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技术

基于ARM的某机载电台检测控制器设计

机载电台担负着空空和地空之间通信,为保证电台性能,需要对其进行定检。基于单片机的检测仪存在测量速度慢、可扩展性差的问题;而基于PXI仪器或VXI仪器的检测仪存在着功耗大、体积大、价格高等缺点。为解决上述问题,利用基于ARM处理器来实现电台检测控制器成为重要的发展方向,ARM是一种高性能、低功耗的RISC结构处理器,由于其出色的性能被广泛应用于工业控制、无线通讯、成像和安全、网络应用等方面,采用基于ARM的电台检测控制器具有可移植性强、可扩展性好、抗干扰能力强等优点。

<strong>1 硬件设计</strong>

MM32 IAP中断向量表重定义

有客户需要用到MM32L073,需要通过IAP进行固件升级,在FLASH里面要烧录两份代码:一个Boot loader,一个用户应用程序。在开发应用程序时,使用中断函数不能相应中断。

在开发IAP的用户应用程序时,必须得重新映射中断向量表,中断向量表即某个中断服务程序的入口地址的集合。

在Cortex-M3内核的MCU上可以通过设置SCB->VTOR = FLASH_BASE | VECT_TAB_OFFSET;该寄存器的值来实现中断向量表的重定义。但用户反馈在MM32L0xx系列以Cortex-M0为内核的单片机中却怎么也找不到这个设置中断向量表的寄存器,用户可以通过以下方法来实现中断向量表重定义。

实现方法基本思想:

基于ARM和DS1307的实时时钟系统设计

介绍了一个简单的可调实时时钟系统的设计。设计中采用了Atmel32位的ARM微处理器作为控制驱动器件,实现了对DS1307实时时钟芯片的时间信息采样和液晶显示,并通过键盘来调节时间信息。通过实际的测试,该模块得到稳定的运行。

实时日历时钟在测控系统和智能显示中得到了广泛的应用。通过软件编程和CPU中断构造软时钟是一种较为常用的方法,时钟计时无需外围硬件支持,但是此种方法的弊端是计时精度会受到CPU主晶振、起振电容以及掉电的影响,而导致计时精度不高。因此采用硬件设计实时时钟是一种更为可靠的方式。

DS1307是I2C接口的8引脚实时时钟芯片,片内含有8个特殊功能寄存器和56bit的SRAM。它是一款按BCD码存取、低功耗的时钟/日历芯片,已被应用到人造板尺寸检测以及电控单元中。

嵌入式系统之接口技术篇(二)

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<strong>12 、PCI 接口</strong>

(1)PCI 总线是 地址 、 数据多路复用的高性能32位和64位总线,是微处理器与外围控制部件、外围附加板之间的互连机构。

(2)从数据宽度上看,PCI 定义了32位数据总线,且可扩展为64位。从总线速度上分,有33MHz 和66MHz两种。

嵌入式系统之接口技术篇(一)

<strong>1. Flash 存储器</strong>

(1)Flash 存储器是一种非易失性存储器,根据结构的不同可以将其分为 NOR Flash 和 NAND Flash 两种。

(2) Flash 存储器的特点:

A、 区块结构:在物理上分成若干个区块,区块之间相互独立。

B、 先擦后写:Flash 的写操作只能将数据位从1写成0,不能从0写成1,所以在对存储器进行写入之前必须先执行擦除操作,将预写入的数据位初始化为1。擦除操作的最小单位是一个区块,而不是单个字节。

C、 操作指令:执行写操作,它必须输入一串特殊指令(NOR Flash)或者完成一段时序(NAND Flash )才能将数据写入。

ARM平台数据为何莫名其妙就丢了?

您是否有遇到使用中的程序无故丢失?产品调试非常稳定,布置到现场后频繁系统崩溃和数据遗失,亦或产品应用一年后批量涌现存储器件损坏?本文将深入探明这些问题的原因及提供参考解决方案。

NorFlash和NandFlash区别

Flash编程原理都是只能将1写为0,而不能将0写成1.所以在Flash编程之前,必须将对应的块擦除,而擦除的过程就是将所有位都写为1的过程,块内的所有字节变为0xFF。因此可以说,编程是将相应位写0的过程,而擦除是将相应位写1的过程,两者的执行过程完全相反。

(1)闪存芯片读写的基本单位不同

应用程序对NorFlash芯片操作以“字”为基本单位。为了方便对大容量NorFlash闪存的管理,通常将NOR闪存分成大小为128KB或64KB的逻辑块,有时块内还分扇区。读写时需要同时指定逻辑块号和块内偏移。应用程序对NandFlash芯片操作是以“块”为基本单位.NAND闪存的块比较小,一般是8KB,然后每块又分成页,页大小一般是512字节。要修改NandFlash芯片中一个字节,必须重写整个数据块。

ARM状态和THUMB状态

<strong>ARM处理器的工作状态</strong>

在ARM的体系结构中,可以工作在三种不同的状态,一是ARM状态,二是Thumb状态及Thumb-2状态,三是调试状态。

《嵌入式系统开发与应用教程(第2版)》上介绍说:有两种状态ARM状态和Thumb状态,当时初学甚为不解,现在一知半解时再看忽然想到了显示中的例子:

ARM核就好比一个高中学校,那种包含普通高中和职业高中的。普通高中就相当于ARM状态,职业高中就相当于Thumb状态,这样还不能理解的话:可以认为 泡泡卡丁车 中普通模式和加速模式,,卡丁车加速要等到集气管加满,然后“ctrl”一下,就切换到了加速模式,气放完了就又回来了,不管加速模式还是普通模式都是在跑,只是速度不一样而已。

基于51单片机控制门禁系统的设计

近年来,电子门禁系统发展非常迅速,按照其开门方式可以分为3类:密码识别、卡片识别和生物识别。
  
无线射频识别技术(RFID)在门禁系统中得到广泛的应用,本例中以使用工作频率为125KHz的射频ID卡和密码识别相结合的门禁系统为例,说明单片机控制门禁系统的原理及应用。
  
本门禁系统主要应用于居民小区的居民楼,其工作原理如下:当有人要进入时,可以通过以下两种方式实现:

一是通过在门禁处主机上刷卡,当该卡为门禁系统中存在的ID卡时,门可以打开,否则,语音提示该卡不存在;

二是输入房间号码+密码的方式开门,若有访客要进入时,访客可以提前和住户联系,获得住户的房间号和密码,当访客输入正确的房间号和密码后,楼宇门可以打开,否则提示密码错误。

STM32F4的FPU单元讲解

浮点运算一直是定点CPU的难题,比如一个简单的1.1+1.1,定点CPU必须要按照IEEE-754标准的算法来完成运算,对于8位单片机来说已经完全是噩梦,对32为单片机来说也不会有多大改善。虽然将浮点数进行Q化处理能充分发挥32位单片机的运算性能,但是精度受到限制而不会太高。对于有FPU(浮点运算单元)的单片机或者CPU来说,浮点加法只是几条指令的事情。

现在又FPU或者硬件浮点运算能力的主要有高端DSP(比如TI F28335/C6000/DM6XX/OMAP等),通用CPU(X87数学协处理器)和高级的ARM+DSP处理器等。

单片机扩展中断的4种方法

MCS—51系列单片机内部只有两个外部中断源输入端,当外部中断源多于两个时,就必须进行扩展,下面介绍两种简单的扩展方法:

<strong>一、采用硬件请求和软件查询的方法:</strong>

这种方法是:把各个中断源通过硬件“或非(高有效,如CD4002)”(与,低有效)门引入到单片机外部中断源输入端(INT0或INT1),同时再把外部中断源送到单片机的某个输入输出端口,这样当外部中断时,通过“或非”(与)门引起单片机中断,在中断服务程序中再通过软件查询,进而转相应的中断服务程序。显然,这种方法的中断优先级取决于软件查询的次序。其硬件连接和软件编程如下:

Void zhongduan (void) interrupt 0 using 3 //中断函数

{

EX0=0;//关中断

MM32 基于PWM做DAC输出设计

有客户需要用到高精度的DAC模块,MM32L0系列产品内部没有集成DAC模块,考虑到外接DAC芯片会增加成本,所以在本实验中将为大家介绍使用PWM输出,经过简单的变换电路即可实现DAC,这将大量降低电子设备的成本、减少体积,并提高精度。本实验在PWM到DAC转换关系的理论分析基础上,设计出输出为0~5V电压的DAC。

MM32L0系列产品包含1个高级控制定时器、5个通用定时器(1个32 位定时器和5个16 位定时器),以及 2个看门狗定时器和1个系统嘀嗒定时器。

每个定时器都有 PWM 输出或单脉冲模式输出,所以MM32L0系列产品任意一款型号都可以用PWM做DAC输出功能。

为什么51单片机的地址总线是16位的,但是它却是8位机?

位数指CPU处理的数据的宽度,参与运算的寄存器的数据长度。

如果总线宽度与CPU一次处理的数据宽度相同,则这个宽度就是所说的单片机位数。

如果总线宽度与CPU一次处理的数据宽度不同:

(1)总线宽度小于CPU一次处理的数据宽度,则以CPU的数据宽度定义单片机的位数,但称为准多少位。比如著名的Intel 8088,CPU是16位但总线是8位,所以它是准16位。

(2)总线宽度小于CPU一次处理的数据宽度,则以CPU的数据宽度定义单片机的位数。

少位宽不是指总线宽度,也不是存储器的宽度,像51单片机的地址总线是16位的,但是它是8位机。像ARM的存储器也有八位的,但是它是32位机。而是指CPU处理的数据的宽度,也就是CPU一次数据的吞吐量。比如同一条指令:MOV R0 R2

MM32 呼吸灯功能

呼吸灯,就是指电子产品上的LED灯的亮度随着时间由暗到亮逐渐增强,再由亮到暗逐渐衰减,有节奏感地一起一伏,就像是在呼吸一样,因而被广泛应用于手机、电脑等电子设备的指示灯中。在使用MCU开发相关的应用产品中也可以加入呼吸灯功能,增强用户的体验感,在本实验中将介绍如何使用MM32L0系列产品芯片做呼吸灯功能。

在平时应用中可以知道,MCU的GPIO输出高低电平变化可以实现LED灯的亮、灭两个过程,如果GPIO的电平一直维持高电平或者低电平,LED灯就处于长亮或长灭的状态,呼吸灯就是通过较高频率的电平变化来实现亮灭的切换,由于人的视觉暂留效应,肉眼无法迅速捕捉快速亮灭变化的过程,所以在视觉中一直出现一直亮或者灭的状态,通过调整占空比可以控制LED灯的亮度,给人视觉上一种灯光由暗到亮逐渐增强,然后又由亮到暗逐渐衰减。

ucos ii在单片机使用中的一些特点

ucos ii是由Labrosse先生编写的一个开放式内核,最主要的特点就是源码公开。这一点对于用户来说可谓利弊各半,好处在于,一方面它是免费的,另一方面用户可以根据自己的需要对它进行修改。缺点在于它缺乏必要的支持,没有功能强大的软件包,用户通常需要自己编写驱动程序,特别是如果用户使用的是不太常用的单片机,还必须自己编写移植程序。

CAN总线要点

CAN总线的应用在现在看来越来越广泛,我厂设备从最初的ARM9与ARM7平台、期间升级过度到CortexA8与Cortex M3平台,再到现在的Cortex M4平台,围绕CAN进行了一系列产品的开发,CAN总线的稳定性是毋庸置疑的。

<font size="4"><strong>CAN总线物理结构与特性</strong></font>

<strong>CAN总线网络</strong>

用单片机实现一个指纹识别系统的设计方案

随着指纹识别在智能手机上面的普及,指纹识别技术在越来越多的场合中得到应用。除了手机应用之外,在移动支付、门禁系统、智能家庭等嵌入式场景中也逐渐普及开来。在系统实现上面,智能手机本身拥有强大的计算能力和丰富的内存资源,实现指纹识别并不困难,但在嵌入式系统中特别是基于MCU的应用场合,其运算能力、内存资源等都受到限制,本文介绍了一种基于单片机系统的指纹识别方案和设计要点。

PCB设计中叠层算阻抗时需注意的四大事项

在高速PCB设计流程里,叠层设计和阻抗计算是登顶的第一梯。阻抗计算方法很成熟,不同软件的计算差别不大,相对而言比较繁琐,阻抗计算和工艺制程之间的一些"权衡的艺术",主要是为了达到我们阻抗管控目的的同时,也能保证工艺加工的方便,以及尽量降低加工成本。

下面我们总结了一些设计叠层算阻抗是的注意事项,帮助大家提高计算效率。

<strong>1,线宽宁愿宽,不要细。</strong>

因为制程里存在细的极限,宽是没有极限的,所以如果后期为了调阻抗把线宽调细而碰到极限时那就麻烦了,要么增加成本,要么放松阻抗管控。所以在计算时相对宽就意味着目标阻抗稍微偏低,比如单线阻抗50ohm,我们算到49ohm就可以了,尽量不要算到51ohm。

STM32中的位带(bit-band)操作

支持了位带操作后,可以使用普通的加载/存储指令来对单一的比特进行读写。在 CM3 中,有两个区中实现了位带。其中一个是 SRAM 区的最低 1MB 范围,第二个则是片内外设区的最低 1MB范围。这两个区中的地址除了可以像普通的 RAM 一样使用外,它们还都有自己的“位带别名区”,位带别名区把每个比特膨胀成一个 32 位的字。当你通过位带别名区访问这些字时,就可以达到访问原始比特的目的。

位带操作的概念其实 30 年前就有了,那还是8051 单片机开创的先河,如今,CM3 将此能力进化,这里的位带操作是 8051 位寻址区的威力大幅加强版。

CM3 使用如下术语来表示位带存储的相关地址:

位带区:支持位带操作的地址区

位带别名:对别名地址的访问最终作用到位带区的访问上(这中途有一个地址映射过程)