跟着微电子技能、通讯技能、操控技能和半导体技能的飞速开展以及工业、医疗卫生、国防等部门对智能操控要求的不断提高,嵌入式微处理器被越来越广泛地使用。为了习惯各方面的需求,嵌入式微处理器在运算速度、可扩大才能、体系可靠性、功耗和集成度等方面得到了日新月异的开展。嵌入式微处理器体系结构阅历了一个从CISC(Complex In-strucTIon Set Computer)到RISC(Reduced InstrucTIon SetComputer),从4位、8位、16位到32位乃至64位,寻址空间从64kB到16MB乃至更大,处理速度从0.1MIPS到2000 MIPS的进程。
ATmega161是一款根据AVR(Advanced RISC)的低功耗CMOS8位单片机,它以其强壮的功用和较高的性价比得到了不少嵌入式体系开发者的喜爱。其主要特色表现在以下几方面:
(1)ATmega161增强型RISC结构方面
●内含2周期乘法器;
●具有32个8位通用(作业)寄存器;
●作业在8MHz时,具有8MIPS的功用;
●具有130条指令,大多数为单周期指令;
(2)数据和程序存储器方面
●内含16k非易失在体系可编程FLASH;
●具有1k的内部SRAM;
●带有512字节非易失在体系编程EEPROM;
●能进行可编程程序加密。
(3)外围特色
●带有两个可编程全双工UART;
●带有主/从SPI串行接口;
●具有本身振荡器的实时时钟RTC;
●具有2个8位定时器/计数器;
●带有1个可预分频的具有比较、捕捉和双8/9/10位PWM功用的16位定时器/计数器;
●具有可编程的内部看门狗定时器;
●片内的模仿比较器可用作A/D转化;
●带有35个可编程I/O口。
(4)增强的MCU特色
●可进行上电复位和可编程低压检测;
●具有21级内外部中止源;
●有闲暇、节电及掉电三种节电形式。
(5)其它特性
●选用40脚PDIP,44脚PLCC及QFP封装;
●作业电压为4.0~5.5V。
嵌入式测控网络的规划
传统的测控网络因为衔接有许多惯例模仿外表和执行机构以及其它现场设备而具有许多缺陷,如一对一结构连线杂乱,工程周期长,装置费用高,保护不便利;模仿信号传输精度低,易受搅扰;操作员在操控室既不能对其进行参数调整,也不能对其进行故障诊断,因而会导致操作的“失控”。
所示是笔者规划的以ATmega161为中心的嵌入式测控网络体系示意图。图中的嵌入式操控器经过两级RS-485总线既可和上位机通讯,又可和传感器以及执行机构等现场设备进行通讯。操作人员可直接经过键盘、鼠标来完成对执行机构的长途操控,然后完成实时监控;一起,总线似的数字信号通讯能够战胜惯例模仿信号传输的许多缺陷,并具有接线简略、保护便利、精度高、抗搅扰才能强等长处。