引言

現(xiàn)場(chǎng)總線是安裝在生產(chǎn)過(guò)程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備/儀表與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置/系統(tǒng)之間的一種串行數(shù)字式多點(diǎn)雙向通信的數(shù)據(jù)總線，多用于工空等領(lǐng)域，應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)不僅可以降低系統(tǒng)的布線成本，還具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，由于現(xiàn)場(chǎng)總線本身還提供了靈活而又功能強(qiáng)大的協(xié)議，這就使得用戶對(duì)系統(tǒng)配置，設(shè)備選型具有強(qiáng)大的自主權(quán)，可以任意組合多種功能模塊擴(kuò)充系統(tǒng)的功能。在眾多的現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)總線中，CAN總線是一種具有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)而且性能價(jià)格比又較高的現(xiàn)場(chǎng)總線，它在當(dāng)今自動(dòng)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用極為廣泛，并發(fā)揮著重要的作用。一個(gè)由CAN總線構(gòu)成的單一網(wǎng)絡(luò)中，理論上可以掛接無(wú)數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中，節(jié)點(diǎn)數(shù)目受網(wǎng)絡(luò)硬件的電氣特性所限制。CAN可提供高達(dá)1Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，這使實(shí)時(shí)控制變得非常容易。另外，硬件的錯(cuò)誤檢定特性也增強(qiáng)了CAN的抗電磁干擾能力。

CAN通訊協(xié)議描述了在設(shè)備之間信息如何傳遞。它對(duì)層的定義與開(kāi)放系統(tǒng)互連模型(OSI)一致。每一層與另一設(shè)備上相同的那一層通訊。實(shí)際的通訊是發(fā)生在每一設(shè)備上相鄰的兩層，而設(shè)備只通過(guò)模型物理層的物理介質(zhì)互連。CAN的結(jié)構(gòu)定義了模型的最下面的兩層：數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。應(yīng)用層通過(guò)不同的新型協(xié)議層（專門用于特殊的工業(yè)領(lǐng)域加上由個(gè)別CAN用戶定義的任何合適的方案）和物理層連接。物理層和數(shù)據(jù)鏈路層對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)是透明的，并包含在所有執(zhí)行CAN協(xié)議的部件中。

實(shí)際中，許多設(shè)備是RS-232接口，為了實(shí)現(xiàn)CAN總線數(shù)據(jù)和RS-232接口設(shè)備數(shù)據(jù)的傳輸，設(shè)計(jì)完成了CAN總線與RS-232轉(zhuǎn)換接口電路設(shè)計(jì)。

1.CAN總線協(xié)議分析

1.1CAN總線主要特點(diǎn)

摘要：介紹SDRAM的主要控制信號(hào)和基本命令時(shí)序，提出一種應(yīng)用于解復(fù)用的支持多路讀寫的SDRAM接口設(shè)計(jì)，為需要大容量存儲(chǔ)器的電路設(shè)計(jì)提供了新思路。

關(guān)鍵詞：SDRAM解復(fù)用接口

存儲(chǔ)器是容量數(shù)據(jù)處理電路的重要組成部分。隨著數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)于存儲(chǔ)器的容量和性能提出了越來(lái)越高的要求。同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器SDRAM（SynchronousDynamicRandomAccessMemory）因其容量大、讀寫速度快、支持突發(fā)式讀寫及相對(duì)低廉的價(jià)格而得到了廣泛的應(yīng)用。SDRAM的控制比較復(fù)雜，其接口電路設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。

本文首先介紹SDRAM的主要控制信號(hào)和基本命令；然后介紹接口電路對(duì)SDRAM的主要操作路徑及操作過(guò)程，應(yīng)用于解復(fù)用的SDRAM接口電路的設(shè)計(jì)方法；最后給出了實(shí)現(xiàn)結(jié)果。

1SDRAM的主要控制信號(hào)和基本命令

SDRAM的主要控制信號(hào)為：

摘要：各種觸摸屏的應(yīng)用簡(jiǎn)化了人機(jī)交互過(guò)程。介紹四線電阻式觸摸屏的工作原理及在激光治療儀中的應(yīng)用。闡述ADS7846同微控制器PIC16F876的數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程。

關(guān)鍵詞：觸摸屏ADS7846同微控制器PIC16F876

引言

隨著社會(huì)自動(dòng)化程度的提高，人機(jī)交互能力急需大的轉(zhuǎn)變，向著更方便使用、更直觀的方向發(fā)展。激光治療機(jī)主要應(yīng)用激光的物理特性作用于人體，產(chǎn)生機(jī)體化學(xué)反應(yīng)從而達(dá)到治療疾病的目的。激光治療機(jī)作為一種精密儀器需要精確的控制及防塵、防靜電、防潮等方面的嚴(yán)格要求。激光治療機(jī)輸入設(shè)備采用觸摸屏控制，既是基于以上要求也是從方便使用者操作和界面直觀的角度考慮的。觸摸屏的應(yīng)用使得數(shù)據(jù)的顯示和數(shù)據(jù)的輸入結(jié)合為一體，簡(jiǎn)化了整個(gè)設(shè)備。

1觸摸屏原理

觸摸屏附著在顯示器的表面，與顯示器配合使用。通過(guò)觸摸產(chǎn)生模擬電信號(hào)，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)由微處理器計(jì)算得出觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)，從而得到操作者的意圖并執(zhí)行。觸摸屏按其技術(shù)原理可分為五類：矢量壓力傳感器、電阻式、電容式、紅外線式和表面聲波式，其中電阻式觸摸屏在實(shí)際應(yīng)用中的較多。電阻式觸摸屏由4層的透明薄構(gòu)成，最下面是玻璃或有機(jī)玻璃構(gòu)成的基層，最上面是一層外表面經(jīng)過(guò)硬化處理從而光滑防刮的塑料層，附著在上下兩層內(nèi)表面的兩層為金屬導(dǎo)電層（OTI，氧化銦），這兩層由細(xì)小的透明隔離點(diǎn)進(jìn)行絕緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，兩層電層在觸摸點(diǎn)處接觸。

摘要：簡(jiǎn)要介紹了基于CompactPCI總線的熱插拔通用運(yùn)動(dòng)控制卡的硬件結(jié)構(gòu)，并對(duì)CompactPCI總線接口的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了討論，提出了電氣措施和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)控制CompactPCI總線PCI9030熱插拔

近年來(lái)，隨著嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展及其對(duì)硬件可靠性要求的提高，特別是帶有多個(gè)運(yùn)動(dòng)控制卡的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)運(yùn)動(dòng)控制卡提出了新的要求。運(yùn)動(dòng)控制卡應(yīng)具有帶熱插拔功能的CompactPCI總線接口。在這樣的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，采用可靠性高的嵌入式系統(tǒng)軟件，上位機(jī)只需對(duì)被控對(duì)象實(shí)施總體的控制和管理；而位置反饋信號(hào)的采集、閉環(huán)控制的計(jì)算及控制量的輸出則均可由以DSP為核心的運(yùn)動(dòng)控制卡完成，極大地提高了運(yùn)算速度和控制響應(yīng)速度。通過(guò)帶熱插拔功能的CompactPCI總線接口的上下機(jī)聯(lián)接，使系統(tǒng)具有更高的可靠性和帶電更換故障板卡的能力。

1CompactPCI接口總線概述

CompactPCI接口總線定義了更加堅(jiān)固耐用的PCI版本。在電氣、邏輯和軟件方面，它與PCI標(biāo)準(zhǔn)完全兼容。CompactPCI接口卡安裝在支架上，并使用標(biāo)準(zhǔn)的Eurocard外型。CompactPCI雖然與標(biāo)準(zhǔn)PCI屬同一標(biāo)準(zhǔn)，二者還是有很大的不同。CompactPCI相對(duì)PCI來(lái)講具有很多優(yōu)點(diǎn)：(1)具有更好的機(jī)械特性。它增強(qiáng)了PCI系統(tǒng)在電信或其它條件惡劣的工業(yè)環(huán)境中的可維護(hù)性和可靠性。(2)采用Eurocard封裝，系統(tǒng)中氣流均勻。(3)CompactPCI連接器的電源和信號(hào)引線支持熱插拔規(guī)范，這對(duì)于容錯(cuò)系統(tǒng)是非常重要的，也是標(biāo)準(zhǔn)PCI所不能實(shí)現(xiàn)的功能。(4)總線易于擴(kuò)展，可同時(shí)支持多達(dá)256個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PCI總線設(shè)備。(5)CompactPCI背板的連接器插針?lè)譃殚L(zhǎng)針、中長(zhǎng)針和短針。長(zhǎng)針是一些電源針，最短的針是BD-SEL#，其它總線信號(hào)和部分電源信號(hào)是中長(zhǎng)針。連接器插槽J1插孔有長(zhǎng)針插孔、中長(zhǎng)針和短針插孔，而J2插槽都是中長(zhǎng)針插孔。

2系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)概述

摘要：給出一種基于CH371實(shí)用USB接口的硬件設(shè)計(jì)與軟件實(shí)現(xiàn)。該USB接口具有硬件接口簡(jiǎn)單、軟件編制容易、勿需了解任何USB協(xié)議或固件程序甚至驅(qū)動(dòng)程序等特點(diǎn)，是一種非常適用于工程應(yīng)用的USB接口。

關(guān)鍵詞：CH371USB接口AT89C52

通用串行總線USB（UniversalSerialBus）是由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、NerthernTelecom七家世界著名的計(jì)算機(jī)和通信公司共同推出的新一代總線接口標(biāo)準(zhǔn)。作為一種PC機(jī)與外設(shè)之間的高速通信接口，USB具有連接靈活、可熱插拔、一種接口適合多種設(shè)備、速度高（USB1.1協(xié)議支持12Mb/s,USB2.0協(xié)議支持480Mb/s）、自動(dòng)配置、無(wú)需定位及運(yùn)行安裝程序、可為外設(shè)提供電源、低功耗、低成本、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，因而在數(shù)碼相機(jī)、便攜式儀器、便攜式存儲(chǔ)設(shè)備等產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。

但是，USB接口的開(kāi)發(fā)一般要求設(shè)計(jì)人員對(duì)USB的標(biāo)準(zhǔn)、Firmware(固件)編程及驅(qū)動(dòng)程序的編寫等有較深入的理解，因此限制了一般的硬件工程師對(duì)USB接口產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)使用。我們?cè)诒銛y式無(wú)線抄表系統(tǒng)中使用的USB接口芯片CH371，使用簡(jiǎn)單、性能卓越，價(jià)格低廉，只要熟悉單片機(jī)編程及簡(jiǎn)單的VB或VC應(yīng)用程序編程，一般的硬件工程師在極短的周期內(nèi)就能很容易地開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的USB產(chǎn)品。

1USB總線的通用接口芯片CH371簡(jiǎn)介

CH371是一個(gè)USB總線的通用接口芯片，如圖1所示。在本地端，CH371具有8位數(shù)據(jù)總線和讀、寫、片選控制線以及中斷輸出，可以方便地掛接到單片機(jī)、DSP等控制器的系統(tǒng)總線上。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CH371的配套軟件提供了簡(jiǎn)潔易用的操作接口，與本地端的單片機(jī)通信就如讀寫硬盤中的文件。CH371屏蔽了USB通信中的所有協(xié)議，在計(jì)算機(jī)應(yīng)用層與本地端控制器之間提供端對(duì)端的連接。使用CH371，不需要了解任何USB協(xié)議或者固件程序，甚至驅(qū)動(dòng)程序，就可以輕松地將并口、串口的產(chǎn)品升級(jí)到USB接口。它具有以下特點(diǎn)：

摘要：闡述T=0傳輸協(xié)議，給出IC卡讀寫器中使用的IC卡APDU指令流程和原理框圖；重點(diǎn)介紹其中的IC卡接口芯片Philips的TDA8007，給出通過(guò)TDA8007對(duì)CPUIC卡上下電過(guò)程、具體程序及TDA8007使用中應(yīng)注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：CPUIC卡TDA8007ISO7816

IC卡（IntegratedCircuitcard）即集成電路卡，是將一個(gè)集成電路芯片鑲嵌于朔料基片中，封裝成卡的形式，外形與常用的覆蓋磁條的磁卡相似。IC卡芯片具有寫入和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力。IC卡存儲(chǔ)器中的內(nèi)容根據(jù)需要可以有條件地供外部讀取，或供內(nèi)部信息處理和判定。根據(jù)卡中所鑲嵌的集成電路的不同，可以分成存儲(chǔ)器卡、邏輯加密卡、CPU卡三類。其中CPU卡即為由中央處理器CPU、EEPROM、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM以及固化在只讀存儲(chǔ)器ROM中的片內(nèi)操作系統(tǒng)COS（ChipOperationSystem）組成的IC卡。IC卡按與外界數(shù)據(jù)傳送的形式來(lái)分，有接觸式和非接觸式兩種。

圖1T=0的CPU卡APDU指令實(shí)現(xiàn)流程

1CPUIC卡T=0的協(xié)議介紹

目前大多數(shù)CPUIC卡采用T=0模式。所謂T=0，即CPUIC卡與接口設(shè)備（即讀寫器）中數(shù)據(jù)傳輸方式為異步半雙工字符傳輸模式。

摘要：POTS接口是連接網(wǎng)絡(luò)和普通電話的必備接口。介紹了實(shí)現(xiàn)電話與ISDN連接在POTS接口，給出了實(shí)現(xiàn)POTS接口的硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)，并結(jié)合POTS及其接口信號(hào)敘述了POTS的工作過(guò)程。

關(guān)鍵詞：ISDNPOTS企業(yè)上網(wǎng)設(shè)備

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)帶這的增加，上網(wǎng)速度將越來(lái)越快。人們也不再僅限于上網(wǎng)，在追求上網(wǎng)的同時(shí)打網(wǎng)絡(luò)電話，實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)友的相互交流。目前人們很大程度上依賴于傳統(tǒng)的ISDN上網(wǎng)，且在今后一段時(shí)間內(nèi)，這種依賴不會(huì)發(fā)生很大變化。其于這種狀況，設(shè)計(jì)了針對(duì)企業(yè)的上網(wǎng)設(shè)備（簡(jiǎn)稱“企業(yè)上網(wǎng)設(shè)備”），它實(shí)現(xiàn)了企業(yè)上網(wǎng)的同時(shí)又可打網(wǎng)絡(luò)電話雙重功能。企業(yè)上網(wǎng)設(shè)備的整體實(shí)現(xiàn)方案如圖1所示。

“企業(yè)上網(wǎng)設(shè)備”一端連接ISDN網(wǎng)，通過(guò)ISDN連接Internet，另一端通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)芯片連接用戶端的以太網(wǎng)。另外在用戶端通過(guò)POTS電話機(jī)接口連接兩部電話機(jī)。

普通電話撥打和接收網(wǎng)絡(luò)話音，必須通過(guò)POTS接口才能進(jìn)行。POTS接口是能夠連接普通電話與ISDN的接口設(shè)備，它能使兩部電話同時(shí)上網(wǎng)并與其它電話通信。本文對(duì)POTS接口進(jìn)行闡述。

1POTS接口

摘要主要介紹了TI公司的新型的16位超低功耗Flash型h6N30F44X系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、特性和功能及液晶顯示器LCD的發(fā)光原理和類型，討論了該系列單片機(jī)與ILD及鍵盤的人機(jī)接口電路的設(shè)計(jì)方案和相應(yīng)的軟件的實(shí)現(xiàn)方法，最后給出它在體內(nèi)電刺激器的應(yīng)用實(shí)例。

關(guān)鍵詞單片機(jī)；MSP430；LCD；人機(jī)交互接口

1引言

在當(dāng)今的各種實(shí)時(shí)自動(dòng)控制和智能化儀器儀表中，人機(jī)交互是不可缺少的一部分。一般而言，人機(jī)交互是由系統(tǒng)配置的外部設(shè)備來(lái)完成，但其實(shí)現(xiàn)方式有兩種：一種是由MCU力口驅(qū)動(dòng)芯片實(shí)現(xiàn)，如鍵盤顯示控制芯片SK5279A，串行數(shù)據(jù)傳輸數(shù)碼顯示驅(qū)動(dòng)芯片MAX7219等等，這時(shí)顯然MCU沒(méi)有LCD的驅(qū)動(dòng)功能。另一種就是MCU本身具有驅(qū)動(dòng)功能，它通過(guò)數(shù)據(jù)總線與控制信號(hào)直接采用存儲(chǔ)器訪問(wèn)形式或I／O設(shè)備訪問(wèn)形式控制鍵盤和LCD實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。這里的MCU主要有世界各大單片機(jī)生產(chǎn)廠商開(kāi)發(fā)的各種單片機(jī)，其中TI公司的MSP430系列因其許多獨(dú)特的特性引起許多研究人員的特別關(guān)注，在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展應(yīng)用正逐步走向成熟。

2LCD簡(jiǎn)介

LCD(LiquidCrystalDisplay)，即液晶顯示器。液晶顯示是通過(guò)環(huán)境光來(lái)顯示信息的，它本身并不發(fā)光，因而功耗很低，只要求液晶周圍有足夠的光強(qiáng)。LCD是人與機(jī)器溝通的重要界面，早期以顯像管(CRT／CathodeRayTube)顯示器為主，但隨著科技不斷進(jìn)步，各種顯示技術(shù)如雨后春筍般誕生。LCD由于具有輕薄短小、低耗電量、無(wú)輻射危險(xiǎn)、平面直角顯示以

摘要：DSP的高速運(yùn)算性能使它在數(shù)字信號(hào)的處理上有著獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)勢(shì)，但是通常數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)量非常龐大，需要一種非常方便、高速的接口來(lái)實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的接插。本文給出一種基于DSP平臺(tái)的低成本高速USB接口方案。它采用Philips公司的PDIUSBD12接口芯片，實(shí)現(xiàn)DSP圖像采集系統(tǒng)與PC機(jī)的高速數(shù)據(jù)傳輸。最后作出的接口，其數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)580KB/s以上，效果很好。

關(guān)鍵詞：USBDSPPDIUSBD12圖像傳輸接口設(shè)計(jì)

引言

USB接口（UniversalSerialBus）是一種通用的高速串行接口。它最主要的特點(diǎn)是它的高速傳輸特性。USB1.1理論速度極限可以達(dá)到12Mb/s，USB2.0可達(dá)到480Mb/s。這樣，它可以很好解決大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)在嵌入式系統(tǒng)與PC機(jī)之間的互傳問(wèn)題；同時(shí)，它支持熱插拔，并且最多同時(shí)支持127個(gè)外設(shè)，非常適合嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。

本次設(shè)計(jì)是在一個(gè)已有的DSP圖像采集嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，為它配接上一個(gè)USB1.1的接口，以達(dá)到DSP圖像采集系統(tǒng)高速地將圖像數(shù)據(jù)回傳到PC機(jī)中的目的。設(shè)計(jì)的要求主要有：

①在原有平臺(tái)提供的接口基礎(chǔ)上，加入一個(gè)低成本、高速度的USB接口；

摘要：介紹了一種使用CPLD完成DSP芯片I2C總線接口的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案，重點(diǎn)敘述了I2C核的設(shè)計(jì)思想。

關(guān)鍵詞：PWMSG3524控制器

帶有I2C總線接口的器件可以十分方便地將一個(gè)或多個(gè)單片機(jī)及外圍器件組成單片機(jī)系統(tǒng)。盡管這種總線結(jié)構(gòu)沒(méi)有并行總線那樣大的吞吐能力，但由于連接線和連接引腳少，因此其構(gòu)成的系統(tǒng)價(jià)格低、器件間總線連接簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊，而且在總線上增加器件不影響系統(tǒng)的正常工作，系統(tǒng)修改和可擴(kuò)展性好。即使有不同時(shí)鐘速度的器件連接到總線上，也能很方便地確定總線的時(shí)鐘。

如今，為了提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理精度和處理速度，在家用電器、通訊設(shè)備及各類電子產(chǎn)品中已廣泛應(yīng)用DSP芯片。但大多數(shù)的尚未提供I2C總線接口，本文將介紹一種基于CPLD的已實(shí)現(xiàn)的高速DSP的I2C總線接口方案。

圖1I2C總線接口電路結(jié)構(gòu)

1I2C通信協(xié)議