1引言 　　目前，集成电路的嵌入式技术发展越来越快，各色嵌入式产品也越来越受欢迎，尤其是以大屏幕多功能的手机、平板电脑等为典型代表，做为其控制核心的高性能、低功耗的微控制器（MCU）起到了决定性作用。因此以CPU为核心MCU的设计也成为了诸多高等院校、各大公司进行市场竞争的一个主流发展方向。 　　2 MCU选型技术 　　微控制器（MCU）的应用领域非常广泛，如消费类电子市场中的手机、照相机、摄像机、MP3、MP4、平板电脑、笔记本电脑、PC机、各种遥控电动玩具等，还有汽车电子的电子钥匙、控制系统、导航、倒车影像、倒车雷达等，还有各种安全防卫系统、医疗器械、工业控制、武器装备、航空航天等各个领域。因此在设计MCU之前需要进行明确的市场定位，从而使目标产品有的放矢，并在高性能、低成本、多功能、轻体积、低功耗、高可靠、散热好、抗辐照、抗单粒子、适应超高温和超低温等方面具有很强的竞争力。MCU硬件设计主要包括两大部分：CPU选型和外围IP核的选取。 　　3 CPU选型 　　CPU作为MCU的大脑，起到控制核心的作用，基本上决定了MCU的目标应用领域，因此CPU的选型是设计MCU的关键。目前，可以用于集成电路嵌入式设计的CPU主要有CISC架构的80386EX，RISC架构的ARM7TDMI/EJ、ARM926EJS/946ES/968ES、ARM1136/56/76、ARMCortex－A5/7/8/9/15、ARMCortex－R4/5/7、ARMCortex－M0/0+/1/3/4、SecurCore000/100/300、MIPS32M4K/4K/14K/24K/34K/74K/1004K/1074K、microMIPS32、SmartMIPS、Nios/NiosII、PowerPC40x/60x/70x/90x、SPARCv7/8/9、LEON2/3/4、OR1000/1200等，其中以ARM系列嵌入式CPU发展的势头最为迅猛，占据了嵌入式处理器绝大部分的市场份额，而且还在继续增长。各家公司的每种处理器都有自己的特点，可以满足不同的应用需求。此外，开发环境的完备性、总线接口协议的高效性、技术支持的专业性、IP核种类的丰富性、设计资源的开放性以及设计者的使用习惯等，都会对CPU的选型产生决定性的影响。 　　4外围IP选取 　　对于应用领域而言，外围IP核起到了很好的支撑作用，因为如果把MCU比作“人”，则外围IP核相当于MCU的“眼”“耳”“口”“鼻”等重要器官，所以外围IP核的选取也同样至关重要。IP核的选取包括通用IP核和特定用途IP核两种。 　　4.1通用IP选取 　　目前，通用IP核的种类比较繁多，按照总线接口协议可以分为IBM公司的Core Connect、ARM公司的AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）和Silicore Corp公司的Wishbone等；按功能分为接口类IP核如DMA、GPIO、UART、USART、Timer、WDT、I2C、I2S、SPI、CAN、存储器控制器，图像处理类IP核等；存储器类IP核如ROM、RAM、SRAM、FLASH等。根据功能不同可以进行不同的选择，还可以集成几个相同功能的IP核，如UARTx4有4个UART接口，I2Cx2则是有2个I2C接口等。

　　近日，东莞市会议大厦。“莞商的转型与二次创业”论坛召开。 　　东莞制造业面临的困局和出路在哪?现代服务业是否是莞商转型的新蓝海? 2014世界莞商大会高峰论坛在会议大厦举行，来自政府、高校、传媒的专家学者，以及企业界的代表共聚一堂，共同聚焦莞商转型和二次创业。论坛期间，各界人士均坚信东莞的制造业转型大有可为，与此同时，生产性服务业仍旧是东莞当下的主要选择，现代服务业崛起仍需“摸着石头过河”。 　　东莞制造业被困住了吗? 　　东莞制造业面临困局是论坛讨论的主要话题之一。论坛开始前，东莞易事特电源有限公司董事长何思模上台与到场的莞商分享了企业的转型经验。 　　大约14年前，带着梦想的何思模来到塘厦，设立电源生产基地。此前，他自主研发生产出领先国内电源行业的“EAST”牌UPS电源和铅酸免维护蓄电池产品，实现了产品技术及品质的再次飞跃。 　　2004年，何思模把易事特公司总部搬迁到环境优美的松山湖科技产业园区易事特工业园，进入了迅猛发展时期。 　　“东莞是一个创造梦想的地方。易事特的快速成长说明，制造业依然有春天，就是看如何发展的问题。”在何思模看来，经历过2008年的金融危机之后，以外向型经济为主、制造业立市的东莞，面临着这样或那样的问题，经济、社会需要转型升级。因此，外界普遍对东莞也存在一定的误解，认为东莞的发展模式已经被困住了。 　　“我不完全赞同东莞的制造业被困住的提法。”随着何思模抛出话题，东莞市副市长张科接过话茬。他说，目前，东莞一部分企业可能面临一些困难，但更多的企业前景广阔，这关键在于企业采取什么样的策略，企业家采取什么样的精神。 　　他举例说，在2014年世界莞商大会上，组委会表彰的20名优秀青年莞商，他们都是在东莞制造业转型升级中的弄潮儿。 　　他还列举了一组数据，东莞制造业的局部困境主要集中出现在2008年国际金融危机之后，因为东莞属于外向型经济，对外贸依赖度比较高，出现很大的冲击，2008年甚至出现GDP增速负增长。 　　他说，面对这一变化，东莞及时启动一系列促进产业转型升级的措施，到2012年底，东莞的制造业逐渐走出谷底，2013年东莞的GDP已高于全省的平均增速，制造业开始走向良性发展的轨道。 　　值得注意的是，东莞的先进制造业及高新技术产业的增速要高于全市制造业的平均增速，也就是增长是有质量的增长，是创新驱动的增长，这个端倪已经显现。

　　随着自动化程度的提高，小型PLC的应用领域比以前更为广泛，越来越多的行业开始使用小型PLC。小型PLC产品更加多元化，不仅有知名度很高的国际名牌，国内一些自动化企业也看到小型PLC广大的市场，纷纷推出自主的小型PLC产品，这为不同细分市场的中国用户提供了更多的选择。 　　个人还是建议大家使用知名名牌的产品，因为，从技术角度来讲，保证PLC在复杂的工业环境下的高可靠性仍然是很多新加入小型PLC领域的厂家面临的技术难题。从创新角度来讲，持续的大规模的研发投入是不断创新，满足市场的日益增长的需求的保证，而这种投入对许多厂家来说也是很大的考验。从市场开发角度来看，大厂商拥有明显的强势行业和领域，拥有优势行业的核心技术，成熟的解决方案，和适合行业和市场开发的销售网络。西门子小型PLC经过十多年的市场考验，品牌与服务已经得到了市场的广泛认可，这不仅靠市场宣传，更靠优秀的产品品质和完整的解决方案。 　　近几年自动化产品用户除了可靠稳定性、性价比等因素之外，越来越重视项目的维护成本，现在中国用户都已将维护成本列入整个自动化系统的成本中。西门子小型PLC为用户提供灵活多样的远程服务解决方案，可以基于固定电话，网络，GPRS无线通讯等，为客户后期维护节约可观的成本。为了进一步为广大用户降低成本，2005年，西门子成功完成了S7-200PLC的本地化生产，同时还本地化生产了S7-200PLC专用触摸屏KTP-178和四行中文文本显示器TD400，进一步提高了西门子小型PLC整体解决方案的性价比，开放性已达到同类品牌中型机水平，支持PPI、RS-485、Profibus－DP、以太网等多种通讯协议，保证了完全的无缝连接。 　　个人认为小型PLC的市场份额会持续保持快速的发展。随着中国加入WTO，出口额逐年提高，中国正逐步成为全球机械设备的制造基地，使得国内OEM厂商迅猛发展。一些OEM厂商为了避免激烈竞争，追求更高的利润，将用小型PLC替代继电器或单片机控制方案。而且，小型PLC不再仅仅进行单机单站的控制，工厂信息化的潮流将会使更多的生产设备联网，进行集中监控。西门子小型PLC开放的平台为工厂生产设备联网和工厂信息化提供了可能性，使客户无需增加额外的硬件投资即可实现联网。  

　　工业电气控制线路中,有不少都是通过继电器等电气元件来实现,而继电器,交流接触器的触点都只有两种状态即吸合和断开,因此,用“0”和“1”两种取值的逻辑代数设计电气控制线路时完全可以的,PLC的早期应用就是替代继电器控制系统,因此用逻辑设计方法同样也适用于PLC应用程序的设计。当一个逻辑函数用逻辑变量的基本运算式表达出来后,实现这个逻辑函数的线路就确定了。当这种方法使用熟练后,甚至梯形程序也可以省略,可以直接写出于逻辑函数和表达式对用的指令语句程序。 　　用逻辑设计法设计PLC应用程序的一般步骤如下: 　　第一步：列出执行元件动作节拍表 　　第二步：绘制电气控制系统的状态转移图; 　　第三步：进行系统的逻辑设计; 　　第四步：编写程序; 　　第五步：对程序检测、修改和完善。 

　　6月底，在金石机器人常州有限公司千台机器换人工程大型展洽会上，该公司与山东滨州渤海活塞股份有限公司签订了总额达1.7亿元的合同。据悉，此次金石机器人公司展示的机器人全部采用中文操作，是国内第一款采用汉语言编程的桁架机器人。 　　面对工业机器人高速增长的市场需求，金石机器人常州有限公司抓住了这一发展机遇，在国内首批研发和生产桁架式工业机器人，并成为该行业标准的制定者和倡导者。 　　“用机器取代人，不仅大幅提高企业工作效率，而且融合机器人的自动生产线和数字化制造管理模式，才能真正实现中国‘智’造。”金石机器人常州有限公司董事长刘金石说。 　　金石机器人公司所生产的“一体机”，具备傻瓜式编程：识汉字即会编程；傻瓜式维护：1000万次免维护手爪；傻瓜式操作：当天培训即可上岗。值得一提的是，该公司自主研发并获得知识产权MC5控制系统——国内首创“标签式”的机器人语言系统：整个编程过程中不需要输入指令代码，全部采用“标签式”语言，全中文操作，大大降低了操作者的使用难度，操作者可以随时随地进行机器人的逻辑控制，因而不再需要专业的PLC编程人员进行程序修改，操作者经过简单培训当天即可上岗。 

　　日前，《国家集成电路产业发展推进纲要》发布会在京举行。工信部、国家发改委、财政部、科技部有关领导出席了会议。 　　《纲要》指导思想指出，“….以技术创新、模式创新和体制机制创新为动力，破解产业发展瓶颈，推动集成电路产业重点突破和整体提升……。”左看右看,只有华为符合要求了。 　　华为的理念，做工程商人、围绕着市场的需求而研发。研发流程规范化，华为研究所的全球开花，都体现着华为在模式和体制机制方面的创新。若换成《纲要》中的句式，完全可以表达为“以技术创新、模式创新和体制机制创新为动力，破解公司发展瓶颈，推动华为业务重点突破和整体提升的实现跨越发展，为公司发展方式转变、技术安全保障、综合实力提升提供有力支撑。 　　再看《纲要》的基本原则：需求牵引;创新驱动;软硬结合;重点突破;开放发展。难道，政府发出的是一道“华为”征集令? 　　从需求牵引上看，华为产品发展有两个驱动轮，一个是客户需求导向，另一个是技术驱动。华为的技术研发和创新是围绕着市场的需求而进行。而为了更好的技术市场化，华为引进了IBM的IDP研发流程，最前端的，正是客户的需求。 　　从创新驱动上看，创新驱动是被逼出来的。 　　因为华为选择的竞争目标都是世界领先者，它把自己逼上了创新之路。从当初与思科的竞赛，到今天加入到智能手机、可穿戴设备市场，都不止是需求牵引，更是自我创新。 　　2012年，华为固定网络产品及解决方案已应用于全球绝大多数运营商﹔2012年第四季度，华为在首次出现在智能手机全球领先厂商之列。 　　2013年西班牙巴塞罗那世界移动通信大会上，华为Ascend D2手机浸泡在鱼缸中展示性能。2014年巴塞罗那，华为又发布7寸平板手机荣耀X1，8寸平板MediaPad M1、可穿戴设备TalkBand，华为Ascend G6和无线路由产品E5786。从手机到平板，无线路由到智能手环。 　　每一个市场开拓都有着创新的思维在作用。 　　有人认为，华为走智能手机路线，意在为自己的网络产品做铺垫。但任正非也说过，有时候我们不要总想用革命性思想使自己颠覆，人类需要的不是颠覆，人类需要的是技术高质量的继承与发展。产品创新一定要围绕商业需要。 　　因此，在网络产品市场暂时受到抑制的情况下，发展智能手机即使是被逼出来的，按照任正非的说法，若能继承和发展华为的高质量技术，又何乐不为? 　　从软硬结合上看。在华为发布Emotion UI产品时，华为消费业务部副总裁黄冀表示：“随着移动互联网的发展，消费者对智能终端的需求愈加丰富和多样化。除了传统的硬件优势外，还必须把硬件和软件、应用深度结合起来才能为用户提供更好的服务。”

　　第一：前期准备。这包括准备元件库和原理图。“工欲善其事，必先利其器”，要做出一块好的板子，除了要设计好原理之外，还要画得好。在进行PCB设计之前，首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。元件库可以用peotel 自带的库，但一般情况下很难找到合适的，最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做PCB的元件库，再做SCH的元件库。PCB的元件库要求较高，它直接影响板子的安装； SCH的元件库要求相对比较松，只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。PS：注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计，做好后就准备开始做PCB设计了。 　　第二：PCB结构设计。这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB 设计环境下绘制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。并充分考虑和确定布线区域和非布线区域（如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域）。 　　第三：PCB布局。布局说白了就是在板子上放器件。这时如果前面讲到的准备工作都做好的话，就可以在原理图上生成网络表（Design-> Create Netlist），之后在PCB图上导入网络表（Design->Load Nets）。就看见器件哗啦啦的全堆上去了，各管脚之间还有飞线提示连接。然后就可以对器件布局了。一般布局按如下原则进行：

　　为了方便农机手能够迅速、准确地知道机具作业的深度，提出一种基于NEC单片机的田间超声波测距方法，设计非刚性接触地面仿形装置和电子控制系统，利用超声波测距传感器和NEC单片机，通过NEC专用软件开发工具Applilet自动生成代码，在PM+集成环境平中建立目标源文件，最后将程序经烧写器烧入到单片机中实现控制任务，驾驶员通过观察LCD显示的实时运行参数，LED状态指示灯，或根据蜂鸣器报警等情况及时监测和调整机具作业深度，本研究为研制智能化装备提供了开发平台。 　　在田间旋耕、收获、播种时，经常需要控制机具的作业深度，现有农业机械设备多无机具作业深度监测设备，既费力又影响田间耕作效果。我国在农业机械装备处于起步阶段，以东方红X-804拖拉机为研究对象，开发了电控液压转向系统和作业机具升降控制系统，实现了拖拉机自动转向操纵控制和作业机具自动升降控制，但整套设备价格昂贵，推广尚需时日。本文提出了基于NEC单片机的田间超声波测距方法，设计了一种地面仿形装置，利用超声波测距传感器和NEC单片机，将机具作业深度通过液晶屏显示出来。该方法在降低驾驶员劳动强度的同时提高劳动效率，具有实际应用价值。 　　1、超声波传感器发射地面试验 　　由超声波传播理论可知，声波在传播过程中如果遇到直径小于超声波半个波长的障碍时，其声波会绕过障碍物而继续传播，即产生绕射现象，选取花盆上方同一水平面3行3列的9点测量。如图1所示，用超声波测量距书桌高度，图2为利用超声波传感器模拟测量地面的一组数据，在其传播路径中放有花盘时，超声波未发生绕射，原因是由于收获植物茎叶直径较大时，发射的超声波还未到达地面就发生了反射，影响测量结果。为解决此问题设计了一种非刚性接触地面仿形装置。 　　图1 超声波传感器模拟测量地面试验 　　图2 超声波测距试验结果 　　2、非刚性接触仿形装置设计 　　2.1结构原理 　　仿形装置由地轮，导向管a，导向管b，焊接板，压簧，长螺杆，测量基准板等组成。压簧嵌套在长螺杆上，并始终运动于两导向管之间，导向管b随着地面的起伏在导向管a内上下滑动，活动距离为335 cm，导向管a和导向管b之间连接有六角头螺栓，限制了导向管b绕长螺杆轴线方向转动的的自由度，更好的起到了导向作用。超声波传感器安装在超声波测量基准板上方，测量超声波传感器距离测量基准板的距离可以得到机具作业深度的变化。 　　图3 非刚性接触地面仿形装置 　　2.2地轮滚动模型动力分析 　　根据车轮在平坦地面的运动、受力和只滚不滑的条件可以列出以下方程： 　　图4 地轮滚动受力分析

　　1. 建筑施工普通升降机简介 　　升降机作为一般高层建筑输送人员及散碎材料的垂直运输设备已被广泛应用，我国生产的品种有几十种，90%以上是1～2吨级的，但其存在的问题与塔机基本相同。最主要的原因有以下几种： 　　(1)控制系统 　　控制系统是施工升降机的关键部分，决定着整机性能的优劣。普通升降机的控制方式都是通过接触器控制来实现，速度单一、启制动冲击大，对结构和机构损坏较严重，电气组件也易损坏，且运行速度比较低，一般为34-38m/min，既影响了施工速度也影响了施工企业的效益。若单纯地提高速度则将造成加速度过大，结构及机构所受冲击过大而加快齿轮齿条及制动盘的磨损，从而降低运行的可靠性。 　　(2)起动与刹车系统 　　普通升降机的起动都是采取直接起动或星三角降压起动，冲击非常大，对电机和电气组件造成严重的破坏，同时升降机里面的物料容易跌落，特别是有些建筑工地升降机还有乘人现象.存在着极大的安全隐患。普通升降机的的刹车是采用机械抱闸强制制动，升降机突然从高速降为零速的时候，由于惯性的作用，不但对结构和机构造成损坏，而且升降机里面的物料容易跌落，也存在着一定的安全隐患。 　　(3)平层系统 　　普通升降机减速到平层时无爬行过程，由运行速度直接向零速减速，升降机的选平层是由司机靠目测手动控制实现的，效率低，经常要上、下点动几次才能准确停层。既降低了效率又增大了拖动与控制系统的疲劳度，缩短了寿命，同时也会造成里面的物料无法搬运，浪费了时间，影响了工作效率。 　　2.变频施工升降机简介： 　　变频施工升降机具有以下特点 　　可靠性 　　完善的可靠性设计方案：如冗余设计，降额设计等，所有元器件全部采用工业或军工等级;专业化的制作平台，从而保证整机的可靠性。 　　软启动 　　相比工频起动方式，采用变频器控制可以减小机械部分震动和构假的冲击，为用户节省了维护的费用，运行稳定。

　　日前，德州仪器 (TI) 宣布推出业界首款 7 通道 NMOS 低侧驱动器，该款驱动器使用插槽兼容型低功耗集成电路 (IC) 取代标准达林顿晶体管阵列。此款 TPL7407L 可将此前驱动大负载电流所需晶体管阵列减少一半，依旧可驱动同级别的负载电流，这为从前需要大量晶体管阵列或电机驱动器的高电压系统提供了一个新的选择。这款最新驱动器不仅可将功耗降低 40%，而且还可高效驱动高电压应用中的 LED 矩阵、继电器或步进电机，适用于大型家用电器、楼宇自动化、照明以及 HVAC 等。如欲了解更多详情或订购样片与评估板，敬请访问： www.ti.com.cn/tpl7407l-pr-cn 。 　　TPL7407L 是 TI 丰富外设驱动器系列的有力补充，它还支持广泛的电压与电流范围，可帮助设计人员在无需进行大规模系统再设计的前提下，便可选择满足其需求的装置。与 SN74HC595 寄存器配合使用时，只需 3 个 GPIO 引脚便可控制一个或多个 TPL7404，从而可提供高度灵活的高效率解决方案。 　　TPL7407L 的主要特性与优势： 　　·最大漏极电流：在每通道 600mA 下，TPL7407L 可提供增强了 20% 的漏极电流来驱动更高功率，从而可降低每块电路板所需的继电器驱动器数量； 　　·最高电源效率：支持高电压系统的高能效，与达林顿阵列相比功耗锐降 40%； 　　·与传统阵列引脚对引脚兼容：采用这款低功耗器件取代现有阵列，可减化系统设计，释放功率预算； 　　·全面的温度范围：经测试支持 -40C 至 125C 的全面温度范围，适用于工业、汽车以及电信应用的恶劣环境。 　　供货情况与封装 　　采用 16 引脚 SOIC 与 TSSOP 封装的 TPL7407L 现已开始供货。同步提供的还有 TPL7407LEVM，其可提供评估器件性能与工作特性的简单方法。