智能儀器緒論ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 04:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 需要 ， 各種新型傳感器不斷涌現(xiàn) 。 聾啞傳感器 (Dumb Sensor) 智能傳感器 (Smart Sensor) 網(wǎng)絡(luò)化傳感器 (Networked Sensor) A／ D芯片是現(xiàn)代科學(xué)儀器不可缺少的核心部件之一，它的速度的提高是實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵。在向高速，向低功耗、高分辨率、高性能的方向發(fā)展。 A／ D等電路與微處理器集成在一塊 (稱為混合電路 ) 傳感器與控制電路都集成在一塊芯片上，這將縮小體積，增強(qiáng)可靠性，從而實(shí)現(xiàn)智能儀器的多功能化 A/D等新器件增強(qiáng)儀器的功能與測(cè)量范圍 、 DSP處理器廣泛應(yīng)用 單片機(jī) :803 805 89C5 AVR、凌陽(yáng)、 PIC、 MSP4 ARM TMS— 320系列等高速單片數(shù)字信號(hào)處理器(DSP‘ Digital Signal Processor)是通過(guò)硬件來(lái)完成乘法和加法運(yùn)算的 ， 極大地增強(qiáng)了智能儀器的數(shù)字濾波 、 FFT、 相關(guān) 、 卷積等信號(hào)處理能力 。 新型 DSP芯片接口功能大大加強(qiáng) ， 甚至集成了DSP與 ARM雙核 。 處理器 （ 1） MCU 8位 8051內(nèi)核的、 microchip的 PIC10（ 12,16,18）單片機(jī)； 16位的 TI的 MSP430系列、 atmel的 AVR單片機(jī)、 PIC24 （ 30,33）單片機(jī)； 32位的 atmel的 AVR32單片機(jī) （ 2） ARM處理器 ST的 STM32系列、 32位 ARM7,ARM9系列。 （ 3）數(shù)字信號(hào)處理器（ DSP） TI、 AD、 Motolora （ 4）移動(dòng)處理器（針對(duì)智能手機(jī)筆記本電腦的 CPU） 2022年 TI公司的 OMAPTM，內(nèi)部含有 ARM和 DSP 許多公司還采用了數(shù)字 — 模擬混合集成技術(shù) ， 將 A／ D、D／ A、 鎖相環(huán)以及 USB、 CAN總線接口等都集成到單片機(jī)中 ， 大大地減少片外附加器件的數(shù)目 ， 進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性 。 51系列單片機(jī)的時(shí)鐘頻率目前可以提高至 33— 40MHz，提升到 20 MIPS。集成片上 Flash存儲(chǔ)器，集成密度高并實(shí)現(xiàn)了ISP(在系統(tǒng)燒錄程序 )和 IAP(在應(yīng)用燒錄程序 )。 例如 Philips公司 P89C51RC2／ RD2 、 32KB／ 64KBFlash存儲(chǔ)器 ， 8KB容量的 RAM。 瑞典 Xemic公司生產(chǎn)的 XE8301， 其工作電壓的范圍為 —， 1 MIPS時(shí)電流為 200μ A， 暫停模式下僅需要 1μ A電流維持時(shí)鐘的運(yùn)行 。 嵌入式系統(tǒng)與片上系統(tǒng) (SOC)將使 智能儀器的設(shè)計(jì)提升到一個(gè)新階段 計(jì)算機(jī)可以分成通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng) (簡(jiǎn)稱嵌入式系統(tǒng) )。 而 嵌入式系統(tǒng)則是指把微處理器 、 單片機(jī) (微控制器 )、 DSP芯片等作為 “ 控制與處理部件 ” ， 雖然嵌入式系統(tǒng)的核心是計(jì)算機(jī) ， 但它是以某種設(shè)備的形式出現(xiàn)的 ， 其外觀不再具備計(jì)算機(jī)的形態(tài) 。 很顯然 ， 智能儀器屬于嵌入式系統(tǒng) ，它雖然以微型計(jì)算機(jī)為核心 ， 但它不以計(jì)算機(jī)的形態(tài)出現(xiàn)；而是 作為宿主設(shè)備的控制器智能地體現(xiàn)儀器設(shè)備的功能 。 ● 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展曾出現(xiàn)過(guò) 兩次高潮 。 1976年 8048微控制 器的問(wèn)世和 1980年 MCS5l微控制器的問(wèn)世 ， 推動(dòng)了第一次嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的浪潮 。 ● 經(jīng)過(guò) 20世紀(jì) 90年代 PC機(jī)技術(shù)大發(fā)展的孕
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