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单片机类有关论文范例,与文初稿,本科毕业文相关本科毕业论文
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#30340;设计和应用提到一个应有的高度,再次51单片机的编程大多采用汇编语言,即使有些能使用C语言,也和教学中的标准C不兼容,这也加大了我们学习和开发单片机的难度.这篇论文地址:http://www.sxsky.net/xie/070705747.html
61板作为一套完整的16位单片机开发系统,可以代替51单片机开发系统所需要的仿真器,编程器,单片机开发板.用一条下载线连接到计算机的并口就可以实现在线仿真,在线调试,在线下载,低廉的价格保证了我们可以拥有自己的单片机开发系统,此外,61板具有SOC概念,DSP功能和语音特色,能让我们接触较新的技术,也能提升学习单片机的兴趣,使用标准C语言也是该单片机的一个优势.所以从以上的比较中我选择凌阳SPCE061A单片机作为设计工具.
第三章详细设计
3.1总述
SPCE061A是凌阳科技继u'nSP(microcontrollerandsignalrocessor,即16位微处理芯片)系列产品之后推出的又一款16位结构的微控制器.在存储器方面考虑到用户对资源的需求较少以及便于程序调试等功能,SPCE061A里内嵌32K字的闪存(FLASH).较高的处理速度使μ'nSP能够非常容易快速地处理复杂的数字信号.
3.1.1SPCE061A性能
*16位μ'nSP微处理器,
*工作电压(CPU)VDD为2.4～3.6V,(I/O)VDDH为2.4～5.5V,
*CPU时钟:0.32～49.152MHz,
*内置2K字SRAM,
*内置32FLASH,
*晶体震荡器,
*系统处于备用状态下(时钟处于停止状态),耗电仅为2uA/3.6V,
*2个16位可编程定时器/计数器(可自动预置初始值)
*2个10位DAC(数/模转换)输出通道,
*32位通用可编程输入/输出端口,
*14个中断源可来自定时器A/B,时基,2个外部时钟源输入和键唤醒,
*具备触键唤醒的功能,
*使用凌阳音频编码SCAM-S240方式(2.4kb/s),能容纳210秒的语音数据,
*锁相环PLL震荡器提供系统时钟信号,
*32768Hz实时时钟,
*7通道10位电压模/数转换器(ADC)和单通道声音模/数转换器,
*声音模/数转换器输入通道内置麦克风放大器,并具有自动增益(AGC)功能,
*具备串行设备接口,
*具备低电压复位(LVR)功能和低电压监测(LVD)功能,
*内置在线仿真电路ICE(in-circuitemulator)接口,
*具有保密能力,
*具有Watchdog功能(由具体型号决定).
3.1.2SPCE061A芯片引脚
SPCE061A有两种封装片,一种为84个引脚,PLCC84封装形式.一种为80个引脚,PLCC80封装形式,本次设计主要以PLCC84封装为主在芯片.
3.2硬件设计
3.2.1绘制原理图
利用Protel99的原理图设计系统来绘制电路原理图.将原理图按照程序下载区,音频输出,语音输入,电源分模块设计.
程序下载区(ICE)
ICE基本运行方式是通过控制clock及通过ICE伪指令方式,来控制CPU的运行及缓存器资料和内存资料的存取,因此必须通过控制缓存器值的设定来控制目前CPU的动作.61板上的74HC244主要是在我们用下载线进行程序下载时起作用,主要起缓存的作用和完成对SDA是用来作为数据回送还是数据下载进行选择.
下图为74HC244芯片引脚排列图.74HC244芯片可以控制SDA信号的高低电平,这样可以使用ResWriter工具发出符合烧写芯片的时序信号,完成对芯片的擦除,写入与校验功能.
音频输入部分
此模块主要通过MICROPHONE把我们所要求语音信息进行的输入.再由SPCE061A对采集的语音信号进行处理,将提取的说话人特征参数与存储在外扩FLASH内的特征参数模板进行匹配.
3,语音输出模块
音频输出电路图.可以直接听喇叭输出的声音.图中的SPY0030也是凌阳公司的产品.SPY0030A是凌阳公司开发的专门用于语音信号放大的芯片.和LM386相比,SPY0030还具有下述优势,比如LM386工作电压需在4V以上,SPY0030仅需2.4V即可工作(两颗电池即可工作),LM386输出功率100mW以下,SPY0030约700mW.
4,电源模块
61板采用3节5号电池进行供电,由J10接入,如附录1所示.其中的前后两组电容用来去耦滤波,使其供给芯片更加平滑.为了获得标准3.3V电压,在板子上加入SPY0029A三端稳压器.
两个二极管,是为防止误将电源接反造成不必要损失而设置的,在操作过程中千万不要将电源接反,因为反向电压超过一定的值,二极管将会被损坏,达不到保护的目的.后面的零电阻及其电源,地成分不同的几路是为了减少电磁干扰设置的.
最后生成ERC报表和网络表,原理图如附录所示.
3.2.2PCB板的设计与生成
印制电路板的设计主要是针对PCB而言的,要实现电路板的版面设计和完成布线等工作.在系统操作方面,本论文只设计网络表的装入.
绘制好了电路原理图,产生了正确的ERC报告和网络表后,接下来的工作是根据网络表进行电路板的布线.为保持PCB板的大小与SPCE061A实物大小一致,规定框架大小为106*72mm,如附录1所示.
重点解决的问题:
1,元件封装
纯粹的元件封装仅仅是空间的概念,因此不同的零件可以共用封装,同时,同种元件也可以用不同的封装.在实际的设计中,元件的封装最好自制.由于用的是凌阳61板,它的封装大多是做好了的,只需要绘制几个元件封装和下载其它元件封装运用就行了.但是,在大多数设计元件的封装是需要对照实际元件,用游标卡尺准确量出元件的相关数据,再做出相应的元件封装,下面以SPY0029为例进行说明.
SPY0029的1号,2号和3号焊盘之间的距离为60mil,0号焊盘与2号焊盘之间的距离为120mil.
SPY0029是凌阳公司设计的电压调整IC,采用CMOS工艺.SPY0029具有静态电流低,驱动能力强,线性调整出色等特点.
2,焊盘大小
虽然在本设计中不牵连焊盘方面的设计,但提醒一下:无论是在调用封装还是在自制封装的过程中,需要特别注意的是元件焊盘大小的设计.焊盘小了,在钻孔的时候很容易出错,即使没有在钻孔时出错,但它对焊接技术的要求是比较高的,焊盘太大,在焊接的时候,高温的锡液就很容易通过通孔流向在面板另一面上的元件引脚,这样就很容易使元件受高温影响而坏掉.
3,工作层
KeepOut禁止布线层,MultiLayer显示复合层,本设计采用的是双面板的形式.
3.3软件设计
IDE开发环境,具有编辑\编译\链接\调试以及仿真等功能.其友好的交互界面\下拉菜单\快捷键和快速访问命令列表等,使用户的编辑\调试工作更加方便和高效.此外,IDE的软件仿真功能可以在不连接仿真板的情况下模拟硬件的各项功能来调试程序.
3.3.1主程序流程图
在编程中,运用了很多程序模块,程序模块中的文件大致可以分为两大类:一类是程序,一类是程序接口.所谓接口一般是指针对高一级的模块而言,通过接口,高一级的程序模块可以调用本级程序模块中的子程序或函数,或者使用本级模块中定义的全局变量.这样可以大大增加软件的可维护性,而程序既可以用C语言编写,也可以用凌汇编语言编写.
主程序流程图如下图所示:
3.3.2按键模块
由图可以看出按键最后要实现的功能,程序控制KEY键主要是实现复位,按K1键实现年,月,日的播报,K1键播报"*年*月*日",当K1按下持续3秒以上时K1键进入调时状态,此时用K3键对年,月,日进行递增调整,要完成此过程必须先要判断是否K1键按下才能对年,月,日进行调整.如果要回到默认值状态可按KEY键进行复位操作.
调整
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