平时作业1(低功耗与CCP)

1、最新资料推荐低功耗与 CCP 模块1. 从软件和硬件两个方面简述单片机系统抗干扰的措施，以及降低单片机系统功耗的措施。内容小四，文字宋体，字母Times New Roman2. 选用 dsPIC30F2012 单片机的 CCP 模块设计频率计， 频率测量范围 0.1HZ 至10KHz ，写出设计方案。内容小四，文字宋体，字母Times New Roman1最新资料推荐1、 从软件和硬件两个方面简述单片机系统抗干扰的措施，以及降低单片机系统功耗的措施。硬件：1.1 选择合理元器件在满足系统性能要求的前提下，尽量选择低频率的单片机。选择外部低频率的单片机可以降低噪声和提高系统抗干扰能力。对于其它器

2、件，尽量选择集成度高、温漂小、抗干扰能力强、功耗低的器件。1.2 采用良好的接地系统单片机系统既有模拟电路，又有数字电路，因此模拟地和数字地要分开。高频电路应就近多点接地。 低频电路应一点接地。 交流地与信号地不能共地。 当A/ D 转换器的模拟信号较弱时，可采用三线采样双层屏蔽浮地技术，提高抗共模干扰的能力。1.3 电磁场干扰对策以铜或铝等导电性能好的金属材料制作封闭的金属盒，以破坏电场的干扰途径，且具有静电屏蔽功能，金属盒接大地，还可以破坏磁场干扰途径，兼有电磁屏蔽功能。1.4 通道干扰采用隔离技术对数字信号的隔离采用光电藕合器。采用这种方法时，信号的传递是通过光一电信号传递的， 没有直接

3、的电信号连接， 因此隔离了干扰传播途径。 这种方法隔离不断辐射和感应干扰，在具体设计时应在A/ D 后和 D/ A 前加光电藕合器。对模拟信号隔离常采用隔离放大器。采用隔离放大器的变压器将信号磁藕合，隔离了通路的线路连接，从而切断了干扰源。也可以采用压频转换器(VFC) 把模拟信号转换成数字信号， 在通过光电藕合器隔离， 光电藕合器的输出信号再由频压转换器 (FVC) 转换成模拟信号。1.5 使用硬件看门狗看门狗电路 (WD7) 其作用是监测单片机的运行，一旦发生死机，就发出复位信号，恢复程序的正常运行.WI71 电路是一个独立的计时器，单片机在正常运行2最新资料推荐中会不断发出清零信号给WI

4、71 ，清 WI71 计时器，使 WI71 无法产生复位信号。如果发生死机，则WI71 计时器无法接收清零信号，计时器计满产生溢出信号使单片机复位，恢复程序的正常运行。软件：1.6 数字滤波通常采用的方法有 :算术平均滤波法， 中值滤波法，去极值平均滤波法， 滑动平均滤波法，加权滑动平均滤波法，莱特准则法，程序判别法等。1.7 掉电保护电网瞬间断电或电压突然下降将使单片机系统陷入混乱状态， 电网电压恢复正常后，单片机系统难以恢复正常。 对付这类事故的有效方法就是掉申保护掉申信号由硬件申路检测。 并加到单片机的外部中断输入端。 软件中断将掉电中断规定为高级中断， 使系统及时对掉电作出反映。 在掉

5、电中断子程序中， 首先进行现场保护，保存当时重要的状态参数，当电源恢复正常时， CPU 重新复位，恢复现场，继续未完成的工作。1.8 指令冗余当 CPU 受到干扰后，程序弹飞到某一单字节指令上时便自动纳入正轨，当程序弹飞到某一双字节或三字节指令上时，往往将一些操作数当作指令码来执行，引起混乱，从而继续出错。因此，我们应多采用单字节指令，并在双字节或三字节指令后插入两条 NOP 指令，保护其指令不被拆散。当程序弹飞到某一双字节或三字节指令上时， 被完整执行， 使程序走上正轨。 对程序流向起决定作用的指令 (如 RET , RETl , I C I .I . , JZ , JC , JNC)和某些

6、对系统工作起重要作用的指令 (如 SETB ,EA 等)的后而，可重复写上述这些指令，以确保这些指令的正确执行。降频降耗法和降压降耗法要减小 CMOS 电路的总功耗 P,必须设法减小静态功耗 PD 和动态功耗 PA。降低工作电压和工作频率可显著降低功耗 ,分别称之为“降压降耗法”和“降频降耗法”,这是降低功耗的 2 个基本途径。 从 PD 和 PA 的表达式可以看出 ,降频降耗法可降低动态功耗 PA,而降压法不但可减小动态功耗 PA,而且可降低静态功耗PD,显著降低总功耗。 降频降耗法是系统在工作过程中 ,根据需求适时地调节整个系统或其中某些部件的工作频率 ,在不影响系统性能的情况下 ,降低其

7、功率消耗。3最新资料推荐在数字领域中 ,频率改变较容易实现 ,按倍数变化更加容易。降压降耗法是系统在工作过程中 ,根据需求适时地调节整个系统或其中某些部件的工作电压。这里调节工作电压是指调节电压连续变化 ,是系统在工作过程中根据工作状态及负载情况 ,能连续自动地调节系统的工作电压 ,从而达到节约能源 ,降低功耗的目的。 对于工作电压的改变 ,需要数字电路与模拟电路混合控制。现在一般可控制为2 个值变化 ,即在某一电压下器件工作和关断电源(电压为 0),使该器件不工作。2、选用 dsPIC30F2012 单片机的CCP 模块设计频率计，频率测量范围0.1HZ至 10KHz ，写出设计方案。设计方案：由 T=1/f, 算得 T1 =10s, T20.1ms 。有题我们可以看出频率范围较大，周期较长。我们设 CCP捕捉信号的上升沿，时钟周期为 1 s 。16 位 dsPIC 的总时长约为 65 毫秒，故在测量低频信号时，时钟信号会溢出。所以在测量低频信号时， 我们还需要记录