【正文】 (8)生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。許多以前只能用匯編語(yǔ)言處理的問(wèn)題，現(xiàn)在可以改用 C 語(yǔ)言來(lái)處理了。被調(diào)用的函數(shù)可以說(shuō)系統(tǒng)提供的庫(kù)函數(shù)，也可以說(shuō)用戶(hù)自定義的函數(shù)。包括函數(shù)類(lèi)型、函數(shù)名、函數(shù)的形參、形參類(lèi)型以及函數(shù)屬性等。 函數(shù)的一般格式為： 數(shù)據(jù)類(lèi)型 函數(shù)名（函數(shù)參數(shù)表） { 聲明部分 執(zhí)行部分 } 當(dāng)然，在某些情況下可以沒(méi)有聲明部分，也可以沒(méi)有執(zhí)行部分。 (5) C 語(yǔ)言本身沒(méi)有輸入和輸出語(yǔ)句，輸入 /輸出油庫(kù)函數(shù)來(lái)完成。也可以將兩個(gè)函數(shù)放在兩個(gè)文件中分別進(jìn)行編譯，然后進(jìn)行連接把他們合成一個(gè)可執(zhí)行文件，以供運(yùn)行。 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 10 頁(yè) 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具 Altium Designer 工具 Altium Designer 為完整的板級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái) 。 Altium Designer 以強(qiáng)大的設(shè)計(jì)輸入功能為特點(diǎn)，在 FPGA 和板級(jí)設(shè)計(jì)中，同時(shí)支持原理圖輸入和 HDL 硬件描述輸入模式；同時(shí)支持基于 VHDL 的設(shè)計(jì)仿真，混合信號(hào)電路仿真、布局前 /后信號(hào)完整性分析。 Altium Designer 是業(yè)界首例將設(shè)計(jì)流程、集成化 PCB 設(shè)計(jì)、可編程器件（如 FPGA）設(shè)計(jì)和基于處理器設(shè)計(jì)的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)功能整合在一起的產(chǎn)品，一種同時(shí)進(jìn)行 PCB 和 FPGA 設(shè)計(jì)以及嵌入式設(shè)計(jì)的解決方案，具有將設(shè)計(jì)方案從概念轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K成品所需的全部功能。 交互式編輯、出錯(cuò)查詢(xún)、布線和可視化功能，從而能 更快地實(shí)現(xiàn)電路板布局 ,支持高速電路設(shè)計(jì)，具有成熟的布線后信號(hào)完整性分析工具 . Altium Designer 對(duì)差分信號(hào)提供系統(tǒng)范圍內(nèi)的支持，可對(duì)高速內(nèi)連的差分信號(hào)對(duì)進(jìn)行充分定義、管理和交互式布線。 其次 ， 在嵌入式設(shè)計(jì)部分，增強(qiáng)了 JTAG 器件的實(shí)時(shí)顯示功能，增強(qiáng)型基于 FPGA 的邏輯分析儀，可以支持 32 位或 64 位的信號(hào)輸入。對(duì)每一種處理器都提供完備的開(kāi)發(fā)調(diào)試工具。完整的 ODB++ / Gerber CAM系統(tǒng)使得用戶(hù)可以重新設(shè)計(jì)原有有的設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)設(shè)計(jì)和制造之間的差異。對(duì) FPGA 設(shè)計(jì)提供了豐富的 IP 內(nèi)核，包括各種處理器、存儲(chǔ)器、外設(shè)、接 口、以及虛擬儀器 。工程師可以專(zhuān)注于其目前的編輯任務(wù)，也可以完全進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的任何其他對(duì)象，這增加了在密集、多層設(shè)計(jì)環(huán)境中的編輯速度。 Altium Designer 極大減少了帶有大量管腳的器件封裝在高密度板卡上設(shè)計(jì)的時(shí)間，簡(jiǎn)化了復(fù)雜板卡的設(shè)計(jì)導(dǎo)航功能，設(shè)計(jì)師可以有效處理高速差分信號(hào)，尤其對(duì)大規(guī)模可編程器件上的大量 LVDS 資源。甚至他還可以和一些硬件仿真器連接，直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，功能非常強(qiáng)大，現(xiàn)在更為流行。由于 Keil 本身是一個(gè)純軟件，不能直接完成硬件仿真功能，因此必須外掛接類(lèi)似 TKS 系列仿真器的硬件才可以進(jìn)行仿真。 (2)LIB51 庫(kù)管理器 LIB51 庫(kù)管理器可以從由匯編器和編譯器創(chuàng)建的目標(biāo)文件建立相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)庫(kù)。 Keil C51 編譯器遵照 ANSIC 語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)支持 C 語(yǔ)言的所有標(biāo)準(zhǔn)特性 ，還可以直接支持 80C51 結(jié)構(gòu)特性。絕對(duì)地址目標(biāo)文件可以用于以下目的： ① 編程 EPROM 或其他存儲(chǔ)器設(shè)備； ② 由 μvision2調(diào)試器對(duì)目標(biāo)進(jìn)行調(diào)試和模擬； ③ 使用在線仿真器進(jìn)行程序測(cè)試。這個(gè)內(nèi)核完全集成在 C51編譯器中，使用非常簡(jiǎn)單，任務(wù)描述表和操作系統(tǒng)的一致性由 BL51 連接器 /定位器自動(dòng)進(jìn)行控制。 需求介紹 角度傳感器 工程上通常把直接作用于被測(cè)量，能按一定規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成同種或其他種量值輸出的器件，稱(chēng)為傳感器。通常具有一個(gè)測(cè)量軸 X 軸的為單軸傳感器。 KM110BH/2190 產(chǎn)生一正弦信號(hào)。角度范圍 KN110BH/2130 為 15～ 15176。強(qiáng)磁場(chǎng)角位移無(wú)接觸測(cè)量。C。；無(wú)接觸，因此無(wú)磨損； 5V電源電壓；比率電壓輸出信號(hào)；工作溫度可達(dá) 125176。角度傳感器用于強(qiáng)磁場(chǎng)角度位移無(wú)接觸測(cè)量領(lǐng)域?；?70176。范圍，精度 177。 KMA20/30 產(chǎn)生一個(gè)線性電壓輸出信號(hào)與角位移成比例。；無(wú)接觸，因此無(wú)磨損；易安裝，易使用；機(jī)械調(diào)節(jié)； 5V電源電壓，比率電壓輸出信號(hào)；工作溫度可達(dá) 125176。線性角度測(cè)量范圍 90176。各自具有獨(dú)立的電氣特性和機(jī)器特性。電子傾角傳感器針對(duì)用戶(hù)的實(shí)際應(yīng)用，有模擬、比率、數(shù)字和串行等輸出形式，選擇其輸出信號(hào)不但可表征具體傾角值，還可表征傾斜方向。 DAS20 雙軸傾角傳感器適用于一些高性能的應(yīng)用場(chǎng)合，其性能價(jià)格比較水銀開(kāi)關(guān)和其他水平傳感器更優(yōu)越。量程為 20176。C。 90180176。 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 步進(jìn)電機(jī) 為 開(kāi)環(huán)控制元件。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非 容 易 ，它涉及到機(jī)械、 電子、計(jì)算機(jī)及 電機(jī)等許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)。 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 17 頁(yè) 步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒(méi)有積累誤差 (精度為 100%)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開(kāi)環(huán)控制。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同，四拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在 5%之內(nèi)，八拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在15%以?xún)?nèi)。 (4)最大空載起動(dòng)頻率： 電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式、電壓及額定電流下，在不加負(fù)載的情況下，能夠直接起動(dòng)的最大頻率。 電機(jī)一旦選定，電機(jī)的靜力矩確定，而動(dòng)態(tài)力矩卻不 然，電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩取決于電機(jī)運(yùn)行時(shí)的平均電流（而非靜態(tài)電流），平均電流越大，電機(jī)輸出力矩越大，即電機(jī)的頻率特性越硬。它又分為兩相和五相：兩相步進(jìn)角一般為 度而三項(xiàng)步距角為 度，五相步進(jìn)角一般為 度。單片機(jī)主要具有以下特點(diǎn)： (1)受集成度的限制，片內(nèi)存儲(chǔ)容量小。 (3)易擴(kuò)展。為了滿(mǎn)足工業(yè)控制要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)有極其豐富的條件分支指令、 I/O 接口的邏輯操作及位處理指令。所謂通用型 單片機(jī)就是把所有可開(kāi)發(fā)的資源全部提供給用戶(hù)使用，其適應(yīng)性較強(qiáng)，應(yīng)用范圍較廣。因此，未來(lái)的機(jī)型很可能是 8 位機(jī)和 32 位機(jī)共同發(fā) 展的時(shí)代。多機(jī)應(yīng)用是高科技領(lǐng)域應(yīng)用的主要模式。 基于 51 內(nèi)核的單片機(jī)依然是 最多的，目前國(guó)內(nèi)較常見(jiàn)的有以下幾種。在芯片內(nèi)部增加了非易失性 Flash ROM 存儲(chǔ)器作為程序存儲(chǔ)器，同時(shí)還采用電可擦除的 EEPROM 作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 Cygnal 公司的 C8051F 系列單片機(jī) 該系列單片機(jī)大部份指令只需一個(gè)時(shí)鐘周期即可完成（ 89C51 的一條指令最少為 12 個(gè)時(shí)鐘周期），因而，該系列單片機(jī)的運(yùn)行速度大大加快。 (2)美國(guó)微芯科技股份有限公司的 PIC 系列，久負(fù)盛名的 RISC 單片機(jī)，工藝性能優(yōu)良，抗干擾能力強(qiáng)，系列品種齊全，其 OTP（一次性可編程）產(chǎn)品大批量用于家電控制等場(chǎng)合，某些內(nèi)置 FLASH ROM 的型號(hào)用于工業(yè)控制也很合適。 AT89 系列單片機(jī)不僅具有一般 MCS51 單片機(jī)的所 有特性，而且還具有以下幾個(gè)獨(dú)特的的優(yōu)點(diǎn)。 ④ 89 系列單片機(jī)采用靜態(tài)時(shí)鐘方式，工作頻率范圍為 0～ 24MHz，便于系統(tǒng)的功耗控制。 (5)Motorola 公司是世界上最大的單片機(jī)生產(chǎn)廠商。 (4)MSP430 系列 德州儀器公司出品的 MSP430 系列是一種特低功耗的混合信號(hào)微控制器，該系列芯片具有 16 位 RISC 結(jié)構(gòu)，價(jià)格低廉，人們常常把它與 8 位機(jī)放在一起比較，該單片機(jī)最大的特點(diǎn)是用電極省，據(jù)稱(chēng)由此芯片做成的水表可以十年才換一次電池。 ② 芯片內(nèi)部配有電可擦寫(xiě)型程序存儲(chǔ)器，在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)可以重復(fù)進(jìn)行編程，這大大降低了開(kāi)發(fā)成本，縮短了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的周期。 (3)ATMEL 公司的 AVR 系列，號(hào)稱(chēng)速度最快的 8 位單片機(jī)，該系列單片機(jī)的特點(diǎn)是片內(nèi)采用 FLASH ROM，可多次擦寫(xiě)，高速度、低功耗，每條指令只需一個(gè)時(shí)鐘周期即可執(zhí)行完畢，具有串行下載功能，高低檔品種齊全，便于選擇。由于該系列單片機(jī)基于 51 內(nèi)核，因而，對(duì)于愛(ài)好者來(lái)說(shuō)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn) 51 單片機(jī)功能無(wú)法滿(mǎn)足要求時(shí)，選擇這一單片機(jī)比較容易上手，不需重新學(xué)習(xí)一種全新的單片機(jī)。這種總線是主機(jī)系統(tǒng)所需的包括總線裁決和高低速設(shè)備同步等功能的高性能串行總線，可以通過(guò) I2C 總線對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，使單片機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，多機(jī)通信實(shí)現(xiàn) 更加容易。該系列芯片適用于大批量、低成本、低功耗的應(yīng)用，如電子門(mén)禁系統(tǒng)、倒車(chē)?yán)走_(dá)、 里程表等。 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 19 頁(yè) (1)Intel 公司推出的 MCS51 系列單片機(jī)以其典型的結(jié)構(gòu)、完善 的總線、特殊的功能寄存器的集中管理方式、位操作系統(tǒng)和面向控制的指令系統(tǒng)，為單片機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 單片機(jī)自身的特點(diǎn)決定了其應(yīng)用非常廣泛，單片機(jī)的應(yīng)用可分為單機(jī)應(yīng)用和多機(jī)應(yīng)用。 在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)， 8 位單片機(jī)仍是單片機(jī)的主流機(jī)型。 (5)體積小、功耗低、價(jià)格便 宜、易于產(chǎn)品化。芯片外部有許多擴(kuò)展用的總線及并行、串行輸入 /輸出端子，可方便地構(gòu)成各種規(guī)模的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。 (2)可靠性高。 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 18 頁(yè) 單片機(jī) 單片機(jī)通常由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有中央處理器 CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器和 I/O 接口電路等主要的計(jì)算機(jī)部件。步進(jìn)電機(jī)分三種：永磁式（ PM） ，反應(yīng)式（ VR）和混合式（ HB） 永磁式步進(jìn)一般為兩相，轉(zhuǎn)矩和體積較小，步進(jìn)角一般為 度 或 15 度； 反應(yīng)式步進(jìn)一般為三相，可實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)矩輸出，步進(jìn)角一般為 度，但噪聲和振動(dòng)都很大。 (6)運(yùn)行矩頻特性： 電機(jī)在某種測(cè)試條件下測(cè)得運(yùn)行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱(chēng)為運(yùn)行矩頻特性，這是電機(jī)諸多動(dòng)態(tài)曲線中最重要的，也是電機(jī)選擇的根本依據(jù)。稱(chēng)之為失步。 步進(jìn)電機(jī)動(dòng)態(tài)指標(biāo)及術(shù)語(yǔ)： (1)步距角精度： 步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值的誤差。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度 (稱(chēng)為 ―步距角 ‖)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。 雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的 交流電機(jī)， 直流電機(jī)在常規(guī)下使用。步距角和轉(zhuǎn)速不受電壓波動(dòng)和負(fù)載變化的影響。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子為多極分布，定子上嵌有多相星 形連接的控制繞組，由專(zhuān)門(mén)電源輸入電脈沖信號(hào)，每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子就前進(jìn)一步。1176。傾角信號(hào)模擬電壓輸出［ 0180176。工作溫度為 20176。用戶(hù)可采用自行單獨(dú)焊接，或選用接插件形式。全量程為 60～ 60176。 電子傾角傳感器 是一種精密的角度測(cè)量設(shè)備。C；電磁兼容性能好。 KMA20/90 型無(wú)接觸角度傳感器用于無(wú)接觸角度測(cè)量領(lǐng)域。角度測(cè)量范圍 30176?？闺姶鸥蓴_性好。C；在 15176。 KM110BH/2470 產(chǎn)生一正弦輸出電壓信號(hào)。 KM110BH/2430/2470 型 30176。 KM110BH/2390產(chǎn)生的輸出電壓與磁場(chǎng)方向偏移呈線性關(guān)系。 KM110BM/2270，產(chǎn)生正弦輸出信號(hào)，信號(hào)是磁場(chǎng)方向的函數(shù)，角 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 15 頁(yè) 度測(cè)量范圍為 70176。 KM110BH/2270 型角度傳感器用于 35176。C～ 125176。 KM110BH/2130/2190 型角度傳感器用于角測(cè)量。無(wú)論何種傳感器，盡管他們的原理、結(jié)構(gòu)不同，使用環(huán)境、條件、目的不同，其性能技術(shù)指標(biāo)也不盡相同，但其基本要求卻是相同的。該調(diào)試器包括一個(gè)高速模擬器，開(kāi)發(fā)人員可以使用它模擬整個(gè) 80C51 系統(tǒng)，包括 片上外圍器件和外部器件。 安裝 MON51 目標(biāo)監(jiān)控器 到開(kāi)發(fā)者 的目標(biāo)系統(tǒng) ，并通過(guò) Monitor51 接口下載資源程序； (6)RTX51 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) RTX51 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是針對(duì) 80C51 單片機(jī)系列的一個(gè)多任務(wù)內(nèi)核。 (4)BL51 連接器 /定位器 BL51 連接器使用從庫(kù)管理器中提取出來(lái)的目標(biāo)模塊，以及由編譯器匯編器生成的 目標(biāo)模塊創(chuàng)建 一個(gè)含有絕對(duì)地址的目標(biāo)模塊。當(dāng)鏈接器處理一個(gè)庫(kù)時(shí)，僅僅使用了苦衷程序的目標(biāo)模塊，而不是全部加以引用?？梢允褂?μ Vision2 創(chuàng)建源文件，并將多個(gè)文件做成應(yīng)用工程加以管理。該開(kāi)發(fā)平臺(tái)內(nèi) 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處