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试论提高电子信息类专业实验教学质量的方法分析 _电子信息工程毕业论文
关键词：电子信息类专业 实验教学质量 模式 仿真技术 Simulink 组件 摘 要：实验室担负着向学生传播知识与技术、培养学生动手的能力和创新能力的重要使命。随着社会经济的发展及教学改革地不断深入, 实验教学在整个教学体系中的地位越来越突出，实验教学模式的改革已经迫在眉睫。本文主要分析了实验教学的传统模式与存在的问题，并提出了提高电子信息类专业实验教学质量的方法[1]。 0、引 言 实验教学是学校教学活动的重要组成，教学质量的好坏是对学校人才培养层次与质量的直接体现。实验作为实验教学活动的主要内容, 在改善教学质量方面发挥着不可替代的作用。实验室在传播知识的同时，更重要的作用体现在对学生的创造性思维与想象力的培养上。通过实验教学，学生分析解决问题以及动手能力明显提高。伴随教学改革的日益深入, 实验教学的改革也越来越引起人们的关注，以往的教师灌输式的理论教授方式，学生被动接受的教学模式，已无法满足社会经济发展的要求。当前，社会需要的是主动型、能力为主的人才培养。加强学生创新能力的培养，必须切实转变以往重理论教学轻实验教学的错误观念，重新认识实验教学在学校教学活动中的地位与作用，根据当前社会经济对人才的要求， 改革传统的实验教学模式，改革实验教学手段，优化更新实验教学的内容，切实提高实验教学质量。 1、实验教学的传统模式与存在的问题 国内高校工科教育当中，实验教学存在着硬件条件不足、硬件实验条件的发展与技术要求不相符，加上近几年高校扩招，实验教学的硬件条件更是供不应求。进一步加大对教学硬件条件的投入，丰富实践教学的内容、加强实验条件的改革及建设，在目看来具有特殊的重要性。面对这种情况，我国的教育主管部门采取了一些推进实践教学改革及建设的措施。如：在全国高校本科的教学水平评估中，实验室基地建设与建设投资及其实验教学改革被列为一项重要的指标。并且，各高校也逐渐开始响应教育部的的这一举动，纷纷实行了双基型实验室，与此同时，建设了实验教学示范中心。当前，传统实验教学模式的缺点主要有以下几点：验证性的实验所占比例较大，与综合性、设计性、创新性实验之间的比例失调;实验模式单一、实验室设备陈旧;实验教学中缺乏先进的实验教学手段。 2、提高电子信息类专业实验教学质量的方法 2.1 实验中引入相应的仿真技术来进行虚拟实验 在实验教学中引入计算机仿真技术，能够充分调动学生主动学习的积极性，培养学生的学习兴趣。同时，教师能够通过计算机技术对学生的实验操作的全过程进行观察，对学生进行良好的跟踪与指导，更好地进行学生实验结果的采集工作，先进科学的教学理念与教学手段对于提升实验教学效果，提高实验教学水平具有重要作用。引入计算机技术后，理论与实验教学，教师教学指导与学生操作、思考融合成一个有机整体。以往传统实验教学中课堂、课时以及实验设备因素的限制作用得到了解决，实验教学更加灵活化，教学内容在时空上得到进一步的延伸，更好地激发了学生进行实验的热情。 将计算机仿真技术引入到实验教学中，通过相应技术进行的虚拟实验，为学生提供了更为灵活开放的实验环境，能够更好地培养学生在实验过程中独立思考能力，增强学生的的学习创新意识。对于实验教学内容，仿真技术的应用，将虚拟性实验与真实的电路实验整合成有机整体，实验的能动性与趣味性明显提高，同时实验内容的充实，有利于学生综合实践以及探索创新能力的培养。当前，已经有越来越多的高校重新进行了实验室的规划建设，通过计算机仿真技术进行虚拟实验是实验教学改革发展的新方向。将与实验教学相关的计算机软件技术引入到高校实验室中，为实验科研提供了良好的平台，对于激发学生学习的主动性与积极性，培养创新能力具有重要作用。计算机仿真技术的应用，一方面能够改善实验教学条件、充实实验教学的内容，另一方面，还能够明显降低实验成本，提高实验教学的效率。通过单片机的实验教学，能够发现，教学过程中引入proteus仿真软，通过该软件对单片机的硬件系统进行模拟，克服了实际实验过程中硬件电路固定以及实验内容不易改动等因素的限制。实验设计全过程，除计算机外不用再进行任何硬件的添加即可实验，这有力地推动了实验课程教学改革，更有利于学生创新能力的培养。仿真技术的另一重要应用主要表现在学生的业余爱好上，如挑战杯、电子设计大赛等等，学生就能够用计算机来实现仿真，首先用计算机仿真出实验的模型，再在计算机上进行相应的模拟调试，最终用硬件来实现。在整个仿真的过程中，学生可以自由发挥自己的潜能，通过大量的仿真对比，来达到设计目的，也可大胆反复地调试，避免了器件的损坏。电子设计竞赛中，由于proteus开发环的运用，培训过程中不需投入任何硬件的条件下，学生却普遍反映，对于单片机的学习比单纯理论知识的学习更易接受也更易得到提高。事实证明，运用proteus进行系统仿真成功后进行的实际制作，可明显的提高单片机系统的设计效率。此外，远程教学中仿真教学的运用具体重要的意义，对于教学改革是一种很好的尝试。 2.2 实验中引入Matlab软件内建的Simulink组件技术 目前，我国开设了电子信息类专业的高校中，大部分都将Matlab软件作为重要的实验教学平台，对定理以及算法进行仿真和验证实验。Simulink组件作为Matlab的重要组成，能够为用户提供一个仿真分析与动态建模的集成系统环境。该环境下，只需利用鼠标进行简单直观的操作，就能够完成复杂系统模型的构建，在此过程中避免了大量繁杂的书写程序。由于 Simulink组件具有适应性强、效率高，结构仿真精细、流程清晰且贴近实际、效率高、使用灵活等诸多优点，Simulink组件技术已经被广泛地运用于处理数字信号与控制理论等复杂的仿真设计之中。同时Simulink能够通过连续、离散采样时间以及两种采样时间混合的的方式进行建模，该组件还可支持多速率系统，不同的系统组成部分的采样速率不同。此外，Simulink为动态系统模型的创建，提供的图形用户接口(GUI) ，使在进行模型方块图的创建时只需通过鼠标单击与拖动鼠等简单操作即可完成，为用户提供了一种更便捷、更直接的创建方式，同时能够立即获得系统仿真结果。 该组件的这一特性，一方面可以使算法的验证更为简单，减少学生投入在验证性实验中所用的时间，而将大部分精力投入到设计性、综合性试验中;另一方面，可以使学生更快捷的验证新思路、新算法，而不会由于代码调试方面的问题影响了创新实验的开展。以自适应滤波中的经典RLS 算法为例，如果直接采用Matlab编程方式，在进行代码调试时，就会消耗掉大量的精力，代码长度将达到200 行以上。而如果采用Simulink组件模块化设计的思想，只需要鼠标对模型的拖拽，就能以流程图的形式将滤波器搭建起来。由于Simulink提供了丰富的元件库，采用图形化的表示方法，学生在进行算法验证的时候只需调用成熟的模块进行参数设计即可。这样的实验方法事半功倍，思路清晰，参数的调整也十分便捷，广受学生欢迎。由此可见，引入Simulink组件后的实验，既不会影响实验效果，又能够提高实验效率，对学生模块化编程的思想也有较好的促进作用。 3、结 语 当前，社会对人才综合素质的要求不断提高，进行实验教学改革已经迫在眉睫，而大学实验教学的改革又直接影响到学生的动手和创新能力。实验教学必须能够跟得上时代的脚步，把计算机仿真技术与Simulink组件技术应用到实验教学中可以充分调动学生主动学习的积极性，充分发掘学生的创造能力，在学习到先进技术的同时，提高学生对社会的适应能力。 参考文献 [1] 黄瑶.提高电子信息类专业实验教学质量的方法研究[J].价值工程，2011，(01). [2] 王燕，伍博，王芳.采用仿真技术推进电子信息类专业实验教学[J].电脑知识与技术，2011，(31).
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压电驱动器电压及其频率对驱动速度的建设 _电子信息工程毕业论文
0、引 言 压电陶瓷是一种可实现机械能与电能互相转换的功能材料，具有结构简单、体积小、重量轻、分辨率高等优点，作为微操作器驱动中的主流材料，已被广泛应用于航空、航天飞行器的精密制导、激光陀螺、自适应光学、精密机械加工、自动控制、半导体集成、生物医学工程等技术领域[1?4]。压电陶瓷驱动器的控制通常采用PI或PID控制器[5]。文献[6]针对含有压电智能结构的柔性机械臂，提出了基于模糊PID融合控制理论的柔性机械臂振动主动控制方法，搭建了悬臂梁和平面1R、2R柔性机械臂实验装置，并设计了相应的控制系统，通过实验实现了柔性机械臂振动的主动控制。采用Preisach控制模型是压电陶瓷控制的有效方法之一，但是采样数据的不稳定性仍然会对控制过程带来较大的影响和误差。为进一步提高在实现过程中的定位控制精度及稳定性，文献[7]将积分分离PID控制应用于压电陶瓷定位过程，达到了预期的控制精度和效果。但由于PI或PID控制器的控制参数需要进行反复调试才能确定，因此控制器的设计是一项耗时的工作。为缩短控制参数的调试时间，了解压电陶瓷驱动器的工作特性，特别是研究驱动电压对驱动器运行的影响十分必要[8]。 文献[9]针对一种新型的可直线运动的压电陶瓷驱动器，通过实验对其性能进行了测试，给出了驱动电压及其频率与驱动器速度的关系曲线。由于曲线都是通过将离散的实验数据点连接起来得到的，因此忽略了相邻两个数据点之间频率与驱动器速度的真实关系以及不连续点的存在性。其次，由于实验数据必然存在的误差，文献[9]只是根据显然不在同一直线上的三个数据点连成的折线，断言驱动电压与驱动器速度基本成线性关系，而未对驱动电压与驱动器速度成线性关系给出确定的结论。为给出精确的频率与驱动器速度关系曲线，并确定驱动电压与驱动器速度的关系，本文将从压电陶瓷的应力应变关系出发，导出压电驱动器位移的微分方程，由此获得驱动电压及其频率与驱动器速度关系的解析表达式，并根据这些表达式研究压电驱动器电压及其频率对驱动速度的影响。 1、压电片位移的数学模型 压电片的坐标如图1所示，电压或电场沿[y]轴方向穿过其表面后，在[x]轴方向产生应变和应力，驱动前面的载荷直线运动。应力应变关系为[9]： [σc=Ecεc-d31Vtc] 其中[σc]是压电片产生的应力，[Ec]是压电片的弹性模量;[εc]是压电片的应变;[d31]是与施加在压电片上的电场相关的压电常数;[V]是沿[y]轴方向施加的电压;[tc]为压电片的厚度 (沿[y]轴方向)。 图1 压电陶瓷的坐标 若定义[V=0]时压电片前面的位置为坐标原点，则压电片的应变[εc]可以表示为[εc=xL，]其中[L]为压电片沿[x]轴方向的长度。压电片的应力[σc]用于使载荷产生加速度，因此[σc=md2xdt2，]其中[m]为载荷质量与压电片垂直于[x]轴方向一面的面积的比值。于是应力应变关系可以表示为： [md2xdt2+EcLx=Ecd31Vtc] 或 [md2xdt2+nx=pV] (1) 式中：[n=EcL]，[p=Ecd31tc]。 2、电压与速度的关系 微分方程(1)相应的齐次方程的通解为： [x=c1sin(λt)+c2cos(λt)] 式中：[λ=nm。]利用常数变易法，设微分方程(1)的通解为： [x=c1(t)sin(λt)+c2(t)cos(λt)] 其中[c1(t)，c2(t)]是满足方程组： [c′1(t)sin(λt)+c′2(t)cos(λt)=0c′1(t)cos(λt)-c′2(t)sin(λt)=pλmV] 的待定函数。解上述方程组得： [c′1(t)=pλmVcos(λt)c′2(t)=-pλmVsin(λt)] 因此： [c1(t)=pλm0tVcos(λt)dt+c1c2(t)=-pλm0tVsin(λt)dt+c2] [x=c1sin(λt)+c2cos(λt)+pλmsin(λt)0tVcos(λt)dt-pλmcos(λt)0tVsin(λt)dt=c1sin(λt)+c2cos(λt)+pλm0tVsin[λ(t-t)]dt] [x=c1λcos(λt)-c2λsin(λt)+pm0tVcos[λ(t-t)]dt] 利用初始条件[x(0)=0，][x(0)=0]得[c1=c2=0]，因此： [x=pλm0tVsin[λ(t-t)]dt] 令[V=Asin (ωt)，]其中[A]为电压幅值，[ω]为电压的频率，则： [x=pλm0tAsin(ωt)sin[λ(t-t)]dt=pA2λm0t[cos((ω+λ)t-λt)-cos((ω-λ)t+λt)]dt](2) 当[ω≠λ]时，由式(2)得： [x=pA2λmsin(ωt)+sin(λt)ω+λ-sin(ωt)-sin(λt)ω-λ=pAλmωsin(λt)-λsin(ωt)ω2-λ2] 当[ω=λ]时，由式(2)得： [x=pA2λm0t[cos(2λt-λt)-cos(λt)]dt=pA2λmsin(λt)+sin(λt)2λ-tcos(λt) =pA2λ2msin(λt)-pA2λmtcos(λt)] 因此： [x=pAωm(ω2-λ2)(cos(λt)-cos(ωt))，ω≠λpA2mtsin(λt)，ω=λ] (3) 由于： [limω→λpAωm(ω2-λ2)(cos(λt)-cos(ωt))=pAωtsin(ωt)2mω=pAtsin(ωt)2m] 因此等式(3)给出的压电陶瓷速度[x]在[ω=λ]处为可去不连续点，采用等式(3)的定义之后在区间[(0，+∞)]内是连续的，而且，对于任何确定的时间[t]和频率[ω(2π)，]它与输入电压的幅值成线性关系。 3、频率与速度的关系 对于任何确定的时间[t，]由于式(3)给出的曲线是一条连续曲线，因此在曲线： [x=pAωm(ω2-λ2)(cos(λt)-cos(ωt))] 上找出有限个[ω≠λ]的点，只要这些点足够稠密，连接这些点的曲线就可以反映频率与速度的关系。 以边长为[L=]0.1 m的正方体压电陶瓷为例，设 [Ec=6.6×1010][Nm2，][d31=24.5×10-12][mV，][tc=0.1]m，[A=10，]并设载荷重量为1 kg，则可以求得： [m=100，][n=EcL=66×1010，][p=Ecd31L=16.17，][λ=nm]=81 240。 固定[t=1，]频率与驱动器速度的关系曲线如图2所示。 图2 频率与驱动器速度的关系 曲线达到峰值的频率为： [λt(2π)=12 936 Hz] 对于不同的时间[t，]曲线达到峰值的频率将发生改变。随着时间[t]的增大，曲线的波动频率[t(2π)]也将增大。 4、结 论 综上所述，对于任何固定的时间[t]，压电驱动器的速度与输入电压的幅值成线性关系;频率与驱动器速度的关系是一条幅值不断变化的连续余弦曲线，曲线的峰值在[λt(2π)]处达到，余弦曲线的频率为[t(2π)。]随着时间[t]的增大，曲线的峰点逐步远离纵坐标轴，余弦曲线的频率也将增大。 由图2可以看出，电压频率与驱动器速度的关系是比较复杂的，通过一些实验数据点根本无法找到曲线的极值点，特别是随着时间[t]的增加余弦曲线的频率也逐步增大，在同样的频率区间内极值点也逐步增加。借助应力应变关系导出的解析式，可以准确地反映驱动器速度随频率的变化过程，克服实验数据测量干扰对实验结论的影响。通过实验数据对应力应变关系式中的参数进行辨识，再利用经参数辨识后的应力应变关系式研究压电驱动器电压及其频率对驱动速度的影响是一个需要进一步研究的问题 参考文献 [1] BERMEJO R， DELUCA M. Mechanical characterization of PZT ceramics for multilayer piezoelectric actuators [J]. Journal of Ceramic Science and Technology， 2012， 3(4)： 159?168. [2] DICK A J. Characterizing effective d31 values for PZT from the nonlinear oscillations of clamped?clamped micro?resonators [J]. Journal of Mechanical Engineering， 2013， 59(1)： 50?55. [3] SUN D， MILLS J K， SHAN J J， et al. A PZT actuator control of a single?link flexible manipulator based on linear velocity feedback and actuator placement [J]. Mechatronics， 2004， 14(4)： 381?401.
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电子语音存储电路 _电子信息工程毕业论文
摘要 目前基于单片微机的语音系统的应用越来越广泛，如电脑语音钟、语音型数字万用表、手机话费查询系统、排队机、监控系统语音报警以及公共汽车报站器等等。本文作者用Flash单片机AT89C2051和数码语音芯片ISD2500设计了一套智能语音录放系统，实现了语音的分段录取、组合回放，通过软件的修改还可以实现整段录取，循环播放。 本文在分析了ISD语音处理器件在工作机制的基础上，介绍了用单片机跟踪各语音段的地址变化和记录各段起止地址以及根据各段的地址进行随机组合放音的方法。介绍了由Flash单片机AT89C2051及数码语音芯片ISD2500组成的电脑语音系统。设计出了系统的硬件电路，给出了录、放音实用的源程序。提出了通用的硬件设计方案，给出了实际应用的电路图和软件流程。 关键词：AT89C2051单片机 ISD2000语音芯片 分段录音 组合回放 Based on the current single-chip computer voice system of more extensive, such as the computer voice bell, voice, digital multimeter, phone calls enquiry system, Queue, voice alarm and monitoring system at the bus station, etc.. The author used Flash Microcontroller AT89C2051 and digital voice ISD2500 chips designed a smart voice recording system and realized the voice of the Sub-taking, portfolio intervals, through software changes can also realize the whole admission, the loop. Based on the analysis of the ISD voice processor in the working mechanism on the basis on the track with the voice of the SCM address change and record the beginning and end of the address and the address in accordance with paragraphs random playback combination of methods. Introduced by Flash Microcontroller AT89C2051 and digital voice chip ISD2500 voice of the computer system. To design the system hardware circuit, is given, for playing practical source. Put forward a common hardware design, given the practical application of the circuit and software processes. Key words: AT89C2051 ISD2500 subsection record combination return play 1、前言 现代电子、电器产品及设备的智能化水平不断提高，在人机界面设计上不但有了文字标识、发光管指示、显像屏显示等视觉表达，而且还有各种听觉表达，如最简单的滴滴、嘟嘟讯响声、稍丰富些的音乐声，甚至用人的语言直接对用户说话等。用简单的数码语音集成电路可以实现一句或多句语言的播放，如掩模芯片中的欢迎光临、有电危险、请勿靠近等，还有如ISD系列、APR9600(IVS1560)等芯片可由开发人员或用户任意录制、播放需要的一段或几段语音等。在听觉表达中最复杂的就是语音的组合，它是将用户预存的多段语音选择顺序连续播放，将字或词素组合成一句话、甚至一段话播放出来，从而实现最准确、定量的语义表达，例如嘟，现在温度37.5度，温度偏高、现在时间五点二十五分三十三秒等。 传统语音组合电路的设计十分复杂，开发工具十分昂贵，语音录制及软件编制工作量巨大，而且组合出来的语音效果也不甚理想，尤其在投资不大的产品、系统中最为突出，从而制约了这一技术的应用和发展。只在近一、两年来，模拟存储语音技术的ISD芯片及其廉价的开发编辑工具问世后，情况才大为改观。现在已有专业公司开发出通用ISD语音组合模块，用户只需要在ISD语音芯片中分段录入要求的词素，即可方便地用单片机控制输出这些词素的任意组合成句、成段，词素的语音容量从20秒至480秒甚至更长，以至可以容纳所有的中文汉字发音。下面介绍一种用途最广泛的通用语音组合模板的设计与应用。 2、语音电路概述 2.1.语音电路介绍 语音电路是什么? 自然的语音、声音是稍纵即逝的,人类想了很多办法来留存它们, 这样可以在任何需要的时候重复播放出来。这种保留原声的媒介曾有过钢丝、黑胶唱片、胶片、磁带、激光唱片等等，这些媒介都需要精密复杂的机械传动装置来配合，大多体积比较大，耗电大，控制不够灵活，有介质磨损，使用寿命有限。 现在, 我们可以采用数码电子技术将纯的无任何机械的半导体集成电路(IC)去完成语音信号的存储和还原, 这样一类经过存储而还原播放的语言、声音，我们称为数码语音。 这类保存着数码语音的集成电路我们称为数码语音电路，或语音IC。 有了这些语音IC，声音就能保留和还原，而且能被选择性地反复播放，也就能让不会说话的各种物品发出声音或开口说话。 语音IC具有体积小、耗电少、可控制性能好、永无磨损、永久寿命等特点。它是采用电子处理技术将复杂的语音信号切分成很多份，以最小的单位存储在自己内部的存储器里。当需要时，再把这些小份拼接成完整的语音信号播放出来。 经由语音IC的处理、保存再回放出来的声音效果会比原声有一定的失真，现在还原声音最好的是激光唱片方式，它的声音取样频率是44.1kHz，取样位数是24位，简单的说就是把一秒钟的语音信号横着切24份，再竖着切4万4千多份，累计把一秒钟的信号切成了约100万份分别存储在激光唱片上，等播放时再拼在一起还原出来，因此有较好的还原度。而语音IC因为制造技术和成本问题，其能够使用的存储器容量比较小，大多数的语音IC都采用6kHz、5位采样，即大约把一秒种的信号切成3万份，因此还原效果就要差不少。但随着技术的发展，这一差距正在减少。 语音IC的成本主要取决于内部电路的复杂程度和存储器的容量，在短时间语音长度的产品中，语音IC的性能价格比是非常高，有的种类的语音IC价格低廉到仅几分钱，这是任何其它数码语音还原设备无法比拟的。 2.2.语音IC种类 语音IC有很多种类，大体可以分为以下几种： 1、随录随放型 和磁带机一样，可以自由地通过话筒或模拟音频线路来进行录音，通过驱动喇叭放音。这其中又分几种类型。 (1)、怕断电的，语音保存需要比较大的电流，象复读机里的复读芯片, 这种电路以DRAM动态存储器IC为介质，一断电内部存储的语音就全部丢失了。要保存住其中的语音还需要比较大的电流消耗。特点是价格便宜。 (2)、怕断电的，语音保存需要很小的电流，象一些录音贺卡，它以SRAM静态存储器IC为介质，断电声音丢失，保存电流很小。在录音贺卡等录音礼品中常将几粒扣式电池嵌入到产品中，这样可以保存录音几个月甚至一年多。特点是可以较长期保存语音。 (3)、不怕断电的，象一些数码录音笔，它以FLASHRAM闪烁存储器IC为介质，完全断电后语音还能保存十年以上。特点是价格较高。 ★美国ISD公司的ISD系列就是这类产品。它生产从10秒至16分钟的一系列语音芯片产品。 2、编程录入的只放型 象MP3随身听播放机一样，它的语音(音乐歌曲)录入需通过电脑、软件和专用数字接口来完成，不能简单地通过话筒录入，因此其成本价格较前者低。这其中根据使用存储器的种类不同又分以下几种类型，性能有所不同，但其生产成本却相差不大。 (1)一次编程OTP型, 芯片内部是PROM结构存储器, 可以通过外部数字接口将语音文件或程序文件烧录进去, 但只能烧录一次, 以后不能修改不能更换。 ★ISSI公司的22C012/022/040(台湾公司的编号分别为A8108A、8208A、840N)，还有一些OTP型的语音单片机都是此类。 (2)多次编程EPROM型，电路中用EPROM来存储语音数据，它需要专用的烧录工具把语音数据放置在芯片中， 这种芯片可以反复烧录，寿命在几十次， 次数多了以后就会有一定的单元损坏。 ★这是比较早期的数码语音电路构成方式，通常是语音处理器UM5100加上外挂的EPROM，老式的公交车语音报站系统多采用这种方式。 (3)反复编程FLASHRAM型，电路中用FLASHRAM来存储语音数据，它需要专用的烧录工具或专用数字接口把语音数据放置在芯片中，这种芯片可以反复烧录，寿命可达到1万次以上。 ★这是最新的数码语音电路构成方式, 现在流行的MP3播放器就是这种方式。中青世纪公司新开发的PM50、PM64系列也是这一类。 3、掩膜生产的只放型 和CD机一样，拿到手的就是定制好的语音，自己不能更改，只能播放。这类产品的成本最低。在客户需求方面可以分两类： (1)标准声源型, 这是指在电子市场上可以买到的通用语音芯片，例如各种警报声、倒车倒车请注意、这张是假币等等。它们是大批量生产出来的标准品，价格非常便宜。如果用户能确认可用，将是投资最少、见效最快的选择，只是不能根据自己的情况做任何变动，包括语音的音调、音质、触发控制方式等。 (2)定制声源型，这是用户有自己的特殊要求而专门制作生产的，需要经过设计开发，制作样片，确认样品，几万片起做的芯片投单，确认芯片，交货等几个过程，制作和生产周期约45天，一次投资一般大约在15万元(人民币)以上，投资均摊在每个芯片上，数量越大价格越低。 ★一直以来，这类芯片的开发和投产对用户和开发商都存在比较大的风险，因为它不能小量快速生产，没有一个小批量的生产测试和市场投放的过程，而且开发商提供的实验样品和最后交付的产品有一定的差别(音质、管脚、电性能等)，因而容易出现用户拒绝收货的情况。给双方都造成很大损失。 2.3现在市场上的主流语音IC 最近的十五年是电子行业突飞猛进的时期，语音IC的发展也见证了这一过程，十几年前的产品几乎都被淘汰出局了，期间也曾有几十种语音IC不断被开发出来，总的方向是集成度越来越高、功能越来越强大、音质效果越来越好、成本越来越低。 一是OTP芯片A8108A、8208A、840N系列。 这款芯片是美国ISSI公司大约在1992年开发的，内部有PROM存储器，只能烧写一次。原设计只是掩膜语音芯片的开发工程样片。过去用户在要求投产MASKROM语音芯片前，都希望厂家提供实验用的工程样片，但大多数厂家都是提供一个由很复杂的分立器件电路搭建的开发评估板直到今天大多数厂家仍然如此。这板子很大，只能和用户的电路接口模拟使用，不能装入用户的产品中，更不能让用户小批量生产试投产，而且投产出来的掩膜片与评估板的音质、管脚、电性能都有所不同，令用户风险很高。ISSI公司就开发了这一款芯片，而且设计了该芯片的开发工具，可以一起卖给用户做实验和小批量生产，等试验成熟后再投大量而便宜的掩膜芯片。可以说它只是作为推销ISSI公司掩膜芯片的一个促销手段来设计的，但是OTP芯片的快速开发、简单易控制等特性引起很多设计工程师的青睐，一直使用至今。 另外，随着个性化时代的到来，产品的设计日益多样化，生产也朝着多品种、少数量的方向发展，再加上市场的风云变幻加快，一般厂家用户越来越不敢动辄几万、几十万地投产掩膜芯片，几乎都是先拿OTP片试打市场，看市场反应和接受程度再来定夺。因此该系列产品的销量近年来反而增大了很多。 美国ISSI公司在2002年停止了该系列产品的生产，目前由台湾的一家公司提供兼容的产品。 二是ISD系列产品。 这款是美国ISD公司大约在1994年开发的，内部有EEPROM存储器，可以反复擦写。ISD的这款产品具有划时代的意义，因为它采用所谓模拟存储技术实现了极好的语音还原效果，而且能录能放，控制简单灵活，同时有很强的智能控制，令人耳目一新。该系列芯片经过原珠海特思高公司、原深圳矽源公司、原北京泰思特研究所、北京中青世纪公司近十年的努力推广，目前已经是通用语音产品市场的主流。其中值得一提的是，由于ISD芯片的控制有一定的复杂性，在1996年前有两项比较大的难点阻碍其应用发展。一是ISD的技术资料一直只有很厚的英文资料和很简单的中文资料;二是美国ISD公司提供的编程开发系统价格贵达1. 8万元/套，都令开发技术人员寸步难行。1996年上述几家公司联合起来翻译、编写、出版了《ISD全系列单片语音录放电路设计与应用汇编》。同年北京中青世纪公司自行开发成功了ISD1425、ISD3340K编程拷贝系统，价格降低到不足2000元/套，而且操作非常简单方便。这两项工作的完成对ISD在国内的应用和推广起了关键性的作用。另外上述几家公司都开发了很多围绕ISD设计的开发实验板、功能板等配套产品，也为技术人员快速开发ISD语音产品提供了很大的帮助。 美国ISD公司大约在1999年被台湾的华邦公司收购，成为其一个子公司。这几年ISD公司还推出了一些长时间的新产品，但在现在看来都不太成功。其原开发的ISD1100、1400、2500、4000系列产品，语音长度涵盖10秒至16分钟，非常经典。2002年ISD公司又开发完成ISD1800系列产品，语音长度在6~20秒，以高音质、低价格主打礼品玩具等低端市场，销售成绩非常显著。 第三 是2003年底刚诞生的PM50系列产品。 这是北京中青世纪公司委托台湾设计公司开发的新款语音IC系列。该公司一直是ISD产品在国内的最大技术支持单位，非常熟悉电子市场和技术人员的需求，根据大量客户对OTP芯片和ISD芯片的需求反应专门开发了这款新的语音芯片。其特点是采用单片机+语音处理器+FLASHRAM结构，能反复擦写，控制较ISD简单方便，有20秒~200秒一系列产品较OTP芯片齐全等，更重要的是开发人员用编程好的文件既能够烧写FLASHRAM版本的PM50产品，也能交给厂家原样生产几个极为低廉的掩膜版本的PM50产品，两者完全互换性能一致，这意味着国内的任何普通技术人员也能自己设计、开发掩膜语音芯片。这也是数码语音电路发展历史上划时代的事件。 目前，中青世纪公司开发并投放市场的PM50系列20/50/100秒几种和ISD芯片一样也是标准28脚双列封装，系列的其余品种将视客户需要设计，另外还有PM64系列是3分钟~27分钟的品种也正在开发实验中。 2.4几种主流语音IC的在产品设计中的选择 电子产品都进入了智能化阶段，如果多一颗语音IC就能实现产品自己开口说话，会令产品的人性化、智能化更加提高，语音IC的应用已成为很多产品先声夺人、出其制胜的法宝。 不同产品的功能设计和市场需求就要求采用不同的语音IC相适应。 首先要明确产品定单的情况如何。这里分几种情况： (1) 2万件以上的生产定单，可以直接选用掩膜芯片; (2) 大笔定单的样品，可以选用PM50系列芯片。客户想怎么改语音都可以，等客户封样、定单、打信用证后再投PM50的掩膜单; (3) 5000件/批的生产定单，可以选用OTP、PM50芯片。语音内容可以调整。 (4) 1000件/批以下的生产定单，可以选用OTP、ISD、PM50芯片。 第二就是看产品设计中是否有单片机。如果有，几种芯片都可以选择;如果没有，就只能选择OTP和PM50。 第三就是看产品的市场需求潜力如何。需求潜力大的产品宜选择PM50，前期少量生产时用PM50的FLASHRAM版本，一旦上大批量、客户压低价格时可以直接去投产PM50的MASKROM掩膜片，产品电路结构、性能、音质完全不变，而成本隐性下降一半以上，虽然售价低了，利润反而高了。如果选用ISD，一旦上大批量客户压低价格就会出现两个痛苦的选择，一是继续使用ISD芯片，但利润被挤得非常薄;二是换用掩膜芯片，但电路的硬件软件都要重新改换，而且音质都没有ISD好，令客户有质量下降的感觉，定单可能都危险。 第四才是看产品的实际性能需求，如语音时间需要多长、分多少段、是否要用户自己录音或修改、可靠性要求如何、单片机预留的口线有多少等，再在几个产品系列中寻找合适的一款。 3、系统框图 语言系统主要有录音、标准放音、SP放音、SSP放音、暂停、书签等操作方式，其中SP、SSP放音是自动断句放音，系统自动识别一个语句的开始位置，遇到静音区后暂停，暂停时间为句子放音时间长度的1.5倍，然后自动继续下一语句或自动重复该语句两遍后系统继续下一语句;书签功能是可记忆5个位置，按相应的书签按键可从该位置开始放音。 主程序软件框图如图2所示，上电后进入系统主程序，初始化各种参数，系统等待键盘操作或主控机的命令;收到命令后进入相应的工作模式，完成任务再返回到命令等待模式。 4、系统核心芯片介绍 4.1 ISD系列语音电路介绍 过去，数码语音的开发设计不但结构设计复杂、编程录制麻烦、开发生产成本高，而且音质欠佳，难以实用。现在，一切都发生了彻底的改变：单芯片设计、任意语言音乐随录随放、断电语音不丢失、音质接近磁带效果、控制功能强大、价格低廉……等等，这一切就是ISD数码语音电路给我们带来的变革。在多媒体技术广泛应用、市场竞争日益激烈的今天，几乎所有的产品都更注重人机界面的友好性、易用性和安全性，人性化的语音提示是最自然、最廉价、最有效的手段，它可以为您设计的产品升级换代，让您的新产品开口说话，使它更具说服力、竞争力。 ISD系列语音电路是美国ISD(Information Storage Device)公司的专利新产品，它打破了传统的先A/D再D/A的模式，而采用独特的直接存储模拟信号技术，从而大大提高了存储密度，且使模拟信号得到永久保存。ISD系列电路以其音质自然、使用方便、单片存储、反复录放、低功耗、抗断电等众多优点立即在语音应用领域确立了其不可争辩的霸主地位，它在通讯设备、智能仪表、治安报警、语音报站、报数报价、语音讲解、语音记录、语音复读、教学仪器、智能玩具、电子礼品等场合获得了广泛的应用。 4.2 电路特点与性能 •无需开发系统，随录随放 •自动节电，维持电流0.5-1uA •不耗电信息保存100年(典型值) •100,000次录音周期(典型值) •5V或3V单电源工作 •DIP、COB、SOIC民级及工业级封装 •使用方便的10秒至16分钟语音录放 •多段信息处理，可分1至800段 •高质量、自然的语音还原技术 •片内免调时钟，可选外部时钟
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手机界面设计的视觉语言浅谈 _电子信息工程毕业论文
随着社会日新月异的发展，手机作为消费类电子产品，从诞生之日起至今从未停止过前进的步伐，并且以前所未有的速度发展，成为更新速度最快的个人电子产品。 手机不仅仅是用于通话的工具，更多地集娱乐、生活、新闻资讯于一体，越来越深入地介入到了人们的日常生活中。 一、人机交互下的手机界面设计 手机界面在人机交互的信息传递过程中具有重要的作用。 手机软件界面是置身于手机操作系统中的人机交互的窗口，设计界面必须基于手机的物理特性和软件的应用特性进行合理的设计。早期的手机界面由于技术上的制约，大部分采用黑白色、蓝色、绿色等屏幕。在界面设计上，文字是界面的主要信息，而图形则是用线条简单勾勒，缺少图形的设计美感，手机界面单调，仅仅以满足功能，缺乏视觉形式美。随着技术的发展，人们对审美的需求日益增加，手机界面由原来的单色发展为彩色，信息内容更加丰富，文字选择既能满足功能性又符合审美需求， 图形更加精美，甚至有些图形还采用动态形式出现，受众还可以根据个人需要自行定义文字和图形，手机界面得到了快速的发展。2007年，iPhone手机的诞生，使手机界面设计产生了一种革命。它给用户带来了前所未有的手机新体验，还前所未有地拉近了用户与手机之间的距离，让不同年龄、性别、地域的人都能够在手机图形化界面中得到体验的快感，它将文本界面图形化，界面设计更加个性化、人性化。随着科技的发展，界面正悄悄地融入我们的日常生活中，变成生活的一部分。 二、手机界面设计的视觉语言 手机界面的视觉语言，主要包括文字、图标、色彩搭配、动态导航、界面版式等一系列构成元素。 1、界面文本的选择 文字的主要功能是在视觉传达中向大众传达作者的意图和各种信息，要达到这一目的必须考虑文字的整体诉求效果，给人以清晰的视觉印象。手机界面的字体设计直接影响到界面的风格，字体标准的选择依据操作系统类型决定，应当使用与其界面视觉风格统一标准的字体，避免繁杂零乱，使人易认、易懂，切忌为了设计而设计。 通用的字体最易阅读，特殊字体用于标题效果较好，但是不适合正文。如果在整个页面使用一些特殊字体，这样读者阅读起来感觉一定很糟糕。特殊字体如果在页面上大量使用，会使得阅读颇为费力，浏览者的眼睛很快就会疲劳，不得不转移到其他页面。手机界面中字体的选择，还应考虑界面的大小，使两者大小比例协调。对于触摸屏手机来说，由于其屏幕较大，文字可以适当放大，不仅从形式比例上考虑，同时也方便了其功能性的操作。 2、界面图标的设计 图标是界面的图形符号，是具有明确指代含义的计算机图形，是构成界面风格的重要元素，和用户如何操作手机关系密切。 图标的功能是我们进行图标造型设计的标准和依托，在设计图标之前要确定图标功能，也就是说要考虑图标的隐喻性，它代表的意思必须是用户可知的、熟知的。比如iPhone内置的备忘录应用就是一个使用隐喻的典范。除了基本的删除和邮件这些图标隐喻，整个产品的外形：棕色的头部导航，米黄色的纸质背景，配合细致的行隔线和垂直的双细线，俨然就是一可爱的小小备忘本。将产品与实体对应起来，用户一看就知道软件的用途。结合界面图形设计的隐喻性，图标图形应尽量使用简洁的平面图形，尽量使用像素化的表现形式。 图标的设计要尽量避免生硬的边缘轮廓，提倡渐变、羽化加强图形的仿真性能，使设计更加趋于人性化。一方面图标的设计要求简单美观、富有吸引力，这样用户才愿意让这些图标长久占据有限的屏幕空间;另一方面也要把握可识别特点，让用户在大量图标中轻松找到该应用程序。图标必须有自己的特点，对于关联的产品，可以结合品牌进行设计。 3、色彩的搭配 手机界面的总体色彩应该与界面主题相协调，在手机软件界面的色彩设计上，妥当运用色彩这种感性元素协调各要素之间的关系，使形态和功能特点得到突出，达到明确产品特征、强化诉求的目的。 色彩是影响手机界面的重要因素， 色彩搭配要考虑到你希望对用户产生什么影响，为手机界面设计选择合适的颜色，包括背景色、元素颜色、文字颜色等。 比如基于饱和的色彩和华丽的质感，塑造超酷、超眩的视觉感受，利用羽化了的像素对图形图像进行仿真设计，不仅塑造界面色彩、形状，还进一步在元素的质感和体积感上下功夫，给用户一种高贵华丽的视觉享受。对于界面的整体色调，最好使用邻近色或同类色进行色彩构成，采用色彩的弱对比，因为界面图形本身就结合了体积感和质感的塑造，如果整体色调对比太强，很容易给用户造成眼睛疲劳。把握界面整体色调的同时应注意在图标和线条的色彩配置上下功夫，以活跃整个画面，避免整个界面色彩单一、黯淡无光，合理地使用线条和色彩渐变，以确保细节的完美体现。 4、动态导航的设计 手机界面的动态导航设计是结构层面设计中的主要工作之一，它是对手机操作进行宏观操控的区域，随时可见，在这里它可以保存当前操作结果、切换当前操作模块、退出系统，实现对软件的灵活操控。导航设计的好坏，直接关系到用户使用是否能够流畅。 面对较复杂的导航，我们第一反应是将其简化。 合理的导航设计，应该首先关注用户，提示明确，让用户知道自己的当前位置，并且能够迅速跳转到下一个界面，尽量让用户一目了然，减少用户操作步数。在设计导航时，也要遵循人类的认知法则，符合所对应用户的认知度。如果设计的导航让用户很费劲或者花费较长时间才能搞清楚，无疑是失败的体验。 5、界面版式 手机界面的版式在设计时应该结合软件的应用范畴，合理安排，在有限的屏幕上将众多元素整合排列，以达到美观实用的目的。由于屏幕有限，设计师应考虑将重要信息或视觉流程的停留点安排在注目价值高的最佳视域，使得整个界面的设计主题一目了然。比如将最常使用的高度概括的信息，或者一些常规操作如添加、完成、保存、取消置于屏幕顶端。 屏幕的底部一般是辅助性的工具栏或切换视图使用的页签栏。一些影响较大的操作如果出现在屏幕下半区域，要仔细考虑它们的排列设计。 应用程序界面必须尽量简洁，一目了然，用户看到就能马上理解。比如我们可以尽可能地减少输入，直接为用户提供选项，如索引列表，既方便用户记忆，也可以帮助用户快速扫描并直接选中。要尽量避免不必要的交互，不要一味提醒用户如何操作，设计时应该关注如何更有效地引导用户集中精力快速完成任务。在iPhone手机内置的短信发送，版式布局合理，不但写信人和收信人的信息内容左右区分，而且在底色的选择上也进行区分，信息内容通过时间顺序排列下来，整个信息来回历史一目了然，手机界面设计的视觉语言用户进行功能操作的时候更加方便快捷。界面版式的设定，在很大程度上需要借鉴相关手机系统界面的版式，以确保样式的相对统一，手机界面设计的视觉语言利于系统与软件的整合。当然也要考虑软件本身的应用特性，结合操作的可用性和可实施性，对版式进行合理的调整，使呈现信息的区域与区域之间协调统一、主次得当。 美国未来学家尼古拉·尼葛洛庞帝曾在其着作《数字化生存》中写道:我的界面梦想是，我的电脑将变得更像人。 可见用户希望得到更加人性化的界 面，不仅要求视觉的形式美感、功能上操作便捷，更重要的是一切必须以人的需求为根本，带给用户人本主义设计关怀。好的界面设计也不仅仅是包括视觉上的，同时还有触觉、听觉以及交互性方面等，相信未来的手机界面设计能给用户带来多感观的体验。
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单片机水平测量系统研究 _电子信息工程毕业论文
摘要：在自动控制工程设计和大地测量等相关行业中，常常需要对某一个平面或基准进行倾角测量，或进行自动水平调节，特别是在自动控制中，经常需要对某一物体进行动态水平控制，这就要求仪器能对水平倾角进行自动动态跟踪测量,在某些高精度的测量系统中，还要求对系统进行快速调平或对某些装置与水平面的倾斜角进行快速高精度的测量。这些都是传统水平测量系统和水平仪很难做到的。以电子倾角器为传感器而设计的数字倾角测量系统或数字水平仪不仅能满足自动测量与控制的要求，而且能使测量的精度和速度大大提高。 本文详细介绍了利用A/D转换器、温度传感器和单片机实现数字倾角测量系统的硬件和软件设计。该系统具有精度高、运行稳定、性能可靠、带温度补偿等优点，可广泛应用于宽工作温度范围的高精度倾斜角测量中。 关键词：AT89C52单片机 倾角测量 ADS1210 1 研究背景 3 1.1目的和意义 3 1.2研究现状 3 2相关技术 3 2.1单片机发展现状 3 2.2 AT89C2051 5 2.2 A/D转换器 7 2.3 倾角传感器原理 8 2.3.1分类 8 2.3.2性能比较 9 3数字水平测量系统的组成及工作原理 9 4系统硬件设计 10 4.1系统的硬件结构 10 4.2 ADS1210和DS1624与AT89C52的接口电路 11 5 系统软件设计 12 5.1主程序 12 5.2 计算子程序 13 5.3 ADS1210的编程 14 5.4 DS1624的编程 14 5.5 串口中断服务程序 15 总结 16 1 研究背景 1.1目的和意义 由传统的光学水平测量向数字化水平测量发展缓慢。直到上世纪中叶以来科学技术的发展如微电子技术、计算机技术、激光技术、通信技术、空间技术的发展，使人类进入了新的产业革命的时代信息革命时代。现代科学技术发展的特点是向多种科学技术综合化方向发展。首先是现代科学和现代技术相结合，科学技术化，技术科学化。在高科技研究和发展领域，多种学科联合攻关，科学技术向综合化和一体化方向发展，以此大力推动当代科学技术的发展。 在自动控制工程设计和大地测量等相关行业中，常常需要对某一个平面或基准进行倾角测量，或进行自动水平调节，特别是在自动控制中，经常需要对某一物体进行动态水平控制，这就要求仪器能对水平倾角进行自动动态跟踪测量,在某些高精度的测量系统中，还要求对系统进行快速调平或对某些装置与水平面的倾斜角进行快速高精度的测量。这些都是传统水平测量系统和水平仪很难做到的。以电子倾角器为传感器而设计的数字倾角测量系统或数字水平仪不仅能满足自动测量与控制的要求，而且能使测量的精度和速度大大提高。 1.2研究现状 基于传感器、数字信号处理、单片机技术的数字水平仪是当前倾角测试仪器数字化发展的方向。利用角度传感器敏感水平倾角，通过信号处理和单片机的控制、运算将倾角以数值的形式直接在数码管上显示或上传到计算机进行显示、处理，从而使角度测量变得方便、快捷，实现了倾角的高精度测量。 数字水平仪是20世纪90年代初出现的新型几何水平测量仪器，它的出现解决了水平仪数字化读数的难题，标志着大地测量完成了从精密光机仪器到光机电测一体化的高科技产品的过渡。由于数字水平仪克服了传统水平测量的诸多弊端，具有读数客观、精度高、速度快、能够减轻作业强度、测量结果便于输入计算机和容易实现水平测量内外业一体化的特点，其市场应用前景十分乐观。目前占据数字水平仪市场的主要是瑞士Lelca公司、德国Zeiss公司以及日本Topcon和Sokkia公司生产的几种型号的产品。本文以日本Topcon为例介绍数字水平仪的特点、误差来源、测量系统的组成及工作原理等。 2相关技术 2.1单片机发展现状 计算机系统的发展已明显地朝三个方向发展;这三个方向就是：巨型化，单片化，网络化。以解决复杂系统计算和高速数据处理的仍然是巨型机在起作用，故而，巨型机在目前在朝高速及处理能力的方向努力。单片机在出现时，Intel公司就给其单片机取名为嵌入式微控制器(embedded microcontroller)。单片机的最明显的优势，就是可以嵌入到各种仪器、设备中。这一点是巨型机和网络不可能做到的。 数字单片机的技术发展 数字单片机的技术进步反映在内部结构、功率消耗、外部电压等级以及制造工艺上。在这几方面，较为典型地说明了数字单片机的水平。在目前，用户对单片机的需要越来越多，但是，要求也越来越高。下面分别就这四个方面说明单片机的技术进步状况。 1、 内部结构的进步 单片机在内部已集成了越来越多的部件，这些部件包括一般常用的电路，例如：定时器，比较器，A/D转换器，D /A转换器，串行通信接口，Watchdog电路，LCD控制器等。 有的单片机为了构成控制网络或形成局部网，内部含有局部网络控制模块CAN。例如，Infineon公司的C 505C，C515C，C167CR，C167CS-32FM，81C90;Motorola公司的68HC08AZ 系列等。特别是在单片机C167CS-32FM中，内部还含有2个CAN。因此，这类单片机十分容易构成网络。特别是在控制，系统较为复杂时，构成一个控制网络十分有用。 为了能在变频控制中方便使用单片机，形成最具经济效益的嵌入式控制系统。有的单片机内部设置了专门用于变频控制的脉宽调制控制电路，这些单片机有Fujitsu公司的MB89850系列、MB89860系列;Motorola 公司的MC68HC08MR16、MR24等。在这些单片机中，脉宽调制电路有6个通道输出，可产生三相脉宽调制交流电压，并内部含死区控制等功能。 特别引人注目的是：现在有的单片机已采用所谓的三核(TrCore)结构。这是一种建立在系统级芯片(System on a chip)概念上的结构。这种单片机由三个核组成：一个是微控制器和DSP核，一个是数据和程序存储器核，最后一个是外围专用集成电路(ASIC)。这种单片机的最大特点在于把DSP和微控制器同时做在一个片上。虽然从结构定义上讲，DSP是单片机的一种类型，但其作用主要反映在高速计算和特殊处理如快速傅立叶变换等上面。把它和传统单片机结合集成大大提高了单片机的功能。这是目前单片机最大的进步之一。这种单片机最典型的有Infineon公司的TC10GP;Hitachi公司的SH7410，SH7612等。这些单片机都是高档单片机，MCU都是32位的，而DSP采用16或32位结构，工作频率一般在60MHz以上。 2、 功耗、封装及电源电压的进步 现在新的单片机的功耗越来越小，特别是很多单片机都设置了多种工作方式，这些工作方式包括等待，暂停，睡眠，空闲，节电等工作方式。Philips公司的单片机P87LPC762是一个很典型的例子，在空闲时，其功耗为1.5 mA，而在节电方式中，其功耗只有0.5mA。而在功耗上最令人惊叹的是TI公司的单片机MSP430系列，它是一个 16位的系列，有超低功耗工作方式。它的低功耗方式有LPM1、LPM3、LPM4三种。当电源为3V时，如果工作于 LMP1方式，即使外围电路处于活动，由于CPU不活动，振荡器处于1～4MHz，这时功耗只有50?A。在LPM3 时，振荡器处于32kHz，这时功耗只有1.3?A。在LPM4时，CPU、外围及振荡器32kHz都不活动，则功耗只有0.1?A。 现在单片机的封装水平已大大提高，随着贴片工艺的出现，单片机也大量采用了各种合符贴片工艺的封装方式出现，以大量减少体积。在这种形势中，Microchip公司推出的8引脚的单片机特别引人注目。这是PIC12CXXX系列。它含有0.5～2K程序存储器，25～128字节数据存储器，6个I/O端口以及一个定时器，有的还含4道A/D ，完全可以满足一些低档系统的应用。扩大电源电压范围以及在较低电压下仍然能工作是今天单片机发展的目标之一。目前，一般单片机都可以在3.3～5.5V的条件下工作。而一些厂家，则生产出可以在2.2～6V的条件下工作的单片机。这些单片机有Fujitsu公司的MB89191～89195，MB89121～125A，MB89130系列等，应该说该公司的F2MC-8L系列单片机绝大多数都满足2.2～6V的工作电压条件。而TI公司的MSP430X11X系列的工作电压也是低达2.2V的。 3、 工艺上的进步 现在的单片机基本上采用CMOS技术，但已经大多数采用了0.6?m以上的光刻工艺，有个别的公司，如Motorola公司则已采用0.35?m甚至是0.25?m技术。这些技术的进步大大地提高了单片机的内部密度和可靠性。 以单片机为核心的嵌入式系统
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浅谈关于发展电子信息工程技术的探析 _电子信息工程毕业论文
摘 要：21世纪网络信息技术取得飞速的进展，这使得电子信息工程逐渐成为人们生活中的热门话题。随着科学技术的发展，电子信息工程在各个方面影响着人们的生活，人们对于电子信息工程的需求也快速提升，目前我国的电子信息工程面临着巨大的发展需求。电子信息工程技术也发展的越来越快，面临人们如何合理、有效使用电子信息工程的相关问题，本文着重分析电子信息工程的利用及发展现状。 目前，电子信息工程是信息化的现代产物，它将电子技术和通讯信息技术完美的结合起来，并应用于生产和生活的各个领域。但是我们不能满足于它的发展和应用的现状，应该对其不断的完善和更新，以更好更快的发展.更好地为社会主义现代化建设服务。 一、电子信息工程的概念 电子信息工程专业是集现代电子技术、信息技术、通信技术与一体的专业。电子信息工程的基本含义就是利用计算机等先进技术对电子信息进行控制和处理的学科，其研究的信息内容主要是电子设备与信息系统的设计、开发及集成。随着时代的发展，电子信息工程的内容更加广泛，电话信号处理、手机声音、图像传递、网络数据传递、信息数据传递等都需要与电子信息工程现代化技术相关联。现代的电子技术达到对信息的有效控制和各种相关处理的一种工程形式。电子信息工程控制的信息包括应用于各种设备中的信息技术。另外，电子信息工程在经过我国的这些年的发展和进步后，其涵盖的内容也更加广泛，并且在实际应用中同其他的先进的现代化技术开始出现交叉和融台的趋势。所以，我们要想更好的研究电子信息工程与其技术，可以从其产品入手。并且我们可以看到随着社会分工的细化.电子信息工程与其技术参与到的产品研发和应用的部分越来越多。 二、电子信息工程现代化技术的作用 电子信息工程的发展21世纪的前20年是我国在科学技术领域赶超世界先进水平的关键时期，信息技术作为科学技术领域发展最快的门类之一，其重要作用已受到国内外的广泛重视，并成为维护国家安全、增强综合国力的关键所在。党的十六大明确指出:优先发展信息产业，在经济和社会领域广泛应用信息技术。这是在新的历史条件和时代进步背景下，加快我国信息技术发展的重大战略部署。电子信息技术已经渗透到人们生产和生活的各个领域。 虽然目前来看我国的电子信息工程与其技术发展的还算比较迅速，但是仔细研究就会发现，我国虽然对此技术的应用范围比较广，但是真正掌握的核心技术和手段还是不够的。并没有一个属于自己的电子信息工程和技术的发展体系，大部分的先进技术还是直接引进先进国家的成果。这种情况必须予以改变，因为这样会严重的阻碍我国的电子信息工程技术的长期发展，没有自主研发的技术和产品是不会在电子信息工程的发展中立足的。随着信息技术迅速的发展，电子信息工程已经成为时代的推动者，对社会电子商务的应用越来越重要。 三、促进电子信息工程发展的途径 (一)加大投入力度，促进信息化建设 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展，就应该加大支持力度，以促进信息化项目建设的发展。应该加大投资力度，不断的拓宽投资和融资渠道，并建立电子信息工程基金，以保证电子信息产业的发展。国家应引导移动通信产业跨越式发展、数字电视、电影推广、互联网的应用及软件信息服务等工程的开发，以促进产业自主创新及技术改造项目的顺利进行。 (二)优化发展环境，培养创新型技术人才 要想使现代化电子信息工程技术更好的发展，人才是必不可少的，而人才要想更好的发挥其作用，就应该创造一个有利于电子信息工程人才发展的环境。这二者是相辅相成的。因此，电子信息企业应该创造一个有利于人才发展的环境并建立以人为本的价值观。 (三)不断扩大网络平台交流 面对纷繁复杂的社会，多姿多彩的网络世界，有利于人们网络交流。网上交友，工作、学习、生活越来越方便，加强了人们之间的沟通、充分发挥了科技工程信息作用。让世人进入网络世界。 (四)促进产品服务创新，培育电子信息经济增长点 增强自主创新认识和知识产权保护意识，培育企业新经济增长点。 要想使电子信息工程现代化技术更好的发展，就应促进产品服务创新，培育新的经济增长点。在激烈的国内、国际竞争环境下，特别是经济危机的环境下，推陈出新才是电子信息企业的生存之计。在这种情况下，电子信息企业就应该加强和设备制造企业的合作，并建立以企业为主体的技术创新体系，以增强国内发电子信息工程的核心技术研发及制造能力，以实现产品创新和技术创新，以增强电子信息产品在国际的竞争力。 (五)着力培育人们自我维护 电子信息工程网络是一个开放的空间，特别是在因特网上，除了要做到本人不攻击他人之外，还要学会预防来自外界的攻击。诸如教会人们应用防火墙和反黄软件来防毒和防黄。在网上聊天时留意激进身份机密，不要随意将电话告知对方等，更不能随意和网友见面。保管好本人上网时运用的各种密码，不要随便泄露给其别人等等。 (六)合理、适时指导学生应用资源 在当今网络时期，作为一个信息技术工程不应局限于本人的喜好，应该组织人们应用网络带来的便利。通过网络联系增强团结、推进网络道德素养的建立，寓教于学、应用。这样既能让他们更多更深地去理解应用网络，更能使他们逐步认识到本人才是网络的真正主人。孙中山先生早在上个世纪初就说过：世界潮流汹涌澎湃，顺之者昌，逆之者亡。网络化是当今世界推进社会进步的潮流，上网是二十一世纪公民的必修课，我们要以积极的态度来引导人们学习使用网络，同时也要加强网络道德教育，使人们学会正确运用网络，享受科技成果，真正成为新世纪网络世界的主人。 总之，随着信息化产业不断的发展，电子信息工程也在不断的发展中，为人们工作、生活带来了方便。电子信息工程作为现代化信息技术，已经成为人们生活工作必不可少的应用技术。 参考文献： [1]李国林.电子信息工程的现代化技术探讨《硅谷 》，2012年4期 [2]刘延风.我国电子信息工程发展现状及保障措施探讨《产业与科技论坛》，2009年4期
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ARM嵌入式在通信领域的应用分析 _电子信息工程毕业论文
前言 由于网络与通信技术的发展，嵌入式系统在经历了近20年的发展历程后，又进入了一 个新的历史发展阶段，即从普遍的低端应用进入到一个高、低端并行发展，并且不断提升低 端应用技术水平的时代，其标志是近年来32位MCU的发展。 32位MCU的应用不会走8位机百花齐放、百余种型号系列齐上阵的道路。这是因为在8位机的低端应用中，嵌入对象与对象专业领域十分广泛而复杂;而当前32位MCU的高端应用则多集中在网络、通信、多媒体技术领域。32位MCU将会集中在少数厂家发展的少数型号系列上。 在嵌入式系统高端应用的发展中，曾经有众多的厂家参与，很早就有许多8位嵌入式 MCU厂家实施了8位、16位和32位机的发展计划。后来，8位和32位机的技术扩展，侵占了16位机的发展空间。传统电子系统智能化对8位机的需求，使这些厂家把主要精力放在8位机的发展上，形成了32位机的发展迟迟不前的局面。当网络、通信和多媒体信息家电业兴起后，出现了嵌入式系统高端应用的市场;而在嵌入式系统的高端应用中，进行多年技术准备的ARM公司，适时地推出了32位ARM系列嵌入式微处理器，以其明显的性能优势和知识产权平台扇出的运行方式，迅速形成32位机高端应用的主流地位，以至于使不少传统嵌入式系统厂家放弃了自己的32位发展计划，转而使用ARM内核来发展自己的32位MCU。就连在嵌入式系统发展史上做出卓越贡献的Intel公司，以及将单片微型计算机发展到微控制器的Philips公司，在发展32位嵌入式系统时，都不另起炉灶，而是转而使用ARM公司的嵌入式系统内核来发展自己的32位MCU。 本文在以下几个方面对ARM嵌入式在通信领域的应用进行分析， 1对ARM进行介绍 2对ARM在通信领域的应用进行总的介绍 3对ARM的几种型号在通信领域的应用进行举例介绍 4对ARM在通信领域的应用趋势做出结论 第1章ARM处理器概述 1.1ARM处理器简介 ARM(AdvancedRISCMachines)，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。 1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术知识产权(IP)核的微处理器，即我们通常所说的ARM微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额，ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。 ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。目前，全世界有几十家大的半导体公司都使用ARM公司的授权，因此既使得ARM技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统成本降低，使产品更容易进入市场被消费者所接受，更具有竞争力。 1.2ARM微处理器的应用领域及特点 1.2.1ARM微处理器的应用领域到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域： 1、工业控制领域：作为32的RISC架构，基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。 2、无线通讯领域：目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术，ARM以其高性能和低成本，在该领域的地位日益巩固。 3、网络应用：随着宽带技术的推广，采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM在语音及视频处理上行了优化，并获得广泛支持，也对DSP的应用领域提出了挑战。 4、消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。 5、成像和安全产品：现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。 除此以外，ARM微处理器及技术还应用到许多不同的领域，并会在将来取得更加广泛的应用。 1.3ARM微处理器系列 ARM微处理器目前包括下面几个系列，以及其它厂商基于ARM体系结构的处理器，除了具有ARM体系结构的共同特点以外，每一个系列的ARM微处理器都有各自的特点和应用领域。 -ARM7系列 -ARM9系列 -ARM9E系列 -ARM10E系列 -SecurCore系列 -Inter的Xscale -Inter的StrongARM 其中，ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列，每一个系列提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的需求。SecurCore系列专门为安全要求较高的应用而设计。 第2章ARM嵌入式在通信领域的应用 2.1ARM在通信领域的应用概述 通信是通过某种媒体进行的信息传递。古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警等方式进行信息传递。今天，随着科学水平的飞速发展，相继出现了无线电，固话，手机，互联网甚至可视电话等各种通信方式。通信行业包括电信运营商，电信设备制造商，电信增值服务商，电话服务，呼叫中心运营与设备提供商，手机终端生产商等企业构成的通信泛行业群体(非标准行业定义)。 通信产品可以说包括在以上行业的产品，目前这些产品大部分是基于处理器制造的 ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系，ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。 ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。 ARM提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行(理论上如此)。典型的产品如下。 ①CPU内核 --ARM7：小型、快速、低能耗、集成式RISC内核，用于移动通信。 --ARM7TDMI(Thumb):这是公司授权用户最多的一项产品，将ARM7指令集同Thumb扩展组合在一起，以减少内存容量和系统成本。同时，它还利用嵌入式ICE调试技术来简化系统设计，并用一个DSP增强扩展来改进性能。该产品的典型用途是数字蜂窝电话和硬盘驱动器。 --ARM9TDMI:采用5阶段管道化ARM9内核，同时配备Thumb扩展、调试和Harvard总线。在生产工艺相同的情况下，性能可达ARM7TDMI的两倍之多。常用于连网和顶置盒。 ②体系扩展 --Thumb:以16位系统的成本，提供32位RISC性能，特别注意的是它所需的内存容量非常小。 ③嵌入式ICE调试 由于集成了类似于ICE的CPU内核调试技术，所以原型设计和系统芯片的调试得到了极大的简化。 ④微处理器 --ARM710系列，包括ARM710、ARM710T、ARM720T和ARM740T:低价、低能耗、封装式常规系统微型处理器，配有高速缓存(Cache)、内存管理、写缓冲和JTAG。广泛应用于手持式计算、数据通信和消费类多媒体。 --ARM940T、920T系列:低价、低能耗、高性能系统微处理器，配有Cache、内存管理和写缓冲。应用于高级引擎管理、保安系统、顶置盒、便携计算机和高档打印机。 --StrongARM:性能很高、同时满足常规应用需要的一种微处理器技术，与DEC联合研制，后来授权给Intel。SA110处理器、SA1100PDA系统芯片和SA1500多媒体处理器芯片均采用了这一技术。 --ARM7500和ARM7500FE:高度集成的单芯片RISC计算机，基于一个缓存式ARM732位内核，拥有内存和I/O控制器、3个DMA通道、片上视频控制器和调色板以及立体声端口;ARM7500FE则增加了一个浮点运算单元以及对EDODRAM的支持。特别适合电视顶置盒和网络计算机(NC)。 2.2ARM在通信领域的应用分析 作为通信领域的典型应用，持电话、机顶盒、数码像机、GPS、个为数字助理以及因特网设备等产品的市场需求越来越大。目前，基于ARM的处理器以其高速度、低功耗等诸多优异的性能而成为上述各类产品中选用较多的处理器。 2.1、ARM型号功能分析 在ARM内核中有四个功能模块可供生产厂商根据不同用户的不同要求来配置生产。这四个模块分别用T、D、M和I来表示。 T：表示Thumb，该内核可从16位指令集扩充到32位ARM指令集。 D：表示Debug，该内核中放置了用于调试的结构，通常它为一个边界扫描链JTAG，可使CPU进入调试模式，从而可方便地进行断点设置、单步调试。 M：表示Multiplier，是8位乘法器。 I：表示EmbeddedICELogic,用于实现断点观测及变量观测的逻辑电路部分，其中的TAP控制器可接入到边界扫描链。 ARM7
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ARM嵌入式在通信领域的应用分析 _电子信息工程毕业论文
前言 由于网络与通信技术的发展，嵌入式系统在经历了近20年的发展历程后，又进入了一 个新的历史发展阶段，即从普遍的低端应用进入到一个高、低端并行发展，并且不断提升低 端应用技术水平的时代，其标志是近年来32位MCU的发展。 32位MCU的应用不会走8位机百花齐放、百余种型号系列齐上阵的道路。这是因为在8位机的低端应用中，嵌入对象与对象专业领域十分广泛而复杂;而当前32位MCU的高端应用则多集中在网络、通信、多媒体技术领域。32位MCU将会集中在少数厂家发展的少数型号系列上。 在嵌入式系统高端应用的发展中，曾经有众多的厂家参与，很早就有许多8位嵌入式 MCU厂家实施了8位、16位和32位机的发展计划。后来，8位和32位机的技术扩展，侵占了16位机的发展空间。传统电子系统智能化对8位机的需求，使这些厂家把主要精力放在8位机的发展上，形成了32位机的发展迟迟不前的局面。当网络、通信和多媒体信息家电业兴起后，出现了嵌入式系统高端应用的市场;而在嵌入式系统的高端应用中，进行多年技术准备的ARM公司，适时地推出了32位ARM系列嵌入式微处理器，以其明显的性能优势和知识产权平台扇出的运行方式，迅速形成32位机高端应用的主流地位，以至于使不少传统嵌入式系统厂家放弃了自己的32位发展计划，转而使用ARM内核来发展自己的32位MCU。就连在嵌入式系统发展史上做出卓越贡献的Intel公司，以及将单片微型计算机发展到微控制器的Philips公司，在发展32位嵌入式系统时，都不另起炉灶，而是转而使用ARM公司的嵌入式系统内核来发展自己的32位MCU。 本文在以下几个方面对ARM嵌入式在通信领域的应用进行分析， 1对ARM进行介绍 2对ARM在通信领域的应用进行总的介绍 3对ARM的几种型号在通信领域的应用进行举例介绍 4对ARM在通信领域的应用趋势做出结论 第1章ARM处理器概述 1.1ARM处理器简介 ARM(AdvancedRISCMachines)，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。 1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术知识产权(IP)核的微处理器，即我们通常所说的ARM微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额，ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。 ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。目前，全世界有几十家大的半导体公司都使用ARM公司的授权，因此既使得ARM技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统成本降低，使产品更容易进入市场被消费者所接受，更具有竞争力。 1.2ARM微处理器的应用领域及特点 1.2.1ARM微处理器的应用领域到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域： 1、工业控制领域：作为32的RISC架构，基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。 2、无线通讯领域：目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术，ARM以其高性能和低成本，在该领域的地位日益巩固。 3、网络应用：随着宽带技术的推广，采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM在语音及视频处理上行了优化，并获得广泛支持，也对DSP的应用领域提出了挑战。 4、消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。 5、成像和安全产品：现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。 除此以外，ARM微处理器及技术还应用到许多不同的领域，并会在将来取得更加广泛的应用。 1.3ARM微处理器系列 ARM微处理器目前包括下面几个系列，以及其它厂商基于ARM体系结构的处理器，除了具有ARM体系结构的共同特点以外，每一个系列的ARM微处理器都有各自的特点和应用领域。 -ARM7系列 -ARM9系列 -ARM9E系列 -ARM10E系列 -SecurCore系列 -Inter的Xscale -Inter的StrongARM 其中，ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列，每一个系列提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的需求。SecurCore系列专门为安全要求较高的应用而设计。 第2章ARM嵌入式在通信领域的应用 2.1ARM在通信领域的应用概述 通信是通过某种媒体进行的信息传递。古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警等方式进行信息传递。今天，随着科学水平的飞速发展，相继出现了无线电，固话，手机，互联网甚至可视电话等各种通信方式。通信行业包括电信运营商，电信设备制造商，电信增值服务商，电话服务，呼叫中心运营与设备提供商，手机终端生产商等企业构成的通信泛行业群体(非标准行业定义)。 通信产品可以说包括在以上行业的产品，目前这些产品大部分是基于处理器制造的 ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系，ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。 ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。 ARM提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行(理论上如此)。典型的产品如下。 ①CPU内核 --ARM7：小型、快速、低能耗、集成式RISC内核，用于移动通信。 --ARM7TDMI(Thumb):这是公司授权用户最多的一项产品，将ARM7指令集同Thumb扩展组合在一起，以减少内存容量和系统成本。同时，它还利用嵌入式ICE调试技术来简化系统设计，并用一个DSP增强扩展来改进性能。该产品的典型用途是数字蜂窝电话和硬盘驱动器。 --ARM9TDMI:采用5阶段管道化ARM9内核，同时配备Thumb扩展、调试和Harvard总线。在生产工艺相同的情况下，性能可达ARM7TDMI的两倍之多。常用于连网和顶置盒。 ②体系扩展 --Thumb:以16位系统的成本，提供32位RISC性能，特别注意的是它所需的内存容量非常小。 ③嵌入式ICE调试 由于集成了类似于ICE的CPU内核调试技术，所以原型设计和系统芯片的调试得到了极大的简化。 ④微处理器 --ARM710系列，包括ARM710、ARM710T、ARM720T和ARM740T:低价、低能耗、封装式常规系统微型处理器，配有高速缓存(Cache)、内存管理、写缓冲和JTAG。广泛应用于手持式计算、数据通信和消费类多媒体。 --ARM940T、920T系列:低价、低能耗、高性能系统微处理器，配有Cache、内存管理和写缓冲。应用于高级引擎管理、保安系统、顶置盒、便携计算机和高档打印机。 --StrongARM:性能很高、同时满足常规应用需要的一种微处理器技术，与DEC联合研制，后来授权给Intel。SA110处理器、SA1100PDA系统芯片和SA1500多媒体处理器芯片均采用了这一技术。 --ARM7500和ARM7500FE:高度集成的单芯片RISC计算机，基于一个缓存式ARM732位内核，拥有内存和I/O控制器、3个DMA通道、片上视频控制器和调色板以及立体声端口;ARM7500FE则增加了一个浮点运算单元以及对EDODRAM的支持。特别适合电视顶置盒和网络计算机(NC)。 2.2ARM在通信领域的应用分析 作为通信领域的典型应用，持电话、机顶盒、数码像机、GPS、个为数字助理以及因特网设备等产品的市场需求越来越大。目前，基于ARM的处理器以其高速度、低功耗等诸多优异的性能而成为上述各类产品中选用较多的处理器。 2.1、ARM型号功能分析 在ARM内核中有四个功能模块可供生产厂商根据不同用户的不同要求来配置生产。这四个模块分别用T、D、M和I来表示。 T：表示Thumb，该内核可从16位指令集扩充到32位ARM指令集。 D：表示Debug，该内核中放置了用于调试的结构，通常它为一个边界扫描链JTAG，可使CPU进入调试模式，从而可方便地进行断点设置、单步调试。 M：表示Multiplier，是8位乘法器。 I：表示EmbeddedICELogic,用于实现断点观测及变量观测的逻辑电路部分，其中的TAP控制器可接入到边界扫描链。 ARM7
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试论基于可靠性工程的电子信息装备质量管理研究 _电子信息工程毕业论文
【关键词】可靠性工程 电子信息装备 质量问题 质量管理 分析 【摘要】电子信息装备的质量是实现现代社会经济发展和竞争的必要条件，对于现代社会经济的发展与提升各种竞争力有着决定性的作用。本文主要从电子信息装备日常应用中的质量问题出发，结合电子信息装备质量与可靠性工程建设，对基于可靠性工程的电子信息装备质量以及管理进行分析研究。 现代社会经济发展和竞争中，电子信息装备促成社会经济发展和竞争的重要因素。电子信息装备对于社会经济发展信息竞争发展的有着重要的作用。在社会经济发展和信息竞争中，电子信息装备的质量对于社会经济发展以及信息竞争力有着决定性的影响。现代社会经济发展和竞争中，对于电子信息技术等条件的要求都非常高，因此电子信息装备的质量问题对于电子信息技术体系的整体运用以及实施效果有着很大的影响作用，尤其是电子信息装备的质量可靠性对于电子信息装备系统和社会经济发展等都有着很大的影响作用。 1、电子信息装备的质量问题 电子信息装备实际应用中，对于电子信息技术装备系统有着重要影响的。最主要的问题是电子信息装备的质量问题。根据有关调查，电子信息装备的质量问题主要表现在电子信息装备的设计、电子信息装备的生产、使用管理以及电子信息装备的配套装置中。其中，电子信息装备设计以及生产、使用管理过程中出现的质量问题比电子信息装备在相关配套装备中出现质量问题的机率要相对较大。在有关调查中，电子信息装备的实际应用中，那些新型的电子设备装置中出现的质量问题多是由于电子信息装备的设计缺陷造成的质量问题，而且在实际应用过程中，这部分的电子信息装备的质量问题大部分是在应用中的使用管理阶段开始暴漏质量问题，而电子信息装备的质量问题一般是由电子信息装备的设计以及生产阶段造成的。电子信息装备应用过程中，另外一部分电子信息装备的质量问题主要是随着现代信息技术的提高和电子信息装备的复杂性的增加，电子信息装备在实际应用中不仅对于电子信息装备使用维护费用提高，而且也面临着一定的质量和使用完好问题。电子信息装备应用中之所以会出现各种影响电子信息装备质量的问题主要是由于电子信息装备系统的复杂性以及电子信息装备应用中的错误操作或者使用、电子信息装备的生产等造成的。 2、可靠性电子信息装备质量管理研究 2.1 可靠性工程以及与质量的关系 实际应用中，可靠性工程主要是针对缺陷的一种预防以及对于出现问题的一种有效改正，是对于产品以及工程质量的一种保证。它为了达到产品设备的相关质量或者可靠性要求实施的一系列建设工作。进行可靠性工程建设其实就是对于产品工程可靠性的确定和对于产品工程质量可靠性的保证，在实际应用中，可靠性工程主要是通过对于产品的可靠性设计、可靠性管理以及可靠性试验进行产品工程可靠性和产品工程质量可靠性的获取保证的。其中，对于产品工程的可靠性设计就是通过对于产品工程设计过程中的可靠性模型建立，可靠预计、分配和分析等实现对于产品工程的可靠性设计，以保证产品工程应用的可靠性。对于产品工程的可靠性管理主要是通过一些可靠性的计划制定和文件制度的建设，以实现对于产品设备以及工程的设计、生产等阶段的管理。对于产品工程的可靠性试验主要是产品工程的生产环境以及运行应用等可靠性的鉴定试验，是进行产品工程可靠性确定有效途径。 在电子信息装备应用中，可靠性工程与质量之间的关系主要表现在可靠性管理是产品全面质量管理的一个个重要组成部分，实现对于电子信息装备的质量管理首先应该进行电子信息装备的可靠性管理，通过对于电子信息装备系统的可靠性技术的应用、监控，通过电子信息装备的可靠性目标来逐渐实现对于电子信息装备的质量管理的可靠性的实现。在进行基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理过程中还应注意对于电子信息装备的可靠性管理和质量管理之间的区别的划分，以能够真正的实现对于电子信息装备的质量的管理，保证电子信息装备应用质量。 2.2 可靠性电子信息装备质量管理应用 电子信息装备系统是一项拥有较为庞大并且复杂的系统结构，因此在实际应用中，电子信息装备系统的质量可靠性要求要相当的高，因此才能保证整个电子信息装备系统的稳定运行。对于电子信息装备系统来讲，提高电子信息装备系统的可靠性是通过对于电子信息系统的可靠性运行的分析实现的。一般情况下，在进行电子信息装备系统的设计过程中，通过对于电子信息装备系统的相关纠正措施，可以避免后期的生产以及应用过程中各种故障的发生，对于提高电子信息装备系统的可靠性有一定的作用。电子信息装备系统可靠性分析的方法有很多种，在进行电子信息装备系统的可靠性分析中使用的分析方法是根据电子信息装备系统的情况选择的。基于可靠性工程的电子信息装备的质量管理是通过在进行电子信息装备系统设计过程中装备的各种故障模式的分析，对设计中的薄弱环节的纠正，并对于电子信息装备系统中的关键系统部分进行控制，以实现对于电子信息装备系统质量的可靠性管理。保证电子信息装备系统的质量可靠。 3、结束语 总之，在电子信息装备系统中，电子信息装备系统的部分系统装备的可靠性，并不能够保证整个电子信息装备系统的可靠性，同样并不代表整个电子信息装备系统的质量可靠。电子信息装备系统质量的可靠性管理是在电子信息装备系统功能的可靠性维护上的。 参考文献 [1]杜晋军，李霖.基于可靠性工程的电子信息装备质量管理研究[J].装备指挥技术学院学报，2011(3). [2]柳琳.浅谈如何提高电子装备的软件质量[J].电子信息对抗技术，2009(2). [3]肖格.发展先进制造，跻身世界一流上海市质量管理奖制造业获奖企业的持续改进之路[J].上海质量，2010(11). [4]宋跃进.用科学发展观指导军事电子信息装备创新发展[J].火力与指挥控制，2008(1). [5]何依盛.浅析电子信息装备障碍现状与发展对策[J].科技风，2011(10).
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浅谈现代生活中的电子技术新应用 _电子信息工程毕业论文
现代生活中的电子技术新应用，节能减排、保护环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。 自从上世纪六十年代晶体管发明以来，人类历史就进入了以电子技术发展应用为标志的历史时代。进入21世纪，电子技术的迅速发展和广泛应用，使社会生产力和社会经济获得了空前的发展。随着社会进入信息化及电子智能化时代，电子技术发展越来越迅速，应用越来越广泛，对人类生活的影响也更加深远。 1、电子技术的发展应用使三网融合成为趋势 现代电子技术的发展，使数字音视频广播将完全取代模拟音视频传输，形成有线广播电视网络;使计算机互联网成为我们生活的一部分;使电信网络成为我们赖以交流的平台。三种网络相互独立，即浪费资源，又使各自的发展受到极大的限制。 而将电信网、计算机互联网和有线广播电视网三大网络，通过技术改造、资源整合，从而形成一个能够提供包括语音、数据、图像等综合多媒体通信业务的全国性主干网络的三网融合已成为必然趋势。 早在1998年，就有人提出三网融合，此后它被列入我国十五、十一五规划以及2009年电子信息产业振兴规划。今年，国务院常务会议决定，加快推进三网融合。并做出规划：2010~2012年重点开展广电和电信业务双向进入试点，2013~2015年全面实现三网融合发展。之后，又确定了三网融合的十个试点城市。 1.1三网融合的技术基础是光纤到户:随着高清晰度电视、视频点播、远程医疗服务等信息服务的逐渐普及与应用，以及金融、证券、企业等用户对于带宽需求的与日俱增，需要大带宽的信息传输网络。 中国电信调查显示：城市家庭用户近期需求30兆带宽;中长期预计需求30~100兆带宽;而商业用户需求将达到50~100兆带宽。如此要求是DSL接入技术无法达到的，但对于光纤接入来说是轻而易举。 光纤是宽带网络多种传输媒介中最理想的一种，它的特点是传输容量大，传输质量好，损耗小，中继距离长等。 因此，三网融合的技术基础是光纤到户(FTTH)。 传统的光纤活动连接器需要在工厂定制，不能根据施工现场灵活掌握长度，导致左光纤与右光纤需要特殊设备熔接后再进行盘存，然后进行盘纤和固定。这种从熔接到盘存再到盘纤固定的传统接续方式，施工繁琐，成本高，施工效率较低。 一种解决方案，是入户光纤机械接续。相比传统熔接接续方式，光纤机械接续提供了一种简便、低损耗及低成本的光纤机械接续手段，特别适合于FTTH部署中小芯数，多点分散的光纤接续特点，已成为在FTTH领域取代传统熔接接续方式的最佳选择。这种光纤端接插座，是现场安装光纤连接器。现场制作避免了定制定长线缆存在的布线不灵活、器件穿管隐患、余长管理等问题，节约了安装及维护成本，提高了安全可靠性。 光纤宽带不仅让家庭步入高带宽的信息化时代，受益更多的是以网络信息化为主要管理工具的金融、证券、企业等CEO和管理人员。这些单位对网络带宽、安全、稳定、高效均有较高的要求。 1.2三网融合的核心技术是云计算:三网融合的最终目标是构建全数据、全融合的国家骨干网络，除了传统的视频、音频服务外，还要与传统行业相融合，实现诸如远程教育、网络医疗会诊、股票信息、交通查询、精确广告投放等更多应用。涉及数据存储、数据计算、数据再处理、软件开发、数据传输、网络协同等多个方面。因此，三网融合一个很大的问题是海量的视频数据，随时随地可以编辑，随时随地可以调用，随时随地产生互动。怎样才能使这种设备多样化中的信息渠道多样化、内容多样化成为现实，解决方案是建立强大的云计算平台。 借助云计算技术，可以很轻松地进行融合，使随时随地地传输调用这种数据能力、计算能力成为现实，并且编织成一张统一的全国性网络，完成充分的资源整合。因此，云计算使三网融合的到来真正成为一种现实。 云计算是通过互联网技术的服务方式，向外部用户提供具有伸缩性、弹性的IT服务。一方面是伸缩性：当你需要IT能力和计算能力的时候，你需要多少就用多少。另一方面是弹性：当你需要计算能力迅速扩大的时候，你仍然可以通过原有的系统得到这个能力。即云计算服务，像软件平台、基础设施一样，都通过互联网采用按需和自助方式提供。 所以说云计算包括三个层面：最基础的是基础架构及服务，比如windows操作系统都可以通过这种模式得到服务。第二是平台及服务，云计算的强大就是他做了平台，在这个平台之上，可以自由利用这个平台去开发我们所需的东西。第三个层面是软件的服务，比如微软Office，我们可以购买装到计算机上使用，也可以通过云计算订购方式来使用。 所以说，云计算技术是三网融合的核心技术。 三网融合将改变我们的生活方式 。最简单的体现就是三屏融合，即手机、电视和电脑屏的融合。今后手机可以看电视、上网;电视可以打电话、上网;电脑也可以打电话、看电视。 随之而来的，IPTV、手机电视、移动互联网、VOIP等新业务将迎来大的发展，人们的工作生活将因此而改变。其中的IPTV(交互式网络电视)，既不是电脑也不是电视机，只是个终端设备，它利用计算机或机顶盒+电视完成视频接收、节目点播、视频广播及网上冲浪等功能;其中的VOIP，简而言之就是将模拟声音信号数字化，以数据封包的型式，在IP 数据网络上做实时传递。三网融合，建立一张统一的全国性网络，充分地整合资源。我们就可以避免重复安装浪费资源。 2、节能减排战略使LED技术得到广泛应用 能源是人类活动的物质基础。人类社会发展到今天，随着工业的发展，保护地球环境成为迫切的需要。节能减排、保护环境，是全世界、全人类共同关心的问题，也是我国社会经济发展的重要问题。 LED能够将电能转化为可见光，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光。据分析，LED的特点非常明显，除了体积小、耗电量低、寿命长、光效率高、无辐射与低功耗的特点以外，LED光源可利用红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下使三种颜色具有256级灰度并任意混合，即可产生256×256×256=16777216种颜色，形成不同光色的组合，变化多端，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。 与传统光源单调的发光效果相比，LED光源是低压微电子产品。它成功融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术、嵌入式控制技术等，所以，也是数字信息化产品，是半导体光电器件高新尖技术产品，具有在线编程、无限升级、灵活多变的特点。 鉴于LED 的自身优势，目前主要应用于以下几大方面： 2.1显示屏、交通讯号显示光源的应用:LED 灯具有抗震好、耐冲击、光响应速度快、省电和寿命长等特点。LED显示屏，不管是室内、半户外还是户外用的，都有单色、双色、全彩等种类。 交通信号灯主要用超高亮度的红、绿、黄色LED，因为采用LED灯既节能，又可靠，所以，LED交通信号灯正在逐步取代以前的交通信号灯。 2.2LED在 汽车上的应用:汽车用灯包括汽车的仪表板、音响指示、开关背光源、刹车灯、尾灯、侧灯以及头灯等。汽车用白炽灯，抗震性差、易损坏、寿命短，需经常更换。由于LED响应速度快， 所以，可以及早提醒司机，减少汽车追尾事故的发生。在发达国家， LED中央后置高位刹车灯已成为汽车的标件;LED 汽车尾灯模组，可以随意组合成各种汽车尾灯;此外，汽车仪表板及其他照明部分的光源，都可用超高亮度LED灯。 2.3LED 背光源的应用:LED 背光源中，以高效侧发光的背光源最为引人注目，LED 作为LCD 背光源应用，具有寿命长、发光效率高、无干扰和性价比高等特点， 已广泛应用于电子手表、电子计算机和刷卡机上，LED背光源电视也已逐步取代LCD背光源电视。 随着便携式电子产品日趋小型化，LED 背光源更具优势。因此背光源制作技术将向轻薄型、低功耗和均匀一致方向发展。 2.4LED照明光源:早期的LED 照明光源，发光效率低，只适用在室内场合的家电、仪器仪表、通讯设备、微机及玩具等方面作为指示灯用。 目前，LED 光源替代白炽灯和荧光灯，已从局部应用开始发展。如果LED 光源替代半数的白炽灯和荧光灯，每年节约的能源相当于60 亿升原油，相当于五个1.35 ×106kW 核电站的发电量，并可减少二氧化碳和其它温室气体的产生，保护环境。我国正在大力投资发展节能环保的LED照明产业。 家用室内照明LED产品也越来受到人们的欢迎，LED手电筒，LED天花灯，LED日光灯，LED光纤灯已悄悄地进入家庭。 2.5新型LED手术无影灯:无影灯是外科手术用照明设备，要求能够清楚地观察切口处和体腔内不同深度、大小、对比度低的物体。因此，除了无影以外，还要求光照均匀、光质好，能够很好地区分血液与人体组织其它的色差;此外，无影灯还须能长时间地持续发光，而不散发出过量的热。 目前，在大功率LED的封装、恒流驱动、散热以及照度控制等技术问题已成功解决，可实现多级调控，调光灵活、方便。 随着发光LED技术的不断发展，LED无影灯彻底解决了环形节能灯自身存在的一些先天缺陷，使用成本也比环形节能灯低，减少了每1~2个月就需更换环形灯管的麻烦。 2.6其它应用:例如，一种受儿童欢迎的闪光鞋，走路时会使内置的LED会闪烁发光;利用LED作为电动牙刷的电量指示灯;LED 圣诞灯，也因其造型新颖、色彩丰富、不易破碎以及低压使用的安全性，受到人们的欢迎。 在LED产品中，外延片、芯片、显示屏是技术层次最高的核心器件。外延片的制造难度较大，集成电路和半导体材料的制造都需要很高的技术，制造时，电子组件的植入是外延片生产的核心技术;在芯片制造过程中，集成电路的设计和植入是其主要任务，制造技术相对复杂，在内部电路的设计和敷设等环节上，制造技术相对复杂;LED显示屏的制造相对成熟。 3、电子技术在汽车上的应用及发展趋势 随着汽车工业与电子工业的不断发展，现代汽车上，电子技术的应用越来越广泛。今天的汽车已经逐渐步入了电脑控制的时代，据专家预测，未来3~5年内，汽车上装用的电子装置成本将占汽车整体成本的25%以上，汽车将由原来单纯的机械产品向高级的机电一体化、智能化方向发展，成为所谓的电子智能汽车。 3.1现代汽车电子技术应用现状
