【正文】 路。（1）介紹了課題中數(shù)字式溫度傳感器和單片機(jī)的研究背景及其歷史發(fā)展，以及其基本構(gòu)造和原理。（2）電路的結(jié)構(gòu)由數(shù)字式溫度傳感器、單片機(jī)等組成，有效的將它們結(jié)合是此次設(shè)計(jì)的難處及重點(diǎn)。（3）在系統(tǒng)中，微機(jī)的接收程序主要是串口通信的設(shè)計(jì)。本課題的研究中，我查閱了各種資料，在導(dǎo)師的幫助下，努力提高了數(shù)據(jù)采集的精度。但由于時(shí)間及本人能力經(jīng)驗(yàn)所限，本課題的研究存在不足之處在所難免，在今后的工作中需進(jìn)一步改進(jìn)和完善。而且在以后的工作中我將會(huì)對(duì)單片機(jī)和輸入輸出接口進(jìn)行更近一步的研究，從而完善這個(gè)設(shè)計(jì)方案。畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，雖然說，過程比較累，但我發(fā)現(xiàn)它對(duì)自己還是很有幫助的，比如說人比較懶，不愿意動(dòng)，平時(shí)知識(shí)也不扎實(shí)，但在設(shè)計(jì)過程中碰到自己不懂的問題卻只有耐心下來，查書或在網(wǎng)上弄清楚答案。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 參考文獻(xiàn)[1] 李朝青 PC機(jī)及單片機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社. 2000.[2] 李軍, 劉君華. AVR 單片機(jī)的特點(diǎn)及其應(yīng)用[J]. 測控技術(shù). 2002, 21(7):6568.[3] 范逸之, 陳立元. Visual Basic與RS 232串行通信控制[M]. 清華大學(xué)出版社. 2002.[4] 李湘江, Basic串行通信技術(shù) [J] 工礦自動(dòng)化2002(2).[5] 余國衛(wèi)，陳俊生，張麗平， [J] 微處理機(jī)2005(4).[6] Alan , Wen , Yunhui Liu, et al. MIDS: Micro Input Devices System Using MEMS Sensors[J]. Intelligent Robots and System,2002. IEEE/RSJ International Conference 2002, 2: 11841189.[7] 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].北京航空航天大學(xué)出社,2002.[8] 耿德根, 宋建國, 馬潮, 等. AVR 高速嵌入式單片機(jī)原理與應(yīng)用[M]. 北 京: 北京航空航天大學(xué)出版社,2001.[9] [M]，北京航空航天大學(xué)出版社，1993[10] 徐淑華，單片微型機(jī)原理及應(yīng)用[M]，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1994[11] Alan H. F. Lam and Wen J. Li, “MIDS: GUI and TU1in midair using MEMS sensors”, in Proceedings of theIntemational Conference on Control and Automation,June 2002, pp. 12181222.[12] Pemg, B. Fisher, S. Hollar, K. S. I. Pister,“Acceleration sensing glove,” in Proceedings of IS WCIntemational Symposium on Wearable Computers, SanFrancisco, Oct. 1999.[13] 蘭吉昌 等編著. AVR單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)典實(shí)例[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2011.[14] 江海波，王卓然，耿德根 等編著. 深入淺出AVR單片機(jī)[M].中國電力出版社， 2008.[15] 沈文，Eagie lee，詹衛(wèi)前編著. AVR單片機(jī)C語言開發(fā)入門指導(dǎo)[M].清華大學(xué)出版社，2003.[16] 金春林. AVR單片機(jī)C語言編程與應(yīng)用實(shí)例[M]. 清華大學(xué)出版社, 2009.[17] 李琦. 基于ATmega128和模糊算法的模型速度控制[J]. 電子科技, 2008，04.[18] 羅隆. 基于ATmega128的以太網(wǎng)與Lon總線的網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 可編程控制器與工廠自動(dòng)化, 2006, 10.[19] 陳軍. 基于AVR單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]，自動(dòng)化與儀器儀表，2009，04.[20] 趙麗娟，邵欣. 基于單片機(jī)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J] .機(jī)械制造,2006,4.[21] 張開生，郭國法. MCS51單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J] .微計(jì)算機(jī)信息, 2005,7.[22] Qingdong WANG, Jianfeng WEI. “Design of Temperature Control Device Underground Coal Based on AT98S52”,2009 2nd International Conference on Power Electronics and Intelligent Transportation Systems.[23] AVR Enhanced Rise Microcontroller Data Book[Z]，1997.[24] 賴壽宏. 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M],機(jī)械工業(yè)出版社,1994.[25] 宋建國. AVR單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].北京航空航天大學(xué)出版社，1998.[26] 馮峰. 特效視窗—Visual C++開發(fā)高級(jí)界面實(shí)例[M]，人民郵電出版社，2000．[27] 吳永. 基于網(wǎng)絡(luò)的單片機(jī)多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]，2009（04）.譯文基于ARM單片機(jī)關(guān)于圖像采集在現(xiàn)場可編程門陣列的設(shè)計(jì)摘 要這篇論文全面的展示了ARM7單片機(jī)在自行開發(fā)的現(xiàn)場可編程門陣列工作板上是如何設(shè)計(jì)重復(fù)添加組態(tài)指令和系統(tǒng)驗(yàn)證的，當(dāng)時(shí)這ARM7與互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體連接進(jìn)行圖像采集和圖像處理單元（IPU）實(shí)施在其他現(xiàn)場可編程門陣列工作板上，現(xiàn)在ARM7在這成為一個(gè)圖像處理單元的單片機(jī)，圖像處理單元集合了圖像采集、卷積和排序在現(xiàn)場可編程門陣列上執(zhí)行3階流水線操作能加快系統(tǒng)運(yùn)行，卷積和排序有助于進(jìn)一步過濾掉固定圖像噪聲和暗電流噪聲在互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，并導(dǎo)致更好的圖像質(zhì)量，有ARM7單片機(jī)的現(xiàn)場可編程門陣列板和圖像處理單元可以用于教學(xué)中央處理器設(shè)計(jì)、控制器設(shè)計(jì)及系統(tǒng)單晶片設(shè)計(jì)，自從所有的電路在一個(gè)單一的現(xiàn)場可編程門整列芯片原理簡介這篇論文顯示了一個(gè)ARM7[1,2,3,4]的中央處理器在現(xiàn)場可編程門陣列工作板上是如何被設(shè)計(jì)成可添加重復(fù)組態(tài)指令和被測試的，然后ARM7單片機(jī)與互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體鏈接在其他現(xiàn)場可編程門陣列工作板上進(jìn)行圖像采集和設(shè)備實(shí)施過程，現(xiàn)在ARM7已經(jīng)成為一個(gè)有圖像采集和運(yùn)行單元的單片機(jī)，有時(shí)候我們形象稱其為高速運(yùn)轉(zhuǎn)的加速器。ARM7可以包含超過5個(gè)的指令組，即進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分支、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移和協(xié)作處理器，前三個(gè)指令組的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證系統(tǒng)是用來描述在24部分，現(xiàn)場可編程門陣列圖像加速器包含的圖像采集算法通常是在8051系列CPU中完成，部分5描述系統(tǒng)單晶體建設(shè)和驗(yàn)證導(dǎo)致ARM7作為一個(gè)圖像加速的界面控制器，最后的結(jié)論將被描述在部分6。人們通常熟悉運(yùn)用的中央處理器，*8ARM、MIPS系列等，但是很少人想到去描述他們，部分2和3描述成重復(fù)添加更多的組態(tài)指令包含在ARM7的中央處理器中的方式。自從中央處理器電路可以被添加，他也可以拿走一些無用的組態(tài)來縮小現(xiàn)場可編程門陣列的設(shè)計(jì)。所以構(gòu)建特制的ARM單片機(jī)在現(xiàn)場可編程門陣列的中央處理器里為了某項(xiàng)具體的應(yīng)用是完全可能的。ARM7系統(tǒng)配置圖1顯示在ARM7系統(tǒng)包括一個(gè)寄存器（REG）含有1632位寄存器、內(nèi)存（MEM）、數(shù)據(jù)處理單元（DTU）、控制單元（CON）為組織和系統(tǒng)的操作序列。圖1同樣也顯示數(shù)據(jù)通道這四個(gè)單位之間的執(zhí)行指令28個(gè)中央處理器，不包括4位設(shè)計(jì)條件碼條件。如果條件極值是二進(jìn)制的指令數(shù)就可能包括4*28=112。為了簡單比較詳細(xì)的中央處理器就沒有顯示，這是一個(gè)普通的組合電路組成的一個(gè)算術(shù)與邏輯控制單元包含一個(gè)移位器和一個(gè)累加器。圖1：ARM7系統(tǒng)配置的28個(gè)中央處理器指令補(bǔ)充分支和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移指令和控制單元、分支和數(shù)據(jù)傳輸電路圖2顯示原理框圖中數(shù)據(jù)通道和控制數(shù)據(jù)為增加分支和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移指令組，圖2和圖1相比，不斷提升的復(fù)雜性可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)通道結(jié)構(gòu)、多路輸入中央處理器的間接尋址和控制單元（CON）。圖2中4比特的總線rd2和m2是輸出兩個(gè)乘法器用來連接rd和rn的尋址寄存器，輸入的兩個(gè)多路轉(zhuǎn)換器為了簡單沒有顯示。分支指令用于改變程序的執(zhí)行序列，通常是通過改變程序計(jì)數(shù)器的值來完成的，數(shù)據(jù)傳送指令涉及到單個(gè)和多個(gè)之間的數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)為寄存器如圖2所示。這個(gè)圖2中灰點(diǎn)的DO總線從存儲(chǔ)器到寄存器的D端口和其他點(diǎn)的R總線從寄存器塊到分配信息的D端口是為了數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康亩惶砑拥?。圖2：ARM7框圖包含分支、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移和中央處理器指令、控制單元當(dāng)更多的指令被添加進(jìn)系統(tǒng)，控制單元就變得越來越龐大和復(fù)雜，在圖2右下角落的控制單元有比圖1更多的輸入和輸出端，控制單元實(shí)際上是一種有限狀態(tài)機(jī)，實(shí)現(xiàn)形式顯示在圖3的狀態(tài)圖中，大部分在ARM7中的指令在執(zhí)行過程中只有三個(gè)狀態(tài)，也就是取碼F、解碼D和執(zhí)行E，長乘法（64位的產(chǎn)品）和分支連接（bl）指令都各自的需要額外的E1和E2狀態(tài)。數(shù)據(jù)傳輸包括加載和儲(chǔ)存體系結(jié)構(gòu)（ls）、多加載和儲(chǔ)存體系結(jié)構(gòu)（mls）都需要額外的狀態(tài)F1和F2，所以控制單元的輸入塊是解碼指令信號(hào)：l、bl、ls、mls，如上所述，ct代表多個(gè)過戶計(jì)數(shù)，輸出塊的狀態(tài)是F、FFD、E、E1和E2如圖3放大圖便于閱讀。圖3：控制單元圖和從圖2框圖擴(kuò)大的控制單元模塊工作板展示平臺(tái)圖4顯示了自主開發(fā)的現(xiàn)場可編程門陣列工作板提供了80萬門數(shù)賽靈思公司現(xiàn)場可編程門陣列芯片（xcv800）在中心中，ARM7中每36個(gè)指示就被驗(yàn)證了在工作，幾個(gè)程序如分類揀選、算術(shù)運(yùn)算和計(jì)數(shù)器被鍵入進(jìn)行驗(yàn)證，圖5顯示了工作板在運(yùn)行一個(gè)通過鍵盤輸入的24小時(shí)時(shí)間程序在右下角落和全部24小時(shí)時(shí)鐘電路通過并行接口都裝進(jìn)現(xiàn)場可編程門陣列芯片，這7段顯示的030903是單幀采集在3小時(shí)9分鐘3秒時(shí)這個(gè)24小時(shí)時(shí)鐘程序開始運(yùn)行。圖4：自制工作平臺(tái) 圖5：自制工作平臺(tái)單幀采集03:09:03在程序運(yùn)行中第二部分到第四部分簡要介紹了通過增加組態(tài)指令的設(shè)計(jì)方法和驗(yàn)證我們的ARM7處理器，到目前為止，這個(gè)方法很管用，可以繼續(xù)添加越來越多的指令組。但是在接下來的段落里，重點(diǎn)是在ARM7處理器接口的應(yīng)用在圖像采集和處理單元（IPU）[5]，執(zhí)行于300K計(jì)數(shù)的現(xiàn)場可編程門陣列芯片（xc2s300e）?；贏RM7單片機(jī)或作為SoC設(shè)計(jì)圖像處理單元（IPU）包括圖像采集、二維卷積和二維排序，影像采集是一個(gè)自行開發(fā)的基于現(xiàn)場可編程門陣列的8051軟件程序，二維卷積和二維排序是基于現(xiàn)場可編程門陣列版本的圖像處理算法，分別從Crookes到Maheshwari。圖6：。 。圖7：莉娜的照片通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)采集、卷積和排序是通常做成系列形式，現(xiàn)在將他們整合在一個(gè)單一的現(xiàn)場可編程門陣列芯片中。圖像處理單元現(xiàn)在能夠被連接到自行開發(fā)的ARM7單片機(jī)中，顯示如圖6a。圖7顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果利用莉娜的照片作為原始圖像，在使用圖6a中ARM7單片機(jī)執(zhí)行600k計(jì)數(shù)用一個(gè)總數(shù)是800K的計(jì)數(shù)現(xiàn)場可編程門陣列2芯片，IPU使用一個(gè)300K計(jì)數(shù)的現(xiàn)場可編程門陣列1芯片來執(zhí)行70K計(jì)數(shù)?？梢院喜⑦@兩個(gè)正在執(zhí)行的現(xiàn)場可編程門陣列芯片在同一個(gè)IPU800K芯片，如圖6A所示。這種設(shè)計(jì)模式將成為一種片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)的現(xiàn)場可編程門陣列的版本。結(jié)束語因?yàn)楝F(xiàn)場可編程門陣列是可以重新構(gòu)造里面的結(jié)構(gòu)單片機(jī)是為了給中央處理器可以量身定做，以滿足適合特定的用途，假如，假定一個(gè)800k現(xiàn)場可編程門陣列芯片電路完全被ARM7包括以致沒有足夠空間，則可以向另一個(gè)70k技術(shù)的加速器移動(dòng)。因?yàn)樗杏?jì)算在圖像處理完成圖像加速器電路，然后它可以是取出閑置的32*32乘數(shù)（占空間可以達(dá)到150k左右的計(jì)數(shù)）同時(shí)保證空間可以得到70k計(jì)數(shù)圖像加速器能被包括在里面。嵌入式ARM7與許多設(shè)備控制器在現(xiàn)場可編程門陣列芯片上，顯示如圖6B的虛線區(qū)域內(nèi)就是演示了一種片上系統(tǒng)的系統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)，它可能會(huì)逐漸成為一種平臺(tái)能夠增加中央處理器設(shè)計(jì)的控制器的控制特別加速器或連接設(shè)備，如圖想處理、機(jī)電一體化、納米光學(xué)等各種技術(shù)。原文說明原文說明的內(nèi)容是： 譯文的外文原文題名：ARM Based Microcontroller for Image Capturing in FPGA Design作者：ChiJeng Chang, WuTing Wu, HuiChing Su, ZenYi Huang, and HsinYen Li來源：ISVC 2005, LNCS 3804, PP. 672677, 2005.