【文章內(nèi)容簡介】 系統(tǒng)計(jì)時(shí)器刻度線? 內(nèi)存參數(shù)：32kB 片上閃存編程內(nèi)存8kB SRAM在系統(tǒng)編程(ISP)和在應(yīng)用程序的編程(IAP)通過芯片上引導(dǎo)加載程序的軟件? 數(shù)字外圍設(shè)備：多達(dá) 42 個(gè)可配置上/下拉電阻的一般目的 I/O(GPIO)針腳GPIO 針腳可以用作邊緣和敏感級別中斷源在 I/O 引腳上加入高電流輸出驅(qū)動(dòng)程序(20mA)在快速模式中的兩個(gè) I2C 總線引腳上加入高電流接收器的驅(qū)動(dòng)程序（20mA）四個(gè)通用計(jì)數(shù)器/定時(shí)器，共有四個(gè)捕獲輸入和 13 個(gè)匹配輸出可編程看門狗定時(shí)器(WDT)? 模擬外設(shè)：與輸入多路復(fù)用 8 個(gè)引腳之間的 10 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 JTAG 接口電路（20 針）JTAG(Joint Test Action Group，聯(lián)合測試行動(dòng)小組)是一種國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議，主要用于芯片內(nèi)部測試及對系統(tǒng)進(jìn)行仿真、調(diào)試，JTAG 技術(shù)是一種嵌入式調(diào)試技術(shù)，它在芯片內(nèi)部封裝了專門的測試電路 TAP（Test Access Port，測試訪問口） ，通過專用的 JTAG 測試工具對內(nèi)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測試。目前大多數(shù)比較復(fù)雜的器件都支持 JTAG 協(xié)議，如 ARM、DSP、FPGA 器件等。標(biāo)準(zhǔn)的 JTAG 接口是 4 線：TMS、TCK、TDI、TDO，分別為測試模式選擇、測試時(shí)鐘、測試數(shù)據(jù)輸入和測試數(shù)據(jù)輸出。本次設(shè)計(jì)采用的是 20 針標(biāo)準(zhǔn)的 JTAG 接口，用于硬件的調(diào)試及軟體程式的升級。 ADC 與 DAC 模塊電路在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中傳感器技術(shù)是其中不可缺少的一部分，打個(gè)比方說：如果說把物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)成一個(gè)人的話，那么傳感器便是這個(gè)人體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)末端的神經(jīng)傳感器。神經(jīng)傳感器可以幫助人體獲知周圍環(huán)境的溫度，嗅到周圍環(huán)境中的氣味，看到絢麗多彩的世界，聽到世界的聲音，感受到品嘗美食時(shí)食物給予味蕾的美好感覺；同樣物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的傳感器也可以給系統(tǒng)的中央處理器帶來類似的“感覺” 。隨著傳感器技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)開始制造各式各樣的傳感器來幫助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)獲知所在環(huán)境的信息，但它們共同特點(diǎn)都是將所獲取的環(huán)境信息轉(zhuǎn)變成了模擬信西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）6號或者是數(shù)字信號傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。在本安防系統(tǒng)中傳感器便是其“眼睛” 、“耳朵” 、 “鼻子” ，配合相應(yīng)的軟體程式可以敏銳的捕捉到不安全的因素，并對這些安全隱患進(jìn)行處理，而前端信息采集器又好比是一張“臉” ，一個(gè)將這些功能各式各樣的傳感器整合起來的設(shè)備。因此，為了精簡設(shè)備、簡化設(shè)備部署、降低成本，將ADC 和 DAC 電路加入到了信息采集器當(dāng)中，通過掛載不同的傳感器，實(shí)現(xiàn)不同的功能，以方便一機(jī)多用，提高利用率。 無線通信模塊無線通信是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式，近些年信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通信技術(shù)。在安防領(lǐng)域無線通信技術(shù)的使用增加了安防系統(tǒng)部署的靈活性，降低了部署成本。在很多情況中需要快速的部署和調(diào)整安防系統(tǒng)，以往通過有線電纜連接各種安防設(shè)備，部署起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一旦部署完成，想要再次調(diào)整更改更是繁瑣，但是無線通信技術(shù)的應(yīng)用使這一問題得以解決。在本次設(shè)計(jì)的安防系統(tǒng)中大部分通信需求都是使用無線通信來完成的。設(shè)計(jì)中使用的 NRF24L01 芯片是由 NORDIC 公司生產(chǎn)的一款無線通信芯片，采用 FSK 調(diào)制，內(nèi)部集成 NORDIC 自己的 Enhanced Short Burst 協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)或是 1對 6 的無線通信。無線通信速度可以達(dá)到 2Mbps。 串行通信模塊串行通信是指：使用一條數(shù)據(jù)線，將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸，每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長度。其只需要少數(shù)幾條線就可以在系統(tǒng)間交換信息，特別使用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的遠(yuǎn)距離通信。串行通信有如下特點(diǎn)：? 節(jié)省傳輸線：這是顯而易見的，尤其是在遠(yuǎn)程通信時(shí)，此特點(diǎn)尤為重要，這也是串行通信的主要優(yōu)點(diǎn)。? 數(shù)據(jù)傳送效率低：與并行通信比，這也這是顯而易見的。這也是串行通信的主要缺點(diǎn)。例如：傳送一個(gè)字節(jié)，并行通信只需要 1T 的時(shí)間，而串行通信至少需要 8T 的時(shí)間。由此可見，串行通信適合于遠(yuǎn)距離傳送，可以從幾米到數(shù)千公里。對于長距離、低速率的通信，串行通信往往是唯一的選擇。并行通信適合于短距離、高速率的數(shù)據(jù)傳送，通常傳輸距離小于 30 米。在前端信息采集器中加入串行通信模塊主要是考慮到在要求通信距離遠(yuǎn)且通行要求較高時(shí)的通信解決方案，雖然較無線通信缺少了一些設(shè)備部署方面的靈活性，但是串行通信卻是提高了一些通信的可靠性、延長了通信的距離，有助于安防系統(tǒng)的大范圍覆蓋。西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）73 開發(fā)工具 Altium Designer 10 開發(fā)環(huán)境 軟件功能簡介Altium Designer 提供了一款統(tǒng)一的應(yīng)用方案，其具有綜合電子產(chǎn)品一體化開發(fā)所需的所有必須的技術(shù)和功能。Altium Designer 在單一設(shè)計(jì)環(huán)境中集成板級和 FPGA 系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于 FPGA 和分立處理器的嵌入式軟件開發(fā)以及PCB 板圖設(shè)計(jì)、編輯和制造。并集成了現(xiàn)代設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理功能，使得 Altium Designer 成為電子產(chǎn)品開發(fā)的完整解決方案，最新版本為 Altium Designer 10。 軟件特點(diǎn)新版本與過去以季節(jié)性主題（如 Winter09，Summer09 ）命名的方案不同，而是采用新型的平實(shí)的編號形式來為新的發(fā)布版本進(jìn)行命名。最新發(fā)布的 Altium Designer Release 10 將繼續(xù)保持不斷插入新的功能和技術(shù)的特點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)師可以更加方便輕松地創(chuàng)建下一代電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。Altium 的統(tǒng)一的設(shè)計(jì)架構(gòu)以將硬件，軟件和可編程硬件等等集成到一個(gè)單一的應(yīng)用程序中而聞名。它可以讓設(shè)計(jì)師在一個(gè)項(xiàng)目內(nèi)，甚至是整個(gè)團(tuán)隊(duì)里自由地探索和開發(fā)新的設(shè)計(jì)創(chuàng)意和設(shè)計(jì)思想，團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)人都擁有對于整個(gè)設(shè)計(jì)過程的統(tǒng)一的設(shè)計(jì)視圖。在軟件解決方案的開發(fā)過程中，偶爾腦子里會跳出不斷進(jìn)化的創(chuàng)意，跳出的每一個(gè)創(chuàng)意都在它能做什么，并且能給用戶帶來什么好處方面，帶領(lǐng)軟件的解決方案到一個(gè)更高的臺階。Release 10 的到來是對于 Altium Designer 的又一個(gè)進(jìn)化跳躍是軟件及其功能上的世代性的交替和革新，如果設(shè)計(jì)師愿意縱向追溯，其規(guī)模是自DXP 平臺推出以來，從未見過的以單一的統(tǒng)一模式交付的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。 此次飛躍的亮點(diǎn)是收集了大量令人印象深刻而廣泛且全面的新技術(shù)，旨在幫助進(jìn)化設(shè)計(jì)師管理設(shè)計(jì)信息的方式，而且還幫助設(shè)計(jì)師自動(dòng)配置發(fā)布進(jìn)程。Altium Designer Release 10 與 Altium Vault Server（Altium 的另一解決方案）提供了一個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，它可以有效地識別并解決許多導(dǎo)致設(shè)計(jì)、發(fā)布和制造等進(jìn)程緩慢的各種問題。它是一種非常具有創(chuàng)造性和革命性的智能數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。該數(shù)據(jù)管理解決方案的重要組成部分是一個(gè)元器件管理系統(tǒng)。該元器件管理系統(tǒng)提供了真正的生命周期追蹤功能和器件檢驗(yàn)的獨(dú)立性。Altium Designer 10 提供了一個(gè)強(qiáng)大的高集成度的板級設(shè)計(jì)發(fā)布過程，它可以驗(yàn)證并將設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)和制造數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，這些操作只需一鍵完成，從而避免了人為交互中可能出現(xiàn)的失誤。發(fā)布管理系統(tǒng)簡化規(guī)范了發(fā)布設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)項(xiàng)目的流程，或者更具體地說，使那些項(xiàng)西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）8目中定義的配置更加直觀、簡潔而且穩(wěn)定。更重要的是該系統(tǒng)可以被直接鏈接到設(shè)計(jì)師的后臺版本控制系統(tǒng)。新增的強(qiáng)大的預(yù)發(fā)布驗(yàn)證手段的組合，用以確保所有包含在發(fā)布中的設(shè)計(jì)文件都是當(dāng)前的，與存儲在設(shè)計(jì)師的版本控制系統(tǒng)中的相應(yīng)的文件“主人”保持同步的文件，并且通過了所有特定的規(guī)則檢查（ERC，DRC 等等)。從而使設(shè)計(jì)師可以在更高層面上控制發(fā)布管理，并可保證卓越的發(fā)布質(zhì)量。通過 Altium Designer 10，設(shè)計(jì)師可以利用完整的生命周期（從概念和設(shè)計(jì)，經(jīng)由原型和產(chǎn)品，到折舊和廢棄 ）來開發(fā)并管理設(shè)計(jì)的電子產(chǎn)品，關(guān)于所有這些操作的正確性設(shè)計(jì)師都有足夠的信心。通過全新的安裝和內(nèi)容交付系統(tǒng)，以及 Altium Subscription 訂閱計(jì)劃可以讓設(shè)計(jì)師訪問那些炫酷的新功能，并且隨時(shí)保持更新。以可選擇的插件方式交付各種功能模塊，設(shè)計(jì)師再也不需要為下一個(gè)主體（或附體）發(fā)布而等待。相反，如果設(shè)計(jì)師愿意，可以通過一個(gè)內(nèi)容流水線持續(xù)不斷地從 Altium 獲得最新的技術(shù)和解決方案的更新。 主要功能模塊Altium Designer10 為提供了一個(gè)全新的管理元器件的方法。其中包括新的用途系統(tǒng)、修改管理、新的生命周期和審批制度、實(shí)時(shí)供應(yīng)鏈管理等。? 增強(qiáng)的封裝比較和更新做為使設(shè)計(jì)師們成功協(xié)作的重要工具，使得設(shè)計(jì)師們能夠圖形化地比較他們的工作成果，然后合并以保留任何他們認(rèn)為合適的更改。Altium Designer 已經(jīng)提供了在某一時(shí)間更新 PCB 到庫元件的最新版本的功能，但 Release10 現(xiàn)在包含了一個(gè)功能更強(qiáng)大的可視化比較工具，以協(xié)助 PCB 設(shè)計(jì)師完成在更新和改變控制流程方面的工作。? 增強(qiáng)的多邊形鋪銅管理器Altium Designer 的 Release10 中的多邊形鋪銅管理器對話框提供了更強(qiáng)大的功能性增強(qiáng)，提供了關(guān)于管理設(shè)計(jì)人員的 PCB 板中所有多邊形鋪銅的附加功能。這些附加功能包括創(chuàng)建新的多邊形鋪銅，訪問對話框的相關(guān)屬性和多邊形鋪銅刪除，等等都可以在這里進(jìn)行操作。? 設(shè)計(jì)協(xié)作隨著現(xiàn)在集成電路設(shè)計(jì)的不斷規(guī)?；l(fā)展，PCB 的設(shè)計(jì)工作量的不斷增加已并非是一個(gè)設(shè)計(jì)師可以獨(dú)立完成的了，必須進(jìn)行協(xié)同 PCB 設(shè)計(jì)，多個(gè)設(shè)計(jì)師可以同一時(shí)間對同一電路板進(jìn)行工作，然后把他們的結(jié)果合并在一起。Release10 就實(shí)現(xiàn)了這種 PCB 設(shè)計(jì)過程中的協(xié)作。通過新的協(xié)作，在比較和合并面板設(shè)計(jì)師會了解 PCB板當(dāng)前的狀態(tài)，設(shè)計(jì)師與協(xié)作同伴的結(jié)果進(jìn)行比較，點(diǎn)擊面板上的命令來顯示差異，西安歐亞學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）9然后使用差異映射圖得到關(guān)于誰在板上做了些什么的整體視圖。在映射圖中進(jìn)行點(diǎn)擊以縮放到設(shè)計(jì)師感興趣的區(qū)域，然后在工作區(qū)中使用右鍵單擊命令來保留設(shè)計(jì)師的更改，或拖拽其他人所做的更改到設(shè)計(jì)師的 PCB 板。甚至還有一個(gè)自動(dòng)命令，可以自動(dòng)集成所有的與設(shè)計(jì)師的板子的當(dāng)前版本不相沖突的更改，并且?guī)泶罅縼碜云渌O(shè)計(jì)師的布線成果。當(dāng)設(shè)計(jì)師一切準(zhǔn)備就緒，可以將更新保存下來，并提交到儲存庫。每個(gè)設(shè)計(jì)師還可以定義工作區(qū)域，確保每個(gè)人都知道其他人在哪一塊工作，以及不能在哪一塊工作。? PCB 中類的結(jié)構(gòu)在將設(shè)計(jì)從原理圖轉(zhuǎn)移到 PCB 的時(shí)候，Altium Designer 中已經(jīng)提供了對于高質(zhì)量，穩(wěn)定的類（器件類和網(wǎng)絡(luò)類）創(chuàng)建功能的支持。Release10 將這種支持提升到一個(gè)新的水平，可以在 PCB 文檔中定義生成類的層次結(jié)構(gòu)。從本質(zhì)上講，這使得設(shè)計(jì)師可以按照圖紙層次將元件或網(wǎng)絡(luò)類組合到從那張圖紙生成的一個(gè)母類，而這個(gè)母類本身也可以是它上面的一個(gè)母類的子類，如此一路到設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)中的頂層圖紙。而頂層生成的母類（或叫特級類）從本質(zhì)上來講即是類的結(jié)構(gòu)層次的源頭。這些所有生成的母類都被稱為結(jié)構(gòu)類。結(jié)構(gòu)類，不僅允許在 PCB 領(lǐng)域中對原理圖文檔結(jié)構(gòu)進(jìn)行繁衍和高級導(dǎo)航 ，而且也可用于邏輯查詢，例如，設(shè)計(jì)規(guī)則的范圍，或者設(shè)置條件進(jìn)行過濾查找。? 統(tǒng)一的光標(biāo)捕獲系統(tǒng)Altium Designer 的 PCB 編輯器已經(jīng)有了很好的柵格定義系統(tǒng)，通過可視柵格，捕獲柵格，元件柵格和電氣柵格等等都可以幫助設(shè)計(jì)師有效地放置設(shè)計(jì)對象到 PCB文檔。隨著 Altium Designer 10 的發(fā)布，該系統(tǒng)已修整而且隨著統(tǒng)一的光標(biāo)捕獲系統(tǒng)的到來達(dá)到一個(gè)新的水平。該系統(tǒng)匯集了三個(gè)不同的子系統(tǒng)，共同驅(qū)動(dòng)并達(dá)到將光標(biāo)捕獲到最優(yōu)選的坐標(biāo)集。用戶可定義的柵格，直角坐標(biāo)和極坐標(biāo)之間可按照喜好選擇；捕獲柵格，它可以自由地放置并提供隨時(shí)可見的對于對象排列進(jìn)行參考的線索；以及增強(qiáng)的對象捕捉點(diǎn)，使得放置對象的時(shí)候自動(dòng)定位光標(biāo)到基于對象熱點(diǎn)的位置。按照設(shè)計(jì)師覺得合適的方式，使用這些功能