【正文】 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。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)。圖6：。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個指示就被驗(yàn)證了在工作，幾個程序如分類揀選、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)行一個通過鍵盤輸入的24小時時間程序在右下角落和全部24小時時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9分鐘3秒時這個24小時時鐘程序開始運(yùn)行。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和多個之間的數(shù)據(jù)傳輸和存儲為寄存器如圖2所示。如果條件極值是二進(jìn)制的指令數(shù)就可能包括4*28=112。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)。此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。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，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。但由于時間及本人能力經(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。（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。DB9型連接器的引腳分配如表 41和圖42所示。這一部分電路已經(jīng)有相應(yīng)的生產(chǎn)廠商做出了各種集成芯片，例如MAXIM 公司的MAX232 芯片，如圖41所示。接收器典型的工作電平在+3～+12V與3～12V之間。通常 RS232 接口以9個引腳 (DB9) 或是25個引腳 (DB25) 的型態(tài)出現(xiàn)，一般個人計(jì)算機(jī)上會有兩組RS232接口，分別稱為COM1和COM2。其主要特點(diǎn)如下：l 全雙工操作，可同時進(jìn)行收發(fā)操作；l 支持同步或異步操作；l 支持8和9位數(shù)據(jù)位，1位或者2位停止位的串行數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)；l 三個完全獨(dú)立的中斷，TX發(fā)送完成，TX發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器空，RX 接收完成；l 支持多機(jī)通訊模式；相關(guān)寄存器：A. USART 數(shù)據(jù)寄存器—UDR；B. USART 控制和狀態(tài)寄存器—UCSRA，UCSRB，UCSRC；C. 波特率寄存器—UBRRL 和UBRRH； 串口的組成串口由陰陽兩種接口組成。 sprintf(String,Min=%d Max=%d,T_min,T_max)。 show_delay(15)。 sprintf(String,Pre=%d,T_pre)。 sprintf(String,Min=%d Max=%d,T_min,T_max)。i20000。 sprintf(String,%d,%d,%d,.,T_pre,T_min,T_max)。 init_devices()。 }⑶主程序： define T_MIN 55 //溫度最小值 define T_MAX 125 //溫度最大值 int T_min=10,T_max=50,T_pre,key_value。 t=8。 write_byte(0xBE)。 i 20。 ds1820_ack()。 unsigned char a=0。 DDR|=portnum。= ~portnum。 = ~portnum。 UART_init()。 DDRD = 0xFF。 DDRB = 0x00。 程序由于程序內(nèi)容眾多，故指選取主要部分。? Bit 11:0 – UBRR11:0: USART 波特率寄存器這個12 位的寄存器包含了USART 的波特率信息。? Bit 15 – URSEL: 寄存器選擇通過該位選擇訪問UCSRC 寄存器或UBRRH 寄存器。? Bit 0 – TXB8: 發(fā)送數(shù)據(jù)位8對9 位串行幀進(jìn)行操作時，TXB8 是第9 個數(shù)據(jù)位。發(fā)送器禁止后，TxD引腳恢復(fù)其通用I/O功能。當(dāng)UDRIE 為1，全局中斷標(biāo)志位SREG 置位，UCSRA 寄存器的UDRE 亦為1 時可以產(chǎn)生USART 數(shù)據(jù)寄存器空中斷。當(dāng)RXCIE 為1，全局中斷標(biāo)志位SREG 置位， UCSRA 寄存器的RXC 亦為1 時可以產(chǎn)生USART 接收結(jié)束中斷。發(fā)送器不受MPCM設(shè)置的影響。使用同步操作時將此位清零。? Bit 2 – PE: 奇偶校驗(yàn)錯誤當(dāng)奇偶校驗(yàn)使能(UPM1 = 1)，且接收緩沖器中所接收到的下一個字符有奇偶校驗(yàn)錯誤時UPE 置位。? Bit 3 – DOR: 數(shù)據(jù)溢出數(shù)據(jù)溢出時DOR 置位。? Bit 4 – FE: 幀錯誤如果接收緩沖器接收到的下一個字符有幀錯誤，即接收緩沖器中的下一個字符的第一個停止位為0，那么FE 置位。? Bit 5 – UDRE: USART 數(shù)據(jù)寄存器空UDRE標(biāo)志指出發(fā)送緩沖器(UDR)是否準(zhǔn)備好接收新數(shù)據(jù)。? Bit 6 – TXC: USART 發(fā)送結(jié)束發(fā)送移位緩沖器中的數(shù)據(jù)被送出，且當(dāng)發(fā)送緩沖器 (UDR) 為空時TXC 置位。l USART 控制和狀態(tài)寄存器A －UCSRA圖317 UCSRA地址圖UCSRA地址如圖317所示。然后數(shù)據(jù)串行地從TxD 引腳輸出。在7 比特字長模式下，未使用的高位被發(fā)送器忽略，而接收器則將它們設(shè)置為0。其程序流程圖如圖312示初始化發(fā)跳過ROM指令開始溫度轉(zhuǎn)換延時2ms初始化寫入跳過ROM、讀取暫存器和CRC字節(jié)指令讀取溫度的低八位和高八位取中間八位結(jié)束圖312 讀溫度程序流程圖系統(tǒng)的讀寫時序的子程序如圖31圖31圖315所示。圖310 ATmega16功能板背面圖 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)ATmega16單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)分為兩部分，第一部分為與數(shù)字溫度傳感器的軟件設(shè)計(jì)部分，第二部分為與串口相連的軟件設(shè)計(jì)。VCC，GND均有一測試針，如圖39所示。重要說明：實(shí)際應(yīng)用時，根據(jù)使用1117－ADJ的品牌，輸入電壓可以低至7伏甚至更低。R8上的電流為1117－ADJ 1腳電流加上R6上的電流，+=. 。R8上的電流為1117－ADJ 1腳電流加上R6上的電流，+=. 。二極管D1防止用戶插錯電源極性。重要說明：實(shí)際應(yīng)用時，如果不想使用JTAG仿真，并且不想受四只10K的上拉電阻的影響，可以將JP1－JP4斷開，如圖36所示。重要說明：實(shí)際應(yīng)用時，如果想簡化零件，可以不焊接2＊5座。即這部分不需要任何的外圍零件。也可以從外面輸入?yún)⒖茧妷?，比如在外面使用TL431基準(zhǔn)電壓源。重要說明：實(shí)際應(yīng)用時，如果不需要太高精度的頻率，可以使用內(nèi)部RC振蕩。不過，內(nèi)置的畢竟是RC振蕩，在一些要求較高的場合，比如要與RS232通信需要比較精確的波特率時，建議使用外部的晶振線路，如圖33所示。當(dāng)AVR在工作時，按下S0開關(guān)時，復(fù)位腳變成低電平，觸發(fā)AVR芯片復(fù)位。電源 復(fù)位線路的設(shè)計(jì)圖32 復(fù)位線路設(shè)計(jì)圖ATmega16已經(jīng)內(nèi)置了上電復(fù)位設(shè)計(jì)。晶振線路3。使用ADC時應(yīng)通過一個低通濾波器與 VCC 連接。（8） XTAL1反向振蕩放大器與片內(nèi)時鐘操作電路的輸入端。作為輸入使用時，若內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口 C 處于高阻狀態(tài)。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口 B 處于高阻狀態(tài)。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口 A 處于高阻狀態(tài)。圖31 ATmega16引腳圖（1） VCC數(shù)字電路的電源端（2） GND接地端（3） 端口A(PA7~PA0)端口A作為A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。我所設(shè)計(jì)的溫度采集系統(tǒng)主要有兩部分組成，一部分是溫度采集部分，一部分是溫度顯示部分。第五字節(jié)是系統(tǒng)置寄存器，寄存器各位定義如下：第八位是設(shè)置用來表示傳感器的工作狀態(tài)，是測試狀態(tài)(設(shè)置為“1”)還是操作功能狀態(tài)(設(shè)置為“0”) ，出廠設(shè)置為操作功能狀態(tài)，用戶不能修改；第七、六兩位是溫度轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位的設(shè)置(00、011分別對應(yīng)112位溫度數(shù)據(jù))，出廠設(shè)置為 12 位溫度數(shù)據(jù)位，用戶可根據(jù)需要進(jìn)行修改；其余位無效。第一、二個字節(jié)是溫度數(shù)據(jù)字節(jié)(MSB、LSB)，可以在系統(tǒng)配置寄存器中自行設(shè)置數(shù)據(jù)位數(shù)(9～12位)，數(shù)據(jù)位越多溫度分辨率越高，9位數(shù)據(jù)溫度分辨率 176。2. 發(fā)送一條ROM指令。其輸出用于修正減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值，只要計(jì)數(shù)器門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程，直到溫度寄存器值大致被測溫度值。DS18B20的測溫原理是這樣的,器件中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計(jì)數(shù)器1；高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩頻率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為減法計(jì)數(shù)器２的脈沖輸入。第５個字節(jié)，為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。（9）負(fù)壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作?！?。（2）獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。當(dāng)使用總線寄生供電時 ,供電端必須接地，同時總線口在空閑的時候必須保持高電平，以便對傳感器充電。C，測量精度為 0. 5176。DS18B20 是美國 Dallas 半導(dǎo)體公司的新一代數(shù)字式溫度傳感器，它具有獨(dú)特的單總線接口方式，即允許在一條信號線上掛接數(shù)十甚至上百個數(shù)字式傳感器，從而使測溫裝置與各傳感器的接口變得十分簡單，克服了模擬式傳感器與微機(jī)接口時需要的A/D轉(zhuǎn)換器及其它復(fù)雜外圍電路的缺點(diǎn)，由它組成的溫度測控系統(tǒng)非常方便，而且成本低、體積小、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。其中AVR單片機(jī)和PC機(jī)通過串口連接。如圖11，圖12所示為該軟件的工作界面及電路圖。Protel DXP2004是Altium公司于2004年推出的最新版本的電路設(shè)計(jì)軟件，該軟件能實(shí)現(xiàn)從概念設(shè)計(jì)，頂層設(shè)計(jì)直到輸出生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及這之間的所有分析驗(yàn)證和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的管理。 RS485與RS422一樣，其最大傳輸距離約為1219米，最大傳輸速率為10Mb/s。 l RS485是從RS422基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，所以RS485許多電氣規(guī)定與RS422相仿。 RS422的最大傳輸距離為1219米，最大傳輸速率為10Mb/s。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動器比RS232更強(qiáng)的驅(qū)動能力，故允許在相同傳輸線上連接多個接收節(jié)點(diǎn)，最多可接10個節(jié)點(diǎn)。 l RS422標(biāo)準(zhǔn)全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”，它定義了接口電路的特性。 RS232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。l RS232也稱標(biāo)準(zhǔn)串口，最常用的一種串行通訊接口。由于串口（COM）不支持熱插拔及傳輸速率較低目前部分新主板和大部分便攜電腦已開始取消該接口，目前串口多用于工控和測量設(shè)備以及部分通信設(shè)備中。串行通訊的距離可以從幾米到幾千米；根據(jù)信息的傳送方向，串行通訊可以進(jìn)一步分為單工、半雙工和全雙工三種。 串口概述 串口介紹串行接口簡稱串口，也稱串行通信接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的擴(kuò)展接口。 由此可見，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動社會進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。（8） 其他電路AVR單片機(jī)有自動上電復(fù)位電路（POR），獨(dú)立的看門狗電路（WDT）、低電壓檢測電路，多個復(fù)位源，只需在復(fù)位源接一個上拉電阻即可實(shí)現(xiàn)復(fù)位，不需要另加外部復(fù)位器件。（6） I/O存儲器I/O存儲器空間包含64個I/O寄存器空間，它們用來控制MCU的各個外圍功能。算術(shù)邏輯單元（ALU）在執(zhí)行某一指令時，下一個指令被預(yù)先從程序存儲器中被提取處理，提高了MCU的運(yùn)行效率。（2） 32個通用工作寄存器在32個通用工作寄存器中，有6個可以用作3個16位的間接地址寄存器指針，以尋址數(shù)據(jù)空間，實(shí)現(xiàn)高效的地址運(yùn)算。ATmega16單片機(jī)具有Flash程序存儲器、看門狗、EEPROM、同/異步串行口、TWI、SPI、A/D模擬轉(zhuǎn)換器、定時器/計(jì)數(shù)器等多種器件和增強(qiáng)可靠性的復(fù)位系統(tǒng)。 ATmega16單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ATmega16簡介ATmega16是一種基于增強(qiáng)型的AVR RISC結(jié)構(gòu)的低功耗、CMOS技術(shù)的8位微控制器。用戶可以根據(jù)AVR單片機(jī)不同的引腳數(shù)目和價格各異進(jìn)行選擇，來滿足不同的應(yīng)用水平。f) 性價比高。b) 低功耗的CMOS技術(shù)。f) 空間大、品種多的片內(nèi)FLASH。b) AVR單片機(jī)的FLASH、EEPROM存儲器可以反復(fù)燒寫、支持在ISP在線編程。h) 硬件結(jié)構(gòu)采用局部寄存器存儲，簡化結(jié)構(gòu)、降低成本。d)