【正文】 能（如一內(nèi)部中斷）前不能接收另一數(shù)據(jù)的完整字節(jié)時，它可以保持時鐘線 SCL 為低，以促使發(fā)送器進入等待狀態(tài)；當接收器準備好接受數(shù)據(jù)的其它字節(jié)并釋放時鐘 SCL 后，數(shù)據(jù)傳輸繼續(xù)進行。I2C 總線上允許連接多個微處理器以及各種外圍設(shè)備，如存儲器、LED 及LCD 驅(qū)動器、A/D 及 D/A 轉(zhuǎn)換器等。總線空閑時，因各設(shè)備都是開漏輸出，上拉電阻 R 使 SDA 和 SCL 線都保持高電平。因此，采用串行線可大大簡化系統(tǒng)的硬件設(shè)計?！IC 總線　 　 IIC 即 I2C，一種總線結(jié)構(gòu)。　顯示部分要求及顯示原理　　本設(shè)計要求通過 Atmega8515 單片機，控制液晶顯示器顯示模塊 CS1621，以程序語言控制顯示模塊 CS1621 顯示電導率、溫度。? VSS：負電源，GND。圖31　　CS1621封裝形式QFP44標準封裝天津大學仁愛學院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）8圖32　　CS1621 功能框圖CS1621管腳說明：? CS：片選信號輸入端（帶上拉電阻） 。? GND：負電源，接地。設(shè)置中斷和 DMA 控制邏輯，以保證在中斷和DMA 允許的情況下產(chǎn)生中斷和 DMA 請求信號，并在接受到中斷和 DMA 應(yīng)答天津大學仁愛學院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）6之后完成中斷處理和 DMA 傳輸?shù)裙δ堋Ｋ?CPU 和 I/O 設(shè)備之間交換信息的媒介和橋梁。持續(xù)時間超過最小門限時間的低電平將引起系統(tǒng)復位。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。AVR 的 I/O 腳有用來控制輸入或輸出的方向寄存器，在輸出狀態(tài)下，高電平輸出的電流在 10mA 左右，低電平吸入電流 20mA。工作于空閑模式時 CPU 停止工作，而 SRAM、T/C、SPI 端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復位之外都停止工作；Standby 模式下只有晶體或諧振振蕩器運行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時具有快速啟動能力。　　 協(xié)議是主控器件 Atmega8515 單片機，與定制式液晶顯示器顯示模塊CS1621 相互通訊之間運用的協(xié)議，了解掌握 IIC 總線協(xié)議才能進一步利用程序語言實現(xiàn)控制顯示模塊 CS1621 顯示電導率、溫度等參數(shù)的目的。國內(nèi)生產(chǎn)電導率儀的主要廠家有：上海雷磁儀表廠和南京分析儀器廠，江蘇電分析儀器廠、上海第二分析儀器廠、廈門市分析儀器廠。它能夠提供三個量程并具有量程自動選擇功能，能夠在檢測時自動選擇最為合適的量程。七、主要參考文獻[1] 蔣興東,曾水平. 基于 MSP430 單片機的電導率檢測裝置的設(shè)計[J]. 信息技術(shù). 2022(04)[2] 張國城. 關(guān)于電導率儀中溫度補償?shù)挠懻?[J]. 中國計量. 2022(01)5051. [3] 王洋. 智能電導率儀的設(shè)計[J]. 黑龍江科技信息. 2022(24) 7075.[4] 陳戈華,滕玉娟,于兵,王曉暉. 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Journal of Biological Chemistry 2022 78(2)3437.選題是否合適： 是□ 否□課題能否實現(xiàn)： 能□ 不能□指導教師（簽字） 年 月 日選題是否合適： 是□ 否□課題能否實現(xiàn)： 能□ 不能□審題小組組長（簽字）年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書題目：電導率儀的液晶顯示軟件編程 系 名 信息工程系 專 業(yè) 電子信息工程 學 號 6009202387 學生姓名 蔡 毅 指導教師 扈書亮 2022 年 6 月 9 日摘　　要電導率分析儀表是利用溶液成份和電導率之間的關(guān)系分析溶液的成分，它可用于測量酸、堿溶液的濃度，也可以用于測量鍋爐和大型發(fā)電機組補給水中的含鹽量，同時也是飲用水和制藥過程必不可少的分析儀表。完成基于 ATmega8515 單片機匯編語言程序顯示的編程。國內(nèi)生產(chǎn)電導率儀的主要廠家有：上海雷磁儀表廠和南京分析儀器廠，江蘇電分析儀器廠、上海第二分析儀器廠、廈門市分析儀器廠。如國外的產(chǎn)品價格過高，在使用時會使成本提高，從而降低產(chǎn)品的市場競爭力。 ）1)完成 Atmega8515 芯片硬件及指令系統(tǒng)的熟悉。二、參考文獻[1]蔡振江．單片機原理及應(yīng)用[M] ．北京：電子工業(yè)出版社， 2022．[2]機械設(shè)計手冊編委會．機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M] ．北京：機械工業(yè)出版社， 2022．[3]常翠芝, 蘇文靜, 胡中功．單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M] ．北京：北京航天航空大學出版社,2022[4]高偉．AT89 單片機原理及應(yīng)用 [M]．北京：國防工業(yè)大學， 2022．[5]黎文模，段曉峰．Protel DXP 電路設(shè)計與實例精解[M]．北京：人民郵電出版社，2022．[6]梅麗鳳, 王艷秋 , 汪毓鐸．單片機原理及接口技術(shù) [M]．北京：清華大學出版社，2022．三、設(shè)計（研究）內(nèi)容和要求（包括設(shè)計或研究內(nèi)容、主要指標與技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)課題性對學生提出具體要求。但是這些產(chǎn)品都或多或少的存在著一些缺點。二、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 國外產(chǎn)生電導率儀的著名廠家有日本恒和公司，英國肯特公司等。掌握 ATmega8515 單片機編程指令的基本語法以及應(yīng)用程序開發(fā)的基本方法。 撰寫論文，準備答辯。這款儀器能夠提供自動溫度補償，并能設(shè)置溫度系數(shù)，因此能夠用于測量溫度系數(shù)與水不同的液體樣品?！　馍a(chǎn)電導率儀的著名廠家有日本恒和公司，英國肯特公司等。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、時序圖等，通過編寫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 進行數(shù)據(jù)顯示，最后實現(xiàn)液晶顯示器顯示電導率、溫度等數(shù)據(jù)的目的。　　ATmega8515 有如下特點:8K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash(具有同時讀寫的能力，即 RWW)，512 字節(jié) EEPROM，512 字節(jié) SRAM，一個外部存儲器接口，35 個通用 I/O 口線，32 個通用工作寄存器，兩個具有比較模式的靈活的定時器/計數(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狗定時器，一個 SPI 串行端口，以及三個可以通過軟件進行選擇的省電模式。在 51 系列中，所有的邏輯運算都必須在累加器中進行；而卻可以在任兩個寄存器之間進行，省去了在累加器中的來回采集輸出數(shù)據(jù)，這些都比 51 系列強。? 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。? RESET：復位輸入引腳。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仁愛學院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）5　　　　圖 23　　ATmega8515單片機最小系統(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。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。? DATA：串行數(shù)據(jù)輸出端（帶上拉電阻） ，負責數(shù)據(jù)存儲或者發(fā)送輸出單元。該電路為點陣式LCD驅(qū)動顯示，各SEG端是相互獨立的，并容易對 RAM數(shù)據(jù)進行修改，所以顯示點陣內(nèi)容靈活，可隨用戶任意定制。? DATA：串行數(shù)據(jù)輸出端（帶上拉電阻） 。本設(shè)計是模擬電導率儀實際測定顯示被測液體電導率、溫度、PH值等數(shù)據(jù)的一部分。最后，若要求顯示的數(shù)字為負數(shù)時，則獎對應(yīng)控制驅(qū)動碼 1G 置 1，就能顯示出負號，接下來的數(shù)字顯示如上。由于串行總線的連線少，結(jié)構(gòu)簡單，往往不用專門的母板和插座而直接用導線連接各個設(shè)備。而串行時鐘線也應(yīng)是雙向的，作為控制總線數(shù)據(jù)傳送的主機，一方面要通過 SCL 輸出電路發(fā)送時鐘信號，另一方面還要檢測總線上的 SCL 電平，以決定什么時候發(fā)送下一個時鐘脈沖電平；作為接受主機命令的從機，要按總線上的 SCL 信號發(fā)出或接收 SDA 上的信號，也可以向 SCL 線發(fā)出低電平信號以延長總線時鐘信號周期。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。輸出到 SDA 線上的每個字節(jié)必須是 8位，每次傳輸?shù)淖止?jié)不受限制，但每個字節(jié)必須要有一個應(yīng)答 ACK。如果相同，該器件即認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。主控制器在天津大學仁愛學院 2022 屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）13READ信號上升沿和下一個下降沿之間讀出正確數(shù)據(jù)。 [6]圖 41　　電導率儀顯示模塊軟件設(shè)計系統(tǒng)總框圖電導率儀顯示模塊軟件設(shè)計系統(tǒng)工作時序是先由電導率儀探頭測定被測試液體的數(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)動碼，接著講轉(zhuǎn)換成的驅(qū)動碼送入 RAM 區(qū)，RAM 區(qū)的首地址是$98，最后將 RAM 區(qū)的驅(qū)動碼通過 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)動碼顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)?！　S1621 液晶顯示器顯示模塊通過 IIC 總線與 Atmega8515 單片機控制器件連接起來，以特定的程序語言控制從最初采集被測液體數(shù)據(jù)到轉(zhuǎn)換成顯示驅(qū)動碼最后控制顯示模塊 CS1621 顯示電導率、溫度。 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