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集成電路儲存環境范文第1篇

關鍵詞：集成電路；電子元件；測量；故障；維修

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

引言

集成電路是將基本的邏輯門以及它們的組合可以完成某種邏輯操作的電路集成在一塊基元的芯片或者電子電路。在電路中用字。IC。表示，即英文Integrated- circuit的縮寫。在實際使用中，我們需要關心的是它的主要參數和引腳分析。參數是指電參數和使用時的極限參數，其中電參數包括典型工作電壓下的靜態工作電流、增益、最大輸出功率。極限參數包括電源電壓、功耗、工作環境溫度和儲存溫度的極限值。

一、集成電路的檢測

我們在檢測前要了解集成電路及其相關電路的工作原理，熟悉所用集成電路的功能、內部電路、主要電氣參數、各引腳的作用以及引腳的正常電壓、波形與元件組成電路的工作原理。具體如下：

（一）、確定檢修參數

檢修集成電路前，除要了解集成塊本身外部和內部結構、電氣性能參數、各引出腳的功能和正常使用電壓、波形等外，還應了解它與元器件組成電路的原理。知道信號從那個引腳輸人到集成電路內部， 對于信號在集成電路內部的處理知道結果就可以了; 而輸出是從那個引腳到外電路的， 修理時要人為的輸人一個信號以檢查輸出正確與否，如是放大還是衰減。

（二）、集成電路引腳的識別

集成電路封裝形式多種多樣，引腳識別方法也不一樣。因此，在使用集成電路前，必須認真查對識別集成電路的引腳，確認電源、地、輸入、輸出、控制等引腳號，以免因接錯而損壞器件。

引腳排列的一般規律為：圓形集成電路，識別時，面向引腳正視，從定位銷順時針方向依次為1，2，3，4，…。圓形多用于模擬集成電路。扁平和雙列直插型集成電路，識別時，將文字符號標記正放(一般集成電路上有一圓點或一缺口，將缺口或圓點置于左方)，由頂部俯視，從左下腳起，按逆時針方向數，依次為1，2，3，4，…。扁平型多用于集成電路，雙列直插型廣泛應用于模擬和數字集成電路。

（三）、集成電路不在線直流電阻測量法

不在線直流電阻測量法是指集成電路沒有裝在印制電路板上或集成電路未與元件連接時，測量集成電路的各引腳對于地腳的正、反向電阻。具體測量方法是：首先，在集成電路手冊上或技術資料中找到被測集成電路的型號，查到該集成電路各引腳對地接地腳的正、反向電阻的參考值；其次，用萬用表R*1KΩ 檔，一般不用R*1Ω 檔測試，以防測試電流太大而損壞集成電路。測量前應歐姆校零，還要熟悉引腳的功能，正、反向電阻值。用萬用表測量各腳與地之間的電阻值，并與正常值相比較，以判斷不正常的部位。當然采用這種方法也必須事先知道正常時的電阻值。

（四）、要選用內阻較大的測試儀表

例如測集成電路引腳的直流電壓時， 應用表頭內阻大于20 KΩ/V周的萬用表， 否則會產生較大的測量誤差。要使功率集成電路散熱良好，不允許在不帶散熱片的情況下，處于大功率工作狀態。引線要合理， 如要加接元器件來代替其內部已經要損壞的電路，應選用小型元器件，以免造成不必要的寄生禍合。

（五）、測試時按照規范進行

在測試的時候不要因為測試人員的不慎造成引腳間短路，電壓測量或用示波器探頭測試波形時，表筆或探頭不要由于滑動而造成集成電路引腳間短路，可以選用各個端子短接的外接板對等價引腳進行測量。因為瞬間大電流對器件的沖擊會導致集成電路的損害。

（六）、在線直流電壓測量法

這種方法是判斷集成電路好壞的常用方法。它是用萬用表的直流電壓檔，測出各引腳對地的直流電壓值，然后與標注的參考電壓進行比較，并結合其內部和電路進行比較，據此來判斷集成電路的好壞。采用這種方法，必須事先了解正常時的各腳直流電壓(在強信號和弱信號兩種狀態下的直流電壓)。實際檢查時，因為各腳電壓的變化較小，因而有時會錯過不正常的部位；或有幾個管腳的電壓同時改變，使得判斷困難。為此最好能事先了解該集成塊的內部電路圖，至少要有內部方框圖，了解各腳的電壓是由外部供給的還是內部送出的。這樣，會給判斷帶來很大的方便，比較容易判斷出故障的原因是由集成塊內部還是其元器件引起的。

二、集成電路的性能檢測

為了保證數字系統長期穩定可靠地工作，精心檢測所采用的數字集成電路器件是必不可少的步驟。這種檢測包括對邏輯功能的檢測和必要時對某些參數的檢測。不僅在使用元器件前必須確切知道它的邏輯功能是否正常，而且在測試電路的過程中如果發現某些問題或故障時，還需要檢測其邏輯功能。數字集成電路器件邏輯功能的檢測分靜態測量和動態測量兩個步驟，應當遵循的原則是。 先靜態，后動態。。

（一）、靜態測試

靜態測試的方法是：在規定的電源電壓范圍內，在輸出端不接任何負載的情況下，將各輸入端分別接入一定的電平。測量輸入、輸出端的高低電平是否符合規定值，并按真值表判斷邏輯關系是否正確。靜態測試可以用數字邏輯實驗箱、邏輯電平筆、萬用表等完成。

（二）、動態測試

動態測試的方法是：在輸入端加入合適的脈沖信號，根據輸入、輸出波形分析邏輯關系是否正確。通常用示波器進行動態測試，觀察其輸入、輸出波形與標準波形是否相同。

三、電路故障分析方法

電路故障分析對檢查故障具有決定性指導作用，沒有正確的電路故障分析過程和結果，就不會獲得檢修的成功，這里說明電路故障分析在檢查過程中運用步驟和方法：

有了相對具體的電路部分后，通過電路圖在這些電路中找出測試點，決定是檢測電壓還是檢測電流或其它參數，根據所測數據進行故障分析，確定這一電路是否正常；檢查故障分析過程中，首先遇到具體故障現象，根據故障現象先從整體上進行電路故障分析，即通過具體的故障現象定位電路出現故障的地方；有了上述分析結果，再回到電路中對所懷疑元器件進行針對性的檢測和確定，最終結合電路圖定性出現的問題；對于不正常的電路進行深層次分析，具體到元器件是否損壞、性能是否惡劣、有否開路或電路故障。

四、具體集成電路檢測和故障分析

集成電路O CL 功放電路圖如下圖所示。檢查分析如下：

檢查這種電路時，將揚聲器先與電路斷開，以防檢查過程中的操作不當損壞揚聲器。注意：當測量輸出引腳直流電壓不為0V 時，還應該檢查揚聲器是否已經損壞。首先檢查集成電路的輸出引腳直流電壓，正常時為0V ；若不為0V 再測量正、負電源引腳上的直流電壓是否相等，不等時間差電源電路或電源引腳上的濾波電容；測量兩個電源引腳上直流電壓正常之后，測量集成電路的其他引腳的直流電壓。如果測量輸出引腳直流電壓為0V ，還要測量正、負電源引腳上的直流電壓是否有活是否正常。

五、集成電路使用的注意事項

集成電路使用時，電源電壓要符合要求。TTL電路為+5V，CMOS電路為3～18V，電壓要穩，濾波要好。集成電路使用時，要考慮系統的工作速度，工作速度較高時，宜用TTL電路(工作頻率>1MHz)；工作速度較低時，應用CMOS電路。集成電路使用時，不允許超過其規定的極限參數。集成電路插裝時，要注意管腳序號，不能插錯。CMOS集成電路多余的輸入端絕對不能懸空，要根據邏輯關系進行處理。輸出端不允許與電源或地短路，輸出端不允許并聯使用。集成電路焊接時，不得使用大于45W的電烙鐵，連續焊接的時間不能超過10秒。

結束語

綜上所述，我們即可準確地檢測出集成電路的有關性能指標，正確地使用集成電路，使電路系統正常運行。

參考文獻

[1] 高澤涵.電子電路故障診斷技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2000,11.

集成電路儲存環境范文第2篇

關鍵詞：計算機硬件；信息安全；創新技術

在現階段中，世界已成功步入信息時代、科技時代，我國也不甘落后，我國有關計算機的科技技術也在迅猛發展，然而隨著發展速度的加快計算機硬件的問題逐漸顯現出來，相較于計算機的發展來說較為落后，尤其引起人們關注的就是計算機硬件設計安全問題，這是一個很嚴肅的問題，這個問題會對計算機系統、人們的信息數據造成或大或小的影響，所以，解決計算機硬件設計安全問題勢在必行。

1計算機硬件安全的概述

在使用計算機的過程中，外部環境對計算機有很大的影響，所以對計算機運行時外部環境的要求很苛刻，要求計算機外部環境清潔度較高，計算機溫度不能過高要適中，計算機四周電壓要保持穩定，做到這些并保證外部環境良好就能夠盡可能確保計算機硬件正常運行、不出故障。保證計算機硬件安全還有一個很重要的技術，這個技術叫做加固技術，計算機在設計生產中使用加固技術加固后能夠防震、防腐蝕以及防水，這樣的計算機能夠一整天在野外工作，所以加固技術是一個很重要的技術。計算機的硬件除了自身有問題會影響自身安全外也會有其他多方面因素對計算機系統造成安全影響。例如，計算機的中央處理器內部都會存在一系列集成保密的指令代碼，雖然說這些指令代碼是保密的，但是到底是否是絕對保密、安全的并不能得知。據悉，我國的中央處理器或許存在著病毒指令代碼或者陷阱指令代碼，外國能夠通過無線代碼激活中央處理器內部的各種指令，使得計算機內所有的信息、資料泄露，同時也可能會使計算機崩潰，并且這一崩潰將是毀滅性的，一旦這一消息是真實的，那么我國的計算機系統將隨時可能會被攻擊，導致硬件泄密、信息泄露，甚至更嚴重的是硬件泄密還會很大程度上影響電源安全，從而導致產生電源泄密的情況。電源泄密是什么呢？電源泄密是計算機所發出的電磁信號順著市電電線被傳導出去后被人為使用特殊的手段和工具把這一電磁信號攔截下來并加以還原。其實，計算機就像是人的身體，有很多零部件，計算機中的零部件每一個皆是能夠控制的，所以又出現了一個專業名詞就是可編程控制芯片，一旦這一可編程控制芯片的程序被準確破解，那么就能夠控制計算機，所以現在要做的就是保證芯片是不能夠被控制的，因此，要做好計算機硬件安全防護工作，保證計算機硬件安全，保證計算機硬件的設計安全。綜上所述，可以看出，計算機硬件的最主要也是最重要的安全問題就是信息安全問題，信息安全重點工作就是保密、集成、實用，想要保證信息是安全的，就需要工作人員教授計算機購買用戶操作計算機的方式方法，從而確保計算機硬件安全以及整個系統信息的保密安全。計算機硬件一直在發展中，它的發展過程比較漫長，通過它的發展過程能夠知道一點，那就是計算機硬件安全是什么，它指的就是一個安全系統，這個安全系統是由以下三點結合在一起產生的，這三點分別是集芯片設計、電路設計以及工程設計。

2計算機硬件的設計安全發展現狀

計算機系統中有各種各樣的元件，這些構件組合起來構成了物理部件，也就是所謂的計算機硬件。根據分析調查得出，現階段，計算機硬件發生的安全問題基本上可以分為三種，相應的，產生問題的原因也大概能分為三種，包括輸入設備、儲存介質、輸出設備。首先，就輸入設備來說，以它為源頭產生的計算機硬件安全問題大致有兩種，一種是所輸入的信息資料、數據資料存在問題引發安全威脅，一般情況下發生這種情況是因為輸入的信息存在木馬病毒，從而導致計算機系統信息數據安全受到一定程度的威脅。另一種是在輸入過程中沒有依法進行運作而造成安全問題爆發，一般情況下發生這種情況都會導致計算機內部信息數據被破壞與泄露，后果嚴重。其次，就儲存介質來說，以它為源頭產生的安全問題主要是計算機系統內部的儲存介質沒有給信息資料、數據資料提供安全保障，安全保護層沒有搭建起來就會導致信息數據在面臨被破壞以及非法拷貝時毫無抵擋之力。最后，就輸出設備來說，以它為源頭產生的計算機硬件安全問題主要是輸出設備自身具備的記憶性能會導致信息數據輸出時的操作動作留下痕跡被復制下來，這在一定程度上使得信息數據處于危險狀態下。

3計算機硬件的設計安全分析

在信息時代迅猛發展的潮流下，計算機硬件設計安全問題逐步顯現出來，相應解決這些安全問題的方案也逐漸被提出來，其中有一些新興安全方案設計精妙，實用性高，并且成本不高、功耗不高，這類新興安全方案的主要代表有設計多樣性以及獨特數字簽名等。除此之外，在新興安全方案出現的同時還有一大批新興技術產生，如納米技術、光纖技術、射頻互聯技術以及等離子技術等，新興技術的出現使得新興安全方案發揮出更大的作用，但是任何事物都有兩面性，內在變異有好的一面也有壞的一面，它能夠使得檢測惡意攻擊行為的復雜程度大大提升[1]。現階段已普及使用的硬件系統主要有新的安全原語設置、硬件木馬檢測、新型綜合技術、物理不可復制技術、硬件安全協議等。

3.1硬件木馬

根據上述可知硬件木馬檢測已被普遍應用于計算機，硬件木馬與病毒相似，都會對計算機硬件、計算機系統安全造成威脅，是一種較為惡意的程序，這一惡意程序主要針對的是計算機原始芯片，它會惡意改變原始芯片。盡管在現階段看來僅有少部分硬件木馬被發現，但是由于硬件木馬對計算機硬件、計算機系統安全影響程度很大，所以現階段大部分有關研究人員都積極對硬件木馬進行研究。研究人員在研究過程中選用的研究模型有很多種，所以每個研究人員研究的難易程度不同，普遍情況下，那些過于標準規范的結構以及性能檢測無法有效檢測木馬攻擊。如果將工程變異忽略不計，那么檢測木馬的工作實際上就是針對一截輸入序列的有關功耗進行測量，主要測量的功耗有兩個方面，一方面是開關功耗，另一方面是泄漏功耗，然后將測量結果與研究所用的模擬模型進行對比。但是，之前忽略不計的工程變異對于硬件木馬的檢測工作來說，使得檢測工作的困難程度以及復雜程度大幅度加大。若在不是關鍵的路徑上安放木馬，或者讓已有的門電路和硬件木馬連接在一起并且將其隱藏起來，會使得硬件木馬檢測工作難度、復雜度加大，這時對硬件結構或者對旁道進行的檢測都無法達到預期效果。在近期又有新的檢測方法被提出，它們能夠避免前面提到的傳統檢測方法的弊端進行木馬檢測，如熱調節技術。硬件木馬檢測方法仍在不斷被提出，這對計算機硬件設計安全具有很大的意義。

3.2物理不可復制技術

計算機硬件設計安全發展至今普遍被研究的還有一個課題就是物理不可復制技術，物理不可復制技術是一個新興的比較新的概念，物理不可復制技術前景廣闊，它能夠提供一組特殊的映射，該映射與芯片的制造工藝間存在依存關系，這種映射的方向是從輸入開始到輸出結束。其實物理不可復制技術采用數學或者是統計的方式實現逆向工程是很難的，這正是由于物理不可復制技術中存在的依存關系，除此之外，芯片的映射還存在不可預測的問題，這也使得實現逆向工程變得更加困難。現階段，隨著對計算機硬件設計安全問題以及物理不可復制技術的研究深入，越來越多的物理不可復制技術被研究人員提出，并加以試驗，最終成功實現，然而，在很多現在被提出的物理不可復制技術方案里，仍舊存在輸入到輸出的映射數量有限、芯片結構存在線性或者偏低非線性特性等問題，這些問題使得物理不可復制技術的安全水平大幅度降低[2]。通常情況下我們所知道的物理不可復制技術的結構都或多或少存在一部分弊端，例如輸入到輸出數據庫的指數級不穩定時常變化。物理不可復制技術中有一種是公開物理不可復制技術，它是一種能夠輕易被反向工程的特殊物理不可復制技術，能夠制造出一種剛剛興起的加密系統，這種系統被叫做非對稱加密系統。這種非對稱加密系統里，相應的加密和解密密鑰是不一樣的。非對稱加密技術中，加密密鑰和解密密鑰不相同。在很多種狀態下，需要像物理不可復制技術或者公開物理不可復制技術以某種方式集成到設備電路的安全原語，有很多方式能夠實現集成。

4計算機硬件設計安全的策略

4.1做好內置安全確認工作

想要很好保證計算機硬件設計安全，第一個需要做的事情就是做好內置安全確認工作，內置安全確認工作重點是在測試和制造計算機芯片時使用物理不可復制技術和外延平面集成電路技術以電路設計形式來保護硬件網絡之間互聯的協議也就是IP。那么怎樣來進行內置安全確認工作呢？計算機硬件內置安全確認工作、保護工作的程序大概是下面的幾步，首先，使用物理不可復制技術將最初設計好的集成電路在集成電路制造工廠中進行制造，在制造后能夠獲得一種發生變異的公開物理不可復制技術序列，再通過電子設計自動化工具進行編譯工作，從而能夠得到新的產物也就是物理版圖，把前面已獲得的公開物理不可復制技術序列和已經過加密處理的集成電路信息進行合成然后得到校驗密鑰，接下來就在剛剛得到的集成電路的物理版圖中挑選關鍵區域，把校驗密鑰進行加密處理后得到驗證模塊，隨后把驗證模塊加在最初設計好的已形成保護層的集成電路的物理版圖上，最后將其應用到集成電路產品的生產制造中[3]，從而就完成了內置安全保護工作。有關工作者通過對內置安全保護工作的了解和認識能夠更好進行內置安全確認工作，從而更好保障了計算機硬件設計安全。

4.2檢測外置輔助安全

想要更好改善現存的計算機硬件設計安全問題還需要采取的策略就是做好外置輔助安全檢測工作。現階段，大多數都會使用可靠性R、可用性A、可維修性S3個指標也就是RAS技術來進行對外置輔助安全的檢測工作，與此同時，外置輔助安全檢測工作還要依賴可以信任的密鑰關機部門制造公開密鑰以及私用密鑰，其中公開密鑰一般是被把信息數據進行加密然后保存在電路里面，而私用密鑰一般被安置在用于檢測外置輔助安全的密鑰儲存器內。

4.3研發時注重安全設計

計算機硬件設計安全問題是多方面存在的，所以在進行計算機安全設計的整個過程里不僅僅需要加強對技術領域的監管檢測，還需要關注多方面，避免因為設計方案、設計想法、設計工作者以及實施工作時的重點這些因素產生計算機硬件設計安全問題。除此之外，現階段存在的一個問題是計算機硬件的設計研發工作者不夠了解計算機硬件，認識計算機硬件的程度不深，所以還需要提高他們對計算機硬件的了解與認識，與此同時，還需要更加注重計算機硬件的設計安全功能[4]。總之，在設計研發中要注意內置以及外置，搞好設計安全，制定計算機硬件設計安全檢測制度以及相關檢測程序，除此之外，還要注意評估輸入設備、儲存介質與輸出設備，以便發現問題、解決問題。

4.4注重創新技術

計算機硬件設計安全問題的出現追根究底還是由于相關技術水平還有待提高，在目前來看無法適應時代的進步，所以，想要解決計算機硬件設計安全問題重點需要注意創新技術，進一步完善計算機硬件的安全設計技術。

5結語

綜上所述，計算機硬件設計安全問題需要引起設計人員、研究人員、使用人士的廣泛注意，不可以忽略問題、輕視問題，要敢于面對問題并采取正確的方式，研究更為有效的技術來解決問題，保證計算機硬件設計安全，保護計算機系統內部的信息數據。

參考文獻

[1]曾顥.計算機硬件的設計安全分析[J].數字技術與應用,2016(4):222.

[2]王科超.計算機硬件的設計安全探究[J].山東工業技術,2015(8):135-136.

[3]劉亮.計算機硬件設計安全問題分析[J].黑龍江科技信息,2015(17):232.

集成電路儲存環境范文第3篇

關鍵詞：單片機 PLC通信 研究 應用

在現代工業社會，PLC通信和單片機的應用領域非常廣泛，但是兩者都存在著不可克服的缺陷，由于社會的需要，因此根據實際將兩者結合起來，實現更加優異的設計。譬如在PLC設備上添加A/D通管所需的成本遠遠高于單片機添加A/D通管的成本，，兩者在許多方面可以進行互補，將PLC和單片機兩者相結合可以有效的降低成本、節約空間，兩者的通信在實際應用中具有非常現實的意義。

1.概述

1.1.單片機概述

單片機是計算機的一個分支，其由計算機系統的五大部分之一CPU集成至單塊集成電路中而產生MPU或ALU，此后MPU朝著兩個方向發展，產生了多功能的將儲存器和輸入/出接口等全部集成到一塊集成電路的SOC，這就是當今廣泛適用的單片機的雛形。單片機所具有的功能主要是CPU、儲存器、定時器、接口電路等方面，將這些功能都集中于一塊電路芯片上，而形成的微型計算機，別稱微控MPU。單片機的應用領域非常廣，其中對于通信領域的作用也很突出。因為其資源豐富、性能全面并且通用性強，在現今的單片機領域中，單片機的種類層出不窮，功能也越來越強。

1.2.PLC概述

PLC是一種以計算機技術為基礎的新型工業裝置。PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令，并能通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的設備都應該按易于與工業控制系統形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。PLC這種產品需要控制程序的配合才能發揮其控制功能，因此在沒有安裝程序前的PLC是不具有適用價值的。PLC對于工業環境控制有著重要作用，但是必須借助相應的二次開發即程序安裝才能實現其功能。

1.3.單片機與PLC的異同

首先，兩者之間的可比性并不強，PLC可以說是在單片機的基礎上發展起來的，而單片機則是一種集成電路。單片機可以適用的領域范圍非常廣，而PLC是單片機應用系統中的一個分支，PLC技術中涉及到單片機技術，但是并不是單片機技術的簡單延伸，PLC技術在單片機技術上是有很大創新的。單片機的資源費用相比于PLC來的低，對于成本控制是較有效率的。但是兩者之間的技術含量是不分高下的，并不存在哪一種技術較為高級的問題，適用單片機只是可以更節約成本，減輕浪費現象，并且其編寫的程序相對較為合理。

2.單片機與PLC通信的研究

2.1.單片機與PLC結合通信的優點

兩種技術都具有各自的優點和缺陷，PLC分布較廣、接入方便，并且在接入方面PLC存在費用低、成本控制效果好的情況，對于用戶來說是一大福利。單片機占地面積小、價格普遍較低、使用方便，適合于室內辦公、民用建筑電力等核心部位，前者可變成邏輯控制器使用簡單，抗干擾能力強，并且在惡劣環境下工作抗干擾能力強，這是后者所不具備的。因此將單片機遇PLC結合起來，可以做到揚長避短，兩者通過通信進行信息交換，實現實時采集數據。

2.2.單片機與PLC通信的應用

PLC是在單片機的技術基礎上發展起來的，是單片機的一個特殊的應用系統，它不具有單片機那么廣泛的應用范圍，兩者相結合，通常采用單片機作為的電路設計實現各種功能為基礎的方法，單片機一般采用c語言、匯編語言等，其安全性能非常強。但是單片機具有維護難度大的缺點，因此單項工程上應該盡量選用PLC，而對于大量通信配套項目則應該采用兩者相結合的形式，在單片機中嵌入PLC系統，提高通信的性能。

2.3.通信程序

一般包括單片機發送數據通信程序和PLC接收數據通信程序。在單片機的端口安裝數據寄存器，如果向數據寄存器中寫入數據，就會立即發送數據，而如果進行讀入操作，就會啟動接收過程。當單片機與plc通過rs―232c串行接口進行通信時，發送過程主要有單片機向plc發出命令幀格式，發送過程結束之后，plc做出響應，同時單片機接受響應幀格式，這種過程稱為接受過程通信過程主要由單片機進行啟動和接受不需要運用plc進行編制程序。以PIC16F877單機片和S7-200PLC組合為例，一般單機片采用定長發送，報文由五個字節組成，這種發送形式對于實時性要求較低，因此可以加入延時程序，但是要注意單片機在睡眠狀態下的異步通信是不可進行的。PLC一般采用字符接收完成終端接收數據，并且根據實際的數據長度設置數據幀的接收完結狀態。在接收完數據后計算出相應的異和校驗碼，并與單機片傳輸過來的校驗碼相對照，不同則舍去，不重復發送。

結語：現代工業社會對于PLC和單機片的應用越來越廣，PLC和單機片都是通信領域非常實用的技術，但是兩者都存在固有的缺陷和不足，因此在實踐經驗中，將PLC與單機片技術相結合，如串行通信技術，具有實用性強、結構簡單等優點，有利于遠距離傳輸。隨著科技的不斷進步，單機片和PLC也在不斷的更新，進一步將兩者有效的結合起來實現通信技術，從而創造更高的應用價值。

參考文獻：

[1] 杜學普；吳曉君；曹凌；；基于MPI網絡的PLC飲料生產線監控系統[J]；工業控制計算機；2008年01期

[2]王長棟，左先波，胥小萍；西門子S7系列PLC的MPI網絡與全局數據通信[J]；機械工人.冷加工；2000年11期

[3]武林俊，劉振灝，朱立新；用可編程序控制器（PLC）控制加速器[J]；電子技術應用；2000年12期

集成電路儲存環境范文第4篇

摘 要：單片機（Microcontrollers）是一種集成電路芯片，是采用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統，在工業控制領域廣泛應用。對于單片機來說，溫度和濕度的控制極為重要，溫濕度的控制會對單片機的正常工作提供充足的保障。該文就單片機溫度控制系統的研究意義、主要電路和系統設計做出了詳細論述，希望為我國此行業的健康穩定發展做出些許貢獻。

關鍵詞：單片機 溫濕度控制系統 設計

中圖分類號：TH811 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）09（c）-0022-02

溫濕度控制器是以先進的單片機為控制核心，采用進口高性能溫濕度傳感器，可同時對溫度、濕度信號進行測量控制，并實現液晶數字顯示，還可通過按鍵對溫、濕度分別進行上、下限設置和顯示，從而使儀表可以根據現場情況，自動啟動風扇或加熱器，對被測環境的實際溫、濕度自動調節的設備。在大多數生產過程中，溫度和濕度是非常重要的參數。現如今，隨著工業化進程的不斷加快，很多工業生產和制造設備都采用了全新的自動化技術，想要在生產過程中使這些自動化設備能夠安全穩定地運行，溫濕度的控制系統是必不可少的。可見，良好的溫濕度控制系統是設備能夠正常運行的基本保障。

1 單片機溫濕度控制系統設計的研究意義

溫度和濕度無疑是最不容易控制的，可是現在很多的工廠都有嚴格規定的溫濕度指標，在這種背景下，優質的溫濕度控制系統的使用是非常重要的。

在實際的生產過程和儲存過程中，溫濕度的控制直接影響著產品的品質。為了保障更多的優質產品的生產，必須要加強對于溫濕度的監控，但是傳統的人工監控方法又過于費時和費力，對于時機的把握也不是那么到位，經常容易出現失誤。隨著科學技術的不斷發展，溫濕度檢測控制技術也越來越成熟，以單片機為核心的控制系統的優勢逐漸體現出來。所以，從數字化的單片機技術入手，向著自動化、數字化、智能化的方向不斷發展是當前的首要任務。

2 單片機溫濕度控制系統的主要電路

2.1 溫濕度控制系統的顯示電路

目前，溫濕度控制器顯示設備一般是LCD1602，它是一種專門用來顯示字母、數字、符號等的點型液晶模塊。這種工業字符型液晶，能夠同時顯示16×02即32個字符（16列2行）。一般是用3.3 V或者5 V特的工作電壓，并且對比度是可以調整的。其中包括了很多復位電路，可以提供很多控制指令，例如：清屏、字符閃爍、光標閃爍、顯示移位等多種功能。

2.2 繼電器控制電路

繼電器是一種電控制器件，當輸入量達到規定的數值以后，在電氣輸出電路中使被控量發生預定的階躍變化的一種電器，具有很強大的控制性。溫濕度控制電路一般由4個繼電器組合而成，當溫度達到一定強度的時候，指定的繼電器就會產生吸合作用來降低溫度。同理，4個繼電器分別對應高溫，低溫，高濕度，低濕度等4種現象。

2.3 聲光報警器

聲光報警器，又被稱為聲光警號，可以同時發出聲、光兩種警示信號。一般設計采用的是LED紅綠燈，當檢測到的數據超過規定數值，就會亮起紅燈，并且發出警示聲來提醒人們。工作電壓可定制，一般采用220 V電壓。聲光報警器可以讓工作人員更加及時地發現問題并進行應對，有效地降低了由于溫濕度帶來的不必要的經濟損失。

2.4 檢測電路

在設計過程中，一般采用溫濕度傳感器DHT11作為主要的檢測電路，DHT11是一款有已校準數字信號輸出的溫濕度傳感器。 精度濕度±5%RH，溫度±2℃，量程濕度20%～90%RH， 溫度0 ℃～50 ℃，并且采用了專用的溫濕度傳感器及數字模塊采集技術，是一款復合型傳感器，不需要額外的部件，超低能耗和超遠的數據傳導系統使其具有優良的可靠性和卓越的長期穩定性。

3 單片機溫濕度控制系統的軟件設計

單片機溫濕度控制系統的軟件設計一般分為兩大部分。

首先，介紹次程序和主程序，次程序主要包括定時器ER的中斷、數據的輸入和輸出，溫濕度規定數值的規定和檢測等等，屬于一個類似于輔助的程序。主程序，溫濕度控制系統的主程序也被稱為主函數，在給主函數充電后，主函數可以啟動溫濕度檢測電路，通過檢測來收集數據，通過單片機來對這些數據進接收和處理，之后再向LCD1602液晶顯示器傳輸并且顯示出來加以判斷。如果溫濕度不符合要求，對應的繼電器就會通過吸合反應來達成降低溫度、降低濕度或者升溫等目的，反之如果溫濕度沒有超過規定的數值，那么再進行下一步檢測。通過對子函數進行采集，可以實現定時采樣和及時有效的處理，采用LCD1602來調控函數主要是對溫濕度當中的LCD顯示加以控制。

其次，此系統中斷與子程序調用的設計過程中，要對程序進行初始化處理，然后將脈沖方式的中斷信號輸向外部中斷源，將中斷源進行中斷，再進行相關地址的更改，促進信號轉換硬件的順利使用。經過一系列的信號轉換，將最終的數字信號儲存在緩沖區域內。

4 結語

隨著世界科技的不斷進步，單片機溫濕度控制系統在經濟發展上發揮著越來越重要的作用。該次設計所采用的單片機是現代工業設計中最常用的集成芯片，具有體積小、重量輕、廉價、環境適應能力強等諸多優點。為了讓經濟更好更快地發展，企業在生產產品的過程中必須采用單片機溫濕度控制系統，這樣不但可以加快產品的生產速度，同樣也可以提升產品的品質，相關設計人員要結合實際，根據企業需要來設計合適的單片機溫濕度控制系統，提升企業的核心競爭力，推動國家經濟的發展。

參考文獻

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[2] 晁陽，張爭剛，熊剛.基于單片機的溫度控制系統的設計[J].楊凌職業技術學院學報，2011（1）：51-53.

集成電路儲存環境范文第5篇

大量試驗研究表明，谷物的電阻值與水分值之間存在明顯的函數關系。谷物的電阻特性具體表現為:含水率在9%～20%之間時，谷物電阻值的對數與水分值呈線性關系，在該范圍內，谷物的電阻值變化范圍從1～幾十MΩ不等;此外，不同溫度條件下，同一水分值的谷物電阻值也不一樣。谷物的電阻特性確保了在線式谷物水分測量儀理論上的可行性，而控制溫度對測量精度的影響是提高測量精度和穩定性的關鍵技術。溫度的影響可分為兩個方面:一是同一水分值的谷物在不同溫度條件下其電阻值不同;二是測量電路在不同的溫度下產生的漂移對測量結果的影響。溫度對谷物電阻值的影響具有一定的規律性，通過建立數學模型采用溫度補償的方法可避免其對測量精度的影響，而測量電路隨不同溫度產生的漂移難以采用溫度補償的方法消除。因此，采用測量儀環境溫度控制系統，對測量儀測量電路的環境溫度進行調控，使其在測量精度最為穩定的溫度條件下工作。

2谷物水分測量儀結構設計

電阻法的谷物水分測量儀主要由電刷、螺旋外殼、電極A、內螺旋軸(電極B)、料斗、減速箱體、集成電路殼體、顯示屏、按鍵板、測量控制電路系統以及制冷制熱溫度控制系統等組成。整個測量儀裝在干燥機箱體上，取樣碾壓測阻機構裝在干燥機的內部;安裝在螺旋外殼內的內螺旋軸在驅動電機的帶動下與螺旋外殼形成螺旋推進式碾碎和擠壓;絕緣層使電極A與螺旋外殼絕緣，并與內螺旋軸(電極B)形成環形物料出口。該出口亦是碾碎的谷物阻值測量通道，內螺旋軸通過電刷保證其在旋轉的過程中將信號可靠地輸送出來。整個測量控制電路置于干燥箱體外面的集成電路殼體中，該密閉容器內通過制冷制熱溫度控制系統保持溫度恒定，從而降低溫度對測量電路元件的影響。工作時，干燥機在干燥的過程中不斷地取樣經料斗落料，螺旋機構在電動機的帶動下一邊將谷物碾碎，一邊不斷地將碾碎的谷物擠出以通過環形測量通道。該結構可以保證測量結果的穩定性和可靠性，電極A和電極B的信號經轉換電路轉換成電壓信號與干燥溫度采集信號一同送入單片機，通過單片機預先標定的程序可以快速地顯示出谷物的水分值;用戶可以通過按鍵板事先輸入最終水分值，當達到這一水分值時控制系統將控制干燥機停止干燥。

3谷物水分測量控制系統設計

3．1測量控制系統總體規劃

谷物水分測量控制系統主要由單片機、水分值測量模塊、溫度傳感器、電源模塊、按鍵輸入模塊、通信串口、顯示電路、電機驅動模塊及控制信號等組成。其中，控制信號包括電路環境溫度調整、蜂鳴器控制信號及干燥機控制信號。

3．2單片機的選擇

單片機是谷物水分測量控制系統的核心，該系統涉及到谷物電阻值的測量與干燥溫度的補償、電路環境溫度的測量與控制、按鍵掃描控制，以及顯示系統顯示等模塊，運用單片機實現各模塊的功能，形成一個集采集、運算、存儲、顯示、控制為一體的智能化測量控制系統。該設計所選用的STC89C52單片機是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統可編程Flash存儲器;擁有靈巧的8位CPU和在系統可編程Flash，使得能為該測量控制系統提供高靈活、超有效的解決方案。

3．3水分值測量模塊設計

測阻模塊由環形測量通道、電極A、電極B及R/V轉換電路等部分組成。目前，電阻的測量有很多方法，該測量模塊選擇比例法將電阻量轉化為電壓量間接測量。測量時，被碾碎的谷物通過電極A與電極B之間時所測電阻為Rx，與Rx相串聯一個電阻R0。由分壓原理可知ADC0端的電壓值隨著電阻Rx的變化而變化，ADC0端與單片機的引腳39相連接，通過單片機的AD轉化可以讀出電壓值，單片機根據預先儲存的標定值就可以快速地測出谷物的水分值。

3．4溫度測量與控制模塊設計

所設計的谷物水分在線測量系統溫度測量分為兩塊，一是谷物干燥溫度的測量，一是測量儀電路環境溫度的測量;前者用于對水分測量值進行溫度補償，后者用于控制電路環境處于最適的恒定溫度條件下。溫度測量選用兩個DS1820單線數字溫度傳感器分別測量。DS1820在與單片機連接時只需要一條口線即可實現微處理器與DS1820的雙向通信，在使用過程中不需要任何件，具有低功耗、微型化、高性能、低成本、精度高等優點。單片機的兩個I/O端口分別與兩個DS1820的信號輸出線相連采集溫度信號。電路環境溫度控制依靠微處理器根據測量值智能控制制冷制熱，確保密閉電路環境的溫度處于一定范圍內。

3．5顯示模塊設計

顯示模塊用于實時顯示當前燥谷物的水分值及干燥溫度、谷物品種等參數信息。該顯示模塊選擇1602液晶，能夠提供各種控制命令，如清屏、字符閃爍、光標閃爍、顯示移位等多種功能，具有微功耗、體積小、顯示內容豐富、超薄輕巧等優點。1602的7～14引腳與單片機P0連接;1、16引腳接GND;2、15引腳接VCC;4、5、6不連接;3引腳串聯一個滑動變阻器，用來控制屏幕的背光亮度。

3．6通信模塊設計

通信模塊實現單片機與PC機之間的信號接收與發送，STC89C52單片機的串行通信接口是P3．0和P3．1，接口輸出的是TTL電平。由于TTL電平的通訊距離有限，本設計采用MAX232芯片使TTL電平轉為RS232電平，通過RS232接口使通訊距離大大提升。電腦上的COM口就是RS232接口，STC單片機也是通過此COM口燒寫程序的。電路中的MAX232外接電容C31、C32、C33和C34，可將輸出電位差拉高，與接口RS232電平相符合。C35是電源濾波電容，這里只起到穩定電源的作用。MAX232的9、10引腳分別于單片機上的10、11引腳相連接。

4軟件設計

在線式谷物水分測量系統采用模塊化程序設計，C語言編寫程序，除主程序外還包括初始化模塊、按鍵輸入模塊、電機驅動模塊、溫度采集模塊、水分數據采集模塊、水分值計算處理模塊、顯示模塊、電路恒溫環境控制模塊、干燥機控制模塊，以及通信模塊等子程序。模塊化程序設計方案使得所設計的程序清晰，便于后期的修改和維護。軟件設計所要達到的主要功能分為測量與控制兩大部分，測量分為溫度的測量與谷物水分值的測量。谷物水分值的測量受多重因素的影響，因此采取多次測量求平均值與剔除粗大誤差相結合的方法并根據所測谷物干燥溫度進行溫度補償計算出所測谷物水分值。控制主要包括控制電路環境處于恒定的最適溫度狀態，以及當所干燥的谷物達到預先設定值時可以控制干燥機停止干燥。

5結論