技术

现代传动系统要集成控制回路精度、扩展性、网络通信、外设控制、数据和设计安全、功能安全和可靠性等特性，这是十分重要的。此外，电机必须准确并且同步控制，同时不损害性能和确定性，在多轴控制系统中尤其如此。

电机消耗的电能占全球电耗的比例非常高。在很大程度上，电机的能耗取决于电机和传动效率。为了降耗、提高传动效率和改善性能，世界各地的监管机构均已实施能源效率标准。因此，电机传动的部署正日益使用高精度、高性能电机控制算法。现代传动系统要集成控制回路精度、扩展性、网络通信、外设控制、数据和设计安全、功能安全和可靠性等特性，这是十分重要的。此外，电机必须准确并且同步控制，同时不损害性能和确定性，在多轴控制系统中尤其如此。为了满足这些控制和集成要求，嵌入式设计人员设计的传动不仅要能够运行复杂的电机控制算法，而且要在连接性日益增加的环境下支持多个外设通信。

随着信息技术的发展，信息的载体-芯片的使用也越来越多了，随之而来的芯片安全性的要求也越来越高了，各个芯片厂商对芯片保密性要求越来越高，芯片的加密，保证了芯片中的信息的安全性。经常有客户打电话过来问，这个芯片加密了还能不能用啊。本文通过对芯片的加密的介绍来看看不同的Flash，MCU以及DSP加密的效果。

<strong>一、Flash类型芯片的加密</strong>

Flash类芯片（包括SPI FLASH ,并行FLASH，NAND FLASH等）加密后一般情况下都是禁止“写”以及“擦除”操作，通过状态寄存器写入加密信息，如果该芯片已经加密，则进行编程操作时，编程虽然能成功，但是客户的代码实际上是没有写入到芯片的。

随着超声波技术的不断发展，超声波广泛应用于检测、清洗、焊接、医疗等领域，甚至在纺织、航空领域也能见到它的踪迹。目前，超声的研究和应用可分为功率超声和检测超声两大领域，超声清洗是功率超声最为广泛的应用之一。它通过换能器，将功率超声的声能转换成机械振动，同时强超声波在液体传播时会产生“空化效应”。在空化气泡突然闭合时发出的冲击波可在其周围产生上千个大气压力，对污层的直接反复冲击，一方面破坏污物与清洗件表面的吸附，另一方面也会引起污物层的破坏而脱离清洗件表面并使它们分散到清洗液中，以清除物体表面的杂质、污垢或油腻。与其他清洗相比，超声波清洗具有效率高、能耗低、清洁环保的特点，特别在清洗复杂零件、盲孔、狭缝多的物件时，更凸显它的优势。
　　
<strong>1 超声波清洗机总体方案设计</strong>
　　

摘 要：采用气体传感器阵列采集气体信息，通过以AT89C51 和ADC0809 组成的核心单元进行数据采集和数据处理，以LED 显示器显示结果，实现了对多种气体的识别和检测。

气体传感器是一种能将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电气信号的装置。根据这些电气信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警。因此由气体传感器与模式识别系统构成的智能化气味识别仪器有着广泛的应用领域，如食品工业、化学工业、环境监测、医学诊断、安全检查等，越来越受到广泛关注。

车辆远程诊断仪的主要功能是导航。导航功能的重点是行车路线设计、自动车辆定位、综合信息服务、路径引导服务等。导航功能是GIS技术、通讯技术、嵌入式技术和GPS定位等技术相结合的综合应用系统。系统通过对GPS定位全天候、高精度、实时性强的特点，可实现对车辆准确实时的跟踪，通过应用GLS技术，则可在电子地图上显示车辆的定位信息，明确用户所在的准确位置。文中在介绍了典型的导航系统软硬件构成的基础上，重点探讨了车载导航电子地图设计和实现，对于车载导航的进一步优化具有现实意义。

<strong>1 车载导航电子地图的体系结构</strong>

1.1 系统硬件设计方案

<strong>1.设计目的</strong>

随着科技的进步，智能化成为了人们关注的焦点，同时也越来越贴近人们的生活。人们对于健康生活方式的需求催生出了智能可穿戴设备，智能手环就属于其中的一种代表性产物。其主要应用于监测运动，监测睡眠以及智能化的安排人的生活作息方式等。是一款突出个性与人性的智能化产物。

本文讲述一套初步的智能手环解决方案，对于智能手环的设计以及制造有可行性方案指导作用。

<strong>2.用户需求</strong>

智能手环是一种穿戴式智能设备。通过这款手环，用户可以记录日常生活中的锻炼、睡眠、部分还有饮食等实时数据，并将这些数据与手机、平板、ipod touch同步，起到通过数据指导健康生活的作用。

人机交互界面的种类较多，如键盘、数码管显示器、液晶显示器及带触摸的液晶屏等。决定人机交互接口方式的主要因素是成本和实际应用的需要。近十年来，液晶触摸屏以功耗低、重量轻、精度高和良好的人机界面等技术特点， 在电子设备特别是手持类电子产品中得到了普遍应用。带触摸的液晶屏，只要能测量出触摸点的坐标位置，即可根据屏上对应坐标点的显示内容或图符获知触摸者的意图， 通过微处理器处理声音、图像、文字及触摸输入控制等信息，使之成为能进行信息存取、输入和输出的集成系统。基于微控制器与液晶模块的硬件接口设计及软件编程在智能系统设计中有着重要的应用价值。

ARM 微处理器，运算速度快、资源丰富、性价比高，是当前较为流行的嵌入式控制器。

MSP430根据型号的不同最多可以选择使用3个振荡器。我们可以根据需要选择合适的振荡频率，并可以在不需要时随时关闭振荡器，以节省功耗。

这3个振荡器分别为：

<strong>（1）DCO 数控RC振荡器。</strong>

它在芯片内部，不用时可以关闭。DCO的振荡频率会受周围环境温度和MSP430工作电压的影响，且同一型号的芯片所产生的频率也不相同。但DCO的调节功能可以改善它的性能，他的调节分为以下3步：
a：选择BCSCTL1.RSELx确定时钟的标称频率；
b：选择DCOCTL.DCOx在标称频率基础上分段粗调；
c：选择DCOCTL.MODx的值进行细调。

<strong>（2）LFXT1 接低频振荡器。</strong>

现有的数控系统中多采用工控机加运动控制卡的计算机数控系统方案进行运动控制器的设计。随着工控机整体功能日趋复杂，对运动控制系统的体积、成本、功耗等方面的要求越来越苛刻。现有计算机数控系统在运动控制方面逐渐呈现出资源浪费严重、实时性差的劣势。此外，数控系统的开放性、模块化和可重构设计是目前数控技术领域研究的热点，目的是为了适应技术发展和便于用户开发自己的功能。

本文基于ARM和FPGA的硬件平台，采用策略和机制相分离的设计思想，设计了一种具有高开放性特征的嵌入式数控系统。该数控系统不仅具备了以往大型数控系统的主要功能，还具备了更好的操作性和切割性能，而且在开放性方面优势更为突出，使数控系统应用软件具有可移植性和互换性。

1. IIC总线基本概念

1.1总线概述

IIC总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线，是具备多主机系统所需的包括总线裁决和高低速器件同步功能的高性能串行总线。

1.2总线结构

IIC总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间可以进行双向传送，最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这两条总线上。

随着人们生活水平的日益提高，我国人口的老龄化也越来越明显，吸尘机器人作为服务机器人的一种，能够代替人进行清扫房间、车间、墙壁等一些简单劳动。

使服务机器人有了广阔的市场，已成为一些企业和科研院所研究的焦点。目前市场上的吸尘机器人虽然也具有智能性，但大多由于结构不尽合理、通用性差、集成度高而导致成本高，不利于普及。在研究总结市场上相对成熟产品的基础上，基于ARM Cortex-M3处理器设计一款具备自我导航功能的室内吸尘机器人。外形紧凑、结构简单、运行平稳、噪音小，并且成本低，操作方便，还具有可扩展接口，用户能够根据实际需要对其功能做进一步开发。

由于涉及编程，学习ARM单片机系统对于从事电子电路的设计者来说是有些困难的，学习知识不难，难的是理清其中的开发思路，找到一个好的起点。本文就将从这一步入手，为大家介绍初次接触ARM开发应该从哪几方面来理清开发思路。

做个最小系统板：如果从没有做过ARM的开发，建议一开始不要贪大求全，把所有的应用都做好，因为ARM的启动方式和dsp或单片机有所不同，往往会遇到各种问题，所以建议先布一个仅有Flash、SRAM或SDRAM、CPU、JTAG、和复位信号的小系统板，留出扩展接口。使最小系统能够正常运行，任务就完成了一半，好在ARM的外围接口基本都是标准接口，如果已有这些硬件的布线经验那就更好了。

微控制器（MCU）广泛应用在各行各业，如各式家电、工业自动化，即时控制、资料采集等领域，为因应工控所需的即时（Realtime）控制、快速回应等需求，因此MCU大多搭载RTOS（即时作业系统）运作。随着物联网的兴起，软体业也为RTOS加入物联网的成分，以提早卡位物联网的核心软体市场…

<strong>各种处理器专用之OS</strong>

在一般功能（General-purpose）的处理器市场分类中，若以功能与执行速度来说，大致分为CPU > MPU > MCU。CPU的功能最强，主要应用在电脑产品；MPU功能次之，其应用多元，主要应用在嵌入式系统与精简型电脑等多种；而MCU则是以单一应用为主，应用在各式家电、电子产品、嵌入式产品、可穿戴设备、物联网（IoT）应用产品等控制应用。

以LVDS信号为例，说明PCB设计中高速信号的通常优化方法：

LVDS(Low Voltage Differential Signaling,低电压差分信号）是一种低摆幅的差分信号技术，它使得信号能在差分PCB线对或平衡电缆上以几百Mbps的速率传输，其低压幅和低电流驱动输出实现了低噪声和低功耗。

LVDS信号不仅是差分信号，而且是高速数字信号。因此，对用来传输LVDS的PCB线对必须采取措施，以防止信号在媒质终端发生反射，同时应减少电磁干扰以保证信号的完整性。在PCB布线时需要注意的一些问题如下。

（1）采用多层板结构形式，由于LVDS信号属于高速信号，故与其相邻的层应为地层，且应对LVDS信号进行屏蔽以防止干扰。对于密度不是很大的板子，在物理空间条件允许的情况下，最好将LVDS信号与其他信号分别入在不同的层。

我们常把晶振比喻为数字电路的心脏，这是因为，数字电路的所有工作都离不开时钟信号，晶振直接控制着整个系统，若晶振不运作那么整个系统也就瘫痪了，所以晶振是决定了数字电路开始工作的先决条件。

我们常说的晶振，是石英晶体振荡器和石英晶体谐振器两种，他们都是利用石英晶体的压电效应制作而成。在石英晶体的两个电极上施加电场会使晶体产生机械变形，反之，如果在晶体两侧施加机械压力就会在晶体上产生电场。并且，这两种现象是可逆的。利用这种特性，在晶体的两侧施加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时产生交变电场。这种震动和电场一般都很小，但是在某个特定频率下，振幅会明显加大，这就是压电谐振，类似于我们常见到的LC回路谐振。

<strong>1 引言</strong>

在现代装甲通信指挥装备中，功能强大、控制精确、运行可靠的装备，均由越来越多的电子分机、部件通过密集的线缆、线束、网络连接而成。

线缆、网络连接的正确性和可靠性，在保障整个电子系统可靠运行中起了重要的作用。对复杂线缆、线束、网络的导通、绝缘等指标的自动测试和检验，是线缆装配、生产过程中不可缺少的一个环节。传统的低压、低电流的手工、半自动测试，已经远远不能满足现代高可靠电子设备生产的需要。

目前装甲通信指挥装备的线缆检测，均采用传统的、落后的手工检测方式，用三用表、蜂鸣器及自制简单的测试台检测通断。手工检测方法存在不能克服的许多缺陷，已不能满足大批量、高精度、高可靠性线缆检测的要求：

步进电机已经渗透入我们生活的方方面面，本文介绍了一些重要的步进电机相关技术，为开发人员基本了解步进电机的工作原理提供了足够的信息，同时也介绍了用微控制器或数字信号处理器控制步进电机的方法。

<center><img src="http://mcu.eetrend.com/files/2017-10/wen_zhang_/100008532-28573-1.jpg&q…; alt="基于MCU和DSP的步进电机控制技术"></center>

STM32 提供了丰富的接口资源，其中包括 USB FS、USB HS、OTG FS 和 OTG HS。对于高速 USB，由于信号速率相对较高。在开发过程中，会对高速 USB 信号质量进行测试，例如运用广泛的眼图测试。STM32 的高速 USB/OTG IP 遵循USB 2.0 规范，能够配合实现眼图等信号质量测试项。本文中，首先介绍眼图等信号质量测试的实现框架，然后以 Cube 软件包中 USB 设备类的 HID 例程为基础，提供软件层面的修改。最后通过 USB 官方提供的 HSETT 工具，一步一步呈现如何使STM32 实现的 USB 设备进入测试模式，以便使其输出用以获取眼图等测试项的信号。

<strong>一 信号质量测试背景介绍</strong>

UART(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter)通用异步收发器（异步串行通信口）是MCU的一个重要的数字接口，市面上很多的传感器、通信模块等外围器件都采用了UART接口，同时工程师在软件开发调试过程中UART打印输出作为一种最直观的输出方式可以检查程序的运行情况，所以UART在MCU中的作用不言而喻。

首先普及一下并行通信、串行通信（同步通信和异步通信）两种通信方式的特点：
并行通信：并行通信是指数据的各个位同时传送，可以字或字节为单位并行进行。
-传输原理：数据各个位同时传输。
-优点：速度快，位数多
-缺点：占用引脚资源多，线路复杂，成本高

使用MCU的系统设计人员受益于摩尔定律，即通过更小封装、更低成本获得更多的丰富特性功能。嵌入式系统设计人员和MCU厂商关心数据采集系统的三个基本功能：捕获、计算和通信。理解全部功能对设计大有帮助，本文将主要关注数据采集系统的捕获阶段。

<strong>捕获</strong>

复杂的混合信号MCU必须能够从模拟世界中捕获某些有用信息，并且能够把连续时间信号转换成离散的数字形式。模数转换器(ADC)是完成这项任务最重要的MCU外设，因此ADC的性能往往决定何种MCU适用于何种应用。MCU也能够通过各种串行或并行数字I/O接口捕获来自外部信号源的数字形式的系统信息。

<strong>计算</strong>