PCF8563源程序
pcf8563驱动C51源程序及应用
默认分类2010-02-22 09:50:09 阅读78 评论0 字号：大中小订阅
摘要：介绍基于PCF8563设计户外侄计时系统的硬件接口电路及PCF8563软件编程。该系统在强日光下显示屏的字符清晰可见，能够长时间连续稳定地工作。
关键词：PCF8563 I2C 倒计时系统引言倒计时系统的任务，就是对某一设定日期进行倒数，在显示屏显示当前距离设定日期的时间；广泛应用于重大的节日或活动，以增强人们的关切程度和紧迫感。户外型倒计时系统，首先要求在强日光下显示屏的字符依然清晰可见，而且要求系统能够长时间连续稳定
地工作。
本文介绍的系统正是针对这样的要求而开发出来的。1 总体设计方案整个系统由时钟芯片、中央处理单元、译码、驱动、显示、键盘几部分构成，系统框图如图1所示。
2 硬件电路设计2.1 时钟芯片PCF8563是Philips公司推出的一款带I2C总线具有极低功耗的多功能时钟/日历芯片，具有四种报警功能和定时功能；内部时钟电路、内部振荡电路、内部低电压检测以两线制I2C 总线通信方式，不但使用外围电路简洁，而且增加了芯片的可靠性。
PCF8563的SCL为时钟输入端，数据随时钟信号同步输入器件或从器件输出；SDA为双向引脚，用于串行数据的输入输出；INT是中断信号输出端，可通过设置报警寄存器按指定时间在该脚产生报警信号，低电平有效；SDA、SCL、INT均为漏极开路，必须上拉电阻；X1、X2分别为反相放大器的输入、输出端；可在X1端接入32.768kHz的石英晶振，配置成片内振荡器。
本系统PCF8563与89C51接口采用图2所示接口方案。图2中，在X1、X2端接入32.768kHz 的石英晶振，将时钟源配置为片内振荡器。VDD与地之间国入1个1μF的大电容供电维持时钟芯片，锂电池（3.6V）同时开始工作，给时钟芯片供电，使时钟芯片工作不受影响。PCF8563与89C51接口采用3根口线，PCF8563的INT脚产生周期为1s的脉冲中断信号给89C51的INT0引脚，89C51产生中断后，
通过I2C总线读取PCF8563的基准时间。
2.2 显示和键盘电路译码、显示、驱动、键盘电路如图3所示、单片机将读入的PCF8563时间信息，经过程序处理，输出显示信号到P1口（数据4位，选择信号4位）。显示信息包括倒计时信息（当前距离设定时间的天数）和当前时间的星期、时、分、秒信息。
4位数据信号送入MC14513（BCD-锁存/7段译/码驱动器），共有10个MC14513：倒计时占用3个，时间时、分、秒各占用2个，星期占用1个。4位选择信号送到74LS145译码器（4位锁存/4-10线译码），选择接收数据的MC14513芯片。被选择的MC14513译码驱动对应共阴数码管字段（a、b、c、d、e、f、g）。户外显示要求在强日光下依然清楚可见，所以我们采用超高度φ5 LED管组成LED点阵字符。其中每个字段由4块LED点阵埠并联组成，而每个LED点阵块先由5个LED串联1组，再将4个串联组并联而成。先用的超高亮度LED工作电流约为20mA，工作电压约为2V，每字段的总电流约为320mA，工作电压为10V;字段的驱动，采用大电流反相驱动器ULN2003（由7组NPN达林顿驱动器组成）；倒计时信号经MC14153输入到ULN2003，ULN2003输出接字段的阴极，字段阳极接电源正极；电源采
用10A、5V的两个开关电源串联供电。
集成电路测试原理及方法
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 集成电路测试原理及方法简介 院系：电气工程及自动化学院 姓名： XXXXXX 学号： XXXXXXXXX 指导教师： XXXXXX 设计时间： XXXXXXXXXX
摘要 随着经济发展和技术的进步，集成电路产业取得了突飞猛进的发展。集成电路测试是集成电路产业链中的一个重要环节，是保证集成电路性能、质量的关键环节之一。集成电路基础设计是集成电路产业的一门支撑技术，而集成电路是实现集成电路测试必不可少的工具。 本文首先介绍了集成电路自动测试系统的国内外研究现状，接着介绍了数字集成电路的测试技术，包括逻辑功能测试技术和直流参数测试技术。逻辑功能测试技术介绍了测试向量的格式化作为输入激励和对输出结果的采样，最后讨论了集成电路测试面临的技术难题。 关键词：集成电路；研究现状；测试原理；测试方法
目录 一、引言 (4) 二、集成电路测试重要性 (4) 三、集成电路测试分类 (5) 四、集成电路测试原理和方法 (6) 4.1.数字器件的逻辑功能测试 (6) 4.1.1测试周期及输入数据 (8) 4.1.2输出数据 (10) 4.2 集成电路生产测试的流程 (12) 五、集成电路自动测试面临的挑战 (13) 参考文献 (14)
一、引言 随着经济的发展，人们生活质量的提高，生活中遍布着各类电子消费产品。电脑﹑手机和mp3播放器等电子产品和人们的生活息息相关，这些都为集成电路产业的发展带来了巨大的市场空间。2007年世界半导体营业额高达2.740亿美元，2008世界半导体产业营业额增至2.850亿美元，专家预测今后的几年随着消费的增长，对集成电路的需求必然强劲。因此，世界集成电路产业正在处于高速发展的阶段。 集成电路产业是衡量一个国家综合实力的重要重要指标。而这个庞大的产业主要由集成电路的设计、芯片、封装和测试构成。在这个集成电路生产的整个过程中，集成电路测试是惟一一个贯穿集成电路生产和应用全过程的产业。如：集成电路设计原型的验证测试、晶圆片测试、封装成品测试，只有通过了全部测试合格的集成电路才可能作为合格产品出厂，测试是保证产品质量的重要环节。 集成电路测试是伴随着集成电路的发展而发展的，它为集成电路的进步做出了巨大贡献。我国的集成电路自动测试系统起步较晚，虽有一定的发展，但与国外的同类产品相比技术水平上还有很大的差距，特别是在一些关键技术上难以实现突破。国内使用的高端大型自动测试系统，几乎是被国外产品垄断。市场上各种型号国产集成电路测试，中小规模占到80%。大规模集成电路测试系统由于稳定性、实用性、价格等因素导致没有实用化。大规模/超大规模集成电路测试系统主要依靠进口满足国内的科研、生产与应用测试，我国急需自主创新的大规模集成电路测试技术，因此，本文对集成电路测试技术进行了总结和分析。 二、集成电路测试重要性 随着集成电路应用领域扩大，大量用于各种整机系统中。在系统中集成电路往往作为关键器件使用，其质量和性能的好坏直接影响到了系统稳定性和可靠性。 如何检测故障剔除次品是芯片生产厂商不得不面对的一个问题，良好的测试流程，可以使不良品在投放市场之前就已经被淘汰，这对于提高产品质量，建立生产销售的良性循环，树立企业的良好形象都是至关重要的。次品的损失成本可以在合格产品的售价里得到相应的补偿，所以应寻求的是质量和经济的相互制衡，以最小的成本满足用户的需要。 作为一种电子产品，所有的芯片不可避免的出现各类故障，可能包括：1.固定型故障；2.跳变故障；3.时延故障；4.开路短路故障；5桥接故障，等等。测试的作用是检验芯片是否存在问题，测试工程师进行失效分析，提出修改建议，从工程角度来讲，测试包括了验证测试和生产测试两个主要的阶段。
集成电路分析与设计实验
集成电路分析与设计 实验报告 班号：_________ 学号：_____ 姓名：___ 成绩：___________________ 完成日期：年月
目录 实验2：Linux环境下基本操作 (1) 实验3：RTLCompiler对数字低通滤波器电路的综合 (3) 实验4: NC对数字低通滤波器电路的仿 (6)
实验2：Linux环境下基本操作 集成电路设计发展过程中，EDA工具对设计效率的提高起到了巨大推动作用，继而成为现代集成电路设计中不可或缺的一环。用于集成电路设计的EDA工具多数基于UNIX、Solaris、linux平台。为了帮助同学学习和使用基于此类平台的集成电路EDA 工具，本实验介绍了linux下的基本操作、命令等。 本实验是实验3和实验4的必要组成部分。实验中主要对命令行模式下的linux基本操作作了介绍。命令行模式简单易行，是理解基于脚本的高效率使用EDA工具的方法的基础。 一、目的： 1. 熟悉linux文件、目录管理命令； 2. 熟悉linux文件链接命令； 3. 熟悉linux下文件编辑命令。 二、实验设备与软件 集成电路设计终端 Linux RedHat 9 三、实验内容和步骤 1. 系统登陆 启动计算机，选择启动linux 输入用户名：cdsuser，输入密码：cdsuser 至此，完成系统启动，并作为用户cdsuser登录 一下简述各种操作。 2. 创建终端和工作文件夹 在桌面区域单击右键，选择New Terminal，至此进入命令行模式（可根据需要打开多个） 键入察看当前目录命令： pwd ↙ 说明：此时出现的是当前用户的根文件夹路径。路径指的是一个文件夹或文件在系统中的位置。Linux根路径为“/”;当前路径为“./”; 当前路径的上一级路径为“../”。使用从根路径开始的路径名称成为绝对路径，如“/home/holygun/”。利用“../”，“./”等方式定义的路径名称成为相对路径，如“../holygun/”。 键入察看当前目录文件命令： ls↙ 说明：此时列出的是当前目录下的文件和子文件夹列表 键入创建文件夹命令： mkdir [学号]↙ 说明：以你的学号为名建立工作文件夹，所有实验工作应在此文件夹中完成。以防
集成电路复习总结
1、中英名词解释 （1）IC（Integrated Circuit）：集成电路，是指通过一系列特定的加工工艺，将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容、电感等无源器件，按照一定的电路互联，“集成”在一块半导体晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳内，执行特定电路或系统功能的一种器件。 （2）摩尔定律（Moore's Law）：芯片上晶体管数目每隔18个月翻一番或每三年翻两番，性能也会增加一倍。 （3）SOC（system on chip）：在一个微电子芯片上将信息的采集、传输、存储、处理等功能集成在一起而构成系统芯片。 （4）EDA（Electronic-System Design Automation）：电子设计自动化 （5）能带：能量越高的能级，分裂的能级越多，分裂的能级也就相邻越近，这些邻近的能级看起来就像连续分布，这样的多条相邻近的能级被称为能带 （6）本征半导体：是一种完全纯净的、结构完整的半导体晶体。（经过一定的工艺过程将纯净的半导体制成的单晶体称为本征半导体。导带中的自由电子与价带中的空穴都能参与导电。） （7）肖特基接触：金属与半导体接触并且金属的费米能级低于N型半导体或高于P型半导体的费米能级，这种接触为肖特基接触。 （8）MESFET：（Metal-Semiconductor Filed Effect Transistor），即金属-半导体场效应晶体管 （9）金属-氧化层半导体场效晶体管，简称金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管（field-effect transistor）（10）Spice（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）：集成电路仿真程序，主要用来在电路硬件实现之前读电路进行仿真分析。 （11）FPGA(Filed Programmable Gate Array)：现场可编程门阵列。（又称逻辑单元阵列，Logic Cell A） （12）IP（Intellectual Property）：知识产权。通常讲的IP核是指已经设计优化好。经过验证、功能复杂、可以嵌入到其他电路中重复使用的集成电路模块。 （13）HBT（Hetro-junction Bipolar Transistor）：异质结双极晶体管 （14）短沟道效应：短沟道效应主要是指阈值电压与沟道相关到非常严重的程度。随着沟道长度变的越来越短，阈值电压与沟长及漏电压有着明显的关系。而随着沟长的变短，阈值电压与衬底偏压的关系变弱。P-125 （15）沟通长度调制效应：MOS晶体管中，栅下沟道预夹断后、若继续增大Vds,夹断点会略向源极方向移动导致夹断点到源极之间的沟道长度略有减小，有效沟道电阻也就略有减小，从而使更多电子自源极漂移到夹断点，导致在耗尽区漂移电子增多是Id增大，这种效应称为沟道长度调制效应。 （16）电路仿真：将要分析的电路问题列出数学形式的电路方程，然后对电路方程求解。就是设计好的电路图通过仿真软件进行实时模拟，模拟出实际功能，然后通过其分析改进，从而实现电路的优化设计。P-132 （17）电路综合：synthesis 实现在满足设计电路的功能、速度及面积等限制条件下，将行为级描述转化为指定的技术库中单元电路的连接。 （18）ASIC（Application Specific Integrated Circuit）：专用集成电路 （19）VDSM（Very Deep Sub-micron）：超深亚微米 （20）VLSI（Very Large Scale Integration）：超大规模集成电路 （21）DRC：design rule check 设计规则检查，最小线宽、最小图形间距、最小接触孔尺寸、栅和源漏区的最小交叠等。 ERC：Electrical Rules Check 电气规则检查，检测有没有电路意义的连接错误，如短路、开路、孤立布线、非法器件等，介于设计规则与行为级分析之间，不涉及电路行为。 LVS：Layout Versus Schematic 电路与版图一致性验证，从版图提取出的电路网表与从原理图得到的网表进行比较，检查两者是否一致。主要用于保证进行电路功能和性能验证之前避免物理设计错误。 （22）GDSII：Graphic Data System是一种时序提供格式，用于设计工具、计算机和掩膜制造商之间进行半导体物理制板的数据传输。 tape –out：提交最终GDSII文件加工 Foundry：芯片代工厂 （23）RTL:Register Transfer Level 寄存器传输级，用于描述同步数字电路操作的抽象级。 DC:Desing Compiler 设计编译器（用于综合） FM:Form Test 形式验证 APR: Auto Place and Route 自动布局布线
集成电路设计完整流程详解
IC设计完整流程及工具 IC的设计过程可分为两个部分，分别为：前端设计（也称逻辑设计）和后端设计（也称物理设计），这两个部分并没有统一严格的界限，凡涉及到与工艺有关的设计可称为后端设计。 前端设计的主要流程： 1、规格制定 芯片规格，也就像功能列表一样，是客户向芯片设计公司（称为Fabless，无晶圆设计公司）提出的设计要求，包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。 2、详细设计 Fabless根据客户提出的规格要求，拿出设计解决方案和具体实现架构，划分模块功能。 3、HDL编码 使用硬件描述语言（VHDL，Verilog HDL，业界公司一般都是使用后者）将模块功能以代码来描述实现，也就是将实际的硬件电路功能通过HDL语言描述出来，形成RTL（寄存器传输级）代码。 4、仿真验证 仿真验证就是检验编码设计的正确性，检验的标准就是第一步制定的规格。看设计是否精确地满足了规格中的所有要求。规格是设计正确与否的黄金标准，一切违反，不符合规格要求的，就需要重新修改设计和编码。设计和仿真验证是反复迭代的过程，直到验证结果显示完全符合规格标准。仿真验证工具Mentor 公司的Modelsim，Synopsys的VCS，还有Cadence的NC-Verilog均可以对RTL 级的代码进行设计验证，该部分个人一般使用第一个-Modelsim。该部分称为前仿真，接下来逻辑部分综合之后再一次进行的仿真可称为后仿真。 5、逻辑综合――Design Compiler 仿真验证通过，进行逻辑综合。逻辑综合的结果就是把设计实现的HDL代码翻译成门级网表netlist。综合需要设定约束条件，就是你希望综合出来的电路
集成电路方案VerilogHDL时序电路方案
个人资料整理仅限学习使用 赣南师院 物理与电子信息学院集成电路课程设计报告书基于Verilog HDL的时序电路设计 姓名： 班级： 学号： 指导老师：陈建萍 时间：2018年5月
目录 摘要 (1) 关键词 (1) 1引言 (2) 2 时序逻辑电路 (3) 2.1 时序逻辑电路概述 (3) 2.2 同步时序逻辑电路的一般设计方法 (4) 3 设计 (5) 3.1 二进制计数器原理······························································53.1.1 同步 二进制加法计数器的原理 (5) 3.2 二进制计数器设计 (6) 3.2.1 四位二进制计数器的设计 (6) 4 硬件描述语言VHDL设计及仿真 (8) 4.1：用VHDL设计四位二进制加法计数器 (8) 4.2：仿真 (9) 4.2.1仿真波形 (9) 4.2.2时序分析 (10) 5体会与展望 (11) 6参考文献 (12) 7 附件 (13)
同步二进制加法计数器的设计与仿真 摘要：本文首先介绍了同步时序逻辑电路一般设计步骤,然后在理解和掌握同步二进制计数器原理的基础上，采用传统的设计方法设计出了一个同步四位二进制加法计数器，并且运用软件对四位二进制计数器进行了仿真，根据仿真结果，对时序和波形进行了分析。最后采用VHDL语言设计了一个复杂的四位二进制加法计数器。 关键词：时序逻辑电路，同步二进制加法计数器，VHDL语言，仿真 Design and simulation of synchronous binary carry counter Abstract:this paper introduces the ordinary design method of sequential logic circuit at first. Then on the basis of theprinciple and the structure of synchronous binary counters,I designs up a four binary carry counter.The circuit is designed and the simulation of thiscircuit is carried out by. According to the results of the simulation, its waveform and timing delay are analyzed.At last, with the help of VHDL language,I designs up a complex synchronous binary carry counter. Keywords:sequential logic circuit, synchronous binary counters,VHDL language,,simulation
集成电路复习资料
集成电路复习资料（大国际二班出品） 一、名词解释： 微电子学：微电子学（Microelectronics）是电子学的一门分支学科，主要 是研究电子或离子在固体材料中的运动规律及其应用，并利用它实现信号处理功能的学科。它以实现电路和系统的集成为目的的。 摩尔定律：摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore） 提出来的。其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。 特征尺寸：在集成电路领域，特征尺寸是指半导体器件中的最小尺寸。在CMOS 工艺中，特征尺寸典型代表为“栅”的宽度，也即MOS器件的沟道长度。 N型半导体：也称为电子型半导体。N型半导体即自由电子浓度远大于空穴 浓度的杂质半导体。 IC（Integrated Circuit）：集成电路，缩写为IC；顾名思义，就是把一定数量的 常用电子元件，如电阻、电容、晶体管等，以及这些元件之间的连线，通过半导体工艺集成在一起的具有特定功能的电路。 BJT（Bipolar Junction Transistor—BJT）：双极结型晶体管的缩写，又常称为双载 子晶体管。它是通过一定的工艺将两个PN结结合在一起的器件，有PNP和NPN 两种组合结构。 MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）：金属 -氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管，是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。 CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）：互补金属氧化物半导体， 电压控制的一种放大器件。是组成CMOS数字集成电路的基本单元。 More than Moore：超越摩尔定律也称超摩尔，在无线通信等应用的拉动下， 微电子技术不仅按摩尔定律指引的按比例缩小方向发展，逐渐形成了“超摩尔定律”的发展趋势。特点一：采用非CMOS的等比例缩小方法，将集成电感、电容等占据大量PCB空间的无源元件集成在封装内，甚至芯片上，使电子系统进一步小型化，以达到提高性能的目的。特点二：按需要向电子系统集成“多样化”的非数字功能，形成具有感知、通信、处理、制动等功能的微系统。 More Moore：更摩尔，摩尔定律的进一步发展。 DRAM（Dynamic Random Access Memory）：动态随机存取存储器，最为常见的
集成电路中的时钟树综合分析
集成电路中的时钟树综合分析 2012301510055 杨焦电科 当前，集成电路工艺发展非常迅速，已从亚微米(015～1μm) 进入到深亚微米(小于015μm) ，进而到超深亚微米(小于0125μm) 。目前，集成电路批量生产的最小线宽已达到0109μm。随着工艺的发展，对集成电路设计的要求也日益提高，尤其是同步数字集成电路的时序问题更备受关注。在同步数字集成电路中，时钟信号为系统中的数据传送提供时间基准，通常是整个芯片中扇出最大、通过距离最长、以最高速度运行的信号，它对于同步系统的运行至关重要，所以，在同步数字系统中时钟信号的特性及其分配网络更被人们所关注。时钟树必须保证在最差条件下关键的时序要求能得到满足，对时钟信号任何不当的控制都可能导致情况紊乱，将错误的数据信号锁存到寄存器中。 大部分的同步数字系统由级联的时序寄存器组和每组寄存器之间的组合电路组成。每个数据信号都锁存在一个双稳态寄存器中，该寄存器的使能时钟信号一到达，数据信号就离开双稳态寄存器，穿过组合电路网络进入下一个寄存器，并完全锁存在该寄存器直到下一个时钟信号到达。一个常用数字同步系统的延时单元由以下三个子系统组成:1) 记忆存储元件; 2) 组合逻辑元件; 3) 时钟产生电路和其分配网络(clocktree) 。这三个子系统的相互关系对电路能否获得最好的性能和可靠性起着关键作用。 对任意的有序寄存器对R1 、R2 ，其关系可能为以下两种情况之一 : 1) R1 输出不能仅通过一系列组合逻辑元件传输到R2 的输入端; 2) 存在一组组合逻辑元件直接连接R1 的输出端和R2 的输入端。 在第一种情况下， R1 输出端的信号变化不影响同一周期内R2 的输入。第二种情况下(用R1 →R2 表示) ， R1 输出端的信号转变将传到R2 的输入端，该情况下R1 、R2 被称为时序相邻的寄存器对，它们组成了一条本地数据路径。如图1[1 ]所示， Ri 和Rf 为一对时序相邻寄存器对，它们分别为本地数据路径的起始和目标寄存器， Ci 、Cf 分别为驱动Ri 和Rf 的时钟信号，这两个时钟信号都由同一个时钟信号源通过时钟树产生。该时钟树用以产生同步于每个寄存器的特定时钟信号。从理论上来说，同步事件在同一时刻发生于所有寄存器上。在这个整体时钟策略的基础上，时钟信号到每个寄存器的时间都基于一个全局时间基准来定义。 选择时钟周期使得由起始寄存器产生的最迟信号在激活起始寄存器的时钟沿的下一 个时钟沿到来时被锁存到目标寄存器中，故时序数据路径中的任意时序相邻寄存器对所 允许的最小时钟周期TCP(min) 和最大时钟频率fmax可由以下公式算出: 1/fmax= TCP(min) = tPD(max) + t skewif + t setup 。 其中t skewif = tCi- tCf， tCi 、tCf分别为从时钟源到Ri 和Rf 的时钟延迟，故t skewif 可以为正或者为负(即Ci 超前或滞后Cf) ; tPD(max) 为数据路径的总路径延时，可由以下公式计算出: tPD(max) = tC - Q + tL + t Int ，其中tC - Q为Ci 到达后数据离开起始寄存器所需要的最大时间， tL + t Int为穿过组合逻辑块L 和连线所需要的时间; t setup为寄存器的建立时间。为了保证数据成功锁存进目标寄存器，必须满足两个条件: 1) 在使能时钟沿到达之前的一段时间内数据必须为有效和稳定的，这段时间称为 建立时间，即t setup 。 2) 在使能时钟沿到达之后的一段时间内数据必须保持稳定，这段时间称为保持时 间，即thold。