20.5输入端口E脚位31419.20.6端口E输出使能31419.21端口设置31419.22接口配置31419.23端口A与端口C切换配置31619.23.1端口A切换配置#231619.23.2端口C切换配置#231719.24DMA寄存器31919.24.1来源. 目的. 传输长度地址寄存器31919.24.2DMA起始与状态寄存器32019.24.3DMA同步突发使能寄存器32019.24.4选择8051 A/D总线作为外部FIFO321PART 3 固件技术篇第20章 EZUSB FX固件架构与函数库20.1固件架构总览32320.2固件架构的建立32520.3固件架构的副函数钩子32520.3.1工作分配器32620.3.2设备请求 device request 32620.3.3USB中断服务例程32920.4固件架构整体变量33220.5描述符表33320.5.1设备描述符33320.5.2配置描述符33420.5.3接口描述符33420.5.4端点描述符33520.5.5字符串描述符33520.5.6群组描述符33520.6EZUSB FX固件的函数库33620.6.1包含文件 *.H 33620.6.2子程序33620.6.3整体变量33820.7固件架构的原始程序代码338第21章 EZUSB FX固件范例程序21.1范例程序的简介34621.2外围I/O测试程序34721.3端点对, EP_PAIR范例35221.4批量测试, BulkTest范例36221.5等时传输, ISOstrm范例36821.6问题与讨论373PART 4 实验篇第22章 EZUSB FX仿真器22?1简介37522?2所需的工具37622?3EZUSB FX框图37722.4EZUSB最终版本的系统框图37822?5第一次下载程序37822.6EZUSB FX开发系统框图37922.7设置开发环境38022.8EZUSB FX开发工具组的内容38122.9EZUSB FX开发工具组软件38222.9.1初步安装程序38222.9.2确认主机 个人计算机 是否支持USB38222.10安装EZUSB控制平台. 驱动程序以及文件38322.11EZUSB FX开发电路板38522.11.1简介38522.11.2开发电路板的浏览38522.11.3所使用的8051资源38622.11.4详细电路38622.11.5LED的显示38722.11.6Jumper38722.11.7连接器39122.11.8内存映象图39222.11.9PLD信号39422.11.10PLD源文件文件39522.11.11雏形板的扩充连接器P1~P639722.11.12Philips PCF8574 I/O扩充IC40022.12DMA USB FX I/O LAB开发工具介绍40122.12.1USBFX简介40122.12.2USBFX及外围整体环境介绍40322?12?3USBFX与PC连接软件介绍40422.12.4USBFX硬件功能介绍404第23章 LED显示器输出实验23.1硬件设计与基本概念40923.2固件设计41023.3.1固件架构文件FW.C41123.3.2描述符文件DESCR.A5141223.3.3外围接口文件PERIPH.C41723.4固件程序代码的编译与链接42123.5Windows程序, VB设计42323.6INF文件的编写设计42423.7结论42623.8问题与讨论427第24章 七段显示器与键盘的输入/输出实验24.1硬件设计与基本概念42824.2固件设计43124.2.1七段显示器43124.2.24×4键盘扫描43324.3固件程序代码的编译与链接43424.4Windows程序, VB设计43624.5问题与讨论437第25章 LCD文字型液晶显示器输出实验25.1硬件设计与基本概念43825.1.1液晶显示器LCD43825.2固件设计45225.3固件程序代码的编译与链接45625.4Windows程序, VB设计45725.5问题与讨论458第26章 LED点阵输出实验26.1硬件设计与基本概念45926.2固件设计46326.3固件程序代码的编译与链接46326.4Windows程序, VB设计46526.5问题与讨论465第27章 步进电机输出实验27.1硬件设计与基本概念46627.1.11相激磁46727.1.22相激磁46727.1.31-2相激磁46827?1?4PMM8713介绍46927.2固件设计47327.3固件程序代码的编译与链接47427.4Windows程序, VB设计47627.5问题与讨论477第28章 I2C接口输入/输出实验28.1硬件设计与基本概念47828.2固件设计48128.3固件程序代码的编译与链接48328.4Windows程序, VB设计48428.5问题与讨论485第29章 A/D转换器与D/A转换器的输入/输出实验29.1硬件设计与基本概念48629.1.1A/D转换器48629.1.2D/A转换器49029.2固件设计49329.2.1A/D转换器的固件设计49329.2.2D/A转换器的固件设计49629.3固件程序代码的编译与链接49729.4Windows程序, VB设计49829.5问题与讨论499第30章 LCG绘图型液晶显示器输出实验30.1硬件设计与基本概念50030.1.1绘图型LCD50030.1.2绘图型LCD控制指令集50330.1.3绘图型LCD读取与写入时序图50530.2固件设计50630.2.1LCG驱动程序50630.2.2USB固件码51330.3固件程序代码的编译与链接51630.4Windows程序, VB设计51730.5问题与讨论518附录A Cypress控制平台的操作A.1EZUSB控制平台总览519A.2主画面520A.3热插拔新的USB设备521A.4各种工具栏的使用524A.5故障排除526A.6控制平台的进阶操作527A.7测试Unary Op工具栏上的按钮功能528A.8测试制造商请求的工具栏 2100 系列的开发电路板 529A.9测试等时传输工具栏532A.10测试批量传输工具栏533A.11测试重置管线工具栏535A.12测试设置接口工具栏537A.13测试制造商请求工具栏 FX系列开发电路板A.14执行Get Device Descriptor 操作来验证开发板的功能是否正确539A.15从EZUSB控制平台中, 加载dev_io的范例并且加以执行540A.16从Keil侦错应用程序中, 加载dev_io范例程序代码, 然后再加以执行542A.17将dev_io 目标文件移开, 且使用Keil IDE 集成开发环境 来重建545A.18在侦错器下执行dev_io目标文件, 并且使用具有侦错能力的IDE547A.19在EZUSB控制平台下, 执行ep_pair目标文件A.20如何修改fw范例, 并在开发电路板上产生等时传输550附录BEZUSB 2100系列及EZUSB FX系列引脚表B.1EZUSB 2100系列引脚表555B?2EZUSB FX系列引脚图表561附录C EZUSB FX寄存器总览附录D EEPROM烧录方式
上传时间： 2013-11-21
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MSP430系列flash型超低功耗16位单片机MSP430系列单片机在超低功耗和功能集成等方面有明显的特点。该系列单片机自问世以来，颇受用户关注。在2000年该系列单片机又出现了几个FLASH型的成员，它们除了仍然具备适合应用在自动信号采集系统、电池供电便携式装置、超长时间连续工作的设备等领域的特点外，更具有开发方便、可以现场编程等优点。这些技术特点正是应用工程师特别感兴趣的。《MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机》对该系列单片机的FLASH型成员的原理、结构、内部各功能模块及开发方法与工具作详细介绍。MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机 目录 第1章 引 论1.1 MSP430系列单片机1.2 MSP430F11x系列1.3 MSP430F11x1系列1.4 MSP430F13x系列1.5 MSP430F14x系列第2章 结构概述2.1 引 言2.2 CPU2.3 程序存储器2.4 数据存储器2.5 运行控制2.6 外围模块2.7 振荡器与时钟发生器第3章 系统复位、中断及工作模式3.1 系统复位和初始化3.1.1 引 言3.1.2 系统复位后的设备初始化3.2 中断系统结构3.3 MSP430 中断优先级3.3.1 中断操作--复位/NMI3.3.2 中断操作--振荡器失效控制3.4 中断处理 3.4.1 SFR中的中断控制位3.4.2 中断向量地址3.4.3 外部中断3.5 工作模式3.5.1 低功耗模式0、1（LPM0和LPM1）3.5.2 低功耗模式2、3（LPM2和LPM3）3.5.3 低功耗模式4（LPM4）22 3.6 低功耗应用的要点23第4章 存储空间4.1 引 言4.2 存储器中的数据4.3 片内ROM组织4.3.1 ROM 表的处理4.3.2 计算分支跳转和子程序调用4.4 RAM 和外围模块组织4.4.1 RAM4.4.2 外围模块--地址定位4.4.3 外围模块--SFR4.5 FLASH存储器4.5.1 FLASH存储器的组织4.5.2 FALSH存储器的数据结构4.5.3 FLASH存储器的控制寄存器4.5.4 FLASH存储器的安全键值与中断4.5.5 经JTAG接口访问FLASH存储器39第5章 16位CPU5.1 CPU寄存器5.1.1 程序计数器PC5.1.2 系统堆栈指针SP5.1.3 状态寄存器SR5.1.4 常数发生寄存器CG1和CG25.2 寻址模式5.2.1 寄存器模式5.2.2 变址模式5.2.3 符号模式5.2.4 绝对模式5.2.5 间接模式5.2.6 间接增量模式5.2.7 立即模式5.2.8 指令的时钟周期与长度5.3 指令组概述5.3.1 双操作数指令5.3.2 单操作数指令5.3.3 条件跳转5.3.4 模拟指令的简短格式5.3.5 其他指令第6章 硬件乘法器6.1 硬件乘法器6.2 硬件乘法器操作6.2.1 无符号数相乘(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.2.2 有符号数相乘(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.2.3 无符号数乘加(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.2.4 有符号数乘加(16位×16位、16位×8位、8位×16位、8位×8位)6.3 硬件乘法器寄存器6.4 硬件乘法器的软件限制6.4.1 寻址模式6.4.2 中断程序6.4.3 MACS第7章 基础时钟模块7.1 基础时钟模块7.2 LFXT1与XT27.2.1 LFXT1振荡器7.2.2 XT2振荡器7.2.3 振荡器失效检测7.2.4 XT振荡器失效时的DCO7.3 DCO振荡器7.3.1 DCO振荡器的特性7.3.2 DCO调整器7.4 时钟与运行模式7.4.1 由PUC启动7.4.2 基础时钟调整7.4.3 用于低功耗的基础时钟特性7.4.4 选择晶振产生MCLK7.4.5 时钟信号的同步7.5 基础时钟模块控制寄存器7.5.1 DCO时钟频率控制7.5.2 振荡器与时钟控制寄存器7.5.3 SFR控制位第8章 输入输出端口8.1 引 言8.2 端口P1、P28.2.1 P1、P2的控制寄存器8.2.2 P1、P2的原理8.2.3 P1、P2的中断控制功能8.3 端口P3、P4、P5和P68.3.1 端口P3、P4、P5和P6的控制寄存器8.3.2 端口P3、P4、P5和P6的端口逻辑第9章 看门狗定时器WDT9.1 看门狗定时器9.2 WDT寄存器9.3 WDT中断控制功能9.4 WDT操作第10章 16位定时器Timer_A10.1 引 言10.2 Timer_A的操作10.2.1 定时器模式控制10.2.2 时钟源选择和分频10.2.3 定时器启动10.3 定时器模式10.3.1 停止模式10.3.2 增计数模式10.3.3 连续模式10.3.4 增/减计数模式10.4 捕获/比较模块10.4.1 捕获模式10.4.2 比较模式10.5 输出单元10.5.1 输出模式10.5.2 输出控制模块10.5.3 输出举例10.6 Timer_A的寄存器10.6.1 Timer_A控制寄存器TACTL10.6.2 Timer_A寄存器TAR10.6.3 捕获/比较控制寄存器CCTLx10.6.4 Timer_A中断向量寄存器10.7 Timer_A的UART应用 第11章 16位定时器Timer_B11.1 引 言11.2 Timer_B的操作11.2.1 定时器长度11.2.2 定时器模式控制11.2.3 时钟源选择和分频11.2.4 定时器启动11.3 定时器模式11.3.1 停止模式11.3.2 增计数模式11.3.3 连续模式11.3.4 增/减计数模式11.4 捕获/比较模块11.4.1 捕获模式11.4.2 比较模式11.5 输出单元11.5.1 输出模式11.5.2 输出控制模块11.5.3 输出举例11.6 Timer_B的寄存器11.6.1 Timer_B控制寄存器TBCTL11.6.2 Timer_B寄存器TBR11.6.3 捕获/比较控制寄存器CCTLx11.6.4 Timer_B中断向量寄存器第12章 USART通信模块的UART功能12.1 异步模式12.1.1 异步帧格式12.1.2 异步通信的波特率发生器12.1.3 异步通信格式12.1.4 线路空闲多机模式12.1.5 地址位多机通信格式12.2 中断和中断允许12.2.1 USART接收允许12.2.2 USART发送允许12.2.3 USART接收中断操作12.2.4 USART发送中断操作12.3 控制和状态寄存器12.3.1 USART控制寄存器UCTL12.3.2 发送控制寄存器UTCTL12.3.3 接收控制寄存器URCTL12.3.4 波特率选择和调整控制寄存器12.3.5 USART接收数据缓存URXBUF12.3.6 USART发送数据缓存UTXBUF12.4 UART模式，低功耗模式应用特性12.4.1 由UART帧启动接收操作12.4.2 时钟频率的充分利用与UART的波特率12.4.3 多处理机模式对节约MSP430资源的支持12.5 波特率计算 第13章 USART通信模块的SPI功能13.1 USART同步操作13.1.1 SPI模式中的主模式13.1.2 SPI模式中的从模式13.2 中断与控制功能 13.2.1 USART接收/发送允许位及接收操作13.2.2 USART接收/发送允许位及发送操作13.2.3 USART接收中断操作13.2.4 USART发送中断操作13.3 控制与状态寄存器13.3.1 USART控制寄存器13.3.2 发送控制寄存器UTCTL13.3.3 接收控制寄存器URCTL13.3.4 波特率选择和调制控制寄存器13.3.5 USART接收数据缓存URXBUF13.3.6 USART发送数据缓存UTXBUF第14章 比较器Comparator_A14.1 概 述14.2 比较器A原理14.2.1 输入模拟开关14.2.2 输入多路切换14.2.3 比较器14.2.4 输出滤波器14.2.5 参考电平发生器14.2.6 比较器A中断电路14.3 比较器A控制寄存器14.3.1 控制寄存器CACTL114.3.2 控制寄存器CACTL214.3.3 端口禁止寄存器CAPD14.4 比较器A应用14.4.1 模拟信号在数字端口的输入14.4.2 比较器A测量电阻元件14.4.3 两个独立电阻元件的测量系统14.4.4 比较器A检测电流或电压14.4.5 比较器A测量电流或电压14.4.6 测量比较器A的偏压14.4.7 比较器A的偏压补偿14.4.8 增加比较器A的回差第15章 模数转换器ADC1215.1 概 述15.2 ADC12的工作原理及操作15.2.1 ADC内核15.2.2 参考电平15.3 模拟输入与多路切换15.3.1 模拟多路切换15.3.2 输入信号15.3.3 热敏二极管的使用15.4 转换存储15.5 转换模式15.5.1 单通道单次转换模式15.5.2 序列通道单次转换模式15.5.3 单通道重复转换模式15.5.4 序列通道重复转换模式15.5.5 转换模式之间的切换15.5.6 低功耗15.6 转换时钟与转换速度15.7 采 样15.7.1 采样操作15.7.2 采样信号输入选择15.7.3 采样模式15.7.4 MSC位的使用15.7.5 采样时序15.8 ADC12控制寄存器15.8.1 控制寄存器ADC12CTL0和ADC12CTL115.8.2 转换存储寄存器ADC12MEMx15.8.3 控制寄存器ADC12MCTLx15.8.4 中断标志寄存器ADC12IFG.x和中断允许寄存器ADC12IEN.x15.8.5 中断向量寄存器ADC12IV15.9 ADC12接地与降噪第16章 FLASH型芯片的开发16.1 开发系统概述16.1.1 开发技术16.1.2 MSP430系列的开发16.1.3 MSP430F系列的开发16.2 FLASH型的FET开发方法16.2.1 MSP430芯片的JTAG接口16.2.2 FLASH型仿真工具16.3 FLASH型的BOOT ROM16.3.1 标准复位过程和进入BSL过程16.3.2 BSL的UART协议16.3.3 数据格式16.3.4 退出BSL16.3.5 保护口令16.3.6 BSL的内部设置和资源附录A 寻址空间附录B 指令说明B.1 指令汇总B.2 指令格式B.3 不增加ROM开销的模拟指令B.4 指令说明（字母顺序）B.5 用几条指令模拟的宏指令附录C MSP430系列单片机参数表附录D MSP430系列单片机封装形式附录E MSP430系列器件命名
上传时间： 2014-04-28
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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。
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