飛思卡爾加速度傳感器：MMA三軸加速度傳感器-飛思卡爾重力加速度傳感器PPT
MMA8451三軸加速度傳感器
16引腳，QFN封裝，數(shù)字I2C輸出，8位/14位精度可選，量程 2g/ 4g/ 8g可選，電源供電1.95v~3.6v可選。輸出數(shù)據(jù)速率從1.56到800Hz。有兩個(gè)可編程的中斷引腳，7個(gè)中斷源。可檢測自由落體、運(yùn)動、脈沖、振動等、傾角等。
32個(gè)采樣FIFO，每次采樣都通過高通濾波后傳入FIFO。
典型應(yīng)用有：電子羅盤，靜態(tài)姿態(tài)、
運(yùn)動檢測，筆記本電子書等便攜設(shè)備
的翻滾、自由落體檢測，實(shí)時(shí)的方向
檢測可用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備或3d游戲中
的位置檢測，便攜設(shè)備的節(jié)能應(yīng)用中
的運(yùn)動檢測等等。
芯片封裝圖
飛思卡爾加速度傳感器：傳感技術(shù)中的飛思卡爾新推三款MEMS三軸加速傳感器，面向手機(jī)等應(yīng)用
飛思卡爾半導(dǎo)體(Freescale Semiconductor)目前正通過引入高敏感度的XYZ三軸加速計(jì)，滿足當(dāng)今智能移動設(shè)備領(lǐng)域日益增長的移動感應(yīng)需求。
從MP3播放器到PDA，再到超小的筆記本電腦，當(dāng)今的消費(fèi)者正在越來越多地通過其使用的便攜式電子設(shè)備的種類以及對這些設(shè)備的定制方式來彰顯自己的個(gè)性。便攜式設(shè)備的設(shè)計(jì)人員也在不斷尋找新途徑，以便在不增加設(shè)備尺寸的情況下，讓設(shè)備具有更大的顯示屏和更多的新功能。設(shè)計(jì)人員還結(jié)合旨在保護(hù)易碎的電子組件安全的移動感應(yīng)技術(shù)，試圖生產(chǎn)出更加穩(wěn)定可靠的便攜式設(shè)備。對于那些需要在小型封裝中獲得快速響應(yīng)速度、低電流消耗、低電壓的運(yùn)行和休眠模式的客戶來說，飛
飛思卡爾加速度傳感器：飛思卡爾加速度傳感器MMA7260QT對智能搖籃的設(shè)計(jì)
描述
引言
照顧小寶寶是非常勞累的事情，因?yàn)樗麄冃褋砗退X都比較頻繁，加之喂食換衣服等活動，會占用大人大量的時(shí)間和精力。搖籃的誕生在很大程度上減輕了大人的負(fù)擔(dān)，但仍有很多不盡如人意的地方。利用動作（加速度）傳感器和功能豐富的單片機(jī)，則可以設(shè)計(jì)出一種相對智能化的搖籃。
背景
現(xiàn)在市面上的電動搖籃僅有簡單的定時(shí)功能，因此不能針對嬰兒的活動發(fā)生動作，若搖籃一直搖動，對嬰兒的安撫作用就會降低。采用聲音觸發(fā)的自動搖籃，缺點(diǎn)是嬰兒先是活動，得不到安撫則會哭鬧，搖籃才會啟動進(jìn)行安撫；另外如果因?yàn)閯e的原因哭鬧，搖籃則不能起到安撫作用。所以根據(jù)嬰兒的活動來啟動搖籃是比較妥當(dāng)?shù)目刂品绞健ｏw思卡爾的加速度傳感器性能優(yōu)秀，成本較低，適合這樣的應(yīng)用。
自動搖籃的原理
本系統(tǒng)采用飛思卡爾MC9S08QG8單片機(jī)作為控制器，使用飛思卡爾加速度傳感器MMA7260QT判斷嬰兒的活動情況，同時(shí)用麥克風(fēng)檢測嬰兒哭鬧的聲音作為輔助判斷，然后根據(jù)設(shè)置啟動搖籃搖動。人機(jī)界面由鍵盤和點(diǎn)陣液晶顯示器組成。
測量運(yùn)動的方法
加速度傳感器測量運(yùn)動和動作有很多算法，本系統(tǒng)中由于搖籃的活動方向是二維的，而且主要是其中的一維（所以采用一維加速度傳感器也可以），運(yùn)動情況單一，場合也不復(fù)雜，所以采用簡單的閾值判斷的方法即可實(shí)現(xiàn)。閾值代表著靈敏度，可由用戶根據(jù)實(shí)際情況選擇。
觸摸按鍵的實(shí)現(xiàn)
觸摸按鍵是近年比較流行的技術(shù)，由于MC9S08QG8單片機(jī)有很低的端口漏電流和強(qiáng)大的鍵盤中斷功能，所以不需增加其它有源器件即可實(shí)現(xiàn)。而且本系統(tǒng)使用兩個(gè)端口即可提供三個(gè)按鍵的功能。
使用PCB焊盤作為觸摸按鍵，和地之間構(gòu)成一個(gè)小電容C1（沒有手指觸摸時(shí)），按鍵通過大阻值電阻R1接地。單片機(jī)端口平時(shí)輸出高電平，檢測按鍵時(shí)則為鍵盤中斷，隨著C1上的電荷通過R1流失，電平逐漸降低直至引起鍵盤中斷，從開始檢測到引起鍵盤中斷的時(shí)間為T1，當(dāng)有手指觸摸時(shí)相當(dāng)于在C1上并了一個(gè)電容，因此電容值變成C2，則從開始檢測到引起鍵盤中斷的時(shí)間為T2，通過檢測T1、T2的差別即可判斷按鍵按下，如圖1。
假設(shè)按鍵1的電容為C1，按鍵2的電容為C2，則如果C1增加C2不變，則按鍵1按下，如果C2增加C1不變，則按鍵2按下，如果C1、C2都增加相似的數(shù)值，則可判斷為按鍵3按下。PCB上按鍵3位于按鍵1和按鍵2之間。這樣就實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)端口判斷三個(gè)按鍵的功能。
PWM脈寬調(diào)制驅(qū)動電機(jī)
使用脈寬調(diào)制（PWM）的方式驅(qū)動電機(jī)來實(shí)現(xiàn)調(diào)速，可以給用戶選擇3檔搖動速度，也可以實(shí)現(xiàn)軟啟動和軟停止。
液晶顯示
使用3V串口液晶顯示模塊，用單片機(jī)SPI口驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)簡潔高效的顯示界面。
系統(tǒng)特性
A.使用飛思卡爾MC9S08QG8單片機(jī)作為控制器，集成度高，性價(jià)比好。
B.使用飛思卡爾MMA7260QT加速度傳感器感知動作，性能先進(jìn)，穩(wěn)定。
C.良好的人機(jī)界面包括了點(diǎn)陣液晶顯示器和簡潔的菜單系統(tǒng)。
D.使用單片機(jī)端口低漏電流的特性和鍵盤中斷功能實(shí)現(xiàn)流行的觸摸按鍵技術(shù)。
E.使用單片機(jī)PWM功能實(shí)現(xiàn)搖籃速度可調(diào)，軟啟動和軟停止。
F.可控音量的音樂播放功能。
系統(tǒng)概述
基于MMA7260QT加速度傳感器的自動搖籃控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2。
嬰兒睡著時(shí)，搖籃不動，加速度傳感器的輸出穩(wěn)定，單片機(jī)采樣得到的數(shù)值作為零值。當(dāng)嬰兒有動作引起搖籃晃動，單片機(jī)采樣得到的數(shù)值發(fā)生變化，變化大于設(shè)定的閾值時(shí)，PWM引腳輸出驅(qū)動電機(jī)動作。
麥克風(fēng)作為可選的輔助判斷依據(jù)也輸入單片機(jī)。
音樂播放作為可選的輔助安撫手段。
系統(tǒng)硬件
電路框圖如圖3所示。
飛思卡爾MC9S08QG8單片機(jī)
本系統(tǒng)使用MC9S08QG8作為核心控制器，其高度集成的功能和靈活的端口控制大大簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和成本，本系統(tǒng)主要用到了以下功能：
高速CPU和大容量的Flash和RAM存儲器
內(nèi)置的精確時(shí)鐘
2通道10位AD轉(zhuǎn)換器
2個(gè)鍵盤中斷輸入端口
PWM輸出功能
高速SPI接口
飛思卡爾MMA7260QT三軸加速度傳感器
系統(tǒng)使用新的MMA7260QT三軸加速度傳感器作為主要傳感器，內(nèi)部信號調(diào)理，內(nèi)置濾波，量程可選，性能穩(wěn)定可靠，設(shè)計(jì)起來相當(dāng)簡潔方便。
加速度測量部分
傳感器設(shè)置為最小的量程，輸出經(jīng)過電阻電容濾波然后進(jìn)入單片機(jī)AD輸入，如圖4。
鍵盤電路
鍵盤電路十分簡單，端口到地接2M電阻即可，觸摸鍵盤的PCB設(shè)計(jì)要兼顧三鍵判斷，故采用如圖5設(shè)計(jì)。
電機(jī)驅(qū)動
單片機(jī)輸出PWM脈寬調(diào)制信號，然后通過驅(qū)動電路驅(qū)動電機(jī)。
麥克風(fēng)輸入
麥克風(fēng)輸入經(jīng)放大后通過二極管整流到電容上，此電壓進(jìn)入單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換器。
音樂播放
音樂源使用專用音樂IC，功率放大器使用國家半導(dǎo)體的LM4874芯片，具有4級電子音量調(diào)節(jié)功能，本系統(tǒng)只需單聲道即可。
液晶顯示
采用3.3V串行液晶顯示模塊，128X64點(diǎn)陣，單片機(jī)通過SPI端口直接相連。
外圍其他電路
電源經(jīng)220V轉(zhuǎn)為5V然后經(jīng)LM1117-3.3穩(wěn)壓成3.3V輸出給系統(tǒng)電路使用，5V電壓還用來驅(qū)動電機(jī)。
系統(tǒng)軟件
系統(tǒng)軟件完成以下功能：
根據(jù)設(shè)置參數(shù)定期檢測搖籃狀態(tài)。
定期對鍵盤中斷引腳檢測充放電時(shí)間。
驅(qū)動液晶顯示器顯示相關(guān)參數(shù)、菜單。
根據(jù)參數(shù)驅(qū)動搖籃播放音樂。
檢測搖籃狀態(tài)
以10Hz的頻率檢測加速度傳感器，定時(shí)器中斷程序啟動AD轉(zhuǎn)換器，主程序中檢測到AD轉(zhuǎn)換完成則把結(jié)果保存起來，通過和零值比較，如果大于閾值，則認(rèn)為嬰兒活動，根據(jù)設(shè)置參數(shù)啟動電機(jī)、音樂。
鍵盤檢測
以20Hz的頻率掃描鍵盤，定時(shí)器中斷程序把相應(yīng)引腳置為輸入，允許鍵盤中斷。引腳放電引起鍵盤中斷，保存中斷時(shí)的定 時(shí)器數(shù)值，然后退出。主程序等兩個(gè)按鍵引腳都掃描完畢保存了放電時(shí)間后，調(diào)用鍵盤處理程序分析，得到按鍵結(jié)果。
液晶顯示器驅(qū)動
液晶顯示器使用SPI口送數(shù)據(jù)，根據(jù)按鍵結(jié)果相應(yīng)調(diào)整液晶顯示的內(nèi)容。
搖籃驅(qū)動和音樂播放
驅(qū)動搖籃時(shí)，根據(jù)設(shè)置參數(shù)啟動PWM輸出，同時(shí)記錄時(shí)間，到參數(shù)規(guī)定的時(shí)間后緩慢停止搖籃（減少PWM占空比）。
功放音量根據(jù)參數(shù)設(shè)置，觸發(fā)音樂IC播放音樂。
其他輔助程序
根據(jù)軟件需要，設(shè)置定時(shí)器中斷和變量time_to_1s，當(dāng)變量中數(shù)值達(dá)到1S后重置變量。
程序結(jié)構(gòu)
主程序流程如圖6
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飛思卡爾加速度傳感器：飛思卡爾加速度傳感器MMA7260QT對智能搖籃的設(shè)計(jì)_1
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實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙HC-05、06與單片機(jī)的連接及與手機(jī)通...
首先，給單片機(jī)載入串口通信程序，注意!!一般下載程序時(shí)單片機(jī)與藍(lán)牙斷開，避免因藍(lán)牙占用單片機(jī)串口導(dǎo)致...
發(fā)表于 2019-04-02 12:35
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單片機(jī)驅(qū)動繼電器電路設(shè)計(jì)
由于繼電器的線圈是感性器件，變化的電流通過線圈時(shí)線圈會產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)法拉第定律，自感電動勢的大...
發(fā)表于 2019-04-02 09:46
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單片機(jī)中的看門狗有什么作用
看門狗是用來防止萬一單片機(jī)程序出錯(cuò)造成重大損失的。
防錯(cuò)的原理很簡單，它在硬件上就是一個(gè)定時(shí)器...
發(fā)表于 2019-04-01 14:25
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如何實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的自動化測試
首先確認(rèn) 功能這條主線可以走通。比如UART發(fā)送字符這個(gè)功能主線是：SysCtl 配置MCU時(shí)鐘源，...
發(fā)表于 2019-04-01 14:19
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PLC與單片機(jī)的差別
如上所說，那么MCS-51單片機(jī)當(dāng)然也可以用于PLC制作，只是8位CPU在一些高級應(yīng)用如： 大量運(yùn)算...
發(fā)表于 2019-04-01 10:41
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單片機(jī)和嵌入式有什么區(qū)別和概念的理解和感悟
單片機(jī)和嵌入式，其實(shí)沒有什么標(biāo)準(zhǔn)的定義來區(qū)分他們，對于進(jìn)行過單片機(jī)和嵌入式開發(fā)的開發(fā)者來說，都有他們...
發(fā)表于 2019-03-30 11:00
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mcu原理
微控制單元又稱單片微型計(jì)算機(jī)或者單片機(jī)，是把中央處理器（CPU）的頻率與規(guī)格做適當(dāng)縮減，并將內(nèi)存、計(jì)...
發(fā)表于 2019-03-29 15:03
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如何實(shí)現(xiàn)單片機(jī)程序代碼的反匯編
要進(jìn)行目標(biāo)代碼的變換，首先必須根據(jù)硬件畫出實(shí)際的地址和數(shù)據(jù)的接線圖，然后借助于工具軟件進(jìn)行變換。在“...
發(fā)表于 2019-03-29 14:33
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單片機(jī)復(fù)位電路的基本知識解析
1、單片機(jī)為什么要復(fù)位？
使單片機(jī)回復(fù)初始狀態(tài)，從PC指針的0地址開始執(zhí)行程序
2、如何...
發(fā)表于 2019-03-29 14:28
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單片機(jī)定時(shí)器與計(jì)數(shù)器的工作方式解析
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式0稱之為13位定時(shí)/計(jì)數(shù)方式。它由TL（1/0）的低5位和TH（0/1）的8...
發(fā)表于 2019-03-28 14:29
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基于可編程數(shù)字電位器的AVR嵌入式單片機(jī)剖析
AVR嵌入式單片機(jī)具有豐富的硬件、軟件資源，其中的串行I2C接口能滿足很多應(yīng)用場合的要求，兩個(gè)AVR...
發(fā)表于 2019-03-27 15:39
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三菱電機(jī)上市了一款不再需要專用底板的加速度傳感器...
在導(dǎo)航儀上，目前已經(jīng)配備有用于檢測上、下坡時(shí)車身傾斜的加速度傳感器。主要用于算出車輛所在位置的高度數(shù)...
發(fā)表于 2019-03-27 14:11
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周立功專訪：周立功和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)找到了屬于自己的...
周立功一直渴望得到深造，就在1992年機(jī)會到來了。國家選拔各地省以上的先進(jìn)工作者去中國紡織大學(xué)（現(xiàn)在...
發(fā)表于 2019-03-27 13:40
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單片機(jī)編程總結(jié)
Pcf8591ad轉(zhuǎn)換，有四個(gè)通道的輸入，讀pcf8591時(shí)，選通哪一個(gè)通道，讀的就是那個(gè)通道輸入的...
發(fā)表于 2019-03-27 10:57
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嵌入式系統(tǒng)學(xué)什么
嵌入式系統(tǒng)是一種專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，作為裝置或設(shè)備的一部分。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用...
發(fā)表于 2019-03-26 15:21
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應(yīng)用IAR開發(fā)EFM32過程中的一些經(jīng)驗(yàn)積累
我們經(jīng)常需要在Disassembly窗口中找到指定函數(shù)的位置，或者需要在Memory窗口中找到指定變...
發(fā)表于 2019-03-26 15:12
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單片機(jī)正常工作的三大條件
如果單片機(jī)一直處于復(fù)位狀態(tài)，那么單片機(jī)的程序肯定運(yùn)行不正常，所以在遇到單片機(jī)不能正常工作且電源正常的...
發(fā)表于 2019-03-26 14:55
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影響單片機(jī)晶振報(bào)價(jià)的五大要素介紹
1.晶振頻率：也是晶振的標(biāo)稱頻率，通常來說在晶體的表面殼上面會有標(biāo)明，標(biāo)明的字樣大多數(shù)是中性激光印字...
發(fā)表于 2019-03-26 14:24
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Microchip為PIC?和SAM單片機(jī)提供統(tǒng)...
Microchip Technology 今日宣布推出最新版本的統(tǒng)一軟件框架MPLAB? Harmo...
發(fā)表于 2019-03-25 16:50
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博世MEMS傳感器：初“芯”不變 守護(hù)駕乘安全
新一代高G值加速度傳感器SMA7xy系列可以顯著提升駕駛員和乘客的安全。當(dāng)加速度傳感器檢測到碰撞時(shí)，...
發(fā)表于 2019-03-25 11:06
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以EN8F154單片機(jī)為例，了解單片機(jī)開發(fā)的規(guī)則...
看門狗電路通常是一塊在有規(guī)律的時(shí)間間隔中進(jìn)行更新的硬件。更新一般由單片機(jī)來完成，如果在一定間隔內(nèi)沒能...
發(fā)表于 2019-03-22 15:44
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單片機(jī)和74HC595驅(qū)動芯片對數(shù)碼管的控制設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)使用了一個(gè)4位的數(shù)碼管，為共陽型，為了節(jié)省單片機(jī)的IO口，使用了兩片74HC595作為數(shù)碼管的...
發(fā)表于 2019-03-22 15:04
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飛思卡爾推出了兩款可適合用于旋轉(zhuǎn)界面的MPR08...
飛思卡爾的MPR081非常適合用于旋轉(zhuǎn)界面應(yīng)用，而MPR082非常適合觸摸板應(yīng)用。接近傳感器采用相同...
發(fā)表于 2019-03-22 14:33
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基于步進(jìn)電機(jī)和單片機(jī)的航海羅經(jīng)模擬器方案設(shè)計(jì)淺析
航海羅經(jīng)模擬器的組成結(jié)構(gòu)原理是：船舶舵輪的轉(zhuǎn)動引起了船舶航向的改變，同時(shí)也就引起了船舶羅經(jīng)讀數(shù)的變化...
發(fā)表于 2019-03-22 08:36
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ATMEGA8單片機(jī)對步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動
constucharmotortb［］={0x11，0x99，0x88，0xCC，0x44，0x66...
發(fā)表于 2019-03-21 14:33
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I2C接口與單片機(jī)之間的通信設(shè)計(jì)
I2C總線技術(shù)是Philips公司研制出來的串行擴(kuò)展技術(shù)。他是一種簡單、雙向二線制同步串 行總線，他...
發(fā)表于 2019-03-21 14:24
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單片機(jī)空閑模式和掉電模式的設(shè)定方法
當(dāng)單片機(jī)進(jìn)入空閑模式時(shí)，除CPU處于休眠狀態(tài)外，其余硬件全部處于活動狀態(tài)，芯片中程序未涉及到的數(shù)據(jù)存...
發(fā)表于 2019-03-20 14:19
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單片機(jī)PCB設(shè)計(jì)對電磁兼容性的處理
PCB是單片機(jī)系統(tǒng)中電路元件和器件的支撐件，它提供電路元件和器件之間的電氣連接。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)...
發(fā)表于 2019-03-20 14:01
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單片機(jī)與PLC的主要區(qū)別及工作原理解釋
PLC是什么呢？PLC的全稱是ProgrammableLogicController（可編過程控制器...
發(fā)表于 2019-03-18 14:20
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汽車上的傳感器有哪些各有什么功能
三菱（Mitsubishi電子公司）正在開發(fā)一種車用離子檢測系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)能夠通過檢測離子來監(jiān)控發(fā)動...
發(fā)表于 2019-03-18 13:42
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一文掌握全部單片機(jī)硬件抗干擾技術(shù)
變壓器雙隔離措施：變壓器初級輸入端串接電容，初、次級線圈間屏蔽層與初級間電容中心接點(diǎn)接大地，次級外屏...
發(fā)表于 2019-03-18 11:05
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采用ARM和單片機(jī)的CPLD/FPGA高速數(shù)據(jù)處...
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般采用單片機(jī)，系統(tǒng)大多通過PCI總線完成數(shù)據(jù)的傳輸。其缺點(diǎn)是數(shù)學(xué)運(yùn)算能力差；受限...
發(fā)表于 2019-03-16 09:00
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