2010年第1期(总第70期)牡丹江师范学院学报(自然科学版)JournalofMudanjiangNormalUniversityNo.1,2010TotalNo70
件.
低温等离子体是一种本征参数分布非常宽的物质,就人工产生的低温等离子体而言,日光灯中
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的辉光放电等离子体,密度约为108个/m,电子温度约1keV;而在磁约束核聚变实验中的等离
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子体密度可达1013个/m以上,电子温度可达1keV;在某些局域热平衡的热等离子体中,等离
3
子体密度可达1015个/m,如果再考虑各种等离
子体中化学成分及物理状态的分布,则可能的物理状态有无穷的变化.如此多的参数变化使得低温等离子体获得了极其广泛的应用,但也正因为等离子体参数分布的广泛性和状态的复杂性,使得对其本身的研究产生了众多的困难.随着高技术的深入推广,克服这些困难只是时间问题,低温等离子体的应用必将有重大的发展.
参考文献
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编辑:琳莉
基于ATS51单片机的多机通信系统的研究与设计
熊 娟,姚巧鸽
(黄淮学院,河南 驻马店 463000)
摘 要:利用ATMEL公司的ATS51芯片作为通信系统的控制器,采用异步半双工通信模式实现了一
种有效的多机通信系统,该系统操作方便,简单,灵活,性价比高.
关键词:单片机;多机通信;数据接收
[中图分类法]TP4 [文献标识码]A [文章编号]100326180(2010)0120022203
在网络通讯与数据传输、工业自动化的实时控制和数据处理等操作过程中,通常需要一个集中控制系统能够对现场的运行数据进行监测和控制,以使各系统间能够高速、即时地进行通信.由计算机和单片机构成的多机网络系统已成为一种有效的通信手段,由于它具有控制方便、简单、灵活、可靠等优点,又遵循统一的标准,因而得到了广泛的应用.本文遵循在不影响系统功能的情况下,使设计电路简单化的原则,对多机通信系统的硬件部分和软件设计部分进行了研究,利用AT2MEL公司的单片机芯片ATS51结合其他一些外围电路,实现了多机通信系统的硬件电路设计,
[1,2]
并在此基础上完成了系统的软件部分设计1
收稿日期:200921023
1 系统硬件设计
本系统的硬件部分主要由单片机ATS51、
RS-232电平转换芯片、PC机等组成.1.1 单片机芯片ATS51
ATMEL公司的ATS51芯片是一种低功耗、高性能CMOS8位单片机,片内含4K字节ISP的可反复擦写1000次的Flash只读存储器(FPEROM).该器件采用ATMEL技术,与MCS-51指令集和80C51引脚相兼容,芯片内集成了通用8位处理器和ISPFlash存储单元.功能强大、低价位的ATS51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的应用场介,广泛应用于
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各种控制领域.ATS51管脚排列如图1所示.
处理器一直查询串口状态,来判断是否接收到数
图1 ATS51管脚排列图
1.2 单片机芯片的接口电路设计
本设计所用的数据传输方式为串口通讯.串口通讯既可以将单片机的数据传输到计算机端,又可以实现计算机对单片机的控制,而且串口通讯所需电缆线少,接线简单,因此在较远距离传输中得到了广泛的运用1[5]
由于单片机的串行口大部分是采用TTL电平标准,它的逻辑1电平是5V,逻辑0电平是0V.电脑串行口所使用的是RS232C的电平标准,它的逻辑1电平是-3.3V,逻辑0电平是+3.3V.因为两者的电平范围相差很远,所以连接时需要用到电平转换电路.本设计选用的是专用电平转换电路RS232芯片,图2为单片机的电平转换接口电路.
图2 S51与RS-232接口连接
2 系统软件设计
为了能让系统正常工作,还要立即进行软件部分的设计,这一部分的设计在整个设计系统里所占的位置非常重要.[6]2.1 通信协议模块
通信协议工作过程主要包括发送数据过程和接收数据过程.本系统采用异步半双工通信模式,在同一时间内可以是主机发送,从机接收,也可以是从机发射,主机接收.[7]
从机有两种接收数据的方式:一是等待接收,
据.二是中断接收,在一对多的系统中,首先在接收中断中解析/连接0命令,连接命令接收到后主程序进入设置状态,采用查询的方式来解析其余的协议.协议解析首先要判断数据包的完整性,正确性,然后提取数据类型和数据,存放起来用于主程序处理.一般采用中断接收的方法比较好.[8]
主机接收数据的过程与从机可以做到完全一致,在打开串口后,开启远程监视串口的数据接收,将接收的数据保存到缓冲区,并向主程序发送接收数据的消息,数据将随消息一起发送到主程序.主程序开启此消息的处理函数,进行数据处理.2.2 驱动程序设计
数据收发是通过DMA方式进行的,按数据链路不同划分为远程DMA(remoteDMA)和本地DMA(localDMA)两部分.远程DMA完成主处理器和网卡内部缓冲区数据交换,本地DMA完成缓冲区数据发送.CPU发送数据时,先将一帧数据通过远程DMA通道送到ATS51的发送缓冲区,然后发出传送命令.当ATS51收到一帧正确数据后,将其存放在接收缓冲区并置位
相关寄存器或产生中断.
[9]
部分程序设计如下:
reg00=0x21;//使芯片处于停止模式,这时进行寄存器设置.停止模式下,将不会发送和接收数据包
Delay1ms(10);//延时10毫秒,确保芯片进入停止模式
page(0);
reg0a=0x00;reg0b=0x00;
reg0c=0xe0;//monitormode(nopacketre2ceive)
reg0d=0xe2;//loopbackmode使芯片处于mon和loopback模式,跟外部网络断开
reg01=0x4c;reg02=0x80;reg03=0x4c;reg04=0x40;
reg07=0xff;//清除所有中断标志位reg0f=0x00;//disableallinterruptreg0e=0xc8;//bytedma8位dma方式page(1);
reg07=0x4d;reg08=0x00;reg09=0x00;reg0a=0x00;reg0b=0x00;
reg0c=0x00;reg0d=0x00;reg0e=0x00;reg0f=0x00;
reg00=0x22;//这时让芯片开始工作
ReadRtl8019NodeID();//读出网卡的物理地址48位
WriteRtl8019NodeID();//将网卡地址写入到mar寄存器
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page(0);
reg0c=0xcc;//将网卡设置成正常的模式,跟外部网络连接
reg0d=0xe0;
reg00=0x22;//这时让芯片开始工作reg07=0xff;//清除所有中断标志位
3 结论
本研究融合了单片机技术和计算机网络技
术,采用MCS-51系列芯片S51设计出了多机通信系统,并对系统软件部分进行了程序设计,该系统具有硬件电路简单、软件实现可靠等优点.通过长时间长距离的测试,证明该方法思路简单、成本低、抗干扰能力强、温限宽、通讯可靠,是一种有效的多机通信方法,能够很好地解决网络通讯与数据传输等方面的多机通信问题.
参考文献
[1]吴兴中,欧青立.一种PC与单片机多机RS232串口通信设计[J].国外电子测量技术,2009(1):74276.
[2]陈妙芳,胡晓东.基于ATS51单片机的温度控制系统设计[J].机械工程师,2009(1):1362137.
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[7]林雪梅.彭佳红.姚志成.单片机多机通信协议的设计[J].微计算机信息,2006(2):24226.[8]胡伟,季晓衡.单片机C程序设计及应用实例[M].北京:人民邮电出版社,2003.
[9]杨金岩.8051单片机数据传输接口扩展技术与应用实例[M].北京:人民邮电出版社,2005.
编辑:琳莉
浅谈波分复用器及其在光纤通信中的应用
李玉华
(黄冈师范学院物理科学与技术学院,湖北 黄冈 438000)
摘 要:在光纤通信领域中使用波分复用技术,可以极大地提高网络的传输容量及速率,是解决现代通信
技术带宽危机的有效方法1本文介绍了波分复用器件的类型、特性、波分复用技术的原理及其在光纤通信中的应用和优势1
关键词:波分复用器;工作原理;光纤通信
[中图分类法]TP929.11 [文献标识码]A [文章编号]100326180(2010)0120024203
计算机和通信技术的发展将人类迅速带入了信息时代,信息时代对通信的要求迅速增长,需要提高现有光纤通信的容量1实现光纤通信扩容有多种方法,包括时分复用(TMN)、波分复用(WDM)、频分复用(FDM)、光孤子等1电域的时分复用技术已经成熟,应用广泛,但由于电子瓶颈的而难以实现40GHZ以上的商用通信系统1光域的时分复用(OTDM)和光孤子具有很大潜力,但离实际应用还有相当的距离,光域的频分复用对应光通信,也停留在实验阶段,而波分复用作为大容差的一种频分复用,具有易实现、低成本的优点,是目前提高光纤通信容量的最有效方法.本文介绍波分复用器件的类型、特性、波分复用技术的
收稿日期:2009-12-10
原理及其在光纤通信中的应用和优势1
1 波分复用器的工作原理
波分复用(WDM)就是将一系列载有信息的
光载波,在光频域内以1至几百纳米的波长间隔,在发送端经复用器(Mulfiplexer)汇聚并耦合在一起沿单根光纤传输,在接收端再经解复用器(De2muldplexer)将各个不同波长的光载波分开的技术1由于每个不同波长信道的光信号在同一光纤中是传输的,因此,在一根纤芯中可实现多种信息(如声音、数据和图像等)的传输1它能充分利用光纤宽带的传输特性,使一根光纤起到多根光纤的作用1WDM其实质是光频域上的频分复
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