EP4CE6E22最小系统
百科融创EDAIV实验指导书
目录目录.............................................................................. 第一部分 EDA（CPLD/FPGA）技术概述.. 0第三部分 QUARTUSII 开发工具的基本操作 (14)第四部分：基础实验 (30)【实验01】组合电路 (30)【实验02】扫描显示电路实验 (35)【实验03】七人表决器 (38)【实验04】格雷码变换 (39)【实验05】四位全加器 (41)【实验06】多路选择器 (43)【实验07】四位并行乘法器 (44)【实验08】设计基本触发器 (45)【实验09】触发器功能模拟 (47)【实验10】设计74LS169计数器功能模块 (50)【实验11】步长可变的加减计数器 (52)【实验12】计数器及时序电路 (53)【实验13】数控分频器 (58)【实验14】可控脉冲发生器 (62)【实验15】正负脉宽数控调制信号发生器 (64)【实验16】四位并行流水乘法器 (65)第五部分：综合实验 (67)【实验01】矩阵键盘控制接口设计实验 (67)【实验02】电子色子游戏机设计实验 (70)【实验03】数字时钟设计实验 (72)【实验04】秒表设计实验 (75)【实验05】VGA显示接口设计实验（VGA彩条信号发生器） (78)【实验06】PS/2键盘接口设计实验 (81)【实验07】16×16点阵汉字显示设计实验 (84)【实验08】液晶显示与应用设计实验 (87)【实验09】串行AD数据采集与显示设计实验 (89)【实验10】数字电压表设计实验（并行AD数据采集与显示） (91)【实验11】简易函数信号发生器设计实验(并行DA转换) (94)【实验12】波形发生与扫频信号发生器设计实验（串行DA） (96)【实验13】硬件电子琴电路设计实验 (99)【实验14】乐曲自动演奏与硬件电子琴设计实验 (102)附录 I——核心板硬件资源连接 (104)第一部分 EDA（CPLD/FPGA）技术概述电子设计自动化（EDA）技术是以计算机科学和微电子技术发展为先导，汇集了计算机图形学、拓扑逻辑学、微电子工艺与结构、计算数学等多种计算机应用学科的最新技术成果，在先进的计算机工作平台上开发出来的一整套电子系统设计的软件工具。
招标项目采购需求
招标项目采购需求
说明：
1. 本招标文件所称中小企业必须符合《政府采购促进中小企业发展暂行办法》第二条规定。
2. 小型和微型企业产品的价格给予6%-10%的扣除，用扣除后的价格参与评审，具体扣除比例请以第四章《评标办法及评标标准》的规定为准。
3. 小型、微型企业提供中型企业制造的货物的，视同为中型企业。
4. 小型、微型企业提供大型企业制造的货物的，视同为大型企业。
5.本次采购将依据强制采购节能产品品目清单和节能产品认证证书实施政府强制采购。
若采购货物含有此类产品时，投标人的投标货物必须使用政府强制采购的节能产品，投标人在投标文件中必须提供所投产品获得国家确定的认证机构出具的、处于有效期之内的节能产品认证证书（加盖投标人公章），否则相应投标无效。
6.项目采购需求具有国家或其他强制性标准、规范等要求的，投标文件中必须提供相关强制性认证资料，否则投标无效。
智能车单片机最小系统原理图
112233445566778899101011111212DDCCBBAATitleNumber RevisionSize A1Date:2009-7-26Sheet of File:E:\\..\Sheet1.SchDocDrawn By:12Y1XTAL-16MC622pFC522pFR210MGND GNDEXTAL XTALEXTAL XTAL RESETRESET1INPUT 2GROUND3U3MC34064P-5123456P2Header 3X2VCC GNDGNDVCCBKGD BKGDR310K R451D11N4148VCCS1SW-PBGNDRESET 123P7Header 3VCCGND R73.3K123P9Header 3VCCGNDPE7BKGDMODEBMODEAPE7MODEA MODEB R O M C T LXFCVDDPLL VSSPLL C10.1uF C20.01uF C35nFC4500pFR14.7KXFCVDDPLLGNDMISO1/PWM0/KWP0/PP04MOSI1/PWM1/KWP1/PP13SCK1/PWM2/KWP2/PP22SS1/PWM3/KWP3/PP31X A D D R 14/P K 08X A D D R 15/P K 17X A D D R 16/P K 26X A D D R 18/P K 420I O C 0/P T 09I O C 1/P T 110I O C 2/P T 211I O C 3/P T 312I O C 4/P T 415I O C 5/P T 516I O C 6/P T 617I O C 7/P T 718A D D R 0/D A T A 0/P B 024A D D R 1/D A T A 1/PB 125A D D R 2/D A T A 2/P B 226A D D R 3/D A T A 3/P B 327A D D R 4/D A T A 4/P B 428A D D R 5/D A T A 5/P B 529A D D R 6/D A T A 6/P B 630A D D R 7/D A T A 7/P B 731XIRQ/PE056IRQ/PE155R/W/PE254LSTRB/TAGLO/PE353ECLK/PE439MODA/IPIPE0/PE538MODB/IPIPE1/PE637XCLKS/NOACC/PE736P A 0/A D D R 8/D A T A 857P A 1/A D D R 9/D A T A 958P A 2/A D D R 10/D A T A 1059P A 3/A D D R 11/D A T A 1160P A 4/A D D R 12/D A T A 1261P A 5/A D D R 13/D A T A 1362P A 6/A D D R 14/D A T A 1463P A 7/A D D R 15/D A T A 1564P A D 0/A N 067P A D 1/A N 169P A D 2/A N 271P A D 3/A N 373P A D 4/A N 475P A D 5/A N 577P A D 6/A N 679P A D 7/A N 7/E T R I G 081PS0/RXD089PS1/TXD090PS2/RXD191PS3/TXD192PS4/MISO093PS5/MOSI094PS6/SCK095PS7/SS096XFC44X A D D R 17/P K 35VREGEN97RESET42EXTAL 46XTAL 47VDD265VDD113VDDX107VDDA 83VDDR 41VSS114VSS266VSSR40VSSX 106VSSA 86TEST48PJ1/KWJ121PJ0/KWJ022MODC/TAGHI/BKGD23P A D 10/A N 1072P A D 11/A N 1174P A D 12/A N 1276P A D 13/A N 1378P A D 14/A N 1480P A D 15/A N 15/E T R I G 182P A D 8/A N 868P A D 9/A N 970PM6/BF_PERR/RXCAN488PM5/BF_PROK/TXCAN0/TXCAN4/SCK0100PM4/BF_PSYN/RXCAN0/RXCAN4/MOSI0101PM3/TX_BF/TXCAN1/TXCAN0/SS0102PM7/BF_PSLM/TXCAN487PJ7/KWJ7/TXCAN4/SCL 98PJ6/KWJ6/RXCAN4/SDA99X A D D R 19/P K 519VDDPLL 43VSSPLL 45VRH84VRL 85PM2/RX_BF/RXCAN1/RXCAN0/MISO0103PM1/TXCAN0/TXB 104PM0/RXCAN0/RXB105E C S /R O M C T L /P K 7108PWM7/KWP7/PP7109PWM6/KWP6/PP6110PWM5/KWP5/PP5111PWM4/KWP4/PP4112M I S O 1/K W H 0/P H 052M O S I 1/K W H 1/P H 151S C K 1/K W H 2/P H 250S S 1/K W H 3/P H 349K W H 4/P H 435K W H 5/P H 534K W H 6/P H 633K W H 7/P H 732U1MC9S12DG128CPVE VRH VDDA VDDX VDDR VDD2VDD1C70.01uF C80.1uF C910uFL1InductorGNDVDDR C100.1uF C110.01uF C120.1uF C130.01uFGNDVDD2VDD1TXD0RXD0TXD0RXD0C141uFC1+1VDD 2C1-3C2+4C2-5VEE 6T2OUT7R2IN 8R2OUT 9T2IN10T1IN11R1OUT 12R1IN 13T1OUT14GND 15VCC16U2MAX232CSEGNDVCCGNDCOM_TX COM_RX 1234567891110J1D Connector 9COM_TX COM_RX GNDGNDC2547uF C260.1uFR211KD10LED-REDGNDGNDVCC PA7PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA0PB7PB6PB5PB4PB3PB2PB1PB0GNDTXD1RXD1A D 0A D 1A D 2A D 3A D 4A D 5A D 6A D 7A D 8A D 9A D 10A D 11A D 12A D 13A D 14A D 15P T 0P T 1P T 2P T 3P T 4P T 5P T 6P T 7PWM0PWM1PWM2PWM3PWM4PWM5PWM6PWM712345678910111213141516171819202122232425262728P5Header 14X2PA0PA2PA4PA6AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7PA1PA3PA5PA7VSS2AD8AD9AD10AD11AD12AD13AD14AD1512345678910111213141516171819202122232425262728P3Header 14X2PWM3PWM1PK3PK1PT0PT2PT4PT6PK5PJ1NetLabel64PB1PB3PWM2PWM0PK2PK0PT1PT3PT5PT7PK4PJ0PB0PB2PB412345678910111213141516171819202122232425262728P4Header 14X2PB5PB7PH6PH4PH3PH1PE3PE1PB6PH7PH5PE7PH2PH0PE2PE012345678910111213141516171819202122232425262728P6Header 14X2VRL PM7RXD0RXD1PS4PS6NetLabel59PJ6PM4PM2PM0PWM7PWM5VSSAPM6TXD0TXD1PS5PS7PJ7PM5PM3PM1VSSX ROMCTL PWM6PWM4VDD2GNDPM0PM1PM2PM3PM4PM5PM6PM7PS4PS5PS6PS7PJ6PJ7VSSX VSSR VSS2VSS1VSSA VRL GNDGNDPH0PH1PH2PH3PH4PH5PH6PH7P K 0P K 1P K 2P K 3P K 4P K 5PJ0PJ1PE0PE1PE2PE3D9LED-GREENR111K VCCF1Fuse 1PB0PB1PB2PB3PB4PB5PB6PB7R121K R131K R141K R151K R161K R171KR181KD8LED-GREEND7LED-GREEND6LED-GREEND5LED-GREEND4LED-GREEND3LED-GREEND2LED-GREENR53.3KGNDR63.3KR93.3KR83.3kR103.3KL4InductorC160.01uF C170.1uFC1810uFL2InductorGNDVDDA C220.01uF C230.1uF C2410uF L3InductorGNDVDDX C270.01uF C280.1uF C2910uFL5InductorGNDVRH C191uFC151uFC201uFC211uF123P13Header 3R2251R2351PIN_1PIN_2PIN_1PIN_2VCC VCC VCC VCC 123P14Header 3RAW RAW RAW RAW GNDGNDVCCR2保证起振负载电容c5•Cc6滤波可在extal 脚加上一很小的电阻分压当y1的震荡频率很高时候可以不加r2通常为1m43•j44•j锁相环电路丗滤波丆同时提供2.5V 左右的电压13•j65•j 滤波电路为内部提供滤波功能ABCA,B,C•CD 各电路中串联一电阻很小的电感主要是提供电磁兼容丆去除高频噪声D内部电压调整器供电端A/D 转换供电端I/O 驱动模块供电端A/D 转换器参考电压供电端418310784Xc=-1/(WC)为单片机提供稳定的丆安全的丆纯净的电源LED-RED 指示单片机的工作状态可以接一个稳压二极管调试用的LED-GREEN•C 用PB 口丆由于IO 口的输出低电平的时候吸收的电流大于输出高电平的时候的电流丆所以采用上拉电阻的方式看这文档的IO 端口的介绍P12链接复位电路丗采用MC9S12DG128B 的专用复位芯片MC34064或者采用电容的方式在低压情况下产生一个复位信号丆也可在手动按键 SW 的触发下产生可靠的复位信号丆这对于 MCU 的稳定复位是非常有利的。
2015年全国大学生电子设计竞赛-F题(数字频率计)-全国一等奖-电子科技大学
| N s | 。题目中极限情况下要 Ns
-3-
求在 5MHz 、10%占空比时 达到 0.01。因此，由
| N s | 0.01 ，可求得 Ns
Ns 100 。为在 20ns 时间内计数值大于 100，时基脉冲频率需大于 5GHz。可通
图 1 系统框图
单片 机
人机 界面
二、理论分析与计算
2.1 宽带通道放大器设计 按题目的要求， 被测正弦波信号有效值范围需要为 10mVrms 至 1Vrms,频率范 围为 1Hz 到 100MHz。一般考虑用放大器进行放大，再使用门电路整形。假设门 电路输入电压超过 2V 就被识别逻辑 1 电平，则对于小信号，要使放大后能够触 发逻辑门或者缓冲器进行缓冲整形，所需放大器增益为：
dt 100% 。
| D0 D | 100% 。 D0
4.2.4 数据刷新时间测量 在本系统中单片机提供预设的闸门时间为 1.2s，实际的闸门时间约为 1.4s， 数据在单片机中处理并送去显示所需要的时间约为几 ms,总刷新时间不会超过
-6-
1.5s。 理论上 1Hz 的信号所需要的刷新时间是最多的，故在 1Hz 频率的情况下，通 过秒表测量信号的刷新时间。 4.3 测试结果及分析 4.3.1 频率和周期测量 测量数据如下表 2 所示：
图 6 系统流程图
图 7 FPGA 和单片机连接框图
-5-
四、测试方案与测试结果
4.1 测试仪器 根据题目要求，所需要的测试仪器如下表 1：
表 1 测量仪器表
序号 1 4.2 测试方案
仪器名称 双通道函数信号发生器
型号 DG4162
指标 0～160MHz
通俗易懂解读单片机最小系统
通俗易懂解读单片机最小系统2020年3月18日10:17:35原创声明：本文章原创作者是赛先生卢仕强，转载需注明原创出处。
单片机最小系统，通俗来讲，就是使单片机能够工作起来最基本的要求，没有最小系统（可以理解为最小组成单元）单片机永远也不能正常运行。
那么最小系统电路由哪几部分构成呢？首先我们给出单片机最小系统电路原理图如下：单片机最小系统电路原理图如图中所示，我们可以看到单片机最小系统一共由以下三部分构成：电源电路：图中标记为1的部分，通俗来讲，电源电路就是给单片机提供电能，在电子电路中，电源是电路工作必备的要素之一。
电源由VCC（电源正极）和GND（电源负极，或叫“电源地”、“地”，GND是英文ground的缩写）构成，VCC接单片机的40号管脚，GND 接单片机的20号管脚。
需要注意的是：单片机电源电压的选取不是图中固定的5V，在设计时应查阅所选取单片机的datasheet(数据手册)。
晶振电路：图中标记为2的部分，晶振电路又称时钟电路。
在51单片机中，一般情况下晶振电路由晶振Y1和电容C2、C3构成，电路连接如图中所示。
这里讲一下什么是晶振，即晶体振荡器，他可以产生固定频率的信号，我们知道，频率又与时钟（即时间周期T）有对应关系f = 1/T，这就是晶振电路又称时钟电路的由来。
晶振电路的作用就是给单片机内部提供固定的时钟信号，单片机的工作都是基于这个时钟信号的步伐进行工作，让单片机有序运行。
其中电容C2、C3的作用是给晶振Y1起振，C1、C2称为起振电容，即保证晶振能够稳定振荡起来，其容值的大小应灵活参考所选取单片机的datasheet。
需要注意的是：在设计中，晶振电路应尽可能的靠近晶振电路的管脚（如图中所示单片机的晶振电路管脚是18号、19号管脚），起振电容也应尽可能靠近晶振Y1。
复位电路：图中标记为3的部分，有极性电容C1正极接电源，C1负极接单片机的9号管脚（RST复位脚），1K电阻一端接9号管脚，一端接地。
电脑硬件最小系统法
电脑硬件最小系统法文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]最小系统法用最小系统法维修电脑主板拔去怀疑有故障的板卡和设备，并根据机器在此前和此后的运行情况对比，判断定位故障所在。
拔插板卡和设备的基本要求是保留系统工作的最小配置，以便缩小故障的范围。
通常应首先安装主板，内存，CPU，电源，然后开机检测。
如果正常，再加上键盘，显示卡和显示器。
如果正常，再依次加装软驱，硬盘，扩展卡等。
拔去板卡和设备的顺序正相反。
对于拔下的板卡和设备的连接插头还要进行清洁处理，以排除是因接触不良引起的故障。
计算机最小系统测试法的步骤如果电脑开不了机，频繁死机，重起，蓝屏。
重装系统、甚至格式化硬盘以后，故障依旧。
就可以考虑硬件上出问题了。
如何做才能最快的找出问题所在呢如果你有类似经验的话，可以有针对的替换、拿走相关配件，以确认问题。
但如果你没有相关经验呢最小系统法，可以帮助你比较快的找到问题所在。
最小系统法的分类最小系统分为3类：1、启动型（电源+主板+CPU）2、点亮型（电源+主板+CPU+内存+显卡+显示器）3、进入系统型（电源+主板+CPU+内存+显卡+显示器+硬盘+键盘），下面的说明，都是连线正确，插卡稳固的前提下，就是不考虑安装上的操作失误。
还有，需要确认判断，请替换问题配件。
启动型如果正常的话，蜂鸣器会有错误提示音。
如果不正常，就启动不了。
或者启动一下，又停止。
或启动但蜂鸣器不报警。
如果启动型都失败，那就是3个配件的原因了。
⑴电源问题：用硬件最小系统法后开机毫无反应，发现连主板上的检测灯也不亮。
试试换个电源。
此类问题多是由于市电和电源质量问题引起的。
由于电源的高压整流、滤波及开关变换电路部分长期工作于高温、高压、大电流、多灰尘的恶劣条件下，当交流电压波动较大、负载较重、环境温度较高的情况出现时，电路元件就有可能会出现短路等较为严重的故障，造成交流保险管熔断或过压、过流保护电路动作，从而使电源因失去输出电压而完全不能工作。
EP4CE6E22I7中文资料(Altera)中文数据手册「EasyDatasheet - 矽搜」
第 1章： Cyclone IV器件手册
1–3
运行条件
1
DC信号是相当于100％占空比.例如,过冲,以4.3V的信号只能是在4.3V的用于在装置的寿命为65
％;为10年的设备使用寿命,这相当于一年65 /十分之.
表 1-2.最大允许过冲在转换过程中 ,在 10 Cyclone IV器件
-期限完成
符
参数
运行条件
本章包括以下几个部分：
■ 1-1页上的“工作条件” ■ “功耗”第1-14页 ■ “开关特性”第1-14页 ■ “I / O时序”1-37页 ■ 1-37页上的“词汇表”
当Cyclone IV器件在一个系统中实现,它们是根据一组定义的参数的分级.为了保持Cyclone IV器件中最高的性能和可靠性,您必须考虑本章所述的操作要求.
VCCINT (3) VCCA (1), (3) VCCD_PLL (2)
VCCIO (3), (4)
VCC_CLKIN
(3), (5), (6)
核心电压,PCIe硬核IP模块,和 收发器PCS电源
PLL模拟电源
PLL数字供电
3.3 I / O插槽电源
-V
手术
3.0 I / O插槽电源
-V
手术
2.5 I / O插槽电源
供应1.5 -V工作电压
差分时钟输入引脚电源
供应1.2 -V工作电压
条件
— — — — — — — — — — — — — — —
Min Typ Max Unit
1.16 1.2 1.24 V
2.375 2.5 2.625 V
1.16 1.2 1.24
V
3.135 3.3 3.465 V
单片机最小系统
单片机最小系统单片机最小系统是指以单片机为核心，配以必要的外围电路，实现一定功能的电路系统。
它通常包含单片机、电源、时钟电路、复位电路和程序存储器等部分。
下面将详细介绍单片机最小系统的构成和特点。
单片机：单片机是整个系统的核心，它负责数据处理和控制信号输出。
常用的单片机型号有AT89CPIC16F877A等。
电源：为单片机提供电能，一般采用直流电源，如5V、3V等。
时钟电路：为单片机提供时钟信号，常用的时钟芯片有0592MHz和4MHz等。
复位电路：当单片机出现程序跑飞或异常情况时，可以通过复位电路使单片机重新启动。
常用的复位芯片有MAX811等。
程序存储器：用于存储单片机程序，常用的存储器有EPROM、EEPROM 和Flash等。
结构简单：单片机最小系统以单片机为核心，配以外围电路，结构简单，易于实现。
功能灵活：通过编程，单片机可以实现各种不同的功能，如数据采集、控制输出、通信等。
可靠性高：由于单片机最小系统结构简单，所以其可靠性较高，适用于各种工业控制和智能家居等领域。
成本低廉：单片机最小系统的硬件成本较低，适用于各种低成本应用场景。
单片机最小系统是一种简单、灵活、可靠且低成本的电路系统，广泛应用于各种嵌入式系统开发中。
随着物联网、智能家居等领域的快速发展，单片机最小系统的应用前景也将更加广阔。
在嵌入式系统和智能硬件领域，单片机最小系统作为一种基本的控制器单元，具有广泛的应用价值。
本文将介绍单片机最小系统的设计与应用，包括系统设计、系统应用和系统优化等方面的内容。
单片机最小系统通常由微处理器（MCU）、电源电路、时钟电路和复位电路等组成。
在设计单片机最小系统时，需要根据具体的应用需求选择合适的微处理器，并搭建相应的电源电路、时钟电路和复位电路。
单片机最小系统的架构设计应考虑应用需求和系统可靠性。
一般而言，系统架构应包括以下几个部分：（1）微处理器：作为系统的核心，微处理器负责数据计算、处理和传输等任务。
最小系统介绍
最小系统介绍最小系统基本上包括：时钟电路，复位电路和外部存储器等模块，但要实现一些基本功能还需要一些外围模块，比如电源模块，按键模块，显示模块以及扩展模块。
我们组按照从整体到部分再从部分到整体的原则，先将系统整体的原理图在仿真软件上仿真出来，并进行模拟化调试，然后再对系统进行分模块焊制，即将各个外围模块分别焊接成实物版，同时也需要模拟调试，最后将所有实物模块焊接在一起进行终极调试，完成一个系统的流程。
一、制作的第一步我们先自己通过查资料完成一个基于单片机AT89C51的作息时间控制器，其仿真图如下：该时间控制器的操作步骤及原理：（1）校正时间：按第一次K1键，进入小时校正状态，通过按K2、K4键进行小时校正，按一下K2键则加一，按一下K4键则减一；按第二次K1键，进入分校正状态，通过按K2、K4键进行分钟校正；按第三次K1键，进入小时设定状态，此时若不需要设置则不操作；按下第四次K1键，进入分钟设定状态，若此时不需要设置则不操作；按下第五次K1键进入日校正状态，通过按K2、K4键进行日校正；按下第六次K1键，进入月校正状态，通过按K2、K4键进行月校正；按下第七次K1键进入年份校正状态，通过按K2、K4键来进行年份校正；校正完毕后，再按一次K1键，则退出时间校正状态，并显示当前校正后的准确时间。
（2）设定时间：按第一次K1键进入小时校正状态，此时若不需要设置，则不操作;以此类推，到第三次按下K1键，进入小时设定状态，通过按K2、K4键进行小时设定；按下第四次K1键，进入分钟设定状态，通过按K2、K4键进行分钟设定，设定完毕后，按一下K3键（闹钟使能）；继续按K1键，若不需要设置，则不操作，以此类推，到按最后一次K1键则退出时间设定状态并显示当前时间，当时间与我们设定的时间一致时，通过闹钟电路响声提示，若要关闭闹钟，此时再按一次K3键即可停止响声。
二、下来我们制作了一个必要的模块，也是我们组研究的核心——电源模块。
单片机最小系统介绍
单片机最小系统介绍
单片机最小系统包括以下组成部分：
1. 单片机芯片：选择常用的型号，如STC89C52、AT89S51等。
2. 程序下载器：通常为USB接口的ISP下载器。
3. 振荡器或晶体振荡器：提供单片机的时钟信号。
4. 电源模块：提供单片机运行所需的电压和电流。
下面是一套设计思路：
1. 选择合适的型号单片机，并将其引脚进行连接。
2. 连接16个LED并限流电阻，使其可以直接从单片机并行口控制点亮和熄灭。
3. 设计适当的电源模块，可以选择线性稳压芯片或开关稳压芯片。
4. 在单片机的程序中通过并行口输出来控制LED点亮和熄灭，可以设计多种花式的点亮模式。
5. 添加3个开关控制器，通过读取开关状态来选择不同的LED点亮模式。
可以选择按下开关后立即改变模式或者需要按下开关一定时间才改变模式。
fpga毕业设计
The system uses FPGA to realize the high precision digital frequency meter design. In addition to the signal input part outside, the rest allin the realization of a FPGA chip, the whole system is very compact, and flexible change of scene.
多路数据采集系统的FPGA方案实现
• 170•数据采集常见于方方面面，为获取更精确更及时的数据，选用一款高精度24位的具有多路输入的采集芯片并采用FPGA 芯片对采集进行控制和提取采集数据，然后将数据通过串口模块上传至上位机，通过曲线或表格实时显示出来。
该采集系统结构简单、体积小、精度高、实时性好、可扩展性好，能与各种高速低速外设进行连接，对有各种电压采集需求的方案设计有积极的参考意义。
1 背景在民用、工业、军事乃至航空航天等各种领域中，需要对各种环境和设备的温度等参数进行实时监测，这些参数一般都是通过如热电偶和热电阻等温度传感器传将物理量转换成电压表现出来。
在技术愈加发达的今天，数据的精确性和实时性要求越来越高，成为各种温度控制场所正常工作的必然要求，也可以实现节能减排的效果。
考虑到成本因素，多数采集系统的采集芯片的位数不够，得到的数据与实际误差较大，对精细化采集达不到要求，因此本文选择了一款24位的AD ，并且单片机因其价格低，使用简单，被常用于各种温度控制中心和数据处理中心，但是单片机速度不够快，精度差，时序不精准，易受干扰，甚至可用I/O 口不多，可维护性差，对于以后的系统升级改造造成不便，而FPGA 特别适合高速高精度数据采集的控制，且快速稳定，为此本文采用了Intel 公司的Altera FPGA 芯片作为采集控制中心和数据处理中心，来实现高精度采集的控制，并将采集结果上传至上位机。
根据上述，进行了方案设计和理论分析。
图1 高精度实时采集系统框图2 总体采集方案设计根据采集需求，设计了电压采集系统总体框图，如图1所示，FPGA 外接一个存储器以便程序存储。
FPGA 对AD 的进行复位和写寄存器操作以配置各种采集参数，并控制AD 采集的开始和停止，在收到采集数据后，通过串口模块上传给上位机进行解析并显示出来。
同时电源模块为各部分进行供电。
3 模块设计3.1 采集芯片的选型及介绍本模块采用TI 公司的ads1256芯片进行采集，其内部结构示意图如图2所示。
单片机最小系统课件
单片机最小系统的特点
结构简单
单片机最小系统结构紧凑，易于实现 。
成本低廉
由于只包含单片机必要的组件，因此 成本较低。
可靠性高
由于采用了稳定的电源、时钟和复位 电路，因此单片机最小系统具有较高 的可靠性。
灵活性高
根据不同的应用需求，可以灵活地扩 展和定制最小系统的组件。
02
单片机最小系统的硬件 设计
04
单片机最小系统的应用 实例
智能家居控制系统
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智能照明系统
通过单片机最小系统，实现对家庭照明的智能化 控制，如定时开关、调光、场景预设等功能。
智能安防系统
集成烟雾探测、红外探测、门窗磁感应等传感器 ，实时监控家庭安全状况，并通过单片机发送报 警信息。
智能环境控制系统
结合温度、湿度、CO2浓度等传感器，自动调节 家庭环境，如空调、新风系统等设备。
03
单片机最小系统的软件 编程
单片机编程语言概述
01
单片机编程语言分类
根据不同的编程目的和场景，单片机编程语言可以分为机器语言、汇编
语言、高级语言等。
02
单片机编程语言特点
每种编程语言都有其自身的特点和适用范围，选择合适的编程语言可以
提高开发效率和程序稳定性。
03
单片机编程语言发展趋势
随着技术的不断发展，单片机编程语言也在不断演进，高级语言的占比
01
02
03
水电气三表
通过单片机采集和传输水 电气使用数据，支持远程 抄表和费用结算。
环境监测仪表
集成温度、湿度、PM2.5 等传感器，实时监测环境 状况，提供数据支持。
物流跟踪设备
利用单片机记录物品的运 输轨迹、温度、湿度等信 息，保障物流安全和效率 。
最小系统
• 复位电路——恢复初始化状态值
RST（9脚）：复位输入端
电源
复位 电路
内部 有程 序存 储器
EA接高电 平选择内 部程序存 储器
时钟 电路
最小系统的硬件电路
VCC VCC C1 10uF RST C3 33P XTAL1 D1 LED R2 10K EA VCC
1 1 .0 5 9 2 M
2、复位电路
• RST引脚上出现两个机器周期以上的高电平时系统复位。 • 为了保证系统能够可靠地复位，RST端的高电平信号必 须维持足够长的时间（20ms~100ms）。
22μF 22μF
VCC
RST/VPD 80C51
VCC
RST/VPD 80C51
1KΩ
200Ω
1KΩ 开关复位电路
上电复位电路
2. 绘制总线出入端口 在总线绘制完成后，需要用总线出入端口将总 线与导线连接起来。下面介绍绘制总线出入端口 的方法。 1）执行绘制总线出入端口命令Place\Bus Entry。此操作也可用下面其他方法代替： ● 按下P键，松开后按下U键。 ● 用左键单击“Wiring”工具栏中的 按钮。
２）执行绘制总线出入端口命令后，工作面上出 现带着“／”或“\”等形状总线分支的十字光标。如 果总线分支的方向不合适，可以按动Space键进行 旋转调整。 3）移动十字光标，将分支线拖到总线位置后， 单击鼠标左键即可将它们粘贴上去。 ４）重复上面操作，完成所有总线出入端口的绘 制。然后单击鼠标右键或按动Esc键回到闲置状态。
图6原理图右键快捷菜单图
图7 Document Options对话框
装载元件库
单片机最小系统电路原理图中的元件如表1。