平時作業(yè)1(低功耗與CCP)

1、最新資料推薦低功耗與 CCP 模塊1. 從軟件和硬件兩個方面簡述單片機(jī)系統(tǒng)抗干擾的措施，以及降低單片機(jī)系統(tǒng)功耗的措施。內(nèi)容小四，文字宋體，字母Times New Roman2. 選用 dsPIC30F2012 單片機(jī)的 CCP 模塊設(shè)計(jì)頻率計(jì)， 頻率測量范圍 0.1HZ 至10KHz ，寫出設(shè)計(jì)方案。內(nèi)容小四，文字宋體，字母Times New Roman1最新資料推薦1、 從軟件和硬件兩個方面簡述單片機(jī)系統(tǒng)抗干擾的措施，以及降低單片機(jī)系統(tǒng)功耗的措施。硬件：1.1 選擇合理元器件在滿足系統(tǒng)性能要求的前提下，盡量選擇低頻率的單片機(jī)。選擇外部低頻率的單片機(jī)可以降低噪聲和提高系統(tǒng)抗干擾能力。對于其它器

2、件，盡量選擇集成度高、溫漂小、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低的器件。1.2 采用良好的接地系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)既有模擬電路，又有數(shù)字電路，因此模擬地和數(shù)字地要分開。高頻電路應(yīng)就近多點(diǎn)接地。 低頻電路應(yīng)一點(diǎn)接地。 交流地與信號地不能共地。 當(dāng)A/ D 轉(zhuǎn)換器的模擬信號較弱時，可采用三線采樣雙層屏蔽浮地技術(shù)，提高抗共模干擾的能力。1.3 電磁場干擾對策以銅或鋁等導(dǎo)電性能好的金屬材料制作封閉的金屬盒，以破壞電場的干擾途徑，且具有靜電屏蔽功能，金屬盒接大地，還可以破壞磁場干擾途徑，兼有電磁屏蔽功能。1.4 通道干擾采用隔離技術(shù)對數(shù)字信號的隔離采用光電藕合器。采用這種方法時，信號的傳遞是通過光一電信號傳遞的， 沒有直接

3、的電信號連接， 因此隔離了干擾傳播途徑。 這種方法隔離不斷輻射和感應(yīng)干擾，在具體設(shè)計(jì)時應(yīng)在A/ D 后和 D/ A 前加光電藕合器。對模擬信號隔離常采用隔離放大器。采用隔離放大器的變壓器將信號磁藕合，隔離了通路的線路連接，從而切斷了干擾源。也可以采用壓頻轉(zhuǎn)換器(VFC) 把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號， 在通過光電藕合器隔離， 光電藕合器的輸出信號再由頻壓轉(zhuǎn)換器 (FVC) 轉(zhuǎn)換成模擬信號。1.5 使用硬件看門狗看門狗電路 (WD7) 其作用是監(jiān)測單片機(jī)的運(yùn)行，一旦發(fā)生死機(jī)，就發(fā)出復(fù)位信號，恢復(fù)程序的正常運(yùn)行.WI71 電路是一個獨(dú)立的計(jì)時器，單片機(jī)在正常運(yùn)行2最新資料推薦中會不斷發(fā)出清零信號給WI

4、71 ，清 WI71 計(jì)時器，使 WI71 無法產(chǎn)生復(fù)位信號。如果發(fā)生死機(jī)，則WI71 計(jì)時器無法接收清零信號，計(jì)時器計(jì)滿產(chǎn)生溢出信號使單片機(jī)復(fù)位，恢復(fù)程序的正常運(yùn)行。軟件：1.6 數(shù)字濾波通常采用的方法有 :算術(shù)平均濾波法， 中值濾波法，去極值平均濾波法， 滑動平均濾波法，加權(quán)滑動平均濾波法，萊特準(zhǔn)則法，程序判別法等。1.7 掉電保護(hù)電網(wǎng)瞬間斷電或電壓突然下降將使單片機(jī)系統(tǒng)陷入混亂狀態(tài)， 電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常后，單片機(jī)系統(tǒng)難以恢復(fù)正常。 對付這類事故的有效方法就是掉申保護(hù)掉申信號由硬件申路檢測。 并加到單片機(jī)的外部中斷輸入端。 軟件中斷將掉電中斷規(guī)定為高級中斷， 使系統(tǒng)及時對掉電作出反映。 在掉

5、電中斷子程序中， 首先進(jìn)行現(xiàn)場保護(hù)，保存當(dāng)時重要的狀態(tài)參數(shù)，當(dāng)電源恢復(fù)正常時， CPU 重新復(fù)位，恢復(fù)現(xiàn)場，繼續(xù)未完成的工作。1.8 指令冗余當(dāng) CPU 受到干擾后，程序彈飛到某一單字節(jié)指令上時便自動納入正軌，當(dāng)程序彈飛到某一雙字節(jié)或三字節(jié)指令上時，往往將一些操作數(shù)當(dāng)作指令碼來執(zhí)行，引起混亂，從而繼續(xù)出錯。因此，我們應(yīng)多采用單字節(jié)指令，并在雙字節(jié)或三字節(jié)指令后插入兩條 NOP 指令，保護(hù)其指令不被拆散。當(dāng)程序彈飛到某一雙字節(jié)或三字節(jié)指令上時， 被完整執(zhí)行， 使程序走上正軌。 對程序流向起決定作用的指令 (如 RET , RETl , I C I .I . , JZ , JC , JNC)和某些

6、對系統(tǒng)工作起重要作用的指令 (如 SETB ,EA 等)的后而，可重復(fù)寫上述這些指令，以確保這些指令的正確執(zhí)行。降頻降耗法和降壓降耗法要減小 CMOS 電路的總功耗 P,必須設(shè)法減小靜態(tài)功耗 PD 和動態(tài)功耗 PA。降低工作電壓和工作頻率可顯著降低功耗 ,分別稱之為“降壓降耗法”和“降頻降耗法”,這是降低功耗的 2 個基本途徑。 從 PD 和 PA 的表達(dá)式可以看出 ,降頻降耗法可降低動態(tài)功耗 PA,而降壓法不但可減小動態(tài)功耗 PA,而且可降低靜態(tài)功耗PD,顯著降低總功耗。 降頻降耗法是系統(tǒng)在工作過程中 ,根據(jù)需求適時地調(diào)節(jié)整個系統(tǒng)或其中某些部件的工作頻率 ,在不影響系統(tǒng)性能的情況下 ,降低其

7、功率消耗。3最新資料推薦在數(shù)字領(lǐng)域中 ,頻率改變較容易實(shí)現(xiàn) ,按倍數(shù)變化更加容易。降壓降耗法是系統(tǒng)在工作過程中 ,根據(jù)需求適時地調(diào)節(jié)整個系統(tǒng)或其中某些部件的工作電壓。這里調(diào)節(jié)工作電壓是指調(diào)節(jié)電壓連續(xù)變化 ,是系統(tǒng)在工作過程中根據(jù)工作狀態(tài)及負(fù)載情況 ,能連續(xù)自動地調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作電壓 ,從而達(dá)到節(jié)約能源 ,降低功耗的目的。 對于工作電壓的改變 ,需要數(shù)字電路與模擬電路混合控制。現(xiàn)在一般可控制為2 個值變化 ,即在某一電壓下器件工作和關(guān)斷電源(電壓為 0),使該器件不工作。2、選用 dsPIC30F2012 單片機(jī)的CCP 模塊設(shè)計(jì)頻率計(jì)，頻率測量范圍0.1HZ至 10KHz ，寫出設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)方案：由 T=1/f, 算得 T1 =10s, T20.1ms 。有題我們可以看出頻率范圍較大，周期較長。我們設(shè) CCP捕捉信號的上升沿，時鐘周期為 1 s 。16 位 dsPIC 的總時長約為 65 毫秒，故在測量低頻信號時，時鐘信號會溢出。所以在測量低頻信號時， 我們還需要記錄