第06章 8098单片机的高速输出口(HSO)原理及应用
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8098单片机资料介绍MSC-96单片机是当今世界上具有最高性能的单片微型计算机系列产品之一,而8098单片机又是该系列中面向控制应用领域性能价格比最高的。
1、十六位中央处理器(CPU)该CPU在结构上的最大特点:抛弃习惯的累加器结构,改用寄存器——寄存器结构,其CPU是直接在由寄存器阵列和SFR特殊功能寄存器所构成的256字节寄存器空间内进行操作。
这些寄存器都具有累加器的特殊功能,它们可使CPU对运算前后的数据进行快速交换,同时又提供了高速数据处理能力和频繁的输入/输出能力,消除了一般累加器结构中存在的瓶颈现象。
16位CPU支持位、字节和字操作,在部分指令中还支持32位双字操作,如32位除16位。
2、高效的指令系统8098单片机具有丰富的指令系统,不但运算速度快,而且编程效率高。
与8031(MCS-51)单片机相比,完成同样一个计算任务,8098单片机的速度要高出5到6倍,并且指令字节数还不到8031单片机的一半。
它可以对不带符号和带符号数进行操作,有16位乘法指令,32位除16位除法指令,符号扩展指令,数据规格化指令(有利于浮点计算)等等。
许多指令即可用双操作数,也可用三操作数,使用灵活。
12MHz晶振下,一条指令最短执行时间为1μs,16位×16位乘法运算或32位除16位除法运算6.5μs。
3、十位A/D转换器四通道十位A/D转换器,12MHz晶振下,完成一次A/D转换所需时间只要22μs。
4、PWM脉宽调制输出作为D/A转换器输出,8098单片机可以直接提供一路脉宽调制信号,可以直接驱动某些电机。
PWM 输出信号经过积分就可以获得直流输出。
D/A转换器的分辨率为8位。
脉冲周期64μs(12MHz时)。
5、全双工串行口与MCS-51系列单片机兼容的全双工串行口。
这个串行口同样也有4种操作方式,能方便地用于I/O 扩展、多机通信及与CRT终端等设备进行通信。
6、HSI/O高速输入/输出接口高速输入器可以利用相对于内部定时器T1产生的实时时钟,记下某个外部事件发生的时间,共可记下8个事件;而高速输出器可以按规定的时刻去触发某一事件,任何时刻,都可以悬挂起8个事件。
第28卷 第4期 长春科技大学学报 V o l .28 N o.4 1998年10月 JOU RNAL O F CHAN GCHUN UN I V ER S IT Y O F SC IEN CE AND T ECHNOLO GY O ct .19988098单片机与软盘驱动器接口技术刘守会 李文全姜 虹(长春科技大学信息科学与技术学院,长春130026)(长春煤炭干部管理学院应用技术系,长春130012)摘要 8098系列单片机近几年在工业控制、数据采集等方面得到了广泛的应用。
因缺少大容量存储器限制了它的应用。
介绍了8098单片机与I BM 系列软盘驱动的接口,硬件连接,实现数据的读、写操作和数据传送方法,扩大了8098单片机的使用范围。
关键词 单片机 软盘控制器 时间保持中图分类号 T P 311第一作者简介 刘守会 男 27岁 硕士生 电磁测量技术及仪器专业 已合作发表“P sp ice 模拟R F -SQU I D 器件的方法”等论文收稿日期 199712228098系列单片机因采用寄存器—寄存器结构,消除了M CS -51系列中存在的寄存器瓶颈效应,程序设计相应比8051方便,片内含有8路10位的A D 转换器,有高速输入、高速输出通道,和一个可用于DA C 的PWM 输出。
因而近年来在工业控制、数据采集等方面得到了广泛的应用。
但在需要长期连续记录和存储大量数据的情况下,对8098的应用有一定限制。
本文为解决8098单片机缺少外部存储器提供了一种有效的方法,采用In tel 的S 82078软盘控制器和8098相连接。
1 硬件电路设计思路本系统由8098单片机[1~4]、DALLA S 1216C 时钟智能插座、字符液晶显示器、译码图1 电路原理图F ig .1 The c ircuit of sche ma tic电路、软盘控制器82078[6]、键盘等组成,结构原理框图如图1所示。
电路用DAL 2LA S 1216C 提供写文件的日期和时间,字符型液晶显示器显示时间、文件名、命令等,82078为8098和软盘驱动器之间的接口,键盘作为输入。
高速计数指令实验(HSO)
一实验目的
了解和掌握高速计数指令的应用。
二、预习要求
根据工作原理及动作要求,仔细阅读有关PTO、HSO(高速计数器)及中断指令的有关章节,尤其是弄懂HSO的初始化过程。
写出程序清单(梯形图)。
三、实验原理及动作要求
1. 实验原理
由于PLC的普通计数器只能在输入频率不高的情况下使用,所以在对高频输入计数,必须采用高速计数器。
高速计数器最大计数频率可达到2kHz。
在本实验中,为了获得高频输入,我们采用脉冲发生指令产生一定频率的方波作为计数输入,并在计数完成后,执行中断程序。
2. 动作要求
脉冲发生器采用PTO模式在Q0.0上产生一定频率的方波,以I0.0作为脉冲输入,在计数一定个数的脉冲后,使一个指示灯亮(H3)。
基本的动作要求是:
①Q0.0能够产生一定频率的方波;
②Q0.0产生的方波接到I0.0上,作为高速计数器的输入;
③计数到一定值时,能使指示灯H3点亮。
3.注意事项
由于实验板上的PLC为继电器输出型。
所以不能应用PLC的PTO功能发出过高的脉冲。
为了安全起见,PTO发出的脉冲频率不要超过5Hz。
四、实验要求与实验报告
1.理解HSO功能的工作过程,尤其是掌握初始化程序的编写。
2.实验程序需经指导老师检查确认运行正确才能通过。
3.完成实验报告的相关内容,包括控制程序及注释等。
第6章S08输入输出接口S08AW系列微控制器的I/O接口采用模块化设计方式,即输入/输出系统端口由许多标准模块组成。
以S08AW60为例,其64-Pin封装的芯片端口包括PTA、PTB、PTC、PTD、PTE、PTF和PTG这7个I/O口,共54个通用I/O引脚。
这些引脚大都与片上多种外围设备复用,如定时器模块、通信模块和键盘中断模块等。
这些特殊外围设备模块的优先级比通用I/O接口的优先级高,因此当使能某个外围设备时,则与该复用管脚相关的输入/输出功能将被禁止。
本章主要介绍S08AW系列微控制器通用I/O端口的功能、设置和使用方法,以及按键和LED显示接口、输入/输出接口的设计例程等。
6.1S08 I/O端口原理通用I/O端口又称并行数字I/O端口,用来实现微控制器与外部设备的信息交换,并完成控制和数据采集,是微控制器一个必不可少的基本组成部分。
当一个MCU引脚作为通用I/O 端口时,应对该引脚的两个寄存器进行设置:一个是该引脚的方向寄存器,用来设定该引脚是用于输入还是输出;另一个是该引脚的数据寄存器,当用作输出时,应先将要输出的数据写入该数据寄存器,然后才能送到引脚上;当用作输入口时,引脚上的数据将先存入该数据寄存器,然后CPU再读该寄存器中已存入的数据。
设定MCU的某个引脚是输入还是输出的方向寄存器是PTxDD,PTxDD是方向寄存器的英文缩写名称,x代表A、B、C、D、E、F、G这八个端口之一。
6.1.1I/O端口引脚分布S08AW60的I/O引脚包括8个端口,共计54个引脚:●PTA(0-7):A口8个引脚仅具有普通I/O引脚功能,没有与其它功能模块复用●PTB(0-7):B口8个引脚可与ADC1模块共用●PTC(0-6):C口7个引脚可与SCI2、IIC1以及MCLK模块共用●PTD(0-7):D口8个引脚可与ADC1、KBI1、TPM1以及TPM2模块共用●PTE(0-7):E口8个引脚可与SCI1、TPM1以及SPI1模块共用●PTF(0-7):F口8个引脚可与TPM1以及TPM2模块共用●PTG(0-6):G口7个引脚可与ICG以及KBI1模块共用S08AW60通用I/O引脚分布以及与各个功能模块的复用关系如图6-1所示。
fpga高速串口原理FPGA高速串口原理引言在FPGA(可编程逻辑门阵列)的设计过程中,高速串口通信是一项重要的技术。
本文将从浅入深地介绍FPGA高速串口的原理及相关概念。
什么是高速串口高速串口是指在FPGA中实现的,具有高速传输速率的串行通信接口。
它可以通过一根信号线同时传输多个bit的数据,相比传统的串行通信接口,高速串口能够更快地传输数据,提高系统的通信效率。
高速串口的工作原理1.串行通信:高速串口采用串行通信的方式进行数据传输。
串行通信是指逐位逐位地传输数据,相对于并行通信,串行通信能够充分利用有限数量的信号线来传输大量的数据。
2.串行-并行转换:在发送端,高速串口会将并行数据转换为串行数据进行传输。
在接收端,高速串口则将串行数据转换为并行数据供后续处理。
这种串行-并行的转换方式,能够更高效地利用信号线进行数据传输。
3.时钟同步:高速串口的发送端和接收端需要通过共享一个时钟信号来进行数据的传输。
通过时钟同步,可以确保发送端和接收端在相同的时间点进行数据的采样和发送,避免数据丢失或错误。
4.编解码和差分传输:为了提高数据传输的可靠性,高速串口通常会采用编解码技术和差分传输方式。
编解码技术可以将原始数据进行压缩和差错校验,以提高数据传输的速率和可靠性。
差分传输则可以减小传输过程中的干扰和噪声对数据的影响。
高速串口的应用高速串口广泛应用于许多领域,包括但不限于以下几个方面:1.网络通信:高速串口能够实现高速传输和接收网络数据,用于局域网和广域网的通信。
2.存储系统:高速串口可以连接到存储设备,实现高速数据的读写和传输。
3.图像和视频处理:高速串口可以用于实时图像和视频的采集、传输和处理,提高图像和视频处理系统的效率。
4.仪器仪表:高速串口可以连接仪器仪表,实现高速数据的采集和控制。
总结本文从浅入深地讲解了FPGA高速串口的原理及相关概念。
通过了解高速串口的工作原理和应用领域,读者可以更好地理解和应用这一重要技术。