内容简介《单片机应用技术选编》（6）选编了1997年国内30多种科技期刊中有关单片机应用的文章共499篇，其中全文编入的115篇，摘要编入的384篇。全书共分八章，即单片机的综合应用技术：传感器接口、数据采集与变换处理：网络、通信与数据传输；可靠性设计与抗干扰技术；控制系统与功率接口技术；电源技术；应用实例；文章摘要。本书具有重要实用价值，书中介绍的新技术、新器件以及单片机应用系统的软、硬件资料，有助于减少产品研制过程的重复性劳动，提高单片机的应用技术水平，是从事单片机应用开发专业人员所需的重要参考资料性图书。片断：1.1存储器技术的发展及趋势扬州大学师范学院物理系（225002）窦振中一、概述存储器是计算机中最重要的部件之一。冯·诺依曼计算机程序存储原理就是利用存储器的记忆功能把程序和数据存放起来，使计算机可以脱离人的干预自动地工作，它的存取时间和存储容量直接影响着计算机的性能，它曾经是计算机体积和成本的主要部分。随着大规模集成电路和存储技术的长足发展，半导体存储器的集成反以每三年翻两番的速度在提高，相同容量的存储器在计算机中的体积和成本所占用的比例已越来越小。1.存储器的分类从使用功能角度看，半导体存储器可以分成两大类：断电后数据会丢失的易失性存储器和断电后数据不会丢失的非易失性存储器。过去都可以随机读写信息的易失性存储器称为RAM（Rand0mAccessMem0ry），根据工作原理和条件不同，RAM又有静态和动态之分，分别称为静态读写存储器SRAM（StaticRAM）和动态读写存储器DRAM（DynamicRAM）；而过去的非易失性存储器都是只读存储器ROM（ReadOnlyMemory），这种存储器只能脱机写入信息，在使用中只能读出信息而不能写入或改变信息。非易失性存储器包含各种不同原理、技术和结构的存储器。传统的非易失性存储器根据写入方法和可写入的次数的不同，又可分成掩模只读存储器MROM（MaskROM）、一次性编程的OTPROM（OneTimeProgrammableROM）和可用紫外线擦除可多次编程的UV－EPROM（Ultraviolett－ErasablePr0grammableROM）。过去的OTPROM都是采用双极性熔丝式，这种芯片只能被编程一次，因此在测试阶段不能对产品进行编程性能检测，所以产品交付用户后，经常在编程时才会发现其缺陷而失效，有的芯片虽然能被编程，但由于其交流性能不能满足要求，却不能正常运行。故双极性熔丝式PROM产品的可信度不高。而最近有不少公司推出的OTPROM则是采用EPROM技术生产的，所有芯片在生产过程中都通过编程检验，并同时对其性能进行测试，在封装前擦除，因而可以保证每个芯片都可编程和有合格的性能。2.可现场改写的非易失性存储器在存储器市场上，近年来新发展的那些非ROM型可现场改写的非易失性存储器的需求增长速度最快，这些芯片技术正在迅速地改变着存储器世界的面貌。这主要有可电擦除可编程的EEPROM、利用锂电池作为数据保护后备电源的一体化非易失性静态读写存储器NVSRAM、在EPROM和EEPROM芯片技术基础上发展起来的快擦写存储器FlashMemory和利用铁电材料的极化方向来存储数据的铁电读写存储器FRAM。随着新的半导体存储技术的发展，各种不同的可现场改写信息的非易失性存储器被推上市场，首先是可电擦写存储器EEPROM（ElectricallyErasablePr0grammab；eROM），这种存储器写入速率比较慢，为了提高写入速度，Xicor公司把SRAM与EEPROM结合起来，首先推出由SRAM和与其逐位相通的EEPROM组成兼有两者优点的非易失性读写存储器NOVRAM（NonvolatileRAM）；1983年Intel公司首先提出基于Eprom隧道氧化层的ETOX（EpromTunelOxide）原理，用此原理改进了EPROM的擦写性能，在1988年推出了可快速擦写的非易失性存储器FlashMemory；随后Toshiba公司又推出基于Fl0wlerN0rdheim的冷电子擦除原理和EEPROM的NAND体系结构的FlashMemory。从原理上看，FlashMemory属于ROM型存储器，但是它又可以随时改写信息；从功能上看，它又相当于RAM，所以过去ROM与RAM的定义和划分已逐渐失去意义。这些非易失性存储器，无论是EPROM与EEPROM，还是FlashMemory，它们都是基于电荷存储原理来存储信息，其信息的写入都是利用电场强迫电子通过半导体薄层，经过多次擦写，这些电子的运动最终要引起栅极氧化层的击穿而使器件损坏；这些器件另一个致命的缺点是改写信息的时间还比较慢。1984年美国Dallas半导体公司以长寿命的锂电池作为数据保护的后备电源，在低功耗的SRAM芯片上加上数据保护电路，推出了非易失性静态读写存储器NVSRAM（Non—volatileSRAM），即封装一体化的电池后备供电的静态读写存储器IBBSRAM（IntegratedBatteryBackedSRAM），其他性能和用法都与静态读写存储器一样，但在断电情况下其中的信息可以保存10年，其缺点是价格较贵，当封装在片内的锂电池失效后，便无法再生使用。另外市场上已出现一种用全新原理实现的新型的存储器，它在很多方面改进了非易失性存储器的性能，可望能成为一种比较理想的非易失性存储器，这就是美国Ramtr0n公司经过15年的开发研究，利用铁电材料在不同电场作用下的极化原理研制成的一种真正的非易失性铁电存储器FRAM（FerroelectricRAM）。最近美国SIMTEK公司又推出一种新型非易失性静态读写存储器nvSRAM，可能会成为一颗大放异彩的存储器新星。3.发展迅速的快擦写存储器Flash由于快擦写存储器不需要存储电容器，故其集成度更高，制造成本低于DRAM。它使用方便，既具有SRAM读写的灵活性和较快的访问速度，又具有ROM在断电后可不丢失信息的特点。所以快擦写存储器技术发展最迅速，自1988年首次推出商品化快擦写存储器以来，已经有多达40余家半导体公司争相开发制造，以瓜分一角市场，其中又以美国的Inter，AMD和Amtel三个公司占最大份额。其容量从最初的64KB发展到现在，目前已有不少厂家都可提供16MB～32MB的产品。在1994年日本NEC公司就研制成功64MB快擦写存储器，并正在加紧开发256MB的快擦写存储器。快擦写存储器可重写编程的次数已从最初的100次改进到现在的100万次。随着快擦写存储器技术的发展，已开始越来越多地取代EPROM，当其价格低于EPROM芯片时，EPROM最终就会被淘汰。基于ETOX技术的Intel快擦写存储器需要两种电压：5V的读工作电压和12V的写工作电压。如果使用单一电源电压，那么就需要增加DC－DC转换器来变换电压。AMD公司在1993年4月推出采用NegativeGate技术使其快擦写存储器能够在单一电源5V下工作的快擦写存储器，这种芯片使用起来更方便，受到用户的欢迎。为了夺回被AMD公司占去的市场份额，Intel最近在新推出的产品中采用了“SmartVoltage”（灵活电压）技术：用两个电源引脚——“读”电压引脚和“写”电压引脚，读操作可以选择3.3V或5V的工作电压，写操作可以选择5V或高速写入的12V的工作电压，这样就可组合成四种不同的操作电压模式，可以根据需要（低电压或高性能需求）提供选择灵活性。本书前言序言迄今《单片机应用技术选编》已编至第6册，从市场销售及读者反映来看，已得到了读者的认可。这主要是单片机技术已成为在现代电子技术、计算机应用、自动控制与计量测试技术中日益普及的一项新兴技术，相应地涌现出众多的产品开发队伍，发表了大批应用论文和专题文章，使《选编》可选的文章愈来愈丰富，质量也越来越高。根据情况的变化，《选编》选材、编程原则也有一些相应变化。主要表现在：1.以通用技术为主，产品实例为辅产品实例给人以启迪，但通用技术的介绍可以解决一个方面普遍的技术问题。在《选编》（6）中，集中介绍了许多专题性论述文章，如Σ－△模数转换技术，高速数据采集技术，IC卡技术，电磁兼容性设计等。对一些重要的、典型的新技术，尽可能予以全面而系统地反映。例如，在电磁兼容性设计中，不仅集中地编入了国际性的电磁兼容标准、电磁兼容性设计技术，而且从不同的角度，如数字信号处理系统、高速数字逻辑电路、计算机系统接地等应用实例，来具体介绍电磁兼容性设计的具体实践和认识。又如，对新兴的IC卡技术，从IC卡技术概述、分类标准与技术性能分析到逻辑加密卡，从存储器卡的应用技术到IC卡读写器、带IC卡的智能仪器和IC卡终端机的典型应用实例全文共编入了9篇文章。2.典型产品应用实例从严选择在许多典型产品应用实例中，由于篇幅有限，容易陷入泛泛介绍，有些读者所关心的技术又欲言而止。故在《选编》（6）中编入的典型应用实例是经过严格筛选，各具特点，有新意，能给人以启迪的文章。例如“便携式全汉化IC卡终端机”中的汉字库接口；“微功耗袖珍照明计时器”中的定时唤醒电路提出了一种全新概念的WDT；“PIC16C57单片机构成的温度计测量控制网络”中的单片机温度传感器专用接口技术以及几篇反映了DDS频率合成技术在单片机技术中的应用。而“单片机在基于GPS技术车辆监控系统中的应用”则与“微机与GPS－OEN板通信的应用研究”相呼应介绍了单片机在GPS新兴领域的应用。3.尽早收录多种单片机的应用技术成果目前在科技期刊中发表的单片机技术相关的文章中，绝大多数为80C51或8098单片机应用系统，与目前已逐渐扩展单片机类型的实际应用情况并不相符。为了让读者了解更多类型单片机的应用，《选编》（6）中尽可能多选一些不同类型的单片机应用文章。尽管如此，可以预见在未来一个较长时期有关80C51系列的应用文章仍会占主要位置。但由于80C51的广泛性与通用性，加上选材上尽可能偏于通用技术介绍，并不妨碍将这些技术应用到其它单片机应用系统中。4.不再收录单片机在模糊控制中应用的文章有关模糊控制的应用文章从《选编》（5）开始就不收录了。因为北京航空航天大学出版社已有了模糊控制应用技术专题选辑，需要了解单片机在模糊控制中的应用可通过该选辑了解。本《选编》（6）入选文章499篇，全文发表的115篇，其余摘要发表。由于选题的倾向性，有不少内容不错的文章也未能入选或全文刊登。与每集出版相同；全文收录的文章定稿前都要与作者取得联系，征求意见，但由于部分作者地址不详或变迁，仍有个别作者未联系上。希望尚未取得联系的作者（包括以前各集全文入选的作者）能迅速和我们联系，并领取应得的稿酬。本书由何立民教授主编，负责文稿的收集、筛选、摘录、整理修改和整体结构设计；杨昌竹抓总成书过程的组织协调、统稿审定；曾昭奇任责任编辑；王海云负责与作者联系、信函管理与善后工作。编辑部地址：北京市海淀区学院路37号北京航空航天大学出版社编辑部邮政编码：100083联系电话：82317034联系人：王海云
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