� 高性能浮点数字信号处理器 (DSP) – TMS320C30-50 (5 V) 40 纳秒指令周期时间 275 MOPS、50 MFLOPS、25 MIPS – TMS320C30-40 (5 V) 50 纳秒指令周期时间 220 MOPS、40 MFLOPS、20 MIPS – TMS320C30-33 (5 V) 60 纳秒指令周期时间 183.3 MOPS、33.3 MFLOPS、16.7 MIPS – TMS320C30-27 (5 V) 74 纳秒指令周期时间 148.5 MOPS、27 MFLOPS、13.5 MIPS � 32 位高性能 CPU � 16/32 位整数和 32/40 位浮点运算 � 32 位指令字,24 位地址 � 两个 1K × 32 位单周期双访问片上 RAM 块 � 一个 4K × 32 位单周期双访问片上 ROM 块 � 片上存储器映射外设: – 两个串行端口 – 两个 32 位计时器 – 单通道直接存储器访问 (DMA) 协处理器,用于并发 I/O 和 CPU 操作
TI MSP430™ 系列超低功耗 MCU 由多种设备组成,这些设备具有针对各种应用的不同外设集。该架构结合了五种低功耗模式。该设备具有强大的 16 位精简指令集计算 (RISC) CPU、16 位寄存器和常数生成器,有助于实现最大代码效率。数控振荡器 (DCO) 允许设备在不到 5 µs 的时间内从低功耗模式唤醒到活动模式。 MSP430F51x2 系列是微控制器配置,具有两个 16 位高分辨率定时器、两个通用串行通信接口 (USCI) USCI_A0 和 USCI_B0、一个 32 位硬件乘法器、一个高性能 10 位 200 ksps 模数转换器 (ADC)、一个片上比较器、一个三通道直接存储器访问 (DMA)、5V 容限 I/O 和最多 29 个 I/O 引脚。定时器事件控制模块将不同的定时器模块相互连接,并将外部信号路由到定时器模块。该器件能够以高达 25 MHz 的系统频率工作。该器件的工作温度为 –40°C 至 85°C。
一般描述 串行电气接口遵循行业标准串行外设接口 (SPI),在必须将引脚数保持在最低限度的系统中提供经济高效的非易失性存储器存储解决方案。该设备是基于标准并行 NAND 闪存的 1Gb SLC SPI-NAND 闪存设备,但为 SPI 操作定义了新的命令协议和寄存器。它也是 SPI-NOR 的替代品,与 SPI-NOR 相比,具有更出色的写入性能和每位成本。命令集类似于通用 SPI-NOR 命令集,经过修改以处理 NAND 特定的功能和新功能。新功能包括用户可选择的内部 ECC。启用内部 ECC 后,当将页面写入内存阵列时,会在内部生成 ECC 代码。ECC 代码存储在每个页面的备用区域中。当将页面读入缓存寄存器时,将再次计算 ECC 代码并将其与存储的值进行比较。如有必要,将纠正错误。该设备输出更正后的数据或返回 ECC 错误状态。
对集成系统中关键单元进行有效组合的需求日益增加。SoC 系统的开发旨在提供芯片级集成,这成为集成电路发展的必然趋势,并广泛应用于智能手机、工业应用和微控制器。ARM AMBA 协议是系统各个部分之间交互的普遍采用的方式。在 AMBA 架构中,AHB 到 APB 桥接器对于在 SoC 系统中结合高性能 AHB 总线和低功耗 APB 总线做出了重要贡献。本项目旨在使用 Verilog 实现 AHB 到 APB 桥接器,从而实现这两条总线之间的稳定数据传输。所提出的 AHB 到 APB 桥接器旨在适应不同的读写策略并确保 APB 总线上外设的正常工作。该桥接器已通过 Verilog 硬件描述语言 (HDL) 实现。创建了一个测试台,其中有一个虚拟 AHB 主机和一个优化的 SRAM 作为高速 APB 外设。Verdi 仿真表明该桥接器完全符合设计意图。关键词:AHB 到 APB 桥接器;片上系统 (SoC); AMBA 协议。
PXI – 坚固耐用的基于 PC 的测量和自动化平台 PXI 硬件基于标准 PC 技术,例如高速 PCI 总线、标准 CPU 和外设。因此,您可以使用标准 I/O 接口(如以太网/LAN)通过网络控制您的 PXI 系统。PXI 建立在模块化 CompactPCI 规范(基于 PCI)之上,因此 PXI 产品与 CompactPCI 产品保持完全的互操作性。基于 Windows 的 PXI 系统的开发和操作与基于标准 Windows 的 PC 的开发和操作没有区别。您可以使用常见的应用软件和编程接口(如 National Instruments LabVIEW、NI LabWindows/CVI、C/C++、Visual Basic .NET、NI SignalExpress 和 NI TestStand)来控制基于 PXI 的系统。此外,由于 PXI 背板使用行业标准 PCI 总线,因此在基于 PCI 和 PXI 的系统之间传输软件时,您无需重写现有的应用程序软件。作为基于 Windows 的系统的替代方案,您可以使用实时软件架构来开发时间关键且可靠的应用程序,这些应用程序需要确定性的循环速率和无头操作(无键盘、鼠标或显示器)。有关将 NI LabVIEW 实时模块与 PXI 系统结合使用的更多信息,请访问 ni.com/realtime 。
SRAM 闪存 EEPROM MRAM 非易失性 − √ √ √ 写入性能 √ − − √ 读取性能 √ − − √ 耐久性 √ − − √ 功率 − − − √ MRAM 是一种真正的随机存取存储器;允许在内存中随机进行读取和写入。MRAM 非常适合必须存储和检索数据而不会产生较大延迟损失的应用程序。它提供低延迟、低功耗、无限耐久性和可扩展的非易失性存储器技术。ASx016A04 具有串行外设接口 (SPI)。SPI 是一种同步接口,它使用单独的数据和时钟线路来帮助保持主机和从机的完美同步。时钟告诉接收器何时对数据线上的位进行采样。这可以是时钟信号的上升沿(从低到高)或下降沿(从高到低)或两个沿;有关更多详细信息,请参阅本数据表中的指令序列。当接收器检测到正确的边沿时,它可以锁存数据。 ASx016A04 采用小尺寸 8 焊盘 WSON 和 8 引脚 SOIC 封装。这些封装与类似的低功耗易失性和非易失性产品兼容。ASx016A04 已在 -40°C 至 125°C 的工作温度范围内进行了测试,并在 125°C 下进行了 48 小时老化测试。
• 内核 Arm Cortex-M7 在典型条件下以 100 MHz 运行 – 16 KB I-Cache 和 16 KB D-Cache,具有错误代码校正 (ECC) – 单精度和双精度硬件浮点单元 (FPU) – 具有 16 个区域的内存保护单元 (MPU) – DSP 指令、Thumb ® -2 指令集 – 具有指令跟踪流的嵌入式跟踪模块 (ETM),包括跟踪端口接口单元 (TPIU) • 内存 – 128 KB 嵌入式闪存,内置 ECC(最多 2 个错误校正) – 384 KB 嵌入式 SRAM 用于紧耦合存储器 (TCM) 接口,以与 Cortex-M7 相同的频率运行,内置 ECC(最多 1 个错误校正) – 768 KB 嵌入式多端口 SRAM,内置 ECC(最多 1 个错误校正),连接到 AHB 系统,以与系统时钟相同的频率运行 – 硬化外部存储器控制器 (HEMC) 用于寻址具有可变数据大小(从 8 位到 48 位)的 PROM、SRAM 和 SDRAM • 六个独立芯片选择 • 最多可访问 2 GB 的外部存储器 • 内置 ECC,允许每 32 位纠正最多 2 位 • 系统外设 – 内置电源故障检测 (PFD)、可编程电源监视器和独立看门狗,确保安全运行
PXI — 用于测量和自动化的坚固 PC 平台 PXI 硬件基于标准 PC 技术,例如高速 PCI 总线、标准 CPU 和外设。因此,您可以使用标准 I/O 接口(如以太网/LAN)通过网络控制 PXI 系统。PXI 建立在模块化 CompactPCI 规范(基于 PCI)之上,因此 PXI 产品与 CompactPCI 产品保持完全的互操作性。基于 Windows 的 PXI 系统的开发和操作与基于 Windows 的标准 PC 的开发和操作没有什么不同。您可以使用常见的应用程序软件和编程接口(如 National Instruments LabVIEW、NI LabWindows/CVI、C/C++、Visual Basic .NET、NI SignalExpress 和 NI TestStand)来控制基于 PXI 的系统。此外,由于 PXI 背板使用行业标准 PCI 总线,因此在基于 PCI 和 PXI 的系统之间传输软件时,您不必重写现有的应用程序软件。作为基于 Windows 系统的替代方案,您可以使用实时软件架构来开发时间紧迫且可靠的应用程序,这些应用程序需要确定性的循环速率和无头操作(无键盘、鼠标或显示器)。有关将 NI LabVIEW 实时模块与 PXI 系统结合使用的更多信息,请访问 ni.com/realtime 。
该设备是一个 64 兆位(8,192K 字节)串行闪存,具有先进的写保护机制。该设备通过标准串行外设接口 (SPI) 引脚支持单比特和四比特串行输入和输出命令:串行时钟、芯片选择、串行 DQ 0 (DI) 和 DQ 1 (DO)、DQ 2 (WP#) 和 DQ 3 (HOLD#/RESET#)。支持高达 133MHz 的 SPI 时钟频率,在使用四路输出读取指令时,允许四路输出的等效时钟速率为 532MHz(133MHz x 4)。使用页面编程指令,可以一次对内存进行 1 到 256 个字节的编程。该设备还提供了一种复杂的方法来保护单个块免受错误或恶意编程和擦除操作的影响。通过提供单独保护和取消保护块的能力,系统可以取消保护特定块以修改其内容,同时确保内存阵列的其余块得到安全保护。这在以子程序或模块为基础修补或更新程序代码的应用中非常有用,或者在需要修改数据存储段而又不冒程序代码段被错误修改的风险的应用中非常有用。该设备设计为允许一次执行单个扇区/块或全芯片擦除操作。该设备可以配置为以软件保护模式保护部分内存。该设备可以对每个扇区或块维持至少 100K 次编程/擦除周期。
项目文档第 1 组 II 目录 1. 执行摘要 1 2. 项目描述和背景 2 2.2. 动机 3 2.3. 目标和目的 4 2.4. 要求和规范 5 2.5. 框图 7 3. 相关项目研究 9 3.1. 自动售货机和相关技术 9 3.2. 光学元件 12 3.3. 电子元件 20 3.4. 软件相关组件 41 3.5. 机器学习 52 3.6. 其他感兴趣的组件 61 4. 项目标准和设计 67 4.1. 硬件标准和约束 67 4.2. 软件标准和约束 70 5. ChatGPT 和类似算法 81 5.1. ChatGPT 81 5.2. 类似算法 84 6. 硬件设计 86 6.1.电源子系统 86 6.2. ESP-WROOM-32 88 6.3. GPIO 外设 90 6.4. 完整原理图 95 6.5. 外壳设计 96 7. 软件设计 97 7.1. ESP32-WROOM-32 97 7.2. LED 软件设计 98 7.3. 前置红外传感器设计 98 7.4. LCD 设计 99 7.5. 风扇系统设计 101 7.6. 物体检测设计 102 8. 光学设计 106 8.1. 摄像头镜头系统设计 106 8.2. 红外系统设计 112 9. 测试和质量保证 114 10. 管理内容 121 10.1. 里程碑 121 10.2. 物料清单 122 11. 结论 124