內容簡介《單片機應用技術選編》（6）選編了1997年國內30多種科技期刊中有關單片機應用的文章共499篇，其中全文編入的115篇，摘要編入的384篇。全書共分八章，即單片機的綜合應用技術：傳感器接口、數(shù)據采集與變換處理：網絡、通信與數(shù)據傳輸；可靠性設計與抗干擾技術；控制系統(tǒng)與功率接口技術；電源技術；應用實例；文章摘要。本書具有重要實用價值，書中介紹的新技術、新器件以及單片機應用系統(tǒng)的軟、硬件資料，有助于減少產品研制過程的重復性勞動，提高單片機的應用技術水平，是從事單片機應用開發(fā)專業(yè)人員所需的重要參考資料性圖書。片斷：1.1存儲器技術的發(fā)展及趨勢揚州大學師范學院物理系（225002）竇振中一、概述存儲器是計算機中最重要的部件之一。馮·諾依曼計算機程序存儲原理就是利用存儲器的記憶功能把程序和數(shù)據存放起來，使計算機可以脫離人的干預自動地工作，它的存取時間和存儲容量直接影響著計算機的性能，它曾經是計算機體積和成本的主要部分。隨著大規(guī)模集成電路和存儲技術的長足發(fā)展，半導體存儲器的集成反以每三年翻兩番的速度在提高，相同容量的存儲器在計算機中的體積和成本所占用的比例已越來越小。1.存儲器的分類從使用功能角度看，半導體存儲器可以分成兩大類：斷電后數(shù)據會丟失的易失性存儲器和斷電后數(shù)據不會丟失的非易失性存儲器。過去都可以隨機讀寫信息的易失性存儲器稱為RAM（Rand0mAccessMem0ry），根據工作原理和條件不同，RAM又有靜態(tài)和動態(tài)之分，分別稱為靜態(tài)讀寫存儲器SRAM（StaticRAM）和動態(tài)讀寫存儲器DRAM（DynamicRAM）；而過去的非易失性存儲器都是只讀存儲器ROM（ReadOnlyMemory），這種存儲器只能脫機寫入信息，在使用中只能讀出信息而不能寫入或改變信息。非易失性存儲器包含各種不同原理、技術和結構的存儲器。傳統(tǒng)的非易失性存儲器根據寫入方法和可寫入的次數(shù)的不同，又可分成掩模只讀存儲器MROM（MaskROM）、一次性編程的OTPROM（OneTimeProgrammableROM）和可用紫外線擦除可多次編程的UV－EPROM（Ultraviolett－ErasablePr0grammableROM）。過去的OTPROM都是采用雙極性熔絲式，這種芯片只能被編程一次，因此在測試階段不能對產品進行編程性能檢測，所以產品交付用戶后，經常在編程時才會發(fā)現(xiàn)其缺陷而失效，有的芯片雖然能被編程，但由于其交流性能不能滿足要求，卻不能正常運行。故雙極性熔絲式PROM產品的可信度不高。而最近有不少公司推出的OTPROM則是采用EPROM技術生產的，所有芯片在生產過程中都通過編程檢驗，并同時對其性能進行測試，在封裝前擦除，因而可以保證每個芯片都可編程和有合格的性能。2.可現(xiàn)場改寫的非易失性存儲器在存儲器市場上，近年來新發(fā)展的那些非ROM型可現(xiàn)場改寫的非易失性存儲器的需求增長速度最快，這些芯片技術正在迅速地改變著存儲器世界的面貌。這主要有可電擦除可編程的EEPROM、利用鋰電池作為數(shù)據保護后備電源的一體化非易失性靜態(tài)讀寫存儲器NVSRAM、在EPROM和EEPROM芯片技術基礎上發(fā)展起來的快擦寫存儲器FlashMemory和利用鐵電材料的極化方向來存儲數(shù)據的鐵電讀寫存儲器FRAM。隨著新的半導體存儲技術的發(fā)展，各種不同的可現(xiàn)場改寫信息的非易失性存儲器被推上市場，首先是可電擦寫存儲器EEPROM（ElectricallyErasablePr0grammab；eROM），這種存儲器寫入速率比較慢，為了提高寫入速度，Xicor公司把SRAM與EEPROM結合起來，首先推出由SRAM和與其逐位相通的EEPROM組成兼有兩者優(yōu)點的非易失性讀寫存儲器NOVRAM（NonvolatileRAM）；1983年Intel公司首先提出基于Eprom隧道氧化層的ETOX（EpromTunelOxide）原理，用此原理改進了EPROM的擦寫性能，在1988年推出了可快速擦寫的非易失性存儲器FlashMemory；隨后Toshiba公司又推出基于Fl0wlerN0rdheim的冷電子擦除原理和EEPROM的NAND體系結構的FlashMemory。從原理上看，F(xiàn)lashMemory屬于ROM型存儲器，但是它又可以隨時改寫信息；從功能上看，它又相當于RAM，所以過去ROM與RAM的定義和劃分已逐漸失去意義。這些非易失性存儲器，無論是EPROM與EEPROM，還是FlashMemory，它們都是基于電荷存儲原理來存儲信息，其信息的寫入都是利用電場強迫電子通過半導體薄層，經過多次擦寫，這些電子的運動最終要引起柵極氧化層的擊穿而使器件損壞；這些器件另一個致命的缺點是改寫信息的時間還比較慢。1984年美國Dallas半導體公司以長壽命的鋰電池作為數(shù)據保護的后備電源，在低功耗的SRAM芯片上加上數(shù)據保護電路，推出了非易失性靜態(tài)讀寫存儲器NVSRAM（Non—volatileSRAM），即封裝一體化的電池后備供電的靜態(tài)讀寫存儲器IBBSRAM（IntegratedBatteryBackedSRAM），其他性能和用法都與靜態(tài)讀寫存儲器一樣，但在斷電情況下其中的信息可以保存10年，其缺點是價格較貴，當封裝在片內的鋰電池失效后，便無法再生使用。另外市場上已出現(xiàn)一種用全新原理實現(xiàn)的新型的存儲器，它在很多方面改進了非易失性存儲器的性能，可望能成為一種比較理想的非易失性存儲器，這就是美國Ramtr0n公司經過15年的開發(fā)研究，利用鐵電材料在不同電場作用下的極化原理研制成的一種真正的非易失性鐵電存儲器FRAM（FerroelectricRAM）。最近美國SIMTEK公司又推出一種新型非易失性靜態(tài)讀寫存儲器nvSRAM，可能會成為一顆大放異彩的存儲器新星。3.發(fā)展迅速的快擦寫存儲器Flash由于快擦寫存儲器不需要存儲電容器，故其集成度更高，制造成本低于DRAM。它使用方便，既具有SRAM讀寫的靈活性和較快的訪問速度，又具有ROM在斷電后可不丟失信息的特點。所以快擦寫存儲器技術發(fā)展最迅速，自1988年首次推出商品化快擦寫存儲器以來，已經有多達40余家半導體公司爭相開發(fā)制造，以瓜分一角市場，其中又以美國的Inter，AMD和Amtel三個公司占最大份額。其容量從最初的64KB發(fā)展到現(xiàn)在，目前已有不少廠家都可提供16MB～32MB的產品。在1994年日本NEC公司就研制成功64MB快擦寫存儲器，并正在加緊開發(fā)256MB的快擦寫存儲器。快擦寫存儲器可重寫編程的次數(shù)已從最初的100次改進到現(xiàn)在的100萬次。隨著快擦寫存儲器技術的發(fā)展，已開始越來越多地取代EPROM，當其價格低于EPROM芯片時，EPROM最終就會被淘汰?；贓TOX技術的Intel快擦寫存儲器需要兩種電壓：5V的讀工作電壓和12V的寫工作電壓。如果使用單一電源電壓，那么就需要增加DC－DC轉換器來變換電壓。AMD公司在1993年4月推出采用NegativeGate技術使其快擦寫存儲器能夠在單一電源5V下工作的快擦寫存儲器，這種芯片使用起來更方便，受到用戶的歡迎。為了奪回被AMD公司占去的市場份額，Intel最近在新推出的產品中采用了“SmartVoltage”（靈活電壓）技術：用兩個電源引腳——“讀”電壓引腳和“寫”電壓引腳，讀操作可以選擇3.3V或5V的工作電壓，寫操作可以選擇5V或高速寫入的12V的工作電壓，這樣就可組合成四種不同的操作電壓模式，可以根據需要（低電壓或高性能需求）提供選擇靈活性。本書前言序言迄今《單片機應用技術選編》已編至第6冊，從市場銷售及讀者反映來看，已得到了讀者的認可。這主要是單片機技術已成為在現(xiàn)代電子技術、計算機應用、自動控制與計量測試技術中日益普及的一項新興技術，相應地涌現(xiàn)出眾多的產品開發(fā)隊伍，發(fā)表了大批應用論文和專題文章，使《選編》可選的文章愈來愈豐富，質量也越來越高。根據情況的變化，《選編》選材、編程原則也有一些相應變化。主要表現(xiàn)在：1.以通用技術為主，產品實例為輔產品實例給人以啟迪，但通用技術的介紹可以解決一個方面普遍的技術問題。在《選編》（6）中，集中介紹了許多專題性論述文章，如Σ－△模數(shù)轉換技術，高速數(shù)據采集技術，IC卡技術，電磁兼容性設計等。對一些重要的、典型的新技術，盡可能予以全面而系統(tǒng)地反映。例如，在電磁兼容性設計中，不僅集中地編入了國際性的電磁兼容標準、電磁兼容性設計技術，而且從不同的角度，如數(shù)字信號處理系統(tǒng)、高速數(shù)字邏輯電路、計算機系統(tǒng)接地等應用實例，來具體介紹電磁兼容性設計的具體實踐和認識。又如，對新興的IC卡技術，從IC卡技術概述、分類標準與技術性能分析到邏輯加密卡，從存儲器卡的應用技術到IC卡讀寫器、帶IC卡的智能儀器和IC卡終端機的典型應用實例全文共編入了9篇文章。2.典型產品應用實例從嚴選擇在許多典型產品應用實例中，由于篇幅有限，容易陷入泛泛介紹，有些讀者所關心的技術又欲言而止。故在《選編》（6）中編入的典型應用實例是經過嚴格篩選，各具特點，有新意，能給人以啟迪的文章。例如“便攜式全漢化IC卡終端機”中的漢字庫接口；“微功耗袖珍照明計時器”中的定時喚醒電路提出了一種全新概念的WDT；“PIC16C57單片機構成的溫度計測量控制網絡”中的單片機溫度傳感器專用接口技術以及幾篇反映了DDS頻率合成技術在單片機技術中的應用。而“單片機在基于GPS技術車輛監(jiān)控系統(tǒng)中的應用”則與“微機與GPS－OEN板通信的應用研究”相呼應介紹了單片機在GPS新興領域的應用。3.盡早收錄多種單片機的應用技術成果目前在科技期刊中發(fā)表的單片機技術相關的文章中，絕大多數(shù)為80C51或8098單片機應用系統(tǒng)，與目前已逐漸擴展單片機類型的實際應用情況并不相符。為了讓讀者了解更多類型單片機的應用，《選編》（6）中盡可能多選一些不同類型的單片機應用文章。盡管如此，可以預見在未來一個較長時期有關80C51系列的應用文章仍會占主要位置。但由于80C51的廣泛性與通用性，加上選材上盡可能偏于通用技術介紹，并不妨礙將這些技術應用到其它單片機應用系統(tǒng)中。4.不再收錄單片機在模糊控制中應用的文章有關模糊控制的應用文章從《選編》（5）開始就不收錄了。因為北京航空航天大學出版社已有了模糊控制應用技術專題選輯，需要了解單片機在模糊控制中的應用可通過該選輯了解。本《選編》（6）入選文章499篇，全文發(fā)表的115篇，其余摘要發(fā)表。由于選題的傾向性，有不少內容不錯的文章也未能入選或全文刊登。與每集出版相同；全文收錄的文章定稿前都要與作者取得聯(lián)系，征求意見，但由于部分作者地址不詳或變遷，仍有個別作者未聯(lián)系上。希望尚未取得聯(lián)系的作者（包括以前各集全文入選的作者）能迅速和我們聯(lián)系，并領取應得的稿酬。本書由何立民教授主編，負責文稿的收集、篩選、摘錄、整理修改和整體結構設計；楊昌竹抓總成書過程的組織協(xié)調、統(tǒng)稿審定；曾昭奇任責任編輯；王海云負責與作者聯(lián)系、信函管理與善后工作。編輯部地址：北京市海淀區(qū)學院路37號北京航空航天大學出版社編輯部郵政編碼：100083聯(lián)系電話：82317034聯(lián)系人：王海云
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