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設計製作數字信號時序分析裝置

發布時間:2021-11-26 14:50:17

⑴ 邏輯分析儀與示波器的差別在哪裡

邏輯分析儀為了測試數字信號的邏輯狀態的,需要設置每個測試端子的電平規范。當被測端發生電平變化時,配合觸發設置,通過邏輯分析儀可以記錄下來相關的若干個測試端子的邏輯狀態和信號時序。
示波器可以理解為一個信號採集裝置,現在的示波器很多都是通過高速ADC完成信號數字化,配合觸發信號進行捕獲和相關的後處理後,將被測信號以時域或者頻域(FFT)的圖像形式呈現出來,還可以輔以一些信號參數的快速測量。

⑵ 抖動的定義是什麼

抖動 英文叫做dithering. 抖動的定義是「數字信號的各個有效瞬時對其當時的理想位置的短期性偏離」,這意味著抖動是不希望有的數字信號的相位調制。相位偏離的頻率稱為抖動頻率,與抖動有密切關系的第二個參數稱為漂移,把它定義為「數字信號的各個有效瞬間相對其當時的理想位置的長期偏離」。到目前為止,在抖動和漂移之間的界限還沒有明確的定義,通常具有頻率低於1Hz至10Hz相位變化部分稱為漂移。由於信號再生點把差錯引入到數字比特流中以及在含有緩沖存儲器的數字設備中的數字溢出或取空,可以把滑動引入到數字信號中,因此抖動可以降低數字電路的傳輸性能。抖動分系統性抖動和隨機性抖動,系統性抖動是由於信號再生裝置中定時恢復電路調整不當,或者碼間干擾以及由於電纜均衡有缺陷而產生幅度到相位變換而引起的,系統性抖動與碼型相關;隨機抖動來源於內部干擾信號,如中繼器的雜訊、串話或反射,隨機抖動與傳輸碼型無關,在大部分現有低速數字系統中系統性抖動是主要的,在一個多接力段系統中,對所有數字波道都應該確定無輸入抖動時輸出抖動的累計平方根值和總的抖動轉移函數。最大容許輸入抖動通常與無線段的數目無關,因此應該分別測量所有數字波道中的每接力段的最大容許輸入抖動。 1、無輸入抖動時輸出抖動,這種抖動是在各系列介面的網路輸出抖動和各個數字設備產生的固定抖動,測量結果可以用指定頻率范圍內的抖動的峰—峰值來表示。 2、容許的最大輸入抖動,這種容許輸入抖動也稱輸入口的抖動容限,當把正弦抖動幅度加到設備輸入口的時鍾上時;產生的差錯性能劣化,用此來定義抖動容限。抖動容限是所加抖動的幅度和頻率的函數,它可以用比特差錯率(RBER)惡化或開始發生差錯時所對應的最大輸入抖動數值來表示。 3、抖動轉移函數,當抖動出現在設備的數字輸入口時,這些抖動會轉移到對應的數字輸出口,抖動轉移特性是在被測系統輸入端按規定碼型加有一定量的抖動數字信號時測得的輸出抖動量與輸入抖動量之比: G=20log(Jout/Jin)dB 它表徵當被測系統受有抖動的輸入信號驅動時,由被測系統所引起的抖動幅度的變化。 抖動:發生隨機變化。 在計算機操作系統的虛擬存儲管理中,抖動是指剛被調出的頁又立即被調入所形成的頻繁調入調出的現象。 抖動的分類 抖動有兩種主要類型:確定性抖動和隨機性抖動。 確定性抖動是由可識別的干擾信號造成的,這種抖動通常幅度有限,具備特定的(而非隨機的)產生原因,而且不能進行統計分析。 隨機抖動是指由較難預測的因素導致的時序變化。例如,能夠影響半導體晶體材料遷移率的溫度因素,就可能造成載子流的隨機變化。另外,半導體加工工藝的變化,例如摻雜密度不均,也可能造成抖動。 抖動的描述方法 可以通過許多基本測量指標確定抖動的特點,基本的抖動參數包括: 1)周期抖動(period jitter) 測量實時波形中每個時鍾和數據的周期的寬度。這是最早最直接的一種測量抖動的方式。這一指標說明了時鍾信號每個周期的變化。 2)周期間抖動(cycle-cycle jitter) 測量任意兩個相鄰時鍾或數據的周期寬度的變動有多大,通過對周期抖動應用一階差分運算,可以得到周期間抖動。這個指標在分析瑣相環性質的時候具有明顯的意義。 3)時間間隔誤差(timer interval error,TIE) 測量時鍾或數據的每個活動邊沿與其理想位置有多大偏差,它使用參考時鍾或時鍾恢復提供理想的邊沿。TIE在通信系統中特別重要,因為他說明了周期抖動在各個時期的累計效應。 抖動的頻域表示——相位雜訊 相位雜訊是對信號時序變化的另一種測量方式,其時間抖動(jitter)在頻率域中的顯示。圖2用一個振盪器信號來解釋相位雜訊。 如果沒有相位雜訊,那麼振盪器的整個功率都應集中在頻率f=fo處。但相位雜訊的出現將振盪器的一部分功率擴展到相鄰的頻率中去,產生了邊帶(sideband)。從圖2中可以看出,在離中心頻率一定合理距離的偏移頻率處,邊帶功率滾降到1/fm,fm是該頻率偏離中心頻率的差值。 相位雜訊通常定義為在某一給定偏移頻率處的dBc/Hz值,其中,dBc是以dB為單位的該頻率處功率與總功率的比值。一個振盪器在某一偏移頻率處的相位雜訊定義為在該頻率處1Hz帶寬內的信號功率與信號的總功率比值。

⑶ 什麼是嵌入式邏輯分析儀試簡述其特徵

專門分析數字信號方面的一種儀器,類似示波器,都是可以看波形,但是示波器是看模擬信號,邏輯分析儀是看數字信號顯示的是方波,而邏輯分析儀還可以把波形的數據解碼出來。

⑷ 誰知道ds18b20

DS18B20數字溫度感測器接線方便,封裝成後可應用於多種場合,如管道式,螺紋式,磁鐵吸附式,不銹鋼封裝式,型號多種多樣,有LTM8877,LTM8874等等。主要根據應用場合的不同而改變其外觀。封裝後的DS18B20可用於電纜溝測溫,高爐水循環測溫,鍋爐測溫,機房測溫,農業大棚測溫,潔凈室測溫,彈葯庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰,體積小,使用方便,封裝形式多樣,適用於各種狹小空間設備數字測溫和控制領域。 1: 技術性能描述 ①、 獨特的單線介面方式,DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B20的雙向通訊。 ② 、測溫范圍 -55℃~+125℃,固有測溫解析度0.5℃。 ③、支持多點組網功能,多個DS18B20可以並聯在唯一的三線上,最多隻能並聯8個,實現多點測溫,如果數量過多,會使供電電源電壓過低,從而造成信號傳輸的不穩定。 ④、工作電源: 3~5V/DC ⑤ 、在使用中不需要任何外圍元件 ⑥、 測量結果以9~12位數字量方式串列傳送 ⑦ 、不銹鋼保護管直徑 Φ6 ⑧ 、適用於DN15~25, DN40~DN250各種介質工業管道和狹小空間設備測溫 ⑨、 標准安裝螺紋 M10X1, M12X1.5, G1/2」任選 ⑩ 、PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線,便於與其它電器設備連接。
編輯本段應用范圍
2.1 該產品適用於冷凍庫,糧倉,儲罐,電訊機房,電力機房,電纜線槽等測溫和控制領域 2.2 軸瓦,缸體,紡機,空調,等狹小空間工業設備測溫和控制。 2.3 汽車空調、冰箱、冷櫃、以及中低溫乾燥箱等。 2.4 供熱/製冷管道熱量計量,中央空調分戶熱能計量和工業領域測溫和控制
編輯本段產品型號與規格
型 號 測溫范圍 安裝螺紋 電纜長度 適用管道 TS-18B20 -55~125 無 1.5 m TS-18B20A -55~125 M10X1 1.5m DN15~25 TS-18B20B -55~125 1/2」G 接線盒 DN40~ 60
編輯本段接線說明
特點 獨特的一線介面,只需要一條口線通信 多點能力,簡化了分布式溫度感測應用 無需外部元件 可用數據匯流排供電,電壓范圍為3.0 V至5.5 V 無需備用電源 測量溫度范圍為-55 ° C至+125 ℃ 。華氏相當於是-67 ° F到257華氏度 -10 ° C至+85 ° C范圍內精度為±0.5 ° C 溫度感測器可編程的解析度為9~12位 溫度轉換為12位數字格式最大值為750毫秒 用戶可定義的非易失性溫度報警設置 應用范圍包括恆溫控制,工業系統,消費電子產品溫度計,或任何熱敏感系統 描述該DS18B20的數字溫度計提供9至12位(可編程設備溫度讀數。信息被發送到/從DS18B20 通過1線介面,所以中央微處理器與DS18B20隻有一個一條口線連接。為讀寫以及溫度轉換可以從數據線本身獲得能量,不需要外接電源。 因為每一個DS18B20的包含一個獨特的序號,多個ds18b20s可以同時存在於一條匯流排。這使得溫度感測器放置在許多不同的地方。它的用途很多,包括空調環境控制,感測建築物內溫設備或機器,並進行過程監測和控制。 8引腳封裝 TO-92封裝 用途 描述 5 1 接地 接地 4 2 數字 信號輸入輸出,一線輸出:源極開路 3 3 電源 可選電源管腳。見"寄生功率"一節細節方面。電源必須接地,為行動中,寄生蟲功率模式。 不在本表中所有管腳不須接線 。 概況框圖圖1顯示的主要組成部分DS18B20的。DS18B20內部結構主要由四部分組成:64位光刻ROM、溫度感測器、非揮發的溫度報警觸發器TH和TL、配置寄存器。該裝置信號線高的時候,內部電容器 儲存能量通由1線通信線路給片子供電,而且在低電平期間為片子供電直至下一個高電平的到來重新充電。 DS18B20的電源也可以從外部3V-5 .5V的電壓得到。 DS18B20採用一線通信介面。因為一線通信介面,必須在先完成ROM設定,否則記憶和控制功能將無法使用。主要首先提供以下功能命令之一: 1 )讀ROM, 2 )ROM匹配, 3 )搜索ROM, 4 )跳過ROM, 5 )報警檢查。這些指令操作作用在沒有一個器件的64位光刻ROM序列號,可以在掛在一線上多個器件選定某一個器件,同時,匯流排也可以知道匯流排上掛有有多少,什麼樣的設備。 若指令成功地使DS18B20完成溫度測量,數據存儲在DS18B20的存儲器。一個控制功能指揮指示DS18B20的演出測溫。測量結果將被放置在DS18B20內存中,並可以讓閱讀發出記憶功能的指揮,閱讀內容的片上存儲器。溫度報警觸發器TH和TL都有一位元組EEPROM 的數據。如果DS18B20不使用報警檢查指令,這些寄存器可作為一般的用戶記憶用途。在片上還載有配置位元組以理想的解決溫度數字轉換。寫TH,TL指令以及配置位元組利用一個記憶功能的指令完成。通過緩存器讀寄存器。所有數據的讀,寫都是從最低位開始。 DS18B20有4個主要的數據部件: (1)光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的,它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是:開始8位(28H)是產品類型標號,接著的48位是該DS18B20自身的序列號,最後8位是前面56位的循環冗餘校驗碼(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同,這樣就可以實現一根匯流排上掛接多個DS18B20的目的。 (2) DS18B20中的溫度感測器可完成對溫度的測量,以12位轉化為例:用16位符號擴展的二進制補碼讀數形式提供,以0.0625℃/LSB形式表達,其中S為符號位。 表1 DS18B20溫度值格式表 4.3.1 DS18B20的管腳排列如圖4.4所示。 圖4.4DS18B20的管腳排列如圖 DS18B20內部結構主要由四部分組成:64位光刻ROM,溫度感測器,溫度報警觸發器TH和TL,配置寄存器。DS18B20內部結構圖如圖4.5所示。 圖4.5 DS18B20內部結構圖 4.3.2存儲器 DS18B20的存儲器包括高速暫存器RAM和可電擦除RAM,可電擦除RAM又包括溫度觸發器TH和TL,以及一個配置寄存器。存儲器能完整的確定一線埠的通訊,數字開始用寫寄存器的命令寫進寄存器,接著也可以用讀寄存器的命令來確認這些數字。當確認以後就可以用復制寄存器的命令來將這些數字轉移到可電擦除RAM中。當修改過寄存器中的數時,這個過程能確保數字的完整性。 高速暫存器RAM是由8個位元組的存儲器組成;第一和第二個位元組是溫度的顯示位。第三和第四個位元組是復制TH和TL,同時第三和第四個位元組的數字可以更新;第五個位元組是復制配置寄存器,同時第五個位元組的數字可以更新;六、七、八三個位元組是計算機自身使用。用讀寄存器的命令能讀出第九個位元組,這個位元組是對前面的八個位元組進行校驗。存儲器的結構圖如圖4.6所示。 圖4.6 存儲器的結構圖 4.3.3 64-位光刻ROM 64位光刻ROM的前8位是DS18B20的自身代碼,接下來的48位為連續的數字代碼,最後的8位是對前56位的CRC校驗。64-位的光刻ROM又包括5個ROM的功能命令:讀ROM,匹配ROM,跳躍ROM,查找ROM和報警查找。64-位光刻ROM的結構圖如圖4.7所示。 圖4.7位64-位光刻ROM的結構圖 4.3.4 DS18B20外部電源的連接方式 DS18B20可以使用外部電源VDD,也可以使用內部的寄生電源。當VDD埠接3.0V—5.5V的電壓時是使用外部電源;當VDD埠接地時使用了內部的寄生電源。無論是內部寄生電源還是外部供電,I/O口線要接5KΩ左右的上拉電阻。 連接圖如圖4.8、圖4.9所示。 圖4.8 使用寄生電源的連接圖 圖4.9外接電源的連接圖 4.3.4 DS18B20溫度處理過程 4.3.4.1配置寄存器 配置寄存器是配置不同的位數來確定溫度和數字的轉化。配置寄存器的結構圖如圖4.10所示。 圖4.10 配置寄存器的結構圖 由圖4.9可以知道R1,R0是溫度的決定位,由R1,R0的不同組合可以配置為9位,10位,11位,12位的溫度顯示。這樣就可以知道不同的溫度轉化位所對應的轉化時間,四種配置的解析度分別為0.5℃,0.25℃,0.125℃和0.0625℃,出廠時以配置為12位。溫度的決定配置圖如圖8所示。 圖4.11 溫度的決定配置圖 4.3.4.2 溫度的讀取 DS18B20在出廠時以配置為12位,讀取溫度時共讀取16位,所以把後11位的2進制轉化為10進制後在乘以0.0625便為所測的溫度,還需要判斷正負。前5個數字為符號位,當前5位為1時,讀取的溫度為負數;當前5位為0時,讀取的溫度為正數。16位數字擺放是從低位到高位,溫度的關系圖如圖4.12所示。 圖4.12為溫度的關系圖 4.3.4.3.DS18B20控制方法 DS18B20有六條控制命令,如表4.1所示: 表4.1 為DS18B20有六條控制命令 指 令 約定代碼 操 作 說 明 溫度轉換 44H 啟動DS18B20進行溫度轉換 讀暫存器 BEH 讀暫存器9位二進制數字 寫暫存器 4EH 將數據寫入暫存器的TH、TL位元組 復制暫存器 48H 把暫存器的TH、TL位元組寫到E2RAM中 重新調E2RAM B8H 把E2RAM中的TH、TL位元組寫到暫存器TH、TL位元組 讀電源供電方式 B4H 啟動DS18B20發送電源供電方式的信號給主CPU 4.3.4.4 DS18B20的初始化 (1) 先將數據線置高電平「1」。 (2) 延時(該時間要求的不是很嚴格,但是盡可能的短一點) (3) 數據線拉到低電平「0」。 (4) 延時750微秒(該時間的時間范圍可以從480到960微秒)。 (5) 數據線拉到高電平「1」。 (6) 延時等待(如果初始化成功則在15到60毫秒時間之內產生一個由DS18B20所返回的低電平「0」。據該狀態可以來確定它的存在,但是應注意不能無限的進行等待,不然會使程序進入死循環,所以要進行超時控制)。 (7) 若CPU讀到了數據線上的低電平「0」後,還要做延時,其延時的時間從發出的高電平算起(第(5)步的時間算起)最少要480微秒。 (8) 將數據線再次拉高到高電平「1」後結束。 其時序如圖4.13所示: 圖4.13 初始化時序圖 4.3.4.5 DS18B20的寫操作 (1) 數據線先置低電平「0」。 (2) 延時確定的時間為15微秒。 (3) 按從低位到高位的順序發送位元組(一次只發送一位)。 (4) 延時時間為45微秒。 (5) 將數據線拉到高電平。 (6) 重復上(1)到(6)的操作直到所有的位元組全部發送完為止。 (7) 最後將數據線拉高。 DS18B20的寫操作時序圖如圖4.14所示。 圖4.14 DS18B20的寫操作時序圖 4.3.4.6 DS18B20的讀操作 (1)將數據線拉高「1」。 (2)延時2微秒。 (3)將數據線拉低「0」。 (4)延時3微秒。 (5)將數據線拉高「1」。 (6)延時5微秒。 (7)讀數據線的狀態得到1個狀態位,並進行數據處理。 (8)延時60微秒。 DS18B20的讀操作時序圖如圖4.15所示。 圖1.15 DS18B20的讀操作圖 數字溫度感測器DS18B20介紹
1、DS18B20的主要特性 1.1、適應電壓范圍更寬,電壓范圍:3.0~5.5V,在寄生電源方式下可由數 據線供電 1.2、獨特的單線介面方式,DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現微處理器與DS18B20的雙向通訊 1.3、 DS18B20支持多點組網功能,多個DS18B20可以並聯在唯一的三線上,實現組網多點測溫 1.4、DS18B20在使用中不需要任何外圍元件,全部 感測元件及轉換電路集成在形如一隻三極體的集成電路內 1.5、溫范圍-55℃~+125℃,在-10~+85℃時精度為±0.5℃ 1.6、可編程 的解析度為9~12位,對應的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,可實現高精度測溫 1.7、在9位解析度時最多在 93.75ms內把溫度轉換為數字,12位解析度時最多在750ms內把溫度值轉換為數字,速度更快 1.8、測量結果直接輸出數字溫度信號,以"一 線匯流排"串列傳送給CPU,同時可傳送CRC校驗碼,具有極強的抗干擾糾錯能力 1.9、負壓特性:電源極性接反時,晶元不會因發熱而燒毀, 但不能正常工作。 2、DS18B20的外形和內部結構DS18B20內部結構主要由四部分組成:64位光刻ROM 、溫度感測器、非揮發的溫度報警觸發器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的外形及管腳排列如下圖1: DS18B20引腳定義: (1)DQ為數字信號輸入/輸出端; (2)GND為電源地; (3)VDD為外接供電電源輸入端(在寄生電源接線方式時接地)。
圖2: DS18B20內部結構圖 3、DS18B20工作原理 DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同,只是得到的溫度值的位數因解析度不同而不同,且溫度轉換時的延時時間由2s 減為750ms。 DS18B20測溫原理如圖3所示。圖中低溫度系數晶振的振盪頻率受溫度影響很小,用於產生固定頻率的脈沖信號送給計數器1。高溫度系數晶振 隨溫度變化其振盪率明顯改變,所產生的信號作為計數器2的脈沖輸入。計數器1和溫度寄存器被預置在-55℃所對應的一個基數值。計數器1對 低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行減法計數,當計數器1的預置值減到0時,溫度寄存器的值將加1,計數器1的預置將重新被裝入,計數器1重 新開始對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行計數,如此循環直到計數器2計數到0時,停止溫度寄存器值的累加,此時溫度寄存器中的數值即 為所測溫度。圖3中的斜率累加器用於補償和修正測溫過程中的非線性,其輸出用於修正計數器1的預置值。 圖3:DS18B20測溫原理框圖
DS18B20有4個主要的數據部件: (1)光刻ROM中的64位序列號是出廠前被光刻好的,它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是:開始8位 (28H)是產品類型標號,接著的48位是該DS18B20自身的序列號,最後8位是前面56位的循環冗餘校驗碼(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用 是使每一個DS18B20都各不相同,這樣就可以實現一根匯流排上掛接多個DS18B20的目的。 (2)DS18B20中的溫度感測器可完成對溫度的測量,以12位轉化為例:用16位符號擴展的二進制補碼讀數形式提供,以 0.0625℃/LSB形式表達,其中S為符號位。
表1: DS18B20溫度值格式表 這是12位轉化後得到的12位數據,存儲在18B20的兩個8比特的RAM中,二進制中的前面5位是符號位,如果測得的溫度大於0, 這5位為0,只要將測到的數值乘於0.0625即可得到實際溫度;如果溫度小於0,這5位為1,測到的數值需要取反加1再乘於0.0625即可得到實際 溫度。 例如+125℃的數字輸出為07D0H,+25.0625℃的數字輸出為0191H,-25.0625℃的數字輸出為FE6FH,-55℃的數字輸出為FC90H 。 表2: DS18B20溫度數據表
(3)DS18B20溫度感測器的存儲器 DS18B20溫度感測器的內部存儲器包括一個高速暫存RAM和一個非易失性的可電擦除的EEPRAM,後者存放高溫度和低溫度觸發器 TH、TL和結構寄存器。 (4)配置寄存器 該位元組各位的意義如下: 表3:配置寄存器結構 TM R1 R0 1 1 1 1 1
低五位一直都是"1",TM是測試模式位,用於設置DS18B20在工作模式還是在測試模式。在DS18B20出廠時該位被設置為0,用 戶不要去改動。R1和R0用來設置解析度,如下表所示:(DS18B20出廠時被設置為12位) 表4:溫度解析度設置表 R1 R0 解析度 溫度最大轉換時間
0 0 9位
93.75ms
0 1 10位
187.5ms
1 0 11位
375ms
1 1 12位
750ms
4、高速暫存存儲器 高速暫存存儲器由9個位元組組成,其分配如表5所示。當溫度轉換命令發布後,經轉換所得的溫度值以二位元組補碼形式存放在 高速暫存存儲器的第0和第1個位元組。單片機可通過單線介面讀到該數據,讀取時低位在前,高位在後,數據格式如表1所示。對應的溫度計算: 當符號位S=0時,直接將二進制位轉換為十進制;當S=1時,先將補碼變為原碼,再計算十進制值。表 2是對應的一部分溫度值。第九個位元組是 冗餘檢驗位元組。 表5:DS18B20暫存寄存器分布
寄存器內容 位元組地址
溫度值低位 (LS Byte) 0
溫度值高位 (MS Byte) 1
高溫限值(TH) 2
低溫限值(TL) 3
配置寄存器 4
保留 5
保留 6
保留 7
CRC校驗值 8
根據DS18B20的通訊協議,主機(單片機)控制DS18B20完成溫度轉換必須經過三個步驟:每一次讀寫之前都要對DS18B20進行 復位操作,復位成功後發送一條ROM指令,最後發送RAM指令,這樣才能對DS18B20進行預定的操作。復位要求主CPU將數據線下拉500微秒,然後 釋放,當DS18B20收到信號後等待16~60微秒左右,後發出60~240微秒的存在低脈沖,主CPU收到此信號表示復位成功。 表6:ROM指令表 指 令 約定代碼 功 能
讀ROM 33H 讀DS1820溫度感測器ROM中的編碼(即64位地址)

符合 ROM 55H 發出此命令之後,接著發出 64 位 ROM 編碼,訪問單匯流排上與該編碼相對應的 DS1820 使之作出響應,為下一步對該 DS1820 的讀寫作準備。

搜索 ROM 0FOH 用於確定掛接在同一匯流排上 DS1820 的個數和識別 64 位 ROM 地址。為操作各器件作好准備。

跳過 ROM 0CCH
忽略 64 位 ROM 地址,直接向 DS1820 發溫度變換命令。適用於單片工作。

告警搜索命令 0ECH
執行後只有溫度超過設定值上限或下限的片子才做出響應。
表6:RAM指令表 指 令 約定代碼 功 能
溫度變換 44H 啟動DS1820進行溫度轉換,12位轉換時最長為750ms(9位為93.75ms)。結果存入內部9位元組RAM中。

讀暫存器
0BEH 讀內部RAM中9位元組的內容

寫暫存器
4EH 發出向內部RAM的3、4位元組寫上、下限溫度數據命令,緊跟該命令之後,是傳送兩位元組的數據。

復制暫存器
48H
將RAM中第3 、4位元組的內容復制到EEPROM中。

重調 EEPROM
0B8H
將EEPROM中內容恢復到RAM中的第3 、4位元組。
讀供電方式 0B4H
讀DS1820的供電模式。寄生供電時DS1820發送「 0 」,外接電源供電 DS1820發送「 1 」。
5、DS18B20的應用電路DS18B20測溫系統具有測溫系統簡單、測溫精度高、連接方便、佔用口線少等優點。下面就是DS18B20幾個不同應用方式下的 測溫電路圖: 5.1、DS18B20寄生電源供電方式電路圖如下面圖4所示,在寄生電源供電方式下,DS18B20從單線信號線上汲取能量:在信號線DQ處於高電平期間把能量儲存在內部 電容里,在信號線處於低電平期間消耗電容上的電能工作,直到高電平到來再給寄生電源(電容)充電。 獨特的寄生電源方式有三個好處: 1)進行遠距離測溫時,無需本地電源 2)可以在沒有常規電源的條件下讀取ROM 3)電路更加簡潔,僅用一根I/O口實現測溫 要想使DS18B20進行精確的溫度轉換,I/O線必須保證在溫度轉換期間提供足夠的能量,由 於每個DS18B20在溫度轉換期間工作電流達到1mA,當幾個溫度感測器掛在同一根I/O線上進行多點測溫時,只靠4.7K上拉電阻就無法提供足夠的 能量,會造成無法轉換溫度或溫度誤差極大。 因此,圖4電路只適應於單一溫度感測器測溫情況下使用,不適宜採用電池供電系統中。並 且工作電源VCC必須保證在5V,當電源電壓下降時,寄生電源能夠汲取的能量也降低,會使溫度誤差變大。 圖4
圖4 5.2、DS18B20寄生電源強上拉供電方式電路圖改進的寄生電源供電方式如下面圖5所示,為了使DS18B20在動態轉換周期中獲得足夠的電流供應,當進行溫度轉換或拷貝到 E2存儲器操作時,用MOSFET把I/O線直接拉到VCC就可提供足夠的電流,在發出任何涉及到拷貝到E2存儲器或啟動溫度轉換的指令後,必須在最 多10μS內把I/O線轉換到強上拉狀態。在強上拉方式下可以解決電流供應不走的問題,因此也適合於多點測溫應用,缺 點就是要多佔用一根I/O口線進行強上拉切換。 圖5
圖5 注意:在圖4和圖5寄生電源供電方式中,DS18B20的VDD引腳必須接地 5.3、DS18B20的外部電源供電方式在外部電源供電方式下,DS18B20工作電源由VDD引腳接入,此時I/O線不需要強上拉,不存在電源電流不足的問題,可以保證 轉換精度,同時在匯流排上理論可以掛接任意多個DS18B20感測器,組成多點測溫系統。注意:在外部供電的方式下,DS18B20的GND引腳不能懸空 ,否則不能轉換溫度,讀取的溫度總是85℃。 圖6:外部供電方式單點測溫電路 圖6
. . . . . 圖7:外部供電方式的多點測溫電路圖 圖7
外部電源供電方式是DS18B20最佳的工作方式,工作穩定可靠,抗干擾能力強,而且電路也比較簡單,可以開發出穩定可靠的多點溫度 監控系統。站長推薦大家在開發中使用外部電源供電方式,畢竟比寄生電源方式只多接一根VCC引線。在外接電源方式下, 可以充分發揮DS18B20寬電源電壓范圍的優點,即使電源電壓VCC降到3V時,依然能夠保證溫度量精度。 6、DS1820使用中注意事項 DS1820雖然具有測溫系統簡單、測溫精度高、連接方便、佔用口線少等優點,但在實際應用中也應注意以下幾方面的問題: 6.1、較小的硬體開銷需要相對復雜的軟體進行補償,由於DS1820與微處理器間採用串列數據傳送,因此 ,在對DS1820進行讀寫編程時,必須嚴格的保證讀寫時序,否則將無法讀取測溫結果。在使用PL/M、C等高級語言進行系統程序設計時,對 DS1820操作部分最好採用匯編語言實現。 6.2、在DS1820的有關資料中均未提及單匯流排上所掛DS1820數量問題,容易使人誤認為可以掛任意多個 DS1820,在實際應用中並非如此。當單匯流排上所掛DS1820超過8個時,就需要解決微處理器的匯流排驅動問題,這一點在進行多點測溫系統設計時 要加以注意。 6.3、連接DS1820的匯流排電纜是有長度限制的。試驗中,當採用普通信號電纜傳輸長度超過50m時,讀取的 測溫數據將發生錯誤。當將匯流排電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時,正常通訊距離可達150m,當採用每米絞合次數更多的雙絞線帶屏蔽電纜時,正 常通訊距離進一步加長。這種情況主要是由匯流排分布電容使信號波形產生畸變造成的。因此,在用DS1820進行長距離測溫系統設計時要充分考 慮匯流排分布電容和阻抗匹配問題。 6.4、在DS1820測溫程序設計中,向DS1820發出溫度轉換命令後,程序總要等待DS1820的返回信號,一旦 某個DS1820接觸不好或斷線,當程序讀該DS1820時,將沒有返回信號,程序進入死循環。這一點在進行DS1820硬體連接和軟體設計時也要給予 一定的重視。 測溫電纜線建議採用屏蔽4芯雙絞線,其中一對線接地線與信號線,另一組接VCC和地線,屏蔽層在源端單點接地。

⑸ 邏輯分析儀的選擇使用

自20世紀70 年代初研製成微處理器,出現4位和8位匯流排,傳統示波器的雙通道輸入無法滿足8位位元組的觀察。微處理器和存儲器的測試需要不同於時域和頻域儀器。數域測試儀器應運而生。HP公司推出狀態分析儀和Biomation公司推出定時分析儀(兩者最初很不相同)之後不久,用戶開始接受這種數域測試儀器作為最終解決數字電路測試的手段,不久狀態分析儀與定時分析儀合並成邏輯分析儀。
20世紀80 年代後期,邏輯分析儀變得更加復雜,當然使用起來也就更加困難。例如,引入多電平樹形觸發,以應付條件語句如IF、THEN、ELSE等復雜事件。這類組合觸發必然更加靈活,同時對大多數用戶來說就不是那樣容易掌握了。
邏輯分析儀的探頭日益顯得重要。需用夾子夾住穿孔式元件上的16根引腳和雙列直插式元件上的只有0.1″間隙的引腳時,就出現探頭問題。今天的邏輯分析儀提供幾百個工作在200MHz頻率上的通道信號連接就是個現實問題。適配器、夾子和輔助爪鉤等多種多樣,但是最好的辦法的是設計一種廉價的測試夾具,邏輯分析儀直接連接到夾具上,形成可靠和緊湊的接觸。
今天的發展趨勢
邏輯分析儀的基本取向在計算機與儀器的不斷融合中找到了解決的辦法。Tektronix公司TLA600系列邏輯分析儀著重解決導向和發展能力,亦即儀器如何動作和如何構建有特色的結構。導向採用微軟的Windows介面,它非常容易驅動。改進信號發現能力必然涉及到儀器結構的變動。在所有要處理的數據中著重處理與時間有關聯的數據,不同類型的信息採用多窗口顯示。例如,對於微處理器來說,最好能同時觀察定時和狀態以及反匯編源碼,而且各窗口上的游標彼此跟蹤相連。
關於觸發,總是傳統邏輯分析儀中的難題。TLA600系列邏輯分析儀為用戶提供觸發庫,使復雜觸發事件的設置簡單化,保證你精力集中解決測試問題上,而不必花時間去調整邏輯分析儀的觸發設置。該庫中包含有許多易於掌握的觸發設置,可以作為通常需要修改的觸發起始點。需要特殊的觸發能力只是問題的一部分。除了由錯誤事件直接觸發外,用戶還希望從過去的時段去觀察信號,找出造成錯誤的根源和它前後的關系。精細的觸發和深存儲器可提高超前觸發能力。
在PC機平台上使用Windows,除了為廣大用戶提供了許多熟知的好處之外,只要給定正確的軟體和相關工具,即可通過互聯網進行遠程式控制制,從目標文件格式中提取源碼和符號,支持微軟公司的CMO/DCOM標准,而且處理器可運行各種控制操作。 如果數字電路出現故障,我們一般優先就考慮使用邏輯分析儀來檢查數字電路的完整性,不難發現存在的故障;但是在其他情況下你是否考慮到使用邏輯分析儀呢?譬如說:第一點如何觀察測試系統在執行我們事先編制好的程序時,是不是真正地在按照我們設計好的程序來執行呢?如果我們向系統寫入的是(MOV A,B)而系統則是執行的(ADD A,B),那會造成什麼樣的後果?第二點:怎麼樣真正地監測軟體系統的實際工作狀態,而不是用DEBUG等方式進行設置斷點後,查看預先設定的某些變數或內存中的數據是我們預先想得到的值。在這里我們有第三、第四等等很多問題有待解決。
通常我們將數字系統分成硬體部分和軟體部分,在研發設計這些系統時,我們有很多事情要做,譬如硬體電路的初步設計、軟體的方案制定和初步編制、硬體電路的調試、 軟體的調試、以及最終的系統的定型等等工作,在這些工作中幾乎每一步工作都要邏輯分析儀的幫助,但是鑒於每個單位的經濟實力和人員狀況不同,並且在很多系統的使用中都不是要把以上的每個部分都進行一 遍,這樣我們就把邏輯分析儀的使用分成以下幾個層次:
第一個層次:只要查看硬體系統的一些常見的故障,例如時鍾信號和其他信號的波形、信號中是否存在嚴重影響系統的毛刺信號等故障;
第二個層次:要對硬體系統的各個信號的時序進行很好的分析,以便最好地利用系統資源,消除由定時分析能夠分析出的一些故障;
第三個層次:要對硬體對軟體的執行情況的分析,以確保寫入的程序被硬體系統完整地執行;
第四個層次:需要實時地監測軟體的執行情況,對軟體進行實時地調試。
第五個層次:需要進行現有客戶系統的軟體和硬體系統性的解剖分析,達到我們對現有客戶系統的軟體和硬體系統全面透徹地了解和掌握的功能。
對以上的幾個層次的要求,我們可以看出,他們並不都需要很高檔的邏輯分析儀,對於第一層次的使用者,他們甚至用一台功能比較好的示波器就可以解決問題,針對以上的幾個使用層次,在選擇儀器時可以選用相應的儀器。實際上邏輯分析儀也有幾個層次,他們有:
1、 普通2~4通道的數字存儲器,例如TDS3000系列(加上TDS3TRG高級觸發模塊),利用它的一些高級觸發功能(例如脈沖寬度觸發、欠幅脈沖觸發、各個通道之間的一定的與、或、與或、異或關系的觸發)就可以找到我們希望看到的信號,發現並排除一些故障,況且示波器的功能還可以作為其他使用,在這里我們只不過用了一台示波器的附加功能,可以說這種方式是最節省的方式。
2、當示波器的通道數不夠時,也可以選用一些帶有簡單的定時分析功能的多通道定時分析儀器,如早期的邏輯分析儀和如今市面上還有的混合信號示波器,如Agilent的546××D示波器。
3、一些功能比較簡單,速度不是特別快的的計算機插卡 式,基於Windows、絕大部分功能都由軟體來完成的虛擬儀器,這類產品在國內的很多廠家都有生產。
4、采樣速率、觸發功能、分析功能都很強大的不可擴展的固定式整機。例TLA600系列。
5、功能更強擴展性更好的模塊化插卡式整機;對不同的用戶,可以針對需要,選擇不同檔次的儀器。邏 邏輯分析儀是數字設計驗證與調試過程中公認最出色的工具,它能夠檢驗數字電路是否正常工作,並幫助用戶查找並排除故障。它每次可捕獲並顯示多個信號,分析這些信號的時間關系和邏輯關系;對於調試難以捕獲的、間斷性故障,某些邏輯分析儀可以檢測低頻瞬態干擾,以及是否違反建立、保持時間。在軟硬體系統集成中,邏輯分析儀可以跟蹤嵌入軟體的執行情況,並分析程序執行的效率,便於系統最後的優化。另外,某些邏輯分析儀可將源代碼與設計中的特定硬體活動相互關聯。邏輯分析儀可將源代碼與設計中的特定硬體活動相互關聯。
當您需要完成下列工作時,請使用邏輯分析儀:
·調試並檢驗數字系統的運行;
·同時跟蹤並使多個數字信號相關聯;
·檢驗並分析匯流排中違反時限的操作以及瞬變狀態;
·跟蹤嵌入軟體的執行情況。

⑹ 什麼是邏輯分析儀它的作用是什麼

邏輯分析儀是一種類似於示波器的波形測試設備,它可以監測硬體電路工作時的邏輯電平(高或低),並加以存儲,用圖形的方式直觀地表達出來,便於用戶檢測,分析電路設計(硬體設計和軟體設計) 中的錯誤,邏輯分析儀是設計中不可缺少的設備,通過它,可以迅速地定位錯誤,解決問題,達到事半功倍的效果。

邏輯分析儀是利用時鍾從測試設備上採集和顯示數字信號的儀器,最主要作用在於時序判定。由於邏輯分析儀不像示波器那樣有許多電壓等級,通常只顯示兩個電壓(邏輯1和0),因此設定了參考電壓後,邏輯分析儀將被測信號通過比較器進行判定,高於參考電壓者為High,低於參考電壓者為Low,在High與Low之間形成數字波形。例如:一個待測信號使用200MHz采樣率的邏輯分析儀,當參考電壓設定為1.5V時,在測量時邏輯分析儀就會平均每5ns採取一個點,超過1.5V者為High(邏輯1),低於1.5V者為Low(邏輯0),而後的邏輯1和0可連接成一個簡單波形,工程師便可在此連續波形中找出異常錯誤(bug)之處。

整體而言,邏輯分析儀測量被測信號時,並不會顯示出電壓值,只是High跟Low的差別;如果要測量電壓就一定需要使用示波器。除了電壓值的顯示不同外,邏輯分析儀與示波器的另一個差別在於通道數量。一般的示波器只有2個通道或4個通道,而邏輯分析儀可以擁有從16個通道、32個通道、64個通道和上百個通道數不等,因此邏輯分析儀具備同時進行多通道測試的優勢。

根據硬體設備設計上的差異,目前市面上邏輯分析儀大致上可分為獨立式(或單機型)邏輯分析儀和需結合電腦的PC-based卡式虛擬邏輯分析儀。獨立式邏輯分析儀是將所有的測試軟體、運算管理元件以及整合在一台儀器之中;卡式虛擬邏輯分析儀則需要搭配電腦一起使用,顯示屏也與主機分開。

就整體規格而言,獨立式邏輯分析儀已發展到相當高標準的產品,例如采樣率可達8GHz、通道數可擴充到300個通道以上,存儲深度相對也高,獨立式邏輯分析儀以往價格昂貴,從幾萬到數十萬人民幣不等,一般用戶很少用得起。最近台灣OItek科技有限公司推出的OLA2032BTM獨立台式EasyDebugTM邏輯分析儀,不超過2萬元人民幣經濟性價格讓每個工程師都用得起。尤其在數字電路教學中,改變了以往老師為了降低成本使用虛擬邏輯分析儀進而產生的不直觀、麻煩等問題,在同一個價格上,我們可以把台式獨立邏輯分析儀很輕松地拎起來。

基於計算機介面的卡式虛擬邏輯分析儀,以較小的成本提供了相應的性能,但是卡式虛擬邏輯分析儀也有很大缺點,它需要配備電腦才能使用,尤其數字測試中,工程師往往會陷入一堆PCB板中,採用旋轉按鈕的儀器要比在屏幕上移動滑鼠更加方便。技術的發展也逐漸把示波器和邏輯分析儀的功能融合在一起,成為混合式的儀器(MSO),也稱混合信號測試儀器。邏輯分析儀與示波器比較如下,這樣我們就會知道什麼情況下用邏輯分析儀或示波器了。

⑺ 邏輯電平測量儀用途有哪些

邏輯電平測量儀用途有哪些?測量邏輯狀態,對觸發器,單片機等的狀態分析

⑻ 什麼時候應該使用邏輯分析儀

邏輯分析儀特別適合檢驗和調試數字設計。邏輯分析儀檢驗數字電路正常工作,幫助您調試出現的問題。邏輯分析儀一次捕獲和顯示多個信號,分析信號之間的定時關系。為調試難檢的間歇性問題,如ZLG致遠電子出的LAB7504邏輯分析儀可以檢測毛刺及建立時間和保持時間違規。在軟體/硬體集成過程中,邏輯分析儀追蹤嵌入式軟體的執行情況,分析程序的執行效率。某些邏輯分析儀把源代碼與設計中的特定硬體活動關聯起來。

⑼ 誰有用數字電子 設計的 交通信號燈的Multisim 模擬圖....給我發一個.....

親~你還有木有啊··能不能給我發一份呀···嗚嗚··· [email protected]

⑽ 數字電路課程設計的心得體會

感測器實驗箱
http://..com/question/36305721.html BC-112型檢測與轉換技術實驗箱是上海博才科教設備有限公司多年生產感測器技術教學實驗裝置的基礎,為適應不同類別,不同層次的專業需要,最新推出的模塊化的新產品。檢測與轉換技術實驗箱主要用於各大、中專院校開設的「自動檢測技術」、「感測器原理與技術」、「非電量電測技術」、「工業自動化儀表與控制」、「機械量電則」等課程的實驗需要。

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