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时钟芯片的选择与应用

时钟芯片的选择与应用
时钟芯片的选择与应用

集成电路原理与应用.

1、讨论集成运放稳定性与闭环增益的关系,并简述相位补偿的方法。 由于运放电路是一个多极点高增益放大器,且一般都工作在闭环状态,所以在实际应用中有时会出现自激振荡,而使运放电路不能正常工作。 产生自激振荡的条件:A(j ω)F(j ω)=-1 其中幅值条件: A(j ω)F(j ω)=1 相位条件:()()0F 2n φωφωππ +=±± 只有同时满足幅值条件和相位条件,运放才会产生自激振荡,只满足其中条件之一,运放不会产生自激振荡。要使集成运放在闭环下能稳定地工作,就必须破坏产生自激振荡的两个条件或两个条件之一。所以运放电路闭环稳定工作的条件应为 ()()A .F 1ωω≥时,相移φπ<± 相移φπ=±时,()()A .F 1 ωω< 单极点集成运放最大相移为0 90-,所以单极点运放电路在任何反馈深度下都不会产生自激振荡。对于两个极点的集成运放,只有在频率f →∞时,相移才能达到0180-,而此时增益d A 0→,也不会满足自激振荡的振幅条件,所以也不会产生自激振荡,但由于集成运放中分布电容的影响,对于两个极点的运放电路也有可能产生自激振荡。对于三个极点的 运放电路,其最大相移为0 270-,其幅频特性和相频特性曲线如图1所示。 图1 三极点放大器频率特性

假设环路增益是与频率无关的常数,则环路增一为d A F ,取对数后为 d 120lg A 20lg F ?? - ? ?? 其中,d 20lg A 是开环增益频率特性曲线,120lg F ?? ??? 是反馈曲线。 当负反馈系数m F F =时,反馈曲线为M ,当环路增益为0dB 时,开环频率特性曲线与反馈曲线M 相交于m 点。在m 点,环路增益为1,满足自激振荡的幅度条件,m 点对应的频率为如为m f ,相应的相移为0 m 180φ<,不满足自激振荡的相位条件,既当反馈系数m F F =时,满足闭环稳定条件,所以运放电路工作是稳定的。 当增加负反馈深度时,反馈系数s F F =时,这时120lg F ?? ??? 将减小,反馈曲线M 变为曲线S ,曲线S 与开环频率特性曲线相交于s 点,设s 点对应的频率为s f ,如果当s f f =时, 相移0 180φ=,这时就同时满足了自激振荡的两个条件,运放电路在闭环时工作是不稳定的。 当在增加负反馈深度时,反馈系数n F F =时,这时120lg F ?? ??? 将会更小,反馈曲线S 变为N ,在反馈曲线N 上,总可以找到相移0 180φ=时的频率s f ,当s f f =时,这时既满足 自激振荡的幅度条件,又满足自激振荡的相位条件,所以当反馈系数n F F =时,运放电路闭环更不稳定。 由以上分析可知,集成运放反馈越深,既闭环增益越小,越容易产生自激振荡。 相位补偿的作用是用补偿网络来改变集成运放开环的频响特性,以增加负反馈放大器的相位余量。相位补偿的方法有滞后相位补偿、超前相位补偿。滞后相位补偿是通过相位补偿网络使放大器开环增益的附加相移进一步滞后。常用的滞后相位补偿的方法有:简单电容补偿、电阻电容串联补偿、密勒电容补偿等。它们的共同点是压低第一个转折频率,结果使反馈放大器的上限频率受影响,这是用牺牲带宽换取放大器闭环工作的稳定性。超前补偿则是在不压低第一转折频率的前提下,设法引入一个超前相移的零点频率,这样既扩大了 20dB/10oct -的范围,又有效地扩展了反馈放大器的上限频率,也就扩大了反馈放大区的 稳定工作范围。因为补偿后,第二个转折频率推迟出现,所以比未补偿时相位超前,故称为

时钟芯片DS1302的用法

单片机玩到此时,很想玩TFT真彩屏,但如果不玩一玩汉显字符液晶屏,就总觉得少了些什么,说实话,我对时钟制作并不很感兴趣,因为家里走针的、蹦字的计时器、定时器大小有七八个,还不算手机和电脑的时钟,而要想玩汉显屏,则做时钟算是最合适的了,也难怪杜洋老师会在这上下功夫,毕竟没有那家公司会让咱初学者去搞工控或商品。前些时,在网上淘了一只LCD-12864模块,已经点亮并通过了简单的测试,准备做杜洋的时钟,准备技术资料时,在网上找到了一篇关于时钟芯片DS1302的应用文章,觉得不错,转帖于此以资共享。 时钟芯片DS1302可靠起振的方法 作者:不详出处:不详 DS1302是Dallas公司生产的一种实时时钟芯片。它通过串行方式与单片机进行数据传送,能够向单片机提供包括秒、分、时、日、月、年等在内的实时时间信息,并可对月末日期、闰年天数自动进行调整;它还拥有用于主电源和备份电源的双电源引脚,在主电源关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。另外,它还能提供31字节的用于高速数据暂存的RAM。鉴于上述特点,DS1302已在许多单片机系统中得到应用,为系统提供所需的实时时钟信息。 一、 DS1302的主要特性 1. 引脚排列 图1 DS1302引脚排列图(见附图) DS1302的引脚排列如图1所示,各引脚的功能如下: X1,X2——32768Hz晶振引脚端; RST——复位端; I/O——数据输入/输出端; SCLK——串行时钟端; GND——地; VCC2,VCC1——主电源与后备电源引脚端。 2. 主要功能: DS1302时钟芯片内主要包括移位寄存器、控制逻辑电路、振荡器、实时时钟电路以及用于高速暂存的31字节RAM。DS1302与单片机系统的数据传送依靠RST,I/O,SCLK三根端线即可完成。其工作过程可概括为:首先系统RST引脚驱动至高电平,然后在作用于SCLK时钟脉冲的作用下,通过I/O引脚向DS1302输入地址/命令字节,随后再在SCLK时钟脉冲的配合下,从I/O引脚写入或读出相应的数据字节。因此,其与单片机之间的数据传送是十分容易实现的。 二、时钟的产生及存在的问题 (1) 在实际使用中,我们发现DS1302的工作情况不够稳定,主要表现在实时时间的传送有时会出现误差,有时甚至整个芯片停止工作。我们对DS1302的工作电路进行了分析,其与单片机系统的连接如图2所示。从图中可以看出,DS1302的外部电路十分简单,惟一外接的元件是32768Hz 的晶振。通过实验我们发现:当外接晶振电路振荡时,DS1302计时正确;当外接晶振电路停振时,DS1302计时停止。因此,我们认为32768Hz晶振是造成DS1302工作不稳定的主要原因。 图2 DS1302与单片机系统的连接图(见附图) (2) DS1302时钟的产生基于外接的晶体振荡器,振荡器的频率为32768Hz。该晶振通过引脚X1、X2直接连接至DS1302,即DS1302是依靠外部晶振与其内部的电容配合来产生时钟脉冲的。

实时时钟日历芯片及单片机的接口电路设计

- - -. 目录 1 、课程设计目的 (2) 2 、课程设计和要求 (2) 2.1、设计内容 (2) 2.2、设计要求 (2) 3 、设计方案 (2) 3.1、设计思路 (2) 3.2、工作原理及硬件框图 (2) 3.3、硬件电路原理图 (8) 3.4、PCB版图设计 (8) 4 、课程设计总结 (9) 5 、参考文献 (11)

一、课程设计目的 (1)掌握电子电路的一般设计方法和设计流程; (2)学习简单电路系统设计,掌握Protel99的使用方法; (3)掌握8051单片机、实时时钟/日历芯片MC146818的应用; (4)学习掌握硬件电路设计的全过程。 二·课程设计内容和要求 2.1、设计内容:设计一个基于单片机实时时钟/日历 2.2、设计要求: (1)学习掌握8051单片机的工作原理及应用; (2)学习掌握实时时钟/日历芯片MC146818的工作原理及应用; (3)设计MC146818与8051的接口电路原理图及PCB版图; (4)整理设计内容,编写设计说明书。 三·设计方案 3.1、设计思路 数字时钟系统的组成: 硬件电路设计主要围绕时钟日历芯片MC146818的使用进行的,主要由8051单片机·MC146818时钟日历芯片·液晶显示屏·键盘组成。 3.2、工作原理及硬件框图 工作原理:

图(1)数字时钟系统框图 (3)电路设计 8051单片机: 单片机的40个引脚大致可分为4类:电源、时钟、控制和I/O引脚。 ⒈电源: ⑴ VCC - 芯片电源,接+5V; ⑵ VSS - 接地端;

⒉时钟: XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。 ⒊控制线: 控制线共有4根, ⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲 ① ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址 ② PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。 ⑵ PSEN:外ROM读选通信号。 ⑶ RST/VPD:复位/备用电源。 ① RST(Reset)功能:复位信号输入端。 ② VPD功能:在Vcc掉电情况下,接备用电源。 ⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。 ① EA功能:内外ROM选择端。 ②Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp。 ⒋ I/O线 8051共有4个8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32个引脚。P3口还 具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号(属控制总线)。 (2)时钟日历芯片MC146818: MC146818是MOTOROLA公司生产的CMOS实时时钟/日历芯片,该芯片可

论集成电路发展的挑战与机遇

论集成电路发展的挑战与机遇 摘要:集成电路的发展史就是微电子技术生成史,从晶体管到微处理器和光刻技术等,集成电路技术以尺寸缩小、集成度提高为发展路径,必然受到材料、工艺和物理理论等挑战。但集成电路正面临产业调整与市场的双重机遇。 关键词:集成电路;挑战;机遇 目前,以数字化和网络化为特征的信息技术正渗透和改造着各产业和行业,深刻改变着人类生产生活方式以及经济、社会、政治、文化各领域。信息技术根源于集成电路技术的巨大发展,把人类社会在21世纪定格为信息社会。 一、集成电路与摩尔预测 集成电路就是将晶体管等有源元件和电阻、电容等无源元件,按电路”集成”,完成特定电路或功能的系统,集成电路体积不断减小,制造工艺技术日益精细,可一次加工完成。集成电路的学科基础是微电子学,微电子学脱胎于电子学和固体物理学的交叉技术学科,主要研究在半导体材料上构成微型电子电路、子系统及系统。以微电子学发展起来集成电路技术,包括半导体材料及器件物理,集成电路及系统设计原理和技术,芯片加工工艺、功能和特性测试技术等。当下,集成电路技术已成信息社会发展基石,集成电路将信息获取、传递、处理、存储、交换等功能集成于芯片,芯片可低成本大批量生产,且功耗低体积小,迅速成为各产业、国防的技术基础。摩尔于1964年总结集成电路发展历程,对未来集成电路发展趋势

做出预测。即:集成电路单个芯片上集成元件数,一般称为集成电路的集成度,每18个月增加一倍,即集成度每三年翻两番,尺寸缩小2倍,集成电路芯片需求量也以相同速度增加,集成电路性能提高,价格下降。几十年来,集成电路技术居然一直按摩尔定律指数增长规律发展壮大。 二、集成电路高速发展 集成电路技术伴随物理、材料和技术成果而实现各阶段的飞速发展。晶体管之前,电子管和电阻、电容等元件靠焊装构成电路系统。第一台计算机连线和焊接点很多,电路系统体积大,可靠性差。电子装备可靠性和小型化使”集成”成为需求。人们开始将电阻、电容等无源元件和有源元件制做在同一块半导体材料上。1958年9月实现第一个集成电路震荡器演示实验,标志着集成电路诞生,当时该实验在锗晶体管基础上完成。第一块集成电路发明是一个技术创新,对物理学发展产生很大影响。平面技术发明是推动集成电路产业化的关键。包括氧化、扩散、薄膜生长和光刻刻蚀等在内的平面技术,论重要性首推二氧化硅绝缘层的发现。早期晶体管基区宽度不好控制,不易做薄,频率提高受限制。1956年,科学家发现二氧化硅不仅具掩蔽作用,还是高频损耗小、击穿电场强度高的良好绝缘体。直到今天,二氧化硅仍是集成电路主要绝缘层材料。金属-氧化物-半导体场效应晶体管(mos.fet)器件是目前超大规模集成电路基本电路形式。平面工艺的光刻技术是另一关键,光刻是一种精密表面加工技术。1957年首次引入到半导体工艺技术,将光刻技术和二氧化

集成电路的现状与发展趋势

集成电路的现状与发展趋势 1、国内外技术现状及发展趋势 目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元,而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%,现代经济发展的数据表明,每l~2元的集成电路产值,带动了10元左右电子工业产值的形成,进而带动了100元GDP的增长。目前,发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关;美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山(2001年为43.6%)。预计未来10年内,世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长,2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点,拥有自主版权的集成电路已曰益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测,今后20年左右,集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。集成电路最重要的生产过程包括:开发EDA(电子设计自动化)工具,利用EDA进行集成电路设计,根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀),对加工完毕的芯片进行测试,为芯片进行封装,最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米,其后,经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展,目前达到了0.18 微米的水平,而当前国际水平为0.09微米(90纳米),我国与之相差约为2-3代。 (1)设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高,单个芯片容纳器件的数量急剧增加,其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计(CAD),相应的设计工具根据市场需求迅速发展,出现了专门的EDA工具供应商。目前,EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展,集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能,如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机,手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前,SoC作为系统级集成电路,能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能,将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术,特殊电路的工艺兼容技术,设计方法的研究,嵌入式IP核设计技术,测试策略和可测性技术,软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP复用为基础,把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中,实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。

《集成电路原理及应用》课后答案..

集成电路原理及应用(第2版)谭博学苗汇静主编 课后习题答案 第二章 模拟集成电路的线性应用 对 A 2 :由"虚断”和"虚短”得 i 3=i 4, v 2_=v 2 - =u i2, 代入 U o1 得U 。哙呱…), 2.11 求图3所示电路的增益A f ,并说明该电路完成什么功能 则 u i1 = U 01 R 1 R 2 R 2 R 1 ,即 u o-(1 K )u i1 , 则 U 。1 -U i2 R 3 U i2 -U o R 4 R 3 因两个输入信号均从同相端输入, 所以输入阻抗比较高。该电路为高输入阻抗的差动放 2.9 试分析图1所示电路是什么电路,有何特点?图中设 解:第一级运放为同相放大器。对 A 1 :由"虚断”和"虚短”得 i 1 =i 2, v^=v 1. =u , 1)U i2 - U o1

解:该电路由两个集成运放构成, A1为主放大器接成反相运算放大器, A2为辅助放大器, A2也接成反相放大器,利用 A2对A1构成正反馈,是整个电路向信号源索取的电流极少。 主放大器A 1 :由“虚断”和“虚短”得 R i U i I i u i 01 u 。 R 2 R i R 2 u i u i 辅助放大器A2的电压放大倍数: o2 u o2 2R 1 该电路为自举电路, U i U i U i R i I i I i - I R 2 R 2 U i U i u i2 u 。 R 2 目的是提高电路的输入电阻。 2R 得 U^2U i RR

当 R = R 1 时,R t 2.12 求图4所示电路输出电压与输入电压的表达式,并说明该电路完成什么 功能 i1 -u o1 ,即u o1 =-u i1 。A 1为倒相器 解:对A 1 :由

用数码管显示实时日历时钟的应用设计

(用数码管显示实时日历时钟的应用设计)

摘要 本课题通过MCS-51单片机来设计电子时钟,采用汇编语言进行编程,可以实现以下一些功能:小时,分,秒和年,月,日的显示。本次设计的电子时钟系统由时钟电路,LED显示电路三部分组成。51单片机通过软件编程,在LED数码管上实现小时,分,秒和年,月,日的显示;利用时钟芯片DS1302来实现计时。本文详细介绍了DS1302 芯片的基本工作原理及其软件设计过程,运用PROTEUS软件进行电路连接和仿真,同时还介绍了74LS164,通过它来实现I|O口的扩展。 关键词:时钟芯片,仿真软件,74LS164 目录 前言 0.1设计思路 (8) 0.2研究意义 (8)

一、时钟芯片 1.1 了解时钟芯片……………………………………………….8-9 1.2 掌握时钟芯片的工作原理………………………………….10-11二、74LS164 2.1 了解74LS164........................................................11-12 2.2 掌握的74LS164工作原理. (12) 三、数码管 3.1 熟悉常用的LED数码管...........................................12-13 3.2 了解动态显示与静态显示. (13) 四、程序设计 4.0 程序流程图 (14) 4.1 DS1392的驱动.......................................................15-16 4.2 PROTUES实现电路连接. (17) 4.3 数码管的显示:小时;分;秒 (18) 4.4 数码管显示:年;月;日 (19) 五、总结…………………………………………………………………..20-21 六、附页程序………………………………………………………………22-31前言

集成电路封装的发展现状及趋势

集成电路封装的发展现 状及趋势 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

序号:39 集成电路封装的发展现状及趋势 姓名:张荣辰 学号: 班级:电科本1303 科目:微电子学概论 二〇一五年 12 月13 日

集成电路封装的发展现状及趋势 摘要: 随着全球集成电路行业的不断发展,集成度越来越高,芯片的尺寸不断缩小,集成电路封装技术也在不断地向前发展,封装产业也在不断更新换代。 我国集成电路行业起步较晚,国家大力促进科学技术和人才培养,重点扶持科学技术改革和创新,集成电路行业发展迅猛。而集成电路芯片的封装作为集成电路制造的重要环节,集成电路芯片封装业同样发展迅猛。得益于我国的地缘和成本优势,依靠广大市场潜力和人才发展,集成电路封装在我国拥有得天独厚的发展条件,已成为我国集成电路行业重要的组成部分,我国优先发展的就是集成电路封装。近年来国外半导体公司也向中国转移封装测试产能,我国的集成电路封装发展具有巨大的潜力。下面就集成电路封装的发展现状及未来的发展趋势进行论述。 关键词:集成电路封装、封装产业发展现状、集成电路封装发展趋势。 一、引言 晶体管的问世和集成电路芯片的出现,改写了电子工程的历史。这些半导体元器件的性能高,并且多功能、多规格。但是这些元器件也有细小易碎的缺点。为了充分发挥半导体元器件的功能,需要对其进行密封、扩大,以实现与外电路可靠的电气连接并得到有效的机械、绝缘等

方面的保护,防止外力或环境因素导致的破坏。“封装”的概念正事在此基础上出现的。 二、集成电路封装的概述 集成电路芯片封装(Packaging,PKG)是指利用膜技术及微细加工技术,将芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连线,引出接线端并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺。此概念称为狭义的封装。 集成电路封装的目的,在于保护芯片不受或少受外界环境的影响,并为之提供一个良好的工作条件,以使集成电路具有稳定、正常的功能。封装为芯片提供了一种保护,人们平时所看到的电子设备如计算机、家用电器、通信设备等中的集成电路芯片都是封装好的,没有封装的集成电路芯片一般是不能直接使用的。 集成电路封装的种类按照外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、贴片型和高级封装。 引脚插入型有DIP、SIP、S-DIP、SK-DIP、PGA DIP:双列直插式封装;引脚在芯片两侧排列,引脚节距,有利于散热,电气性好。 SIP:单列直插式封装;引脚在芯片单侧排列,引脚节距等特征与DIP基本相同。

电子日历时钟设计

目录 1题目设计的要求 (1) 2 系统硬件设计 (1) 2.1设计原理 (1) 2.2器件的功能与作用 (1) 2.2.1 MCS51单片机AT89C51 (1) 2.2.2 串行时钟日历片DS1302 (2) 2.2.3 液晶显示LCD1602 (3) 3 系统软件设计 (4) 3.1程序流程 (4) 3.2程序代码 (5) 4 系统仿真调试 (12) 4.1仿真原理图设计 (12) 4.2仿真运行过程 (12) 4.3仿真运行结果 (13) 5 总结 (13) 6 参考文献 (13)

1题目设计的要求 通过串行日历时钟芯片DS1302生成当前日期和是时间,通过IO口传输到AT89c52芯片中,然后再将AT89c52接收到的数据输出到LCD上。要求LCD上显示的日期和时间与当前系统时间保持一致。 2 系统硬件设计 2.1 设计原理 图3.1 电路原理图 2.2 器件的功能与作用 2.2.1 MCS51单片机AT89C51 XX AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件

采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。 由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。 AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 2.2.2 串行时钟日历片DS1302 系统的组成与工作原理: 系统由单片机AT89C52,串行日历时钟片DS1302,液晶显示模组LCD1602。 DS1302的CLOCK与AT89C52的P1.6相连,RST与P1.5相连,IO与P1.7相连。 LCD1602的D0~D7与AT89C51的P0.0~P.7相连,并接上拉电阻,RS与P2.0相连,RW与P2.1相连,E与P2.2相连。 DS1302是DALLAS公司拖出的涓流充电时钟芯片,内含有一个实时时钟/日历和31个季节静态RAM,通过简单地串行接口与单片机进行通信,实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息,每月的天数和闰年的天数可自动调整,时钟操作可通过AM/PM指示决定采用24小时或12小时格式,DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行方式进行通信,仅需用到RES复位、I/O 数据线、SCLK串行时钟3个口线。对时钟、RAM的读/写,可以改用单字节方式或多达31个字节的字符组方式。DS1302工作时功耗很低,保持数据和时钟信息是功率小于1mW。DS1302广泛应用于电话传真、便携式仪器及电池供电的仪器仪表等产品领域中。 RT-1602 字符型液晶模块是以两行16个子的5*7点阵吐信来显示字符的液晶显示器。 DS1302有8个引脚: X1、X2:32.768kHz晶振介入引脚。 GND:地。 RST:复位引脚,低电平有效。 I/O:数据输入/输出引脚,具有三态功能。 SCLK:串行时钟输入引脚。 Vcc1:工作电源引脚。 Vcc2:备用电源引脚。 DS1302有一个控制寄存器,12个日历,时钟寄存器和31个RAM。 控制寄存器 控制寄存器用于存放DS1302的控制命令字,DS1302的RST引脚回到高电平后写入的第一个字就为控制命令。它用于对DS1302读写过程进行控制,它的格式如下:

集成电路技术及其发展趋势

集成电路技术及其发展趋势 摘要目前,以集成电路为核心的电子产业已超过以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。作为当今世界竞争的焦点,拥有自主知识产权的集成电路已日益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 关键词集成电路系统集成晶体管数字技术

第一章绪论 1947年12月16日,基于John Bardeen提出的表面态理论、Willianm Shockley给出的放大器基本设想以及Walter Brattain设计的实验,美国贝尔实验室第一次观测到具有放大作用的晶体管。1958年12月12日,美国德州仪器公司的Jack 发明了全世界第一片集成电路。这两项发明为微电子技术奠定了重要的里程碑,使人类社会进入到一个以微电子技术为基础、以集成电路为根本的信息时代。50多年来,集成电路已经广泛地应用于军事、民用各行各业、各个领域的各种电子设备中,如计算机、手机、DVD、电视、汽车、医疗设备、办公电器、太空飞船、武器装备等。集成电路的发展水平已经成为衡量一个国家现代化水平和综合实力的重要标志[1]。 现代社会是高度电子化的社会。在日常生活中,小到电视机、计算机、手机等电子产品,大到航空航天、星际飞行、医疗卫生、交通运输等行业的大型设备,几乎都离不开电路系统的应用。构成电路系统的基本元素为电阻、电容、晶体管等元器件。早期的电路系统是将分立的元器件按照电路要求,在印刷电路板上通过导线连接实现的。由于分立元件的尺寸限制,在一块印刷电路板上可容纳的元器件数量有限。因此,由分立元器件在印刷电路板上构成的电路系统的规模受到限制。同时,这种电路还存在体积大、可靠性低及功耗高等问题。 半导体集成电路是通过一系列特定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照一定的电路规则,互连“集成”在一块半导体单晶片上。封装在一个外壳内,执行特定的电路或系统功能。与印刷电路板上电路系统的集成不同,在半导体集成电路中,构成电路系统的所有元器件及其连线是制作在同一块半导体材料上的,材料、工艺、器件、电路、系统、算法等知识的有机“集成”,使得电路系统在规模、速度、可靠性和功耗等性能上具有不可比拟的优点,已经广泛的应用于日常生活中。半导体集成电路技术推动了电子产品的小型化、信息化和智能化进程。它彻底改变了人类的生活方式,成为支撑现代化发展的基石[2]。 1959年,英特尔(Intel)的始创人,Jean Hoerni 和Robert Noyce,在Fairchild Semiconductor开发出一种崭新的平面科技,令人们能在硅威化表面铺上不同的物料来制作晶体管,以及在连接处铺上一层氧化物作保护。这项技术上的突破取代了以往的人手焊接。而以硅取代锗使集成电路的成本大为下降,令

集成电路的发展与应用

粉体(1)班学号:1003011020 集成电路技术的发展与应用 摘要: 集成电路(Integrated Circuit,简称IC)是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构;其中所有元件在结构上已组成一个整体,这样,整个电路的体积大大缩小,且引出线和焊接点的数目也大为减少,从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”(也有用文字符号“N”等)表示。 关键词:集成电路模拟集成电路电子元件晶体管发展应用集成电路对一般人来说也许会有陌生感,但其实我们和它打交道的机会很多。计算机、电视机、手机、网站、取款机等等,数不胜数。除此之外在航空航天、星际飞行、医疗卫生、交通运输、武器装备等许多领域,几乎都离不开集成电路的应用,当今世界,说它无孔不入并不过分。 在当今这信息化的社会中,集成电路已成为各行各业实现信息化、智能化的基础。无论是在军事还是民用上,它已起着不可替代的作用。 一、集成电路的定义、特点及分类介绍 1、什么是集成电路:所谓集成电路(IC),就是在一块极小的硅单晶片上,利用半导体 工艺制作上许多晶体二极管、三极管及电阻、电容等元件,并连接成完成特定电子技术功能的电子电路。从外观上看,它已成为一个不可分割的完整器件,集成电路在体积、重量、耗电、寿命、可靠性及电性能方面远远优于晶体管元件组成的电路,目前为止已广泛应用于电子设备、仪器仪表及电视机、录像机等电子设备中。[1] 2、集成电路的特点:集成电路或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、 芯片(chip)在电子学中是一种把电路(主要包括半导体装置,也包括被动元件等)小型化的方式,并通常制造在半导体晶圆表面上。前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜(thin-film)集成电路。另有一种厚膜(thick-film)混成集成电路(hybrid integrated circuit)是由独立半导体设备和被动元件,集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备,其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍,设备的稳定工作时间也可大大提高。 3、集成电路的分类: (1)按功能结构分类:集成电路,又称为IC,按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大系。

基于单片机及时钟芯片DS1302的电子时钟设计

目录 摘要 一、引言 (1) 二、硬件电路设计 (2) 2.1 主要芯片 (2) 2.1.1 微处理器 (2) 2.1.2 DS1302简介 (4) 2.1.3 DS1302引脚说明 (5) 2.1.4 74ls245简介及引脚说明 (5) 2.2 时钟硬件电路设计 (6) 2.2.1 时钟电路设计 (7) 2.2.2 整点报时功能 (8) 2.2.3 硬件原理图 (9) 三、proteus和keil软件仿真及调试 (9) 3.1 电路的仿真 (9) 3.2 软件调试 (9) 四、C语言程序 (10) 五、参考文献 (13)

电子时钟主要是利用电子技术将时钟电子化、数字化,拥有时钟精确、体积小、界面友好、可扩展性能强等特点,被广泛应用于生活和工作当中。另外,在生活和工农业生产中,也常常需要温度,这就需要电子时钟具有多功能性。 本文对当前电子钟开发手段进行了比较和分析,最终确定了采用单片机技术实现多功能电子时钟。本设计应用AT89C52芯片作为核心,6位LED数码管显示,使用DS1302实时时钟日历芯片完成时钟/日历的基本功能。这种实现方法的优点是电路简单,性能可靠,实时性好,时间精确,操作简单,编程容易。 本设计主要为实现一款可正常显示时钟/日历、带有定时闹铃的多功能电子时钟。该电子时钟可以应用于一般的生活和工作中,也可通过改装,提高性能,增加新功能,从而给人们的生活和工作带来更多的方便。 关键词:电子钟;多功能;AT89C52;时钟芯片

一、引言 时间是人类生活必不可少的重要元素,如果没有时间的概念,社会将不会有所发展和进步。从古代的水漏、十二天干地支,到后来的机械钟表以及当今的石英钟,都充分显现出了时间的重要,同时也代表着科技的进步。致力于计时器的研究和充分发挥时钟的作用,将有着重要的意义。 1.1 多功能电子时钟研究的背景和意义 20世纪末,电子技术获得了飞速的发展。在其推动下,现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域,有力的推动和提高了社会生产力的发展与信息化程度,同时也使现代电子产品性能进一步提升,产品更新换代的节奏也越来越快。 时间对人们来说总是那么宝贵,工作的忙碌性和繁杂容易使人忘记当前的时间。然而遇到重大事情的时候,一旦忘记时间,就会给自己或他人造成很大麻烦。平时我们要求上班准时,约会或召开会议必然要提及时间;火车要准点到达,航班要准点起飞;工业生产中,很多环节都需要用时间来确定工序替换时刻。所以说能随时准确的知道时间并利用时间,是我们生活和工作中必不可少的[1]。 电子钟是采用电子电路实现对时、分、秒进行数字显示的计时装置,广泛应用于个人家庭,车站,码头办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、0按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、通断动力设备、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。

单片机课程设计 电子日历时钟显示器设计

目录 1.题目设计要求 (1) 2.开发平台简介 (1) 3.系统硬件设计 (2) 3.1设计原理 (2) 3.2器件的功能与作用 (2) 3.2.1 MCS51单片机AT89C51 (2) 3.2.2复位电路 (3) 3.2.3晶振电路 (4) 3.2.4 DS1302时钟模块 (4) 3.2.5 引脚功能及结构 (4) 3.2.6 DS1302的控制字节 (5) 3.2.7 数据输入输出(I/O) (5) 3.2.8 DS1302的寄存器 (6) 3.2.9 液晶显示LCD1602 (6) 3.2.10 串行时钟日历片DS1302 (8) 4.系统软件设计 (10) 4.1程序流程 (10) 4.2程序代码 (10) 5.系统仿真调试 (20) 5.1仿真原理图设计 (20) 5.2仿真运行过程 (21) 5.3仿真运行结果 (21) 6.总结 (21) 7.参考文献 (22)

1.题目设计要求 通过串行日历时钟芯片DS1302生成当前日期和是时间,通过IO口传输到AT89c52芯片中,然后再将AT89c52接收到的数据输出到LCD上。要求LCD上显示的日期和时间与当前系统时间保持一致。 2.开发平台简介 2.1系统仿真平台Proteus Proteus软件是由英国Labcenter Electronics公司开发的EDA工具软件,已有近20年的历史,在全球得到了广泛应用。Proteus软件的功能强大,它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身,不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计,还能够对微处理器进行设计和仿真,并且功能齐全,界面多彩。和我们手头其他的电路设计仿真软件,他最大的不同即它的功能不是单一的。另外,它独特的单片机仿真功能是任何其他仿真软件都不具备的。 2.2软件开发平台Keil C Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统,与汇编相比,C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势,因而易学易用。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision)将这些部分组合在一起。Keil C51生成的目标代码效率之高,多数语句生成的汇编代码很紧凑,容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。

集成电路测试原理及方法资料

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 集成电路测试原理及方法简介 院系:电气工程及自动化学院 姓名: XXXXXX 学号: XXXXXXXXX 指导教师: XXXXXX 设计时间: XXXXXXXXXX

摘要 随着经济发展和技术的进步,集成电路产业取得了突飞猛进的发展。集成电路测试是集成电路产业链中的一个重要环节,是保证集成电路性能、质量的关键环节之一。集成电路基础设计是集成电路产业的一门支撑技术,而集成电路是实现集成电路测试必不可少的工具。 本文首先介绍了集成电路自动测试系统的国内外研究现状,接着介绍了数字集成电路的测试技术,包括逻辑功能测试技术和直流参数测试技术。逻辑功能测试技术介绍了测试向量的格式化作为输入激励和对输出结果的采样,最后讨论了集成电路测试面临的技术难题。 关键词:集成电路;研究现状;测试原理;测试方法

目录 一、引言 (4) 二、集成电路测试重要性 (4) 三、集成电路测试分类 (5) 四、集成电路测试原理和方法 (6) 4.1.数字器件的逻辑功能测试 (6) 4.1.1测试周期及输入数据 (8) 4.1.2输出数据 (10) 4.2 集成电路生产测试的流程 (12) 五、集成电路自动测试面临的挑战 (13) 参考文献 (14)

一、引言 随着经济的发展,人们生活质量的提高,生活中遍布着各类电子消费产品。电脑﹑手机和mp3播放器等电子产品和人们的生活息息相关,这些都为集成电路产业的发展带来了巨大的市场空间。2007年世界半导体营业额高达2.740亿美元,2008世界半导体产业营业额增至2.850亿美元,专家预测今后的几年随着消费的增长,对集成电路的需求必然强劲。因此,世界集成电路产业正在处于高速发展的阶段。 集成电路产业是衡量一个国家综合实力的重要重要指标。而这个庞大的产业主要由集成电路的设计、芯片、封装和测试构成。在这个集成电路生产的整个过程中,集成电路测试是惟一一个贯穿集成电路生产和应用全过程的产业。如:集成电路设计原型的验证测试、晶圆片测试、封装成品测试,只有通过了全部测试合格的集成电路才可能作为合格产品出厂,测试是保证产品质量的重要环节。 集成电路测试是伴随着集成电路的发展而发展的,它为集成电路的进步做出了巨大贡献。我国的集成电路自动测试系统起步较晚,虽有一定的发展,但与国外的同类产品相比技术水平上还有很大的差距,特别是在一些关键技术上难以实现突破。国内使用的高端大型自动测试系统,几乎是被国外产品垄断。市场上各种型号国产集成电路测试,中小规模占到80%。大规模集成电路测试系统由于稳定性、实用性、价格等因素导致没有实用化。大规模/超大规模集成电路测试系统主要依靠进口满足国内的科研、生产与应用测试,我国急需自主创新的大规模集成电路测试技术,因此,本文对集成电路测试技术进行了总结和分析。 二、集成电路测试重要性 随着集成电路应用领域扩大,大量用于各种整机系统中。在系统中集成电路往往作为关键器件使用,其质量和性能的好坏直接影响到了系统稳定性和可靠性。 如何检测故障剔除次品是芯片生产厂商不得不面对的一个问题,良好的测试流程,可以使不良品在投放市场之前就已经被淘汰,这对于提高产品质量,建立生产销售的良性循环,树立企业的良好形象都是至关重要的。次品的损失成本可以在合格产品的售价里得到相应的补偿,所以应寻求的是质量和经济的相互制衡,以最小的成本满足用户的需要。 作为一种电子产品,所有的芯片不可避免的出现各类故障,可能包括:1.固定型故障;2.跳变故障;3.时延故障;4.开路短路故障;5桥接故障,等等。测试的作用是检验芯片是否存在问题,测试工程师进行失效分析,提出修改建议,从工程角度来讲,测试包括了验证测试和生产测试两个主要的阶段。

实时时钟芯片应用设计时必须要考虑的事项

实时时钟芯片应用设计时必须要考虑的事项 总述 实时时钟芯片(RTC)允许一个系统能同步或记录事件,给用户一个易理解的时间参考。由于RTC的应用越来越广泛,为了避开设计时出现的问题,设计者应熟悉RTCs。 选择接口 RTC可用的总线接口范围很宽。串行接口包括2线(I2C),3线和串行外设接口(SPI)。并行接口包含多总线(多数据和地址线)和带单独地址及字节数据输入的设计。接口的选择通常由所用的处理器类型决定,很多处理器包括2线或SPI接口。其它的,如8051处理器及其派生的处理器支持多路地址和数据总线。时间保持非易失性(NV)RAM和SRAM用相同的控制信号,许多处理器都提供这种方便的接口,也包括各种不同的用电池组支持的RAM。最后,看不见的时钟隐藏电池供电的RAM中并可用64位的软件协议去访问时钟。 备用电池的功能 在有的应用中,例如VCRS,如果去掉电源,会丢失时间和日期信息,。许多新的应用中,即使主电源去掉了,要求时间和日期信息应保持有效。为了保持时钟晶振运行,要用到一个主电源或者备用电源,或者一个大容量的电容。在这种情况下,时钟芯片必须能够在两个电源之间进行切换。 如果有一个电池,例如钮扣型锂电池用作备用电源,当在用备用电源工作时RTC应设计成尽可能少的消耗功耗。电源切换电路,一般情况下由主电源供电,会使电源切换到电池供电,并使RTC进入低功耗模式。微处理器和RTC之间的通信通常锁定(称为写保护),用来使电池供电电流最小和防止数据损坏。 许多时钟芯片都包括一个晶振控制位,通常称之为时钟中断(CH)或是晶振使能位(/EOSC)。此位通常位于秒寄存器或控制寄存器的最高位(位7),几乎在有这位的所有时钟芯片中,初始电池上的首选状态对于晶振来说是无效的。这允许系统设计者提出制造流程,在安装和测试后,用Vbat进行供电,通常用个锂电池。此时晶振处于一个停止状

集成电路产业发展现状与未来趋势分析

集成电路产业发展现状与未来趋势分析 一、概念介绍 集成电路,英文为Integrated Circuit,缩写为IC;顾名思义,就是把一定数量的常用电子元件,如电阻、电容、晶体管等,以及这些元件之间的连线,通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。 为什么会产生集成电路?我们知道任何发明创造背后都是有驱动力的,而驱动力往往来源于问题。那么集成电路产生之前的问题是什么呢?我们看一下1942年在美国诞生的世界上第一台电子计算机,它是一个占地150平方米、重达30吨的庞然大物,里面的电路使用了17468只电子管、7200只电阻、10000只电容、50万条线,耗电量150千瓦。 显然,占用面积大、无法移动是它最直观和突出的问题;如果能把这些电子元件和连线集成在一小块载体上该有多好!我们相信,有很多人思考过这个问题,也提出过各种想法。典型的如英国雷达研究所的科学家达默,他在1952年的一次会议上提出:可以把电子线路中的分立元器件,集中制作在一块半导体晶片上,一小块晶片就是一个完整电路,这样一来,电子线路的体积就可大大缩小,可靠性大幅提高。 这就是初期集成电路的构想,晶体管的发明使这种想法成为了可能,1947年在美国贝尔实验室制造出来了第一个晶体管,而在此之前要实现电流放大功能只能依靠体积大、耗电量大、结构脆弱的电子管。晶体管具有电子管的主要功能,并且克服了电子管的上述缺点,因此在晶体管发明后,很快就出现了基于半导体的集成电路的构想,也就很快发明出来了集成电路。杰克·基尔比(Jack Kilby)和罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)在1958~1959期间分别发明了锗集成电路和硅集成电路。 集成电路又称芯片,是工业生产的“心脏”,其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一。 二、集成电路产业分类 集成电路,又称为IC,按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。 集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和膜集成电路,膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。 集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。

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