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有关芯片的论文2000字怎么写

发布时间:2024-07-08 10:44:40

有关芯片的论文2000字怎么写

一·基于MSP430 单片机的电源监控管理系统(单片机论文)引言大功率直流开关电源由PFC 和DC-DC 变换器组成,为了提高可靠性,并能够对其进行脱机或远程监控管理,在开关电源模块内设置监控管理系统。该系统对电源故障类进行监控,对电源输出的电压电流进行自动设定和调节,通过串行通信接口,与远程中心监控站进行远程监控和管理,这一功能在通信系统基站供电系统中尤为重要。本文提出了一种基于MSP430单片机的电源监控管理系统的设计和实现。1 系统结构和硬件电路设计系统的整体设计结构如图1所示。本系统采用的核心芯片为TI公司推出16位系列单片机MSP430。MSP430具有集成度高,外围设备丰富,超低功耗等优点。单片集成了多通道12bit的A/D转换、片内精密比较器、多个具有PWM功能的定时器、片内USART、看门狗定时器、片内数控振荡器(DCO)、大量的I/O端口以及大容量的片内存储器,采用串行在线编程方法,单片可以满足绝大多数的应用需要。 MSP430的这种高集成度使应用人员不必在接口、外接I/O及存储器上花太多的精力,而可以方便的设计真正意义上的单片系统,在许多领域得到了广泛的应用。下面介绍该系统可以实现的功能和基于MSP430F149的电控系统的设计。1 系统功能:a.开机控制。上电后,单片机开始工作,按下电源键,点亮指示灯后,将电网220V接入PFC,开关电源启动工作,然后接于负载。b.电压设定和调节。用单片机A/D口采集开关电源的输出电压值,并显示于液晶屏上,通过单片机控制数字电位计调节输出电压值,实现自动调节;或者通过键盘的左右键选出电压调节页面,用上下键进行手动调节;也可以通过通信接口实现远程调节。c.电流调节。多台开关电源并联使用时,要求各台电源的负载电压相等。单片机A/D口采集转换成电压值的负载电流值,通过通信口得到各台电流值,取电流平均值,控制数字电位计调节输出电压,使输出负载电流达到平均值;或者通过键盘的左右键选出电流调节页面,用上下键进行手动调节。d.故障报警。单片机通过光电耦合器检测到各项输入输出故障时,扬声器产生蜂鸣,相应的报警灯闪烁,并在液晶屏上显示故障类型及处理方法。e.监测。单片机A/D口对电网电压,输出电压,输出电流进行采集测量,当出现超限时进行报警。f.通信。包括单片机与各台开关电源间的通信和单片机与中心监控站的通信。2 电压调节电路电压调节电路由单片机、数字电位计X9313和可调分流基准芯片TL431组成,其电路原理图如图2所示。Xicor9313是固态非易失性电位器,可用作数字控制的微调电位器。TL431是TI生产的一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源,它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从VREF(5V)到36V范围内的任何值。工作时,单片机的一个IO控制INC计数输入脚,为其提供计数脉冲,此输入端为下降沿触发。另一个IO控制U/D升降输入端,当U/D为高电平时,X9313内部计数器进行加法计数,VW端的输出电压上升,由于VW接地,使VH端电压降低,而TL431的REF输出端电压为恒定的5V,从而使Vcc处输出电压升高;同理当U/D为低电平时,Vcc处输出电压降低,这样就实现了电压输出调节。3 模拟数据采集MSP430F149内嵌入一个高精度的,具有采样与保持功能的12位ADC转换模块,内部提供各种采样与保持时钟源。MSP430有8个外部输入通道可选, 最高采样速度可达200KHZ,并且还内置温度传感器,可以测量芯片内的温度,如果测量温度高于或低于预设的温度是,可以通过外接部件显示告警信息,同时具有6种可编程选择的内部参考电压。该转换模块为一些需要模拟量采集的场合提供了便利。我们选择的参考电压是0~5V,这样MSP430F149的AD分辨率就是5/4096 = 61V左右。由于输入的模拟电压量较高,不能直接与单片机的ADC采样端口相连,因此用串联一个滑动变阻器的方法进行了降压处理,成功解决了上述问题。4 人机对话设计系统的人机操作界面由液晶显示屏、指示灯和键盘组成。液晶选用的是基于T6963C 的液晶模块YM12864。键盘采用的是3×3 的阵列接法,系统采用了图形用户界面,操作简单易行,显示实用美观。工作时,液晶屏可以实时显示采集到的电网电压、输出电压、输出电流及各种报警信息,操作相应键盘可以进行显示页面的切换,对输出电压,输出电流进行自动、手动及远程控制调节。当有报警信息产生时,相应得指示灯会闪烁警示,同时与单片机连接的扬声器会产生报警蜂鸣声,以提醒操作人员做出相应的处理。2 系统软件设计430 支持汇编语言和C 语言两种语言编程,因此可以在一个工程文件中同时用两种语言,使用汇编语言,便于在调试时寻找逻辑和指令的联系及地址的定位正确与否。使用C 语言进行编程大大减少了工作量,编好后的程序可读性好,易于修改和维护。开发工具使用IARSystems 公司的IAR Embedded Workbench,它集成了编辑、编译、链接、下载与在线调试(Debug)等多种功能,使用方便,并具备高效的C 语言编译能力。考虑到软件开发效率及可维护性,系统软件设计遵循模块化的编程思想,将系统功能划分为几个相对独立的功能模块。它们包括:液晶显示模块、AD 转换模块、按键监测响应模块、报警监测响应模块、电压电流调节模块、数据处理模块、通信模块。每个模块都要进行独立的测试,最后结合到一起。整个系统的软件流程图如图3 所示。按键监测模块是其中的重要组成部分,它控制着AD转换的启动,显示页面的切换,及电压电流的自动调节,手动调节,远程调节的启动和切换。报警监测模块对开关电源的保护起着至关重要的作用,它实时的监测着开关电源是否出现故障,当发生输入电压过压,输入电压欠压,PFC故障时应切断总电源,当发生输出电压过压,输出电压欠压,模块过热,及IPM保护故障时应关断DC-DC变换器。在对各模块进行整合时,要注意各中断之间的冲突。由于在MSP430 的中断优先级中,ADC12 采样转换中断优先级高于TIMERA 中断,因此当在响应TIMERA 中断的过程中会执行ADC12 采样转换中断,或者TIMERA 的中断响应被迫延迟,这样就会影响在TIMERA中断中执行的报警监测响应程序,不能达到对开关电源故障类的实时检测。在本系统中,利用按键控制ADC12 采样转换中断的启动和关闭,从而解决中断冲突。3 结论本文在基于MSP430F149电源监控管理系统的设计和实现的基础上对MSP430的系统设计做了讨论,提出并解决了在设计中出现的问题。本文作者的创新点:利用MSP430的系统结构简单,外围电路少,效率高的特点,设计实现了简洁直观、使用方便、操作全程汉字提示、监控能力强、运行稳定、安全可靠的电源监控管理系统,大大降低了成本,取得了相当可观的经济效益,满足实际需求。二·C语言论文:嵌入式以门槛高,入门难的方式拦截了无数的学者。然而单片机作为嵌入式的入门课,如何以一种正确的方法学习单片机将关系到是否能学习好嵌入式。纵所周知,学习嵌入式先玩ptotel,再做单片机。Protel简单的来说就是一个做PCB板的纯英文的软件。学习ptotel前必需具备一定的电路基础和英语能力,电路基础我想大部分同学都是有的,而英语这一块却是许多人所头疼的。这对英语基础差的同学是一种打击,再者如果毅力不强,我想你是自学不下去的。毅力是学任何东西所必需的一种能力、素质,是一种遇挫折而不言败的决心。不管学的是protel还是单片机,首先要找一个能够指导你的人。何谓指导,指导并不是说他要一步一步地教你去做,而是一个在关键时刻能够为你指出一条道路的人。我认为学习嵌入式方法最重要,在学protel和单片机之前应该想办法了解关于学习它们的方法。比如说protel吧,许多人理科的学生都是以一种纯理解的角度去学的,画一个导线、元件问一下为什么要这样画,生成网络表也追根溯源地问个网络表的由来。其实许多东西只是懂用就行,理论的东西懂得再多不懂用也是枉然的。所以学习protel有地方不懂你就问你的指导员,有许多的东西是规定死了的,不是你想半天一夜就可以为你而改变的。这不同于软件设计,软件设计在你的苦思之下也许可以找到另一种更好的方法。 单片机嘛,不得不承认中国没一本单片机好书。我学习单片机的时候看过的单片机书有七本,大多数都是不尽人意的。在这里我冒昧地说:中国人写书确实缺乏一点“读者至上”的原则。我所看过的单片机书我想有很多都是以他的角度去写的,没有几个人是站稳在读者的角度上写的。书上的章节注释极不清楚,许多重要的地方都是没有说明的,说句不好听的话,作者似乎以为读者的水平也像他一样高。而外国人的书呢,同样的书,同样的知识点,有同样的中国人的书的两三倍那么厚,这是为什么。这是因为外国人的书点点滴滴都是面向着读者的。注释、说明、总结应有尽有。所以,我在这里发表一个也许同胞会扔鸡蛋到我身上的观点,那就是:不管学什么,优先选择外文翻译书,或是纯英文书。得到一本好书对我们的影响极为巨大。这一部分我用一句话来总结就是:中国人的书适合教学,而外国人的书不仅适合教学还适合自学。 中国人的单片机书往往都是先介绍单片机的内部结构、中断,定时器,然后再到I/O口。一开始就让我们学习单片机内部结构,中断、定时器的内部结构和原理,把我们弄得一塌糊涂的时候再和我们讲例子,怎样去操作实验板。如果自学的话我想许多同学是学不下去的,干嘛要把非得把单片机的内部结构像解剖学一样弄个彻底才实践去应用它呢?即使你把单片机全解剖清楚了还是不会用你手中的这块实验板的。我觉得如果在学单片机之前没有学过汇编语言就直接用C语言学的话,即使学完了单片机,对单片机的内部结构和单片机的工作原理也是不清楚的。学了汇编之后再学单片机的话效果将会好得多,所以不要心急,有些东西是急不来的。所以我认为学习单片机要在实践中学习,先实践再去了解它的结构和原理,如果你实在不能了解它的结构和原理那也无所谓的,只要你懂得用就可以了!(没学过汇编的只能这么说了)我们可以先从 I/O口学习,看一些例子烧录些程序,再看一下现象,之后再尝试了解一下所要用到的单片机的内部结构,最后在这个现象的知识基础上,编一个自己想要的程序、现象出来。这样学习的话既不无聊,成就感也有了。为什么有些人可以把学习当一种快乐,而许多人在唉声叹气,我想有一部分是出自这个原因。不同的实验板有不同的PCB图,所以I/O的操作也是有所不同的。不过操作的原理都是一样的,有些同学可能会抱怨教程里的实验板和自己手中的实验板不同,这是大可不必多虑的。I/O这一步在调试中看现象的理念很重要,比如改变一个语句会产生何种现象,为什么会产生,这些都是要在调试中掌握的。中断的学习方法也是类似的,先实践发现有陌生的地方就去查看相应的寄存器,等实现了自己想要的现实再慢慢地解剖一下单片机的寄存器,这样学起来会更有意义,记得更牢。中断也没复杂的东西的,只不过学几个中断函数,优先级之类的。有一定C语言基础的同学在优先级这一块可以联系C语言中运算符的优先级,我相信有了C语言基础定义一两个中断函数也不是什么问题了的。我学过的单片机的内容在我文档的实例之中,实例的数量不多,但这些都是直接点击单片机知识点的。随着我的学习渐渐地深入后我再把我实现过的东西写入实例之中吧。希望对你有所帮助,祝成功!

基于stm32f103芯片设计ad转换电路进行析说说具体写作要求

军+解读说句实话题意不去的问题是基塔的问题吗你想聊什么样啊哈啊!

有关芯片的论文2000字

也许将来有这么一天,我们发明了一种智慧芯片,有了它,任何人都能古今中外无一不知,天文地理无所不晓。比如说,你在心里默念一声“物理”,人类有史以来有关物理的一切公式、定律便纷纷浮现出来,比老师讲的还多,比书本印的还全。你逛秦淮河时,脱口一句“旧时王谢堂前燕”,旁边卖雪糕的老大娘就接茬说“飞入寻常百姓家”,还慈祥地告诉你,这首诗的作者是刘禹锡,这时一个金发碧眼的外国小女孩抢着说,诗名《乌衣巷》,出自《全唐诗》365卷4117页……这将是怎样的情形啊!  看到这样的现象,你会想到什么?全套黑客帝国?还是毁灭者2018?科技无所不在,科技无所不能,未来科技能发展到什么水平,能给人类带来什么样影响,恐怕没有人能说清楚。黑客帝国第一集上演后,许多人都产生过文章开头的幻想,如果能有一款芯片,植入我们的大脑,获取知识将变得无比简单,人类的记忆能力也会大幅度提升,运算能力也会以相同幅度得以提升,考试将难不倒任何人。如果真的有一款这样的芯片,对人类来说是福还是祸?

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关于芯片的论文2000字怎么写

一·基于MSP430 单片机的电源监控管理系统(单片机论文)引言大功率直流开关电源由PFC 和DC-DC 变换器组成,为了提高可靠性,并能够对其进行脱机或远程监控管理,在开关电源模块内设置监控管理系统。该系统对电源故障类进行监控,对电源输出的电压电流进行自动设定和调节,通过串行通信接口,与远程中心监控站进行远程监控和管理,这一功能在通信系统基站供电系统中尤为重要。本文提出了一种基于MSP430单片机的电源监控管理系统的设计和实现。1 系统结构和硬件电路设计系统的整体设计结构如图1所示。本系统采用的核心芯片为TI公司推出16位系列单片机MSP430。MSP430具有集成度高,外围设备丰富,超低功耗等优点。单片集成了多通道12bit的A/D转换、片内精密比较器、多个具有PWM功能的定时器、片内USART、看门狗定时器、片内数控振荡器(DCO)、大量的I/O端口以及大容量的片内存储器,采用串行在线编程方法,单片可以满足绝大多数的应用需要。 MSP430的这种高集成度使应用人员不必在接口、外接I/O及存储器上花太多的精力,而可以方便的设计真正意义上的单片系统,在许多领域得到了广泛的应用。下面介绍该系统可以实现的功能和基于MSP430F149的电控系统的设计。1 系统功能:a.开机控制。上电后,单片机开始工作,按下电源键,点亮指示灯后,将电网220V接入PFC,开关电源启动工作,然后接于负载。b.电压设定和调节。用单片机A/D口采集开关电源的输出电压值,并显示于液晶屏上,通过单片机控制数字电位计调节输出电压值,实现自动调节;或者通过键盘的左右键选出电压调节页面,用上下键进行手动调节;也可以通过通信接口实现远程调节。c.电流调节。多台开关电源并联使用时,要求各台电源的负载电压相等。单片机A/D口采集转换成电压值的负载电流值,通过通信口得到各台电流值,取电流平均值,控制数字电位计调节输出电压,使输出负载电流达到平均值;或者通过键盘的左右键选出电流调节页面,用上下键进行手动调节。d.故障报警。单片机通过光电耦合器检测到各项输入输出故障时,扬声器产生蜂鸣,相应的报警灯闪烁,并在液晶屏上显示故障类型及处理方法。e.监测。单片机A/D口对电网电压,输出电压,输出电流进行采集测量,当出现超限时进行报警。f.通信。包括单片机与各台开关电源间的通信和单片机与中心监控站的通信。2 电压调节电路电压调节电路由单片机、数字电位计X9313和可调分流基准芯片TL431组成,其电路原理图如图2所示。Xicor9313是固态非易失性电位器,可用作数字控制的微调电位器。TL431是TI生产的一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源,它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从VREF(5V)到36V范围内的任何值。工作时,单片机的一个IO控制INC计数输入脚,为其提供计数脉冲,此输入端为下降沿触发。另一个IO控制U/D升降输入端,当U/D为高电平时,X9313内部计数器进行加法计数,VW端的输出电压上升,由于VW接地,使VH端电压降低,而TL431的REF输出端电压为恒定的5V,从而使Vcc处输出电压升高;同理当U/D为低电平时,Vcc处输出电压降低,这样就实现了电压输出调节。3 模拟数据采集MSP430F149内嵌入一个高精度的,具有采样与保持功能的12位ADC转换模块,内部提供各种采样与保持时钟源。MSP430有8个外部输入通道可选, 最高采样速度可达200KHZ,并且还内置温度传感器,可以测量芯片内的温度,如果测量温度高于或低于预设的温度是,可以通过外接部件显示告警信息,同时具有6种可编程选择的内部参考电压。该转换模块为一些需要模拟量采集的场合提供了便利。我们选择的参考电压是0~5V,这样MSP430F149的AD分辨率就是5/4096 = 61V左右。由于输入的模拟电压量较高,不能直接与单片机的ADC采样端口相连,因此用串联一个滑动变阻器的方法进行了降压处理,成功解决了上述问题。4 人机对话设计系统的人机操作界面由液晶显示屏、指示灯和键盘组成。液晶选用的是基于T6963C 的液晶模块YM12864。键盘采用的是3×3 的阵列接法,系统采用了图形用户界面,操作简单易行,显示实用美观。工作时,液晶屏可以实时显示采集到的电网电压、输出电压、输出电流及各种报警信息,操作相应键盘可以进行显示页面的切换,对输出电压,输出电流进行自动、手动及远程控制调节。当有报警信息产生时,相应得指示灯会闪烁警示,同时与单片机连接的扬声器会产生报警蜂鸣声,以提醒操作人员做出相应的处理。2 系统软件设计430 支持汇编语言和C 语言两种语言编程,因此可以在一个工程文件中同时用两种语言,使用汇编语言,便于在调试时寻找逻辑和指令的联系及地址的定位正确与否。使用C 语言进行编程大大减少了工作量,编好后的程序可读性好,易于修改和维护。开发工具使用IARSystems 公司的IAR Embedded Workbench,它集成了编辑、编译、链接、下载与在线调试(Debug)等多种功能,使用方便,并具备高效的C 语言编译能力。考虑到软件开发效率及可维护性,系统软件设计遵循模块化的编程思想,将系统功能划分为几个相对独立的功能模块。它们包括:液晶显示模块、AD 转换模块、按键监测响应模块、报警监测响应模块、电压电流调节模块、数据处理模块、通信模块。每个模块都要进行独立的测试,最后结合到一起。整个系统的软件流程图如图3 所示。按键监测模块是其中的重要组成部分,它控制着AD转换的启动,显示页面的切换,及电压电流的自动调节,手动调节,远程调节的启动和切换。报警监测模块对开关电源的保护起着至关重要的作用,它实时的监测着开关电源是否出现故障,当发生输入电压过压,输入电压欠压,PFC故障时应切断总电源,当发生输出电压过压,输出电压欠压,模块过热,及IPM保护故障时应关断DC-DC变换器。在对各模块进行整合时,要注意各中断之间的冲突。由于在MSP430 的中断优先级中,ADC12 采样转换中断优先级高于TIMERA 中断,因此当在响应TIMERA 中断的过程中会执行ADC12 采样转换中断,或者TIMERA 的中断响应被迫延迟,这样就会影响在TIMERA中断中执行的报警监测响应程序,不能达到对开关电源故障类的实时检测。在本系统中,利用按键控制ADC12 采样转换中断的启动和关闭,从而解决中断冲突。3 结论本文在基于MSP430F149电源监控管理系统的设计和实现的基础上对MSP430的系统设计做了讨论,提出并解决了在设计中出现的问题。本文作者的创新点:利用MSP430的系统结构简单,外围电路少,效率高的特点,设计实现了简洁直观、使用方便、操作全程汉字提示、监控能力强、运行稳定、安全可靠的电源监控管理系统,大大降低了成本,取得了相当可观的经济效益,满足实际需求。二·C语言论文:嵌入式以门槛高,入门难的方式拦截了无数的学者。然而单片机作为嵌入式的入门课,如何以一种正确的方法学习单片机将关系到是否能学习好嵌入式。纵所周知,学习嵌入式先玩ptotel,再做单片机。Protel简单的来说就是一个做PCB板的纯英文的软件。学习ptotel前必需具备一定的电路基础和英语能力,电路基础我想大部分同学都是有的,而英语这一块却是许多人所头疼的。这对英语基础差的同学是一种打击,再者如果毅力不强,我想你是自学不下去的。毅力是学任何东西所必需的一种能力、素质,是一种遇挫折而不言败的决心。不管学的是protel还是单片机,首先要找一个能够指导你的人。何谓指导,指导并不是说他要一步一步地教你去做,而是一个在关键时刻能够为你指出一条道路的人。我认为学习嵌入式方法最重要,在学protel和单片机之前应该想办法了解关于学习它们的方法。比如说protel吧,许多人理科的学生都是以一种纯理解的角度去学的,画一个导线、元件问一下为什么要这样画,生成网络表也追根溯源地问个网络表的由来。其实许多东西只是懂用就行,理论的东西懂得再多不懂用也是枉然的。所以学习protel有地方不懂你就问你的指导员,有许多的东西是规定死了的,不是你想半天一夜就可以为你而改变的。这不同于软件设计,软件设计在你的苦思之下也许可以找到另一种更好的方法。 单片机嘛,不得不承认中国没一本单片机好书。我学习单片机的时候看过的单片机书有七本,大多数都是不尽人意的。在这里我冒昧地说:中国人写书确实缺乏一点“读者至上”的原则。我所看过的单片机书我想有很多都是以他的角度去写的,没有几个人是站稳在读者的角度上写的。书上的章节注释极不清楚,许多重要的地方都是没有说明的,说句不好听的话,作者似乎以为读者的水平也像他一样高。而外国人的书呢,同样的书,同样的知识点,有同样的中国人的书的两三倍那么厚,这是为什么。这是因为外国人的书点点滴滴都是面向着读者的。注释、说明、总结应有尽有。所以,我在这里发表一个也许同胞会扔鸡蛋到我身上的观点,那就是:不管学什么,优先选择外文翻译书,或是纯英文书。得到一本好书对我们的影响极为巨大。这一部分我用一句话来总结就是:中国人的书适合教学,而外国人的书不仅适合教学还适合自学。 中国人的单片机书往往都是先介绍单片机的内部结构、中断,定时器,然后再到I/O口。一开始就让我们学习单片机内部结构,中断、定时器的内部结构和原理,把我们弄得一塌糊涂的时候再和我们讲例子,怎样去操作实验板。如果自学的话我想许多同学是学不下去的,干嘛要把非得把单片机的内部结构像解剖学一样弄个彻底才实践去应用它呢?即使你把单片机全解剖清楚了还是不会用你手中的这块实验板的。我觉得如果在学单片机之前没有学过汇编语言就直接用C语言学的话,即使学完了单片机,对单片机的内部结构和单片机的工作原理也是不清楚的。学了汇编之后再学单片机的话效果将会好得多,所以不要心急,有些东西是急不来的。所以我认为学习单片机要在实践中学习,先实践再去了解它的结构和原理,如果你实在不能了解它的结构和原理那也无所谓的,只要你懂得用就可以了!(没学过汇编的只能这么说了)我们可以先从 I/O口学习,看一些例子烧录些程序,再看一下现象,之后再尝试了解一下所要用到的单片机的内部结构,最后在这个现象的知识基础上,编一个自己想要的程序、现象出来。这样学习的话既不无聊,成就感也有了。为什么有些人可以把学习当一种快乐,而许多人在唉声叹气,我想有一部分是出自这个原因。不同的实验板有不同的PCB图,所以I/O的操作也是有所不同的。不过操作的原理都是一样的,有些同学可能会抱怨教程里的实验板和自己手中的实验板不同,这是大可不必多虑的。I/O这一步在调试中看现象的理念很重要,比如改变一个语句会产生何种现象,为什么会产生,这些都是要在调试中掌握的。中断的学习方法也是类似的,先实践发现有陌生的地方就去查看相应的寄存器,等实现了自己想要的现实再慢慢地解剖一下单片机的寄存器,这样学起来会更有意义,记得更牢。中断也没复杂的东西的,只不过学几个中断函数,优先级之类的。有一定C语言基础的同学在优先级这一块可以联系C语言中运算符的优先级,我相信有了C语言基础定义一两个中断函数也不是什么问题了的。我学过的单片机的内容在我文档的实例之中,实例的数量不多,但这些都是直接点击单片机知识点的。随着我的学习渐渐地深入后我再把我实现过的东西写入实例之中吧。希望对你有所帮助,祝成功!

资料含有知识产权,不可随意发布····%E5%BC%82%E8%B4%A8%E7%BB%93%E6%9C%89%E6%9C%BA%E5%A4%AA%E9%98%B3%E8%83%BD%E7%94%B5%E6%B1%A0%E6%80%A7%E8%83%BD%E6%8F%90%E9%AB%98%E7%9A%84%E7%A0%94%E7%A9%Bpdf这个文档你看看吧。也许有用由于技术进入门槛高,投资收益高、持续时间长,电池新材料领域成为企业尤其是上市公司扩大利润来源、提升业绩的重点产品之一。电池正极、负极材料、电解液市场已相对成熟,而锂电池隔膜的国产化过程蕴含着较大的市场机会;太阳能电池市场发展迅速,技术不断进步,有机材料将是太阳能电池材料的首选,市场潜力巨大;燃料电池材料市场资金投入不足,材料制备和技术工艺有待突破。全球市场现状(1)电池市场增长迅速,带动电池新材料市场成长 随着全球经济发展对能源材料需求增加,以及手机、笔记本电脑、数码相机、摄像机、汽车等产品对新型、高效、环保能源材料的强劲需求,全球锂电池、太阳能电池、燃料电池发展迅速,从而带动了相关材料产业的发展,电池新材料市场稳步成长。从市场规模看,2000年全球电池新材料市场规模为8亿美元,2004年达到4亿美元,2000~2004年复合增长率为3%。 (2)锂电池材料市场规模受价格变动略有波动,市场份额基本稳定 在锂电池市场增长的拉动下,锂电池材料整体市场呈上升趋势。2000年销售额为7亿美元,但由于价格的波动,2001年降为9亿美元,之后有所上升,2004年达到8亿美元,2000~2004年复合增长率为4%。在锂电池材料细分市场,价格的下降造成锂电池部分材料销售额的下降。从锂电池材料细分市场份额看,正极材料、负极材料、电解液、隔离膜用材料所占市场份额基本稳定。 (3)太阳能电池市场规模上升,对硅材料需求增长 在太阳能电池中,硅太阳能电池转换效率最高,技术也最为成熟,在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位。随着全球太阳能电池的广泛应用,太阳能电池硅材料需求增加。在太阳能电池重要原材料硅片市场,全球市场继续保持上升趋势,2004年达到4亿美元,2000~2004年复合增长率为6%。 (4)燃料电池发展潜力受关注,关键材料和工艺有待突破 燃料电池因具有能量密度高、无须充电、长时间使用、低噪声、低污染等特点,目前受到极大的重视。由美国发起建立的氢能经济国际合作组织(IPHE),经过巴西、加拿大、中国、日本、韩国、英国等国加盟之后,成为协调氢燃料研究及技术开发的国际机制。2003年全球有超过1000家企业及研究机构参与燃料电池材料、组件及系统技术研发。2004年全球燃料电池材料市场规模达到2亿美元。 在材料方面,催化剂、导电膜和双极板的供应、材质是影响未来燃料电池市场成长的因素。以质子交换膜材料为例,全球主要燃料电池开发国家均投入相当大的人力和物力研究开发质子交换膜,但大多局限在几种过去已知的质子交换膜材料种类上。由于现阶段这些质子交换膜特性无法完全满足实际应用的要求,目前技术的进展离大规模应用尚有一段距离。未来产品趋势(1)锂钴镍氧化物、纳米化碳材、有机电解液混合使用、薄型化隔离膜是未来锂电池材料的发展方向 在锂电池正极材料方面,可供选择的材料有钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMnO4)及上述复合氧化物等,未来锂钴镍氧化物有可能取代目前锂钴氧化物的正极材料。 目前常用的负极材料是中间相碳微球,具有球状结构、堆积密度大、具有层状分子平行排列结构,是锂电池负极代表性材料,未来可能采用纳米化碳材(Nano-sized Carbon Materia1)。 电解液方面,近年来主要发展趋势是将多种不同性质的有机电解液加以混合使用,例如低黏度的二甲基乙烷(DME)、二甲基碳酸盐(DMC)及二甲基亚砜(DMSO)等。 隔离膜材料一般采用聚乙烯、聚丙烯或其它树脂多孔膜,技术趋势在于薄型化。 (2)硅太阳能电池暂居市场主导,薄膜太阳能电池成为未来市场主流 由于光电能转换效率较其它种类的太阳电池高,硅太阳能电池现在仍然是太阳能市场的主流。非晶硅太阳能电池长期使用时稳定性有问题;CdS/CdTe效率和非晶硅太阳能电池差不多,但有环保问题:另外CIS(Copper Indium Selenide)经济效益不高,短期内实现商品化有困难,化学太阳能电池使用期限及稳定性都有问题。由于薄膜太阳能电池具有低生产成本的特性,且具有适于大面积制造的优势,故长期而言,薄膜太阳能电池可能成为市场主流。 (3)燃料电池触媒材料:多孔结构、高效、高活性、高分散性 燃料电池的电极是燃料发生氧化反应与还原剂发生还原反应的电化学反应场所,其性能的好坏关键在于触媒的性能、电极的材料与电极的制造等。燃料电池触媒材料的多孔结构能提高燃料电池的实际工作电流密度与降低极化作用,增加参与反应的电极表面积。以DMFC触媒为例。现阶段DMFC触媒主要是采用贵金属基触媒,而贵金属基触媒的成本高、催化活性不理想。因此,高效、高活性、高分散性是燃料电池触媒材料的发展方向。

集成电路芯片封装技术浅谈 自从美国Intel公司1971年设计制造出4位微处a理器芯片以来,在20多年时间内,CPU从Intel4004、80286、80386、80486发展到Pentium和PentiumⅡ,数位从4位、8位、16位、32位发展到64位;主频从几兆到今天的400MHz以上,接近GHz;CPU芯片里集成的晶体管数由2000个跃升到500万个以上;半导体制造技术的规模由SSI、MSI、LSI、VLSI达到 ULSI。封装的输入/输出(I/O)引脚从几十根,逐渐增加到几百根,下世纪初可能达2千根。这一切真是一个翻天覆地的变化。 对于CPU,读者已经很熟悉了,286、386、486、Pentium、Pentium Ⅱ、Celeron、K6、K6-2 ……相信您可以如数家珍似地列出一长串。但谈到CPU和其他大规模集成电路的封装,知道的人未必很多。所谓封装是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁--芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印制板上的导线与其他器件建立连接。因此,封装对CPU和其他LSI集成电路都起着重要的作用。新一代CPU的出现常常伴随着新的封装形式的使用。 芯片的封装技术已经历了好几代的变迁,从DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM,技术指标一代比一代先进,包括芯片面积与封装面积之比越来越接近于1,适用频率越来越高,耐温性能越来越好,引脚数增多,引脚间距减小,重量减小,可靠性提高,使用更加方便等等。 下面将对具体的封装形式作详细说明。 一、DIP封装  70年代流行的是双列直插封装,简称DIP(Dual In-line Package)。DIP封装结构具有以下特点: 适合PCB的穿孔安装; 比TO型封装(图1)易于对PCB布线; 操作方便。  DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式,塑料包封结构式,陶瓷低熔玻璃封装式),如图2所示。  衡量一个芯片封装技术先进与否的重要指标是芯片面积与封装面积之比,这个比值越接近1越好。以采用40根I/O引脚塑料包封双列直插式封装(PDIP)的CPU为例,其芯片面积/封装面积=3×3/24×50=1:86,离1相差很远。不难看出,这种封装尺寸远比芯片大,说明封装效率很低,占去了很多有效安装面积。  Intel公司这期间的CPU如8086、80286都采用PDIP封装。 二、芯片载体封装  80年代出现了芯片载体封装,其中有陶瓷无引线芯片载体LCCC(Leadless Ceramic Chip Carrier)、塑料有引线芯片载体PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)、小尺寸封装SOP(Small Outline Package)、塑料四边引出扁平封装PQFP(Plastic Quad Flat Package),封装结构形式如图3、图4和图5所示。  以5mm焊区中心距,208根I/O引脚的QFP封装的CPU为例,外形尺寸28×28mm,芯片尺寸10×10mm,则芯片面积/封装面积=10×10/28×28=1:8,由此可见QFP比DIP的封装尺寸大大减小。QFP的特点是: 适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线; 封装外形尺寸小,寄生参数减小,适合高频应用; 操作方便; 可靠性高。  在这期间,Intel公司的CPU,如Intel 80386就采用塑料四边引出扁平封装PQFP。 三、BGA封装  90年代随着集成技术的进步、设备的改进和深亚微米技术的使用,LSI、VLSI、ULSI相继出现,硅单芯片集成度不断提高,对集成电路封装要求更加严格,I/O引脚数急剧增加,功耗也随之增大。为满足发展的需要,在原有封装品种基础上,又增添了新的品种--球栅阵列封装,简称BGA(Ball Grid Array Package)。如图6所示。  BGA一出现便成为CPU、南北桥等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O引脚封装的最佳选择。其特点有: I/O引脚数虽然增多,但引脚间距远大于QFP,从而提高了组装成品率; 虽然它的功耗增加,但BGA能用可控塌陷芯片法焊接,简称C4焊接,从而可以改善它的电热性能: 厚度比QFP减少1/2以上,重量减轻3/4以上; 寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高; 组装可用共面焊接,可靠性高; BGA封装仍与QFP、PGA一样,占用基板面积过大;  Intel公司对这种集成度很高(单芯片里达300万只以上晶体管),功耗很大的CPU芯片,如Pentium、Pentium Pro、Pentium Ⅱ采用陶瓷针栅阵列封装CPGA和陶瓷球栅阵列封装CBGA,并在外壳上安装微型排风扇散热,从而达到电路的稳定可靠工作。 四、面向未来的新的封装技术  BGA封装比QFP先进,更比PGA好,但它的芯片面积/封装面积的比值仍很低。 Tessera公司在BGA基础上做了改进,研制出另一种称为μBGA的封装技术,按5mm焊区中心距,芯片面积/封装面积的比为1:4,比BGA前进了一大步。  1994年9月日本三菱电气研究出一种芯片面积/封装面积=1:1的封装结构,其封装外形尺寸只比裸芯片大一点点。也就是说,单个IC芯片有多大,封装尺寸就有多大,从而诞生了一种新的封装形式,命名为芯片尺寸封装,简称CSP(Chip Size Package或Chip Scale Package)。CSP封装具有以下特点: 满足了LSI芯片引出脚不断增加的需要; 解决了IC裸芯片不能进行交流参数测试和老化筛选的问题; 封装面积缩小到BGA的1/4至1/10,延迟时间缩小到极短。  曾有人想,当单芯片一时还达不到多种芯片的集成度时,能否将高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片(用LSI或IC)和专用集成电路芯片(ASIC)在高密度多层互联基板上用表面安装技术(SMT)组装成为多种多样电子组件、子系统或系统。由这种想法产生出多芯片组件MCM(Multi Chip Model)。它将对现代化的计算机、自动化、通讯业等领域产生重大影响。MCM的特点有: 封装延迟时间缩小,易于实现组件高速化; 缩小整机/组件封装尺寸和重量,一般体积减小1/4,重量减轻1/3; 可靠性大大提高。  随着LSI设计技术和工艺的进步及深亚微米技术和微细化缩小芯片尺寸等技术的使用,人们产生了将多个LSI芯片组装在一个精密多层布线的外壳内形成MCM产品的想法。进一步又产生另一种想法:把多种芯片的电路集成在一个大圆片上,从而又导致了封装由单个小芯片级转向硅圆片级(wafer level)封装的变革,由此引出系统级芯片SOC(System On Chip)和电脑级芯片PCOC(PC On Chip)。 随着CPU和其他ULSI电路的进步,集成电路的封装形式也将有相应的发展,而封装形式的进步又将反过来促成芯片技术向前发展。

有关芯片的论文2000字开头

Single chip brief introduction:The monolithic integrated circuit said that the monolithic micro controller, it is not completes some logical function the chip, but integrates a computer system to a chip Summary speaking: A chip has become a Its volume is small, the quality is light, and the price cheap, for the study, the application and the development has provided the convenient At the same time, the study use monolithic integrated circuit is understands the computer principle and the structure best The monolithic integrated circuit interior also uses with the computer function similar module, for instance CPU, memory, parallel main line, but also has with the hard disk behave identically the memory component7 what is different is its these part performance is opposite our home-use computer weak many, but the price is also low, generally does not surpass 10 Yuan then Made some control electric appliance one kind with it is not the 'very complex work foot, We use now the completely automatic drum washer, the platoon petti-coat pipe: VCD and so on Inside the electrical appliances may see its form! It is mainly takes the control section the core partIt is one kind of online -like real-time control computer, online -like is the scene control, needs to have the strong antijamming ability, the low cost, this is also and the off-line type computer (for instance home use PC,) main differenceThe monolithic integrated circuit is depending on the procedure, and may Realizes the different function through the different procedure, particularly special unique some functions, this is other component needs to take the very big effort to be able to achieve, some are the flowered big strength is also very difficult to One is not the very complex function, if develops in the 50s with the US 74 series, or the 60s's CD4000 series these pure hardware do decides, the electric circuit certainly arc a big PCB board ! But if, if succeeded in the 70s with the US puts in the market the series monolithic integrated circuit, the result will have the huge Because only the monolithic integrated circuit compiles through you the procedure may realize the high intelligence, high efficiency, as well as redundant reliabilityThe CPU is the key component of a digital Its purpose is to decode instruction received from memory and perform transfers, arithmetic, logic, and control operations with data stored in internal registers, memory, or I/O interface Externally, the CPU provides one or more buses for transferring instructions, data, and control information to and from components connected to A microcontroller is present in the keyboard and in the monitor in the generic computer; thus these components are also In such microcontrollers, the CPU may be quite different from those discussed in this The word lengths may be short, the number of registers small, and the instruction sets Performance, relatively speaking, is poor, but adequate for the Most important, the cost of these microcontrollers is very low, making their use cost Because the monolithic integrated circuit to the cost is sensitive, therefore present occupies the dominant status the software is the most preliminary assembly language7 it was except the binary machine code above the most preliminary language, since why were such preliminary must use? Why high-level did the language already achieve the visualization programming level not to use? The reason is very simple, is the monolithic integrated circuit docs not have home computer such CPU, and also has not looked like the hard disk such mass memory Inside even if a visualization higher order language compilation script only then a button, also will achieve several dozens K the sizes! Does not speak anything regarding the home use PC hard disk, but says regarding the monolithic integrated circuit cannot The monolithic integrated circuit in the hardware source aspect's use factor must very Gao Caixing, therefore assembly, although primitive actually massively is using, Same truth, if attains supercomputer's on operating system and the application software home use PC to come up the movement, home use PC could also not It can be said that the 20th century surmounted three "the electricity" the time, namely the electrical time, the Electronic Age and already entered computer However, this kind of computer, usually refers to the personal computer, is called PC It by the main engine, the keyboard, the monitor and so on is Also has a kind of computer, most people actually not how This kind of computer is entrusts with the intelligence each kind of mechanical monolithic integrated circuit (also to call micro controller) , This kind of computer's smallest system only has used as the name suggests a piece of integrated circuit, then carries on the simple operation and the Because its volume is small, usually hides in is accused the machinery "the belly" It in the entire installment, plays is having like the human brains role, it went wrong, the entire installment Now, this kind of monolithic integrated circuit's use domain already very widespread, like the intelligent measuring appliance, the solid work paid by time control, the communication equipment, the guidance system, the domestic electric appliances and so on, Once each product used the monolithic integrated circuit, could get up causes the effect which the product turned to a new generation, often before product range crown by adjective - - ‘intelligence’, like intelligence washer and so Now some factory's technical personnel or other extra-curricular electronic exploiter do certain products, are not the electric circuit are too complex, is the function is too simple, and is imitated extremely Investigates its reason, possibly on card, in the product has not used on the monolithic integrated circuit or other programmable logical 翻译: 单片机简介: 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可…,,,用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗农机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!……它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种存线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。单片机是靠程序的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很多人力气才能做到的,有些则是花人力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美同50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高科能,高效率,以及高可靠性!CPU(中央处理单元)是数字计算机的重要组成部分,其目的是对从内存中接收的指令进行译码,同时对存储于内部寄存器、存储器或输入输出接口单元的数据惊醒传输、算术运算、逻辑运算以及控制运算。在外部,CPU位转换指令数据和控制信息提供一个或多个总线并从组件连接到它。一个微控制器出现在普通电脑的键盘和检测器中,但是这些组件也被屏蔽。在这种微控制器中,与我们所讨论的CPU可能不同。字长也许更短,编制数量少,指令集有限。相对而言,性能差,但对完成任务来说足够了。最重要的是它的微控制器的成本很低,符合成本效应。 由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。 可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它白主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,人多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如科能仪表、实时T控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品。一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词一一“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。

也许将来有这么一天,我们发明了一种智慧芯片,有了它,任何人都能古今中外无一不知,天文地理无所不晓。比如说,你在心里默念一声“物理”,人类有史以来有关物理的一切公式、定律便纷纷浮现出来,比老师讲的还多,比书本印的还全。你逛秦淮河时,脱口一句“旧时王谢堂前燕”,旁边卖雪糕的老大娘就接茬说“飞入寻常百姓家”,还慈祥地告诉你,这首诗的作者是刘禹锡,这时一个金发碧眼的外国小女孩抢着说,诗名《乌衣巷》,出自《全唐诗》365卷4117页……这将是怎样的情形啊!  看到这样的现象,你会想到什么?全套黑客帝国?还是毁灭者2018?科技无所不在,科技无所不能,未来科技能发展到什么水平,能给人类带来什么样影响,恐怕没有人能说清楚。黑客帝国第一集上演后,许多人都产生过文章开头的幻想,如果能有一款芯片,植入我们的大脑,获取知识将变得无比简单,人类的记忆能力也会大幅度提升,运算能力也会以相同幅度得以提升,考试将难不倒任何人。如果真的有一款这样的芯片,对人类来说是福还是祸?

一·基于MSP430 单片机的电源监控管理系统(单片机论文)引言大功率直流开关电源由PFC 和DC-DC 变换器组成,为了提高可靠性,并能够对其进行脱机或远程监控管理,在开关电源模块内设置监控管理系统。该系统对电源故障类进行监控,对电源输出的电压电流进行自动设定和调节,通过串行通信接口,与远程中心监控站进行远程监控和管理,这一功能在通信系统基站供电系统中尤为重要。本文提出了一种基于MSP430单片机的电源监控管理系统的设计和实现。1 系统结构和硬件电路设计系统的整体设计结构如图1所示。本系统采用的核心芯片为TI公司推出16位系列单片机MSP430。MSP430具有集成度高,外围设备丰富,超低功耗等优点。单片集成了多通道12bit的A/D转换、片内精密比较器、多个具有PWM功能的定时器、片内USART、看门狗定时器、片内数控振荡器(DCO)、大量的I/O端口以及大容量的片内存储器,采用串行在线编程方法,单片可以满足绝大多数的应用需要。 MSP430的这种高集成度使应用人员不必在接口、外接I/O及存储器上花太多的精力,而可以方便的设计真正意义上的单片系统,在许多领域得到了广泛的应用。下面介绍该系统可以实现的功能和基于MSP430F149的电控系统的设计。1 系统功能:a.开机控制。上电后,单片机开始工作,按下电源键,点亮指示灯后,将电网220V接入PFC,开关电源启动工作,然后接于负载。b.电压设定和调节。用单片机A/D口采集开关电源的输出电压值,并显示于液晶屏上,通过单片机控制数字电位计调节输出电压值,实现自动调节;或者通过键盘的左右键选出电压调节页面,用上下键进行手动调节;也可以通过通信接口实现远程调节。c.电流调节。多台开关电源并联使用时,要求各台电源的负载电压相等。单片机A/D口采集转换成电压值的负载电流值,通过通信口得到各台电流值,取电流平均值,控制数字电位计调节输出电压,使输出负载电流达到平均值;或者通过键盘的左右键选出电流调节页面,用上下键进行手动调节。d.故障报警。单片机通过光电耦合器检测到各项输入输出故障时,扬声器产生蜂鸣,相应的报警灯闪烁,并在液晶屏上显示故障类型及处理方法。e.监测。单片机A/D口对电网电压,输出电压,输出电流进行采集测量,当出现超限时进行报警。f.通信。包括单片机与各台开关电源间的通信和单片机与中心监控站的通信。2 电压调节电路电压调节电路由单片机、数字电位计X9313和可调分流基准芯片TL431组成,其电路原理图如图2所示。Xicor9313是固态非易失性电位器,可用作数字控制的微调电位器。TL431是TI生产的一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源,它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从VREF(5V)到36V范围内的任何值。工作时,单片机的一个IO控制INC计数输入脚,为其提供计数脉冲,此输入端为下降沿触发。另一个IO控制U/D升降输入端,当U/D为高电平时,X9313内部计数器进行加法计数,VW端的输出电压上升,由于VW接地,使VH端电压降低,而TL431的REF输出端电压为恒定的5V,从而使Vcc处输出电压升高;同理当U/D为低电平时,Vcc处输出电压降低,这样就实现了电压输出调节。3 模拟数据采集MSP430F149内嵌入一个高精度的,具有采样与保持功能的12位ADC转换模块,内部提供各种采样与保持时钟源。MSP430有8个外部输入通道可选, 最高采样速度可达200KHZ,并且还内置温度传感器,可以测量芯片内的温度,如果测量温度高于或低于预设的温度是,可以通过外接部件显示告警信息,同时具有6种可编程选择的内部参考电压。该转换模块为一些需要模拟量采集的场合提供了便利。我们选择的参考电压是0~5V,这样MSP430F149的AD分辨率就是5/4096 = 61V左右。由于输入的模拟电压量较高,不能直接与单片机的ADC采样端口相连,因此用串联一个滑动变阻器的方法进行了降压处理,成功解决了上述问题。4 人机对话设计系统的人机操作界面由液晶显示屏、指示灯和键盘组成。液晶选用的是基于T6963C 的液晶模块YM12864。键盘采用的是3×3 的阵列接法,系统采用了图形用户界面,操作简单易行,显示实用美观。工作时,液晶屏可以实时显示采集到的电网电压、输出电压、输出电流及各种报警信息,操作相应键盘可以进行显示页面的切换,对输出电压,输出电流进行自动、手动及远程控制调节。当有报警信息产生时,相应得指示灯会闪烁警示,同时与单片机连接的扬声器会产生报警蜂鸣声,以提醒操作人员做出相应的处理。2 系统软件设计430 支持汇编语言和C 语言两种语言编程,因此可以在一个工程文件中同时用两种语言,使用汇编语言,便于在调试时寻找逻辑和指令的联系及地址的定位正确与否。使用C 语言进行编程大大减少了工作量,编好后的程序可读性好,易于修改和维护。开发工具使用IARSystems 公司的IAR Embedded Workbench,它集成了编辑、编译、链接、下载与在线调试(Debug)等多种功能,使用方便,并具备高效的C 语言编译能力。考虑到软件开发效率及可维护性,系统软件设计遵循模块化的编程思想,将系统功能划分为几个相对独立的功能模块。它们包括:液晶显示模块、AD 转换模块、按键监测响应模块、报警监测响应模块、电压电流调节模块、数据处理模块、通信模块。每个模块都要进行独立的测试,最后结合到一起。整个系统的软件流程图如图3 所示。按键监测模块是其中的重要组成部分,它控制着AD转换的启动,显示页面的切换,及电压电流的自动调节,手动调节,远程调节的启动和切换。报警监测模块对开关电源的保护起着至关重要的作用,它实时的监测着开关电源是否出现故障,当发生输入电压过压,输入电压欠压,PFC故障时应切断总电源,当发生输出电压过压,输出电压欠压,模块过热,及IPM保护故障时应关断DC-DC变换器。在对各模块进行整合时,要注意各中断之间的冲突。由于在MSP430 的中断优先级中,ADC12 采样转换中断优先级高于TIMERA 中断,因此当在响应TIMERA 中断的过程中会执行ADC12 采样转换中断,或者TIMERA 的中断响应被迫延迟,这样就会影响在TIMERA中断中执行的报警监测响应程序,不能达到对开关电源故障类的实时检测。在本系统中,利用按键控制ADC12 采样转换中断的启动和关闭,从而解决中断冲突。3 结论本文在基于MSP430F149电源监控管理系统的设计和实现的基础上对MSP430的系统设计做了讨论,提出并解决了在设计中出现的问题。本文作者的创新点:利用MSP430的系统结构简单,外围电路少,效率高的特点,设计实现了简洁直观、使用方便、操作全程汉字提示、监控能力强、运行稳定、安全可靠的电源监控管理系统,大大降低了成本,取得了相当可观的经济效益,满足实际需求。二·C语言论文:嵌入式以门槛高,入门难的方式拦截了无数的学者。然而单片机作为嵌入式的入门课,如何以一种正确的方法学习单片机将关系到是否能学习好嵌入式。纵所周知,学习嵌入式先玩ptotel,再做单片机。Protel简单的来说就是一个做PCB板的纯英文的软件。学习ptotel前必需具备一定的电路基础和英语能力,电路基础我想大部分同学都是有的,而英语这一块却是许多人所头疼的。这对英语基础差的同学是一种打击,再者如果毅力不强,我想你是自学不下去的。毅力是学任何东西所必需的一种能力、素质,是一种遇挫折而不言败的决心。不管学的是protel还是单片机,首先要找一个能够指导你的人。何谓指导,指导并不是说他要一步一步地教你去做,而是一个在关键时刻能够为你指出一条道路的人。我认为学习嵌入式方法最重要,在学protel和单片机之前应该想办法了解关于学习它们的方法。比如说protel吧,许多人理科的学生都是以一种纯理解的角度去学的,画一个导线、元件问一下为什么要这样画,生成网络表也追根溯源地问个网络表的由来。其实许多东西只是懂用就行,理论的东西懂得再多不懂用也是枉然的。所以学习protel有地方不懂你就问你的指导员,有许多的东西是规定死了的,不是你想半天一夜就可以为你而改变的。这不同于软件设计,软件设计在你的苦思之下也许可以找到另一种更好的方法。 单片机嘛,不得不承认中国没一本单片机好书。我学习单片机的时候看过的单片机书有七本,大多数都是不尽人意的。在这里我冒昧地说:中国人写书确实缺乏一点“读者至上”的原则。我所看过的单片机书我想有很多都是以他的角度去写的,没有几个人是站稳在读者的角度上写的。书上的章节注释极不清楚,许多重要的地方都是没有说明的,说句不好听的话,作者似乎以为读者的水平也像他一样高。而外国人的书呢,同样的书,同样的知识点,有同样的中国人的书的两三倍那么厚,这是为什么。这是因为外国人的书点点滴滴都是面向着读者的。注释、说明、总结应有尽有。所以,我在这里发表一个也许同胞会扔鸡蛋到我身上的观点,那就是:不管学什么,优先选择外文翻译书,或是纯英文书。得到一本好书对我们的影响极为巨大。这一部分我用一句话来总结就是:中国人的书适合教学,而外国人的书不仅适合教学还适合自学。 中国人的单片机书往往都是先介绍单片机的内部结构、中断,定时器,然后再到I/O口。一开始就让我们学习单片机内部结构,中断、定时器的内部结构和原理,把我们弄得一塌糊涂的时候再和我们讲例子,怎样去操作实验板。如果自学的话我想许多同学是学不下去的,干嘛要把非得把单片机的内部结构像解剖学一样弄个彻底才实践去应用它呢?即使你把单片机全解剖清楚了还是不会用你手中的这块实验板的。我觉得如果在学单片机之前没有学过汇编语言就直接用C语言学的话,即使学完了单片机,对单片机的内部结构和单片机的工作原理也是不清楚的。学了汇编之后再学单片机的话效果将会好得多,所以不要心急,有些东西是急不来的。所以我认为学习单片机要在实践中学习,先实践再去了解它的结构和原理,如果你实在不能了解它的结构和原理那也无所谓的,只要你懂得用就可以了!(没学过汇编的只能这么说了)我们可以先从 I/O口学习,看一些例子烧录些程序,再看一下现象,之后再尝试了解一下所要用到的单片机的内部结构,最后在这个现象的知识基础上,编一个自己想要的程序、现象出来。这样学习的话既不无聊,成就感也有了。为什么有些人可以把学习当一种快乐,而许多人在唉声叹气,我想有一部分是出自这个原因。不同的实验板有不同的PCB图,所以I/O的操作也是有所不同的。不过操作的原理都是一样的,有些同学可能会抱怨教程里的实验板和自己手中的实验板不同,这是大可不必多虑的。I/O这一步在调试中看现象的理念很重要,比如改变一个语句会产生何种现象,为什么会产生,这些都是要在调试中掌握的。中断的学习方法也是类似的,先实践发现有陌生的地方就去查看相应的寄存器,等实现了自己想要的现实再慢慢地解剖一下单片机的寄存器,这样学起来会更有意义,记得更牢。中断也没复杂的东西的,只不过学几个中断函数,优先级之类的。有一定C语言基础的同学在优先级这一块可以联系C语言中运算符的优先级,我相信有了C语言基础定义一两个中断函数也不是什么问题了的。我学过的单片机的内容在我文档的实例之中,实例的数量不多,但这些都是直接点击单片机知识点的。随着我的学习渐渐地深入后我再把我实现过的东西写入实例之中吧。希望对你有所帮助,祝成功!

关于芯片的论文2000字

一、与传统计算机的区别1946年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼提出存储程序原理,把程序本身当作数据来对待。此后的半个多世纪以来,计算机的发展取得了巨大的进步,但“冯·诺依曼架构”中信息存储器和处理器的设计一直沿用至今,连接存储器和处理器的信息传递通道仍然通过总线来实现。随着处理的数据量海量地增长,总线有限的数据传输速率被称为“冯·诺依曼瓶颈”——尤其是移动互联网、社交网络、物联网、云计算、高通量测序等的兴起,使得‘冯·诺依曼瓶颈’日益突出,而计算机的自我纠错能力缺失的局限性也已成为发展障碍。结构上的缺陷也导致功能上的局限。例如,从效率上看,计算机运算的功耗较高——尽管人脑处理的信息量不比计算机少,但显然而功耗低得多。为此,学习更多层的神经网络,让计算机能够更好地模拟人脑功能,成为上世纪后期以来研究的热点。在这些研究中,核心的研究是“冯·诺依曼架构”与“人脑架构”的本质结构区别——与计算机相比,人脑的信息存储和处理,通过突触这一基本单元来实现,因而没有明显的界限。正是人脑中的千万亿个突触的可塑性——各种因素和各种条件经过一定的时间作用后引起的神经变化(可变性、可修饰性等),使得人脑的记忆和学习功能得以实现。大脑有而计算机没有的三个特性:低功耗(人脑的能耗仅约20瓦,而目前用来尝试模拟人脑的超级计算机需要消耗数兆瓦的能量);容错性(坏掉一个晶体管就能毁掉一块微处理器,但是大脑的神经元每时每刻都在死亡);还有不需为其编制程序(大脑在与外界互动的同时也会进行学习和改变,而不是遵循预设算法的固定路径和分支运行。)这段描述可以说是“电”脑的最终理想了吧。注:最早的电脑也是模拟电路实现的,之后发展成现在的只有0、1的数字CPU。今天的计算机用的都是所谓的冯诺依曼结构,在一个中央处理器和记忆芯片之间以线性计算序列来回传输数据。这种方式在处理数字和执行精确撰写的程序时非常好用,但在处理图片或声音并理解它们的意义时效果不佳。有件事很说明问题:2012年,谷歌展示了它的人工智能软件在未被告知猫是什么东西的情况下,可以学会识别视频中的猫,而完成这个任务用到了6万台处理器。要继续改善这类处理器的性能,生产商得在其中配备更多更快的晶体管、硅存储缓存和数据通路,但所有这些组件产生的热量限制了芯片的运作速度,尤其在电力有限的移动设备中。这可能会阻碍人们开发出有效处理图片、声音和其他感官信息的设备,以及将其应用于面部识别、机器人,或者交通设备航运等任务中。神经形态芯片尝试在硅片中模仿人脑以大规模的平行方式处理信息:几十亿神经元和千万亿个突触对视觉和声音刺激物这类感官输入做出反应。作为对图像、声音等内容的反应,这些神经元也会改变它们相互间连接的方式,我们把这个过程叫做学习。神经形态芯片纳入了受人脑启发的“神经网路”模式,因此能做同样的事。人工智能的顶尖思想家杰夫·霍金斯(Jeff Hawkins)说,在传统处理器上用专门的软件尝试模拟人脑(谷歌在猫实验中所做的),以此作为不断提升的智能基础,这太过低效了。霍金斯创造了掌上电脑(Palm Pilot),后来又联合创办了Numenta公司,后者制造从人脑中获得启发的软件。“你不可能只在软件中建造它,”他说到人工智能,“你必须在硅片中建造它。”现有的计算机计算,程序的执行是一行一行执行的,而神经网络计算机则有所不同。现行的人工智能程式,基本上都是将大大小小的各种知识写成一句一句的陈述句,再灌进系统之中。当输入问题进去智能程式时,它就会搜寻本身的资料库,再选择出最佳或最近解。2011年时,IBM 有名的 Watson 智能电脑,便是使用这样的技术,在美国的电视益智节目中打败的人类的最强卫冕者。(神经网络计算机)以这种异步信号发送(因没有能使其同步的中央时钟而得名)处理数据的速度比同步信号发送更快,以为没有时间浪费在等待时钟发出信号上。异步信号发送消耗的能量也更少,这样便满足了迈耶博士理想的计算机的第一个特点。如果有一个处理器坏了,系统会从另一路线绕过它,这样便满足了迈耶博士理想的计算机的第二个特点。正是由于为异步信号发送编程并不容易,所以大多数计算机工程师都无视于此。然而其作为一种模仿大脑的方式堪称完美。功耗方面:硬件方面,近年来主要是通过对大型神经网络进行仿真,如 Google 的深度学习系统Google Brain,微软的Adam等。但是这些网络需要大量传统计算机的集群。比方说 Google Brain 就采用了 1000 台各带 16 核处理器的计算机,这种架构尽管展现出了相当的能力,但是能耗依然巨大。而 IBM 则是在芯片上的模仿。4096 个内核,100 万个“神经元”、56 亿个“突触”集成在直径只有几厘米的方寸(是 2011 年原型大小的 1/16)之间,而且能耗只有不到 70 毫瓦。IBM 研究小组曾经利用做过 DARPA 的NeoVision2 Tower数据集做过演示。它能够实时识别出用 30 帧每秒的正常速度拍摄自斯坦福大学胡佛塔的十字路口视频中的人、自行车、公交车、卡车等,准确率达到了 80%。相比之下,一台笔记本编程完成同样的任务用时要慢 100 倍,能耗却是 IBM 芯片的 1 万倍。Ref: A million spiking-neuron integrated circuit with a scalable communication network and Paul A Merolla et Science 345, 668 (2014); DOI: 1126/1254642因为需要拥有极多数据的Database 来做training以及需要极强大的计算能力来做prediction,现有的一些Deep learning如Andrew Ng的Google Brain、Apple的Siri等都需要连接网络到云端的服务器。二、争议:虽然深度学习已经被应用到尖端科学研究及日常生活当中,而 Google 已经实际搭载在核心的搜寻功能之中。但其他知名的人工智能实验室,对於深度学习技术的反应并不一致。例如艾伦人工智慧中心的执行长 Oren Etzioni,就没有考虑将深度学习纳入当前开发中的人工智慧系统中。该机构目前的研究是以小学程度的科学知识为目标,希望能开发出光是看学校的教科书,就能够轻松应付各类考试的智能程式。Oren Etzioni 以飞机为例,他表示,最成功的飞机设计都不是来自於模仿鸟的结构,所以脑神经的类比并无法保证人工智能的实现,因此他们暂不考虑借用深度学习技术来开发这个系统。但是从短期来看,情况也许并没有那么乐观。首先芯片的编程仍然是个大问题。芯片的编程要考虑选择哪一个神经元来连接,以及神经元之间相互影响的程度。比方说,为了识别上述视频中的汽车,编程人员首先要对芯片的仿真版进行必要的设置,然后再传给实际的芯片。这种芯片需要颠覆以往传统的编程思想,尽管 IBM 去年已经发布了一套工具,但是目前编程仍非常困难,IBM 团队正在编制令该过程简单一点的开发库。(当然,如果我们回顾过去编程语言从汇编一路走来的历史,这一点也许不会成为问题。)其次,在部分专业人士看来,这种芯片的能力仍有待证实。再者,真正的认知计算应该能从经验中学习,寻找关联,提出假设,记忆,并基于结果学习,而IBM 的演示里所有学习(training)都是在线下的冯诺依曼计算机上进行的。不过目前大多数的机器学习都是离线进行的,因为学习经常需要对算法进行调整,而 IBM 的硬件并不具备调整的灵活性,不擅长做这件事情。三、人造神经元工作原理及电路实现人工神经网络人工神经网络(artificial neural network,缩写ANN),简称神经网络(neural network,缩写NN),是一种模仿生物神经网络的结构和功能的数学模型或计算模型。神经网络是一种运算模型,由大量的节点(或称“神经元”,或“单元”)和之间相互联接构成。每个节点代表一种特定的输出函数,称为激励函数(activation function)。每两个节点间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值,称之为权重(weight),这相当于人工神经网络的记忆。网络的输出则依网络的连接方式,权重值和激励函数的不同而不同。而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近,也可能是对一种逻辑策略的表达。Ref:Wikipedia: 人工神经网络电路原理神经递质的分泌反过来又是对动作电位刺激的反应。然而神经元在接收到这些神经递质信号中的一个后便不会再继续发出动作电位。当然,它们会逐渐累加至一个极限值。在神经元接受了一定数量的信号并超过极限值后----从根本上讲是一个模拟进程----然后它们会发出一个动作电位,并自行重置。Spikey的人造神经元也是这么做的,当它们每次受到激发时都会在电容中累积电荷,直至达到限值,电容再进行放电。具体电路结构和分析之后有机会的话再更新。现阶段硬件的实现方式有数电(IBM、Qualcomm)、模电、数模混合(学界)、GPUs等等,还有各种不是基于硅半导体制程制作的神经元等的device方面的研究。四、历史Neuromorphic engineering由老祖宗Carver Mead提出卡福·米德是加州理工学院的一名工程师,被公认为神经形态计算机之父(当然还发明了“神经形态学”这个词)神经形态芯片的创意可以追溯到几十年前。加州理工大学的退休教授、集成电路设计的传奇人物卡弗·米德(Carver Mead)在1990年发表的一篇论文中首次提出了这个名称。这篇论文介绍了模拟芯片如何能够模仿脑部神经元和突触的电活动。所谓模拟芯片,其输出是变化的,就像真实世界中发生的现象,这和数字芯片二进制、非开即关的性质不同。后来这(大脑研究)成为我毕生的工作,我觉得我可以有所贡献,我尝试离开计算机行业而专注大脑研究。首先我去了MIT的人工智能研究院,我想,我也想设计和制作聪明的机器,但我的想法是先研究大脑怎么运作。而他们说,呃,你不需要这样做,我们只需要计算机编程。而我说,不,你应该先研究大脑。他们说,呃,你错了。而我说,不,你们错了。最后我没被录取。但我真的有点失望,那时候年轻,但我再尝试。几年后再加州的Berkley,这次我尝试去学习生物方面的研究。我开始攻读生物物理博士课程。我在学习大脑了,而我想学理论。而他们说,不,你不可以学大脑的理论,这是不可以的,你不会拿到研究经费,而作为研究生,没有经费是不可以的。我的天。八卦:老师说neural network这个方向每20年火一次,之前有很长一段时间的沉寂期,甚至因为理论的不完善一度被认为是江湖术士的小把戏,申请研究经费都需要改课题名称才能成功。(这段为小弟的道听途说,请大家看过就忘。后来看相关的资料发现,这段历史可能与2006年Geoffrey E Hinton提出深度学习的概念这一革命性工作改变了之前的状况有关。)五、针对IBM这次的工作:关于 SyNAPSE美国国防部先进研究项目局的研究项目,由两个大的group组成:IBM team和HRL Team。Synapse在英文中是突触的意思,而SyNAPSE是Systems of Neuromorphic Adaptive Plastic Scalable Electronics的简称。Cognitive computing: Neurosynaptic chipsIBM produces first working chips modeled on the human brain另一个SyNAPSE项目是由IBM阿尔马登实验室(位于圣何塞)的达尔门德拉·穆德哈负责。与四所美国大学(哥伦比亚大学,康奈尔大学,加州大学默塞德分校以及威斯康辛-麦迪逊大学)合作,穆德哈博士及其团队制造了一台神经形态学计算机的原型机,拥有256个“积分触发式”神经元,之所以这么叫是因为这些神经元将自己的输入累加(即积分)直至达到阈值,然后发出一个信号后再自行重置。它们在这一点上与Spikey中的神经元类似,但是电子方面的细节却有所不同,因为它们是由一个数字储存器而非许多电容来记录输入信号的。Ref: A million spiking-neuron integrated circuit with a scalable communication network and Paul A Merolla et Science 345, 668 (2014); DOI: 1126/1254642

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!它主要是作为控制部分的核心部件。 它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。 单片机是靠程序的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性! 由于单片机对成本是敏感的,所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言,它是除了二进制机器码以上最低级的语言了,既然这么低级为什么还要用呢?很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢?原因很简单,就是单片机没有家用计算机那样的CPU,也没有像硬盘那样的海量存储设备。一个可视化高级语言编写的小程序里面即使只有一个按钮,也会达到几十K的尺寸!对于家用PC的硬盘来讲没什么,可是对于单片机来讲是不能接受的。 单片机在硬件资源方面的利用率必须很高才行,所以汇编虽然原始却还是在大量使用。一样的道理,如果把巨型计算机上的操作系统和应用软件拿到家用PC上来运行,家用PC的也是承受不了的。 可以说,二十世纪跨越了三个“电”的时代,即电气时代、电子时代和现已进入的电脑时代。不过,这种电脑,通常是指个人计算机,简称PC机。它由主机、键盘、显示器等组成。还有一类计算机,大多数人却不怎么熟悉。这种计算机就是把智能赋予各种机械的单片机(亦称微控制器)。顾名思义,这种计算机的最小系统只用了一片集成电路,即可进行简单运算和控制。因为它体积小,通常都藏在被控机械的“肚子”里。它在整个装置中,起着有如人类头脑的作用,它出了毛病,整个装置就瘫痪了。现在,这种单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机,就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”,如智能型洗衣机等。现在有些工厂的技术人员或其它业余电子开发者搞出来的某些产品,不是电路太复杂,就是功能太简单且极易被仿制。究其原因,可能就卡在产品未使用单片机或其它可编程逻辑器件上。

一·基于MSP430 单片机的电源监控管理系统(单片机论文)引言大功率直流开关电源由PFC 和DC-DC 变换器组成,为了提高可靠性,并能够对其进行脱机或远程监控管理,在开关电源模块内设置监控管理系统。该系统对电源故障类进行监控,对电源输出的电压电流进行自动设定和调节,通过串行通信接口,与远程中心监控站进行远程监控和管理,这一功能在通信系统基站供电系统中尤为重要。本文提出了一种基于MSP430单片机的电源监控管理系统的设计和实现。1 系统结构和硬件电路设计系统的整体设计结构如图1所示。本系统采用的核心芯片为TI公司推出16位系列单片机MSP430。MSP430具有集成度高,外围设备丰富,超低功耗等优点。单片集成了多通道12bit的A/D转换、片内精密比较器、多个具有PWM功能的定时器、片内USART、看门狗定时器、片内数控振荡器(DCO)、大量的I/O端口以及大容量的片内存储器,采用串行在线编程方法,单片可以满足绝大多数的应用需要。 MSP430的这种高集成度使应用人员不必在接口、外接I/O及存储器上花太多的精力,而可以方便的设计真正意义上的单片系统,在许多领域得到了广泛的应用。下面介绍该系统可以实现的功能和基于MSP430F149的电控系统的设计。1 系统功能:a.开机控制。上电后,单片机开始工作,按下电源键,点亮指示灯后,将电网220V接入PFC,开关电源启动工作,然后接于负载。b.电压设定和调节。用单片机A/D口采集开关电源的输出电压值,并显示于液晶屏上,通过单片机控制数字电位计调节输出电压值,实现自动调节;或者通过键盘的左右键选出电压调节页面,用上下键进行手动调节;也可以通过通信接口实现远程调节。c.电流调节。多台开关电源并联使用时,要求各台电源的负载电压相等。单片机A/D口采集转换成电压值的负载电流值,通过通信口得到各台电流值,取电流平均值,控制数字电位计调节输出电压,使输出负载电流达到平均值;或者通过键盘的左右键选出电流调节页面,用上下键进行手动调节。d.故障报警。单片机通过光电耦合器检测到各项输入输出故障时,扬声器产生蜂鸣,相应的报警灯闪烁,并在液晶屏上显示故障类型及处理方法。e.监测。单片机A/D口对电网电压,输出电压,输出电流进行采集测量,当出现超限时进行报警。f.通信。包括单片机与各台开关电源间的通信和单片机与中心监控站的通信。2 电压调节电路电压调节电路由单片机、数字电位计X9313和可调分流基准芯片TL431组成,其电路原理图如图2所示。Xicor9313是固态非易失性电位器,可用作数字控制的微调电位器。TL431是TI生产的一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源,它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从VREF(5V)到36V范围内的任何值。工作时,单片机的一个IO控制INC计数输入脚,为其提供计数脉冲,此输入端为下降沿触发。另一个IO控制U/D升降输入端,当U/D为高电平时,X9313内部计数器进行加法计数,VW端的输出电压上升,由于VW接地,使VH端电压降低,而TL431的REF输出端电压为恒定的5V,从而使Vcc处输出电压升高;同理当U/D为低电平时,Vcc处输出电压降低,这样就实现了电压输出调节。3 模拟数据采集MSP430F149内嵌入一个高精度的,具有采样与保持功能的12位ADC转换模块,内部提供各种采样与保持时钟源。MSP430有8个外部输入通道可选, 最高采样速度可达200KHZ,并且还内置温度传感器,可以测量芯片内的温度,如果测量温度高于或低于预设的温度是,可以通过外接部件显示告警信息,同时具有6种可编程选择的内部参考电压。该转换模块为一些需要模拟量采集的场合提供了便利。我们选择的参考电压是0~5V,这样MSP430F149的AD分辨率就是5/4096 = 61V左右。由于输入的模拟电压量较高,不能直接与单片机的ADC采样端口相连,因此用串联一个滑动变阻器的方法进行了降压处理,成功解决了上述问题。4 人机对话设计系统的人机操作界面由液晶显示屏、指示灯和键盘组成。液晶选用的是基于T6963C 的液晶模块YM12864。键盘采用的是3×3 的阵列接法,系统采用了图形用户界面,操作简单易行,显示实用美观。工作时,液晶屏可以实时显示采集到的电网电压、输出电压、输出电流及各种报警信息,操作相应键盘可以进行显示页面的切换,对输出电压,输出电流进行自动、手动及远程控制调节。当有报警信息产生时,相应得指示灯会闪烁警示,同时与单片机连接的扬声器会产生报警蜂鸣声,以提醒操作人员做出相应的处理。2 系统软件设计430 支持汇编语言和C 语言两种语言编程,因此可以在一个工程文件中同时用两种语言,使用汇编语言,便于在调试时寻找逻辑和指令的联系及地址的定位正确与否。使用C 语言进行编程大大减少了工作量,编好后的程序可读性好,易于修改和维护。开发工具使用IARSystems 公司的IAR Embedded Workbench,它集成了编辑、编译、链接、下载与在线调试(Debug)等多种功能,使用方便,并具备高效的C 语言编译能力。考虑到软件开发效率及可维护性,系统软件设计遵循模块化的编程思想,将系统功能划分为几个相对独立的功能模块。它们包括:液晶显示模块、AD 转换模块、按键监测响应模块、报警监测响应模块、电压电流调节模块、数据处理模块、通信模块。每个模块都要进行独立的测试,最后结合到一起。整个系统的软件流程图如图3 所示。按键监测模块是其中的重要组成部分,它控制着AD转换的启动,显示页面的切换,及电压电流的自动调节,手动调节,远程调节的启动和切换。报警监测模块对开关电源的保护起着至关重要的作用,它实时的监测着开关电源是否出现故障,当发生输入电压过压,输入电压欠压,PFC故障时应切断总电源,当发生输出电压过压,输出电压欠压,模块过热,及IPM保护故障时应关断DC-DC变换器。在对各模块进行整合时,要注意各中断之间的冲突。由于在MSP430 的中断优先级中,ADC12 采样转换中断优先级高于TIMERA 中断,因此当在响应TIMERA 中断的过程中会执行ADC12 采样转换中断,或者TIMERA 的中断响应被迫延迟,这样就会影响在TIMERA中断中执行的报警监测响应程序,不能达到对开关电源故障类的实时检测。在本系统中,利用按键控制ADC12 采样转换中断的启动和关闭,从而解决中断冲突。3 结论本文在基于MSP430F149电源监控管理系统的设计和实现的基础上对MSP430的系统设计做了讨论,提出并解决了在设计中出现的问题。本文作者的创新点:利用MSP430的系统结构简单,外围电路少,效率高的特点,设计实现了简洁直观、使用方便、操作全程汉字提示、监控能力强、运行稳定、安全可靠的电源监控管理系统,大大降低了成本,取得了相当可观的经济效益,满足实际需求。二·C语言论文:嵌入式以门槛高,入门难的方式拦截了无数的学者。然而单片机作为嵌入式的入门课,如何以一种正确的方法学习单片机将关系到是否能学习好嵌入式。纵所周知,学习嵌入式先玩ptotel,再做单片机。Protel简单的来说就是一个做PCB板的纯英文的软件。学习ptotel前必需具备一定的电路基础和英语能力,电路基础我想大部分同学都是有的,而英语这一块却是许多人所头疼的。这对英语基础差的同学是一种打击,再者如果毅力不强,我想你是自学不下去的。毅力是学任何东西所必需的一种能力、素质,是一种遇挫折而不言败的决心。不管学的是protel还是单片机,首先要找一个能够指导你的人。何谓指导,指导并不是说他要一步一步地教你去做,而是一个在关键时刻能够为你指出一条道路的人。我认为学习嵌入式方法最重要,在学protel和单片机之前应该想办法了解关于学习它们的方法。比如说protel吧,许多人理科的学生都是以一种纯理解的角度去学的,画一个导线、元件问一下为什么要这样画,生成网络表也追根溯源地问个网络表的由来。其实许多东西只是懂用就行,理论的东西懂得再多不懂用也是枉然的。所以学习protel有地方不懂你就问你的指导员,有许多的东西是规定死了的,不是你想半天一夜就可以为你而改变的。这不同于软件设计,软件设计在你的苦思之下也许可以找到另一种更好的方法。 单片机嘛,不得不承认中国没一本单片机好书。我学习单片机的时候看过的单片机书有七本,大多数都是不尽人意的。在这里我冒昧地说:中国人写书确实缺乏一点“读者至上”的原则。我所看过的单片机书我想有很多都是以他的角度去写的,没有几个人是站稳在读者的角度上写的。书上的章节注释极不清楚,许多重要的地方都是没有说明的,说句不好听的话,作者似乎以为读者的水平也像他一样高。而外国人的书呢,同样的书,同样的知识点,有同样的中国人的书的两三倍那么厚,这是为什么。这是因为外国人的书点点滴滴都是面向着读者的。注释、说明、总结应有尽有。所以,我在这里发表一个也许同胞会扔鸡蛋到我身上的观点,那就是:不管学什么,优先选择外文翻译书,或是纯英文书。得到一本好书对我们的影响极为巨大。这一部分我用一句话来总结就是:中国人的书适合教学,而外国人的书不仅适合教学还适合自学。 中国人的单片机书往往都是先介绍单片机的内部结构、中断,定时器,然后再到I/O口。一开始就让我们学习单片机内部结构,中断、定时器的内部结构和原理,把我们弄得一塌糊涂的时候再和我们讲例子,怎样去操作实验板。如果自学的话我想许多同学是学不下去的,干嘛要把非得把单片机的内部结构像解剖学一样弄个彻底才实践去应用它呢?即使你把单片机全解剖清楚了还是不会用你手中的这块实验板的。我觉得如果在学单片机之前没有学过汇编语言就直接用C语言学的话,即使学完了单片机,对单片机的内部结构和单片机的工作原理也是不清楚的。学了汇编之后再学单片机的话效果将会好得多,所以不要心急,有些东西是急不来的。所以我认为学习单片机要在实践中学习,先实践再去了解它的结构和原理,如果你实在不能了解它的结构和原理那也无所谓的,只要你懂得用就可以了!(没学过汇编的只能这么说了)我们可以先从 I/O口学习,看一些例子烧录些程序,再看一下现象,之后再尝试了解一下所要用到的单片机的内部结构,最后在这个现象的知识基础上,编一个自己想要的程序、现象出来。这样学习的话既不无聊,成就感也有了。为什么有些人可以把学习当一种快乐,而许多人在唉声叹气,我想有一部分是出自这个原因。不同的实验板有不同的PCB图,所以I/O的操作也是有所不同的。不过操作的原理都是一样的,有些同学可能会抱怨教程里的实验板和自己手中的实验板不同,这是大可不必多虑的。I/O这一步在调试中看现象的理念很重要,比如改变一个语句会产生何种现象,为什么会产生,这些都是要在调试中掌握的。中断的学习方法也是类似的,先实践发现有陌生的地方就去查看相应的寄存器,等实现了自己想要的现实再慢慢地解剖一下单片机的寄存器,这样学起来会更有意义,记得更牢。中断也没复杂的东西的,只不过学几个中断函数,优先级之类的。有一定C语言基础的同学在优先级这一块可以联系C语言中运算符的优先级,我相信有了C语言基础定义一两个中断函数也不是什么问题了的。我学过的单片机的内容在我文档的实例之中,实例的数量不多,但这些都是直接点击单片机知识点的。随着我的学习渐渐地深入后我再把我实现过的东西写入实例之中吧。希望对你有所帮助,祝成功!

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