伊人久久大香蕉av,亚洲精品乱码久久久久久按摩1

基于PSoC的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)

來源：微型機(jī)與應(yīng)用2014年第3期

王鳳英1,，沈湘洪1,，劉金豹2

（1.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 信息工程學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭 014010,； 2.呼和浩特市第三職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校

摘要： 采用Cypress公司生產(chǎn)的PSoC3芯片實(shí)現(xiàn)了一個數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì),。設(shè)計(jì)使用芯片集成的A/D轉(zhuǎn)換模塊完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，并且通過程序調(diào)用讀取相應(yīng)的數(shù)字量及芯片強(qiáng)大的LCD顯示模塊,，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量和相應(yīng)的模擬量顯示出來,。本設(shè)計(jì)具有硬件設(shè)計(jì)簡單、軟件設(shè)計(jì)圖形化,、可以充分利用PSoC提供的固件元件的優(yōu)點(diǎn),。

關(guān)鍵詞： PSoC PSoC3 電壓表 A/D LCD PSoC creator

Abstract：

Key words :

　隨著電子技術(shù)的發(fā)展,，電子測量技術(shù)對測量精度和功能的要求也越來越高,，而數(shù)字電壓表作為實(shí)驗(yàn)室的基本測量設(shè)備，可以很好地滿足測量的精度和功能,。數(shù)字電壓表DVM（Digital Voltmeter）采用數(shù)字化測量技術(shù),，把連續(xù)的模擬量（直流輸入電壓）轉(zhuǎn)換成不連續(xù)、離散的數(shù)字形式并加以顯示的儀表[1],。在設(shè)計(jì)的過程中,，通常要用到A/D轉(zhuǎn)換芯片，一般在A/D轉(zhuǎn)換芯片的模擬輸入端輸入模擬信號（電壓）,，然后通過微型機(jī)的I/O端口讀取A/D轉(zhuǎn)換芯片數(shù)字量輸出端的數(shù)字信號,，接著通過線性化處理得到相應(yīng)的模擬量并顯示出來。在這個過程中,，為了驗(yàn)證轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性,，會使用電壓表測量轉(zhuǎn)化的輸入電壓與轉(zhuǎn)化后的顯示電壓進(jìn)行比較。在這個過程中,，會遇到兩個問題：（1）一般的電壓表精度不夠,；（2）不能看到此時的數(shù)字量。本設(shè)計(jì)采用PSoC3很好地解決了這個問題,，PSoC3中集成的A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換精度最大可以達(dá)到16位,，基本可以滿足所有的精度要求；通過模塊化的調(diào)用,，還可以讀取相應(yīng)的數(shù)字量,，并且使用LCD顯示模塊實(shí)時顯示出來。傳統(tǒng)的指針式電壓表功能單一,、精度低,，不能滿足數(shù)字化時代的需求。數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì)和開發(fā)已有很多類型和款式，采用PSoC設(shè)計(jì)的數(shù)字電壓表,，具有精度高,、抗干擾能力強(qiáng)，可擴(kuò)展性強(qiáng),、集成方便等優(yōu)點(diǎn),。
1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
　圖1為基于PSoC的數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)的原理方框圖。其工作原理：利用模擬總線將外部的電壓信號傳送到A/D轉(zhuǎn)換模塊,，將得到的數(shù)字信號傳送給LCD驅(qū)動模塊,，然后通過數(shù)字總線將要顯示的內(nèi)容傳送給外部的LCD液晶顯示屏。在本設(shè)計(jì)中采用Cy83c3866AXI-040作為控制芯片,，此處理器為PSoC3可編程混合信號處理器,。此處理器以8051作為內(nèi)核，包含了非易失性存儲子系統(tǒng),、編程和調(diào)試子系統(tǒng),、輸入和輸出、時鐘資源,、電源,、數(shù)字子系統(tǒng)及模擬子系統(tǒng)。在本設(shè)計(jì)中主要使用芯片上集成的8051處理器,、ADC模塊及LCD驅(qū)動模塊來實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì),。

　Cypress半導(dǎo)體公司推出的可編程片上系統(tǒng)PSoC（Programmable System on Chip），集微控制器,、可編程數(shù)字陣列和可編程模擬陣列為一體,，實(shí)現(xiàn)“在系統(tǒng)可編程”，既滿足了一般電子系統(tǒng)的資源要求,，又順應(yīng)了現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)方法的發(fā)展方向，非常適合用于模數(shù)混和的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)[2-3],。新一代產(chǎn)品PSoC3分別包含8位8051微處理器,、32位ARMCortex-M3微處理器。
2 軟件設(shè)計(jì)
2.1 開發(fā)環(huán)境PSoC Creator簡介
　PSoC Creator是一個功能齊全的圖形化軟硬件設(shè)計(jì)及編程環(huán)境,，帶有創(chuàng)新性的圖形設(shè)計(jì)界面,，可以對PSoC3芯片進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試,、工程的編譯和下載,。
　圖形化的設(shè)計(jì)入口簡化了配置一個特殊元件的任務(wù)。設(shè)計(jì)者可以從元件庫內(nèi)選擇所需要的功能,，并將其放置在設(shè)計(jì)中,。所有的參數(shù)化元件都有一個編輯器對話框，允許設(shè)計(jì)者根據(jù)需要對功能進(jìn)行裁減。
PSoC Creator軟件平臺自動配置時鐘和布線I/O到所選擇的引腳,，并且為給定的應(yīng)用程序接口函數(shù)API對硬件進(jìn)行控制,。在開發(fā)的任意階段，能自由地修改硬件配置,，甚至是目標(biāo)處理器,，也可修改C編譯器和進(jìn)行性能評估。
　PSoC Creator軟件平臺的特點(diǎn)主要有：集成了原理圖捕獲功能用于設(shè)備配置,；提供了豐富的元件IP核資源,；集成了源代碼編輯器；內(nèi)置調(diào)試器,；支持自定義元件創(chuàng)建（設(shè)計(jì)重用）功能,；PSoC 3編譯器——Keil CA51（無代碼大小限制）；PSoC 5編譯器——CodeSourcery TM的Sourcery TM Lite版[4],。
　圖2為在PSoC Creator下實(shí)現(xiàn)的數(shù)字電壓表程序功能圖,。在本設(shè)計(jì)中包含INPUT、ADC_Delsig及CharacterLCD三個模塊,，INPUT用來將外部電壓信號輸入到ADC_Delsig,，ADC_Delsig將范圍為（0~Vdda）V的電壓轉(zhuǎn)換成12位的二進(jìn)制數(shù)字量，通過線性化處理可以得到相應(yīng)的電壓值,，并通過CharacterLCD驅(qū)動模塊連接外部的LCD顯示屏,，將數(shù)字量和模擬量都顯示出來。

　圖3為INPUT參數(shù)配置圖,。在這個對話框中,，設(shè)置Type為“Analog”，因?yàn)樵谶@個設(shè)計(jì)中,，要求從外部輸入模擬電壓信號,，所以采用模擬輸入模式。

2.3 程序流程圖設(shè)計(jì)
圖7為數(shù)字電壓表總體程序流程圖設(shè)計(jì),。在PSoC Creator開發(fā)環(huán)境支持下,，編譯器自動生成了固件元件的C語言源代碼。但是,，中斷子程序和main子程序僅提供了程序框架,，子程序內(nèi)容需要開發(fā)者根據(jù)固件元件原理圖所要完成的任務(wù)來編寫。在工作空間瀏覽區(qū)找到元件的源程序,，打開后在編輯區(qū)找到中斷子程序框架,，在里面嵌入應(yīng)用的源代碼即可。在main主函數(shù)中需要對使用的元件進(jìn)行初始化和啟動（有的元件不需要）,，根據(jù)應(yīng)用程序流程調(diào)用元件的子程序和函數(shù),。數(shù)字電壓表的程序見下所示：

#include<device.h>
#include"stdio.h"
#include"math.h"
void main（）
{   uint32 result；
    uint32 value；
    char displayStr[15]={′0′},；ADC_DelSig_1_Start（）,；
   ADC_DelSig_1_StartConvert（）；
   LCD_Char_1_Start（）,；
   LCD_Char_1_Position（0u,，0u）；
    LCD_Char_1_PrintString（"ADC Output："）,；
    LCD_Char_1_Position（1u,，0u）；
    LCD_Char_1_PrintString（"voltage："）,；
for（,；；）
    {ADC_DelSig_1_IsEndConversion（ADC_DelSig_1_WAIT_FOR_RESULT）,；result=ADC_DelSig_1_GetResult16（）,；
value=result*3300/4096.0；
if（（value<0）||（value>3400））value=0,；
LCD_Char_1_Position（0,，strlen（"ADC Output："））；
LCD_Char_1_PrintInt16（ADC_DelSig_1_GetResult16（））,；
sprintf（displayStr,，"%7ldmV"，value）,；
LCD_Char_1_Position（1,，7）；
LCD_Char_1_PrintString（displayStr）,；       }
}
    利用PSoC強(qiáng)大的圖形化集成開發(fā)環(huán)境Creator提供的固件元件實(shí)現(xiàn)數(shù)字電壓表的設(shè)計(jì),，通過簡單的軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)硬件電路是一種值得重視和推廣的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法。
參考文獻(xiàn)
[1] 徐毅,，趙龍,，王海峰.基于單片機(jī)的新型數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)[J].河南科技，2010（11）：44-45.
[2] 葉朝輝,，華成英.可編程片上系統(tǒng)（PSoC）原理及實(shí)訓(xùn)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.
[3] 王瑩,，李健.PSoC3和PSoC5：可編程嵌入式SoC的新時代[J].電子產(chǎn)品世界,，2009（10）：7-9.
[4] Cypress發(fā)布PSoC Creator 集成開發(fā)環(huán)境.http：//www.mcuol.com/News/214/33438.htm[OL].

原創(chuàng)聲明：此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng)，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。

相關(guān)內(nèi)容