【正文】 concentration of a solution of acid, alkali, can also be used to measure the boiler and the supply of large generators the salt in the water, and water and pharmaceutical process indispensable analysis instrument.This paper describes the base on Atmega8515 microcontroller as the main control, and customized LCD display module CS1621 munications and electrical conductivity, temperature data, such as software programming method, this design is to simulate the conductivity meter measured liquid conductivity, actual measurement shows that part of the data such as temperature, PH value. System Atmega8515 microcontroller as the core, in the understanding of Atmega8515 and custom LCD display module CS1621 the pin function and using IIC agreement between data interactive way, by writing programs and then to display the data sent to custom, according to data from the LCD display module CS1621 for the final realization of LCD display conductivity, temperature, etc. Key words： Electric conductivity instrument。這款儀器能夠提供自動(dòng)溫度補(bǔ)償，并能設(shè)置溫度系數(shù)，因此能夠用于測(cè)量溫度系數(shù)與水不同的液體樣品。　　電導(dǎo)率分析儀表是利用溶液成份和電導(dǎo)率之間的關(guān)系分析溶液的成分，它可用于測(cè)量酸、堿溶液的濃度，也可以用于測(cè)量鍋爐和大型發(fā)電機(jī)組補(bǔ)給水中的含鹽量，同時(shí)也是飲用水和制藥過(guò)程必不可少的分析儀表?！　?guó)外生產(chǎn)電導(dǎo)率儀的著名廠家有日本恒和公司，英國(guó)肯特公司等。80 年代該廠從英國(guó)肯特公司隨電站水質(zhì)分析檢測(cè)系統(tǒng)系列儀表一起引進(jìn)了 5203型工業(yè)電導(dǎo)儀制造技術(shù)，該型儀表可廣泛應(yīng)用在電站軟化水、海水的淡化、原水和去離子水廠等相關(guān)部門(mén)進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)。了解掌握定制液晶顯示器顯示模塊CS1621 各引腳功能以及指令格式、時(shí)序圖等，通過(guò)編寫(xiě)程序然后將要顯示的數(shù)據(jù)送入定制液晶顯示器顯示模塊 CS1621 進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，最后實(shí)現(xiàn)液晶顯示器顯示電導(dǎo)率、溫度等數(shù)據(jù)的目的。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，ATmega8515 的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá) 1MIPS/MHz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾?！　Tmega8515 有如下特點(diǎn):8K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash(具有同時(shí)讀寫(xiě)的能力，即 RWW)，512 字節(jié) EEPROM，512 字節(jié) SRAM，一個(gè)外部存儲(chǔ)器接口，35 個(gè)通用 I/O 口線，32 個(gè)通用工作寄存器，兩個(gè)具有比較模式的靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T/C),片內(nèi)/外中斷，可編程串行 USART，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器，一個(gè) SPI 串行端口，以及三個(gè)可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式。它取消機(jī)器周期，以時(shí)鐘周期為指令周期，實(shí)行流水作業(yè)。在 51 系列中，所有的邏輯運(yùn)算都必須在累加器中進(jìn)行；而卻可以在任兩個(gè)寄存器之間進(jìn)行，省去了在累加器中的來(lái)回采集輸出數(shù)據(jù)，這些都比 51 系列強(qiáng)。? 端口A(PA7..PA0)：端口A為8位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。? 端口B(PB7..PB0) ：端口 B為8位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。? 端口C(PC7..PC0) ：端口 C為8位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。? 端口D(PD7..PD0)：端口D為8位雙向I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。? 端口E(PE2..PE0)：端口E為3位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。? RESET：復(fù)位輸入引腳。 [10]　Atmega8515 單片機(jī)最小系統(tǒng)　　單片機(jī)最小系統(tǒng)復(fù)位電路的極性電容CC2的大小直接影響單片機(jī)的復(fù)位時(shí)間，一般采用22pF 。圖22　　ATmega8515晶體振蕩器連接圖表21　　ATmega8515晶體振蕩器工作模式天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5　　　　圖 23　　ATmega8515單片機(jī)最小系統(tǒng)　系統(tǒng)接口電路I/O 接口是電子電路，通常是 IC 芯片或接口板,其內(nèi)有若干專用寄存器和相應(yīng)的控制邏輯電路構(gòu)成。I/O 接口的硬件主要有：　 　 （1）I/O 接口芯片：這些芯片大都是集成電路，通過(guò) CPU 輸入不同的命令和參數(shù)，并控制相關(guān)的 I/O 電路和簡(jiǎn)單的外設(shè)作相應(yīng)的操作，常見(jiàn)的接口芯片如定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷控制器、DMA 控制器、并行接口等。能夠協(xié)調(diào) CPU 和外設(shè)兩者在信息的類型和電平的差異。但當(dāng)CS為邏輯低電平時(shí)，控制器與 CS1621之間可以傳輸數(shù)據(jù)和命令。? DATA：串行數(shù)據(jù)輸出端（帶上拉電阻） ，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或者發(fā)送輸出單元。天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7第三章　　電導(dǎo)率儀顯示模塊顯示器件　CS1621LCD 顯示驅(qū)動(dòng)電路　　CS1621是一種128點(diǎn)陣式存儲(chǔ)映射多功能 LCD驅(qū)動(dòng)電路。該電路為點(diǎn)陣式LCD驅(qū)動(dòng)顯示，各SEG端是相互獨(dú)立的，并容易對(duì) RAM數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，所以顯示點(diǎn)陣內(nèi)容靈活，可隨用戶任意定制。? RD：READ 時(shí)鐘輸入端（帶上拉電阻） 。? DATA：串行數(shù)據(jù)輸出端（帶上拉電阻） 。? IRQ：時(shí)間基準(zhǔn)或WDT溢出標(biāo)志，NMOS開(kāi)漏輸出端。本設(shè)計(jì)是模擬電導(dǎo)率儀實(shí)際測(cè)定顯示被測(cè)液體電導(dǎo)率、溫度、PH值等數(shù)據(jù)的一部分。圖34　　CS1621LCD顯示界面天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10表31　　CS1621LCD顯示界面顯示位　　由圖 34 以及表 31 對(duì)應(yīng)可知 CS1621LCD 顯示界面的顯示數(shù)據(jù)控制驅(qū)動(dòng)碼控制顯示界面的工作方式，CS1621LCD 顯示驅(qū)動(dòng)碼是 0滅；1 亮。最后，若要求顯示的數(shù)字為負(fù)數(shù)時(shí)，則獎(jiǎng)對(duì)應(yīng)控制驅(qū)動(dòng)碼 1G 置 1，就能顯示出負(fù)號(hào)，接下來(lái)的數(shù)字顯示如上。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，把 CPU 和一個(gè)單獨(dú)工作1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16PINCOM1COM2COM3COM4SEG1SEG2SEG3SEG4SEG5SEG6SEG7SEG8SEG9SEG10SEG11SEG12COM1COM1 2A 2B 3A 3B 4A 4B T2 5A 5B 6A 6BCOM2COM2 2F 2G 3F 3G 4F 4G T3 5F 5G 6F 6GCOM3COM3 2E 2C 3E 3C 4E 4C T4 5E 5C 6E 6CCOM4COM4 2DDOT 3D 1BC 4D 1G 5D 6D T1天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11系統(tǒng)所必需的 ROM、RAM、 I/O 端口、A/D、D/A 等外圍電路集成在一個(gè)單片內(nèi)而制成的單片機(jī)或微控制器愈來(lái)愈方便。由于串行總線的連線少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，往往不用專門(mén)的母板和插座而直接用導(dǎo)線連接各個(gè)設(shè)備?！IC 總線的硬件結(jié)構(gòu)　 　 I2C 串行總線一般有兩根信號(hào)線，一根是雙向的數(shù)據(jù)線 SDA，另一根是時(shí)鐘線 SCL。而串行時(shí)鐘線也應(yīng)是雙向的，作為控制總線數(shù)據(jù)傳送的主機(jī)，一方面要通過(guò) SCL 輸出電路發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)，另一方面還要檢測(cè)總線上的 SCL 電平，以決定什么時(shí)候發(fā)送下一個(gè)時(shí)鐘脈沖電平；作為接受主機(jī)命令的從機(jī)，要按總線上的 SCL 信號(hào)發(fā)出或接收 SDA 上的信號(hào)，也可以向 SCL 線發(fā)出低電平信號(hào)以延長(zhǎng)總線時(shí)鐘信號(hào)周期。所謂主機(jī)是指啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳送（發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)） 、發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)以及傳送結(jié)束時(shí)發(fā)出停止信號(hào)的設(shè)備，通常主機(jī)都是微處理器。凡是發(fā)送數(shù)據(jù)到總線的設(shè)備稱為發(fā)送器，從總線上接收數(shù)據(jù)的設(shè)備被稱為接受器。天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12　IIC 總線的數(shù)據(jù)傳輸　　 在 I2C 總線傳輸過(guò)程中，將兩種特定的情況定義為開(kāi)始和停止條件：當(dāng)SCL 保持“高 ”時(shí)，SDA 由“高”變?yōu)椤暗汀睘殚_(kāi)始條件；當(dāng) SCL 保持“高”且 SDA 由“低”變?yōu)椤案摺睍r(shí)為停止條件。輸出到 SDA 線上的每個(gè)字節(jié)必須是 8位，每次傳輸?shù)淖止?jié)不受限制，但每個(gè)字節(jié)必須要有一個(gè)應(yīng)答 ACK。當(dāng)尋址的被控器件不能應(yīng)答時(shí)，數(shù)據(jù)保持為高并使主控器產(chǎn)生停止條件而終止傳輸。如果相同，該器件即認(rèn)為自己被主控器尋址，而作為被控接收器或被控發(fā)送器則取決于 R/W 位。數(shù)據(jù)線時(shí)串行輸入 /輸出線。主控制器在天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13READ信號(hào)上升沿和下一個(gè)下降沿之間讀出正確數(shù)據(jù)。接著開(kāi)始下一個(gè)讀數(shù)據(jù)的過(guò)程。 [6]圖 41　　電導(dǎo)率儀顯示模塊軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)總框圖電導(dǎo)率儀顯示模塊軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)工作時(shí)序是先由電導(dǎo)率儀探頭測(cè)定被測(cè)試液體的數(shù)據(jù)，然后將采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 CS1621 液晶顯示器顯示模塊的顯示數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)碼，接著講轉(zhuǎn)換成的驅(qū)動(dòng)碼送入 RAM 區(qū)，RAM 區(qū)的首地址是$98，最后將 RAM 區(qū)的驅(qū)動(dòng)碼通過(guò) IIC 總線傳輸?shù)?CS1621 液晶顯示器顯示模塊，CS1621 液晶顯示器顯示模塊接收到顯示驅(qū)動(dòng)碼顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)。天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17圖 44　　IIC 總線寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)序流程圖　　該框圖是傳輸 CS1621 液晶顯示器顯示模塊控制指令以及起始地址框圖，首先 CS 以及 WR 清 0，DATA 置 1，之后 WR 置 1，以完成主控制器和天津大學(xué)仁愛(ài)學(xué)院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18CS1621 之間數(shù)據(jù)和命令禁止傳輸數(shù)據(jù)和初始化?！　S1621 液晶顯示器顯示模塊通過(guò) IIC 總線與 Atmega8515 單片機(jī)控制器件連接起來(lái)，以特定的程序語(yǔ)言控制從最初采集被測(cè)液體數(shù)據(jù)到轉(zhuǎn)換成顯示驅(qū)動(dòng)碼最后控制顯示模塊 CS1621 顯示電導(dǎo)率、溫度。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，二次供水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)分析儀表—電導(dǎo)率測(cè)量分析儀表顯得更為重要。 moreover a parison of the behavior of AVR microcontroller in fault injection experiments against some mon microprocessors is done. Results of fault analyzing will be used in the future research to propose the faulttolerant AVR microcontroller.Key words：AVR microcontroller，transient faults， VHDL language，sensitivity leve，faulttolerant AVR microcontrollerIn recent years, reliability is being the major factor in designing microprocessor and microcontroller architectures [1]. After critical bugs in Pentium FDIV in 1994 and Sun Microsystems in early 2022 [2] designers are concentrated to include faulttolerant techniques or alternatively they need an estimation of behavior of designed architecture against various faults. First step to design a faulttolerant architecture is to analyze the effects and propagations of faults in designed architecture. One of the best methods to estimate behavior of architecture against various faults is simulationbased fault injection that described the architecture in one of HDL