电子工艺实习总结.docx

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电子工艺实习总结

电子工艺实习总结

自动化学院2010211401班10211708赵寅达

一、实习目的

电子工艺实习是机电与检测等相关专业重要的实践教学环节，以电子产品为工程背景，通过实习使学生通过理论联系实际，巩固和扩大已学过的电子技术的基础知识，获得电子产品生产工艺的基本知识和基本操作技能，了解电子产品制造过程，为专业基础课和专业课程的学习建立初步的感性认识，并提高工程实践能力。

二、实习任务

通过电子工艺实习学生应具备以下实践动手能力：

焊：

掌握电子元件的焊接、拆焊技术；

选：

能够熟练进行元器件识别、性能简易测试、筛选；

装：

具备电子电路和电子产品装配能力；

调：

具备电子电路与电子小产品调试能力；

测：

会正确使用电子仪器测量电参数；

读：

具备电子电路读图能力；

编：

会编写简单控制程序，驱动硬件完成预定功能；

写：

培养编写实习报告的能力；

校：

具备电子产品质量检验的能力；

触：

提前触及模电、数电及单片机三大技术，与数码产品接轨。

第一周：

学习单片机基本概念

61板硬件构成和开发环境

掌握焊接工艺，完成焊接练习（100点以上）

掌握常用电子元件、61板测试技术

完成61板焊接及测试。

第二周：

掌握61板硬件原理：

IO口，定时/计数器，语音程序的编写；

熟悉编译调试环境，学习单片机汇编语言编程和C语言编程；

编写程序：

1）十字路口交通信号灯控制，2）语音播放控制。

三、工艺基础知识

1.凌阳的16位单片机

CPU内核采用凌阳最新推出的μ’nSP™（MicrocontrollerandSignalProcessor）16位微处理器芯片（以下简称μ’nSP™）。

μ’nSP™内核是一个通用的核结构。

除此之外的其它功能模块均为可选结构，可形成各种不同系列派生产品，以适合不同的应用场合。

具有更强的功能和更低的成本。

2.μ’nSP™家族

围绕μ’nSP™所形成的16位μ’nSP™系列单片机。

采用的是模块式集成结构，它以μ’nSP™内核为中心集成不同规模的ROM、RAM和功能丰富的各种外设接口部件。

μ’nSP™家族有以下特点:

（1）体积小、集成度高、可靠性好且易于扩展

（2）具有较强的中断处理能力

（3）高性能价格比

（4）功能强、效率高的指令系统

（5）低功耗、低电压

3.SPCE061A简介

（1）总述：

SPCE061A是μ’nSP™系列产品中的一款16位结构的微控制器。

SPCE061A里只内嵌32K字的闪存（FLASH）。

较高的处理速度使μ’nSP™能够非常容易地、快速地处理复杂的数字信号。

以μ’nSP™为核心的SPCE061A微控制器是适用于数字语音识别应用领域产品的一种最经济的选择。

（2）性能：

16位μ’nSP™微处理器；工作电压（CPU）VDD为2.4~3.6V（I/O）VDDH为2.4~5.5VCPU时钟：

0.32MHz~49.152MHz；内置2K字SRAM；内置32KFLASH；可编程音频处理；晶体振荡器;系统处于备用状态下（时钟处于停止状态），耗电仅为2μA/3.6V；

2个16位可编程定时器/计数器（可自动预置初始计数值）；2个10位DAC（数-模转换）输出通道；32位通用可编程输入/输出端口；14个中断源可来自定时器A/B，时基，2个外部时钟源输入，键唤醒；具备触键唤醒的功能；使用凌阳音频编码SACM_S240方式（2.4K位/秒），能容纳210秒的语音数据；锁相环PLL振荡器提供系统时钟信号；32768Hz实时时钟；7通道10位电压模-数转换器（ADC）和单通道声音模-数转换器；声音模-数转换器输入通道内置麦克风放大器和自动增益控制（AGC）功能；具备串行设备接口；具有低电压复位（LVR）功能和低电压监测（LVD）功能；内置在线仿真电路ICE（In-CircuitEmulator）接口；具有保密能力；具有WatchDog功能。

（3）芯片的引脚排列和说明

SPCE061A有两种封装片

一种为84个引脚，PLCC84封装形式；它的排列如图1.3所示；在PLCC84封装中，有15个空余脚，用户使用时这15个空余脚悬浮。

另一种为80个引脚，LQFP80封装。

在LQFP80封装中有9个空余脚，用户使用时这9个空余脚接地。

（4）SPCE061A最小系统

在OSCO、OSCI端接上晶振及谐振电容，在锁相环压控振荡器的阻容输入VCP和VSSP端接上相应的电阻电容后即可工作。

其它不用的电源端和地端接上0.1μF的去耦电容提高抗干扰能力。

（5）SPCE061A开发方法

A．SPCE061A的开发是通过在线调试器PROBE实现的。

它既是一个编程器（即程序烧写器），又是一个实时在线调试器。

用它可以替代在单片机应用项目的开发过程中常用的软件工具——硬件在线实时仿真器和程序烧写器。

它利用了SPCE061A片内置的在线仿真电路ICE（In-CircuitEmulator）接口和凌阳公司的在线串行编程技术。

B．PROBE

工作于凌阳IDE集成开发环境软件包下，其5芯的仿真头直接连接到目标电路板上SPCE061A相应管脚，直接在目标电路板上的CPU---SPCE061A调试、运行用户编制的程序。

另一头是标准25针打印机接口，直接连接到计算机打印口与上位机通讯，在计算机IDE集成开发环境软件包下，完成在线调试功能。

C．集成开发环境IDE182使用

仿真结束，确认功能完全实现，则可以拔下下载线5针头，SPCE061A的内部代码就可以脱机运行。

（6）应用领域

家用电器控制器：

冰箱、空调、洗衣机等白色家电仪器仪表：

数字仪表（有语音提示功能）电表、水表、煤气表、暖气表工业控制智能家居控制器通讯产品：

多功能录音电话、自动总机、语音信箱、数字录音系统产品医疗设备、保健器械（电子血压计、红外体温监测仪等）体育健身产品（跑步机等）电子书籍（儿童电子故事书类）、电教设备等语音识别类产品（语音识别遥控器、智能语音交互式玩具等）

四、61板硬件原理

1.μ’nSP™的内核组成：

总线、算术逻辑运算单元、寄存器组、中断系统、堆栈

2.算术逻辑运算单元ALU

16位基本的算术逻辑运算带移位操作的16位算术逻辑运算16位×16位的乘法运算Mul，12个时钟周期内积运算Muls，10n+6个时钟周期（n为乘积求和的项数）

3.寄存器组

8个16位寄存器通用型寄存器：

R1~R4专用型寄存器：

堆栈指针寄存器SP、基址指针寄存器BP:

[BP+IM6]、段寄存器SR、

程序计数器PC

段寄存器SR：

代码段选择字段CS：

SR中B5~B0数据段选择字段DS：

SR中BIT15~BIT10标志位NZSC：

SR中BIT6~

进位标志C、零标志Z、负标志N、符号标志S

4.SPCE061A输入/输出接口

SPCE061A有两个16位通用的并行I/O口：

A口和B口

每一位都可通过编程单独定义成输入或输出口

A口的IOA0~IOA7用作输入口时具有唤醒功能

5.时钟电路

μ’nSP™时钟电路采用晶体振荡器电路。

外接晶振采用32768Hz。

推荐使用外接32768Hz晶振，因阻容振荡的电路时钟不如外接晶振准确。

32768Hz实时时钟通常用于钟表、实时时钟延时以及其它与时间相关类产品。

SPCE061A通过对32768Hz实时时钟源分频而提供了多种实时时钟中断源。

例如，用作唤醒源的中断源IRQ5_2Hz，表示系统每隔0.5秒被唤醒一次，由此可作为精确的计时基准。

除此之外，SPCE061A还支持RTC振荡器强振模式/自动模式的转换（参考系统时钟部分）。

6.锁相环PLL（PhaseLockLoop）振荡器

PLL电路的作用是将系统提供的实时时钟的基频（32768Hz）进行倍频，调整至49.152MHz、40.96MHz、32.768MHz、24.576MHz或20.480MHz。

系统默认的PLL自激振荡频率为24.576MHz。

7.系统时钟

32768HzRTC振荡器有两种工作方式：

（1）强振模式RT振荡器始终运行在高耗能的状态下。

（2）自动弱振模式系统在上电复位后的前7.5s内处于强振模式，然后自动切换到弱振模式

以降低功耗。

CPU被唤醒后默认的时钟频率为Fosc/8，用户可以根据需要调整该值。

CPU被唤醒后经过32个时钟周期的缓冲时间后再进行其它的操作，这样可以避免在系统被唤醒后造成ROM读取错误。

8.定时器/计数器

（1）SPCE061A提供了两个16位的定时/计数器：

TimerA和TimerB。

（2）定时器/计数器用途

它会作为定时器中断信号传输给CPU中断系统；它又会作为4位计数器计数的时钟源信号，输出一个具有4位可调的脉宽调制占空比输出信号APWMO或BPWMO（分别从IOB8和IOB9输出），可用来控制马达或其它一些设备的速度。

定时器溢出信号还可以用于触发ADC输入的自动转换过程和DAC输出的数据锁存。

定时器发生溢出后会产生一个溢出信号（TAOUT/TBOUT）。

（3）定时器/计数器B

P_TimerB_Data（读/写）（700CH）P_TimerB_Ctrl（写）（700DH）用户可以通过设置该单元的第0~2位来选择TimerB的时钟源。

设置第6~9位，TimerB将输出不同频率的脉宽调制信号，即对脉宽占空比输出BPWMO进行控制。

9.睡眠与唤醒

睡眠

IC在上电复位开始工作，直到接收到睡眠信号后，才关闭系统时钟（PLL振荡器），

进入睡眠状态。

用户可以通过对P_SystemClock（读）（7013H）单元写入CPUCLKSTOP控制字（CPU

睡眠信号）使系统从运行状态转入备用状态。

系统进入睡眠状态后，程序计数器（PC）会停在程序的下一条指令计数上，当有任

一唤醒事件发生后开始由此继续执行程序。

唤醒

系统接收到唤醒信号后接通PLL振荡器，同时CPU会响应唤醒事件的处理并进行

初始化。

IRQ3_KEY为触键唤醒源（IOA7~IOA0），其它中断信号（FIQ、IRQ1~IRQ6及UART

IRQ）都可以作为唤醒源。

唤醒操作完成后，程序将会从进入睡眠后指令计数的断点处开始被继续执行。

关于触键唤醒源，请参考I/O端口结构。

10.模-数转换器ADC

8路可复用10位ADC通道7路通道（Line_In）和IOA[0~6]管脚复用一路通道（MIC_In）用于语音输入，模拟信号经过自动增益控制器和放大器放大后进行A/D转换。

最大的模拟信号输入电压范围：

0V～AVdd。

11.DAC方式音频输出

SPCE061A为音频输出提供两个DAC通道，

DAC1和DAC2输出的模拟电流信号通过DAC1和DAC2管脚输出。

和DAC2的输出数据应写入P_DAC1（写）（7017）和P_DAC2（写）（7016）单元。

12.低电压监测/低电压复位（LVD/LVR）

SPCE061A可通过编程设置低电压监测和低电压复位功能，目的是为了通过对系统的电源电压进行监控，而使系统运行在一个正常、可靠的工作环境，并在一旦出现电源异常的情况下能立即采取相应的措施，使系统及时恢复正常。

13.串行设备输入输出端口（SIO）

串行输入输出端口SIO提供了一个1位的串行接口，用于与其它设备进行数据通讯。

在SPCE061A内通过IOB0和IOB1这2个端口实现与设备进行串行数据交换功能。

IOB0用来作为时钟端口（SCK），IOB1则用来作为数据端口（SDA），用于串行数据的接收或发送。

参见IOB口的特殊功能。

14.保密设定

如果希望将内部的闪存进行保密设定，可将PFUSE接5V,PVIN接GND并维持2s以上即可将内部保险丝熔化，此后就无法再完成read,download和debug等功能。

因此用户使用过程中一定要慎重。

15.看门狗计数器（WatchDog）

SPCE061A的WatchDog的清除时间周期为0.75s。

因为WatchDog的溢出复位信号WatchDog_Reset是由4Hz时基信号经4分频之后产生的，即每4个4Hz时基信号（1s）将会产生一个WatchDog_Reset信号。

而清除WatchDog的WatchDog_Clear信号却可以发生在4Hz信号（0.25s）之间的任意一个时刻点上。

假如WatchDog_Clear信号发生在4Hz信号尾端的0.01s即第0.25s时刻，此时虽然WatchDog被清掉，但由于它发生在4Hz信号之后，再经3个4Hz信号即0.75s，如果一直没有WatchDog_Clear信号，便会产生出一个WatchDog_Reset信号。

五、焊接步骤

1．焊接SPY0029A。

2．焊接电阻（18个）。

3.焊接二极管（3个）。

4.焊接晶振。

5.焊接独石电容（19个）。

6.焊接瓷片电容（5个）。

7.焊接电解电容（C33，C35）。

8.电源整体初测。

9.点元器件初测。

10．完成所有电解电容的焊接（12个）。

11.焊接按键及电位器。

12.焊接发光二极管。

13.焊接电源座。

14.第二次电源测试。

15.焊接单排插针。

16.焊接五针座。

17.焊接麦克风。

18.芯片座焊接。

19.管脚整修

六、焊接问题分析、测试结果分析

焊接问题分析

1.若短路，用万用表查PCB板上J10两管脚，查清楚短路的原因，可能是因为二极管坏掉或者电源部分电容有问题，请排除错误再往下执行。

用万用表查SPY0029A的三个管脚之间是否短路，若短路，可能是因为第二个二极管坏掉或者SPY0029A没有焊接好，请排除错误再往下执行。

2.焊接完电源座，电源部分已全部焊接完，这时可以上电，会看到电源指示灯点亮，如没亮请立刻断电并查清原因。

3.焊接麦克风。

测试结果分析

1.测试61板电源和地是否有短路

现象：

电阻大于320欧

结论：

正常

2.测试61板电源部分器件是否工作正常

现象：

发光二极管D1点亮

结论：

正常

3.测试61板上各器件电源供电是否正常

现象：

U1第7脚电压3.33v

U4第20脚电压3.31v

J4第1脚电压3.17v

U2第7,8脚电压4.41v

J6，J7，J8，J9“+”端电压4.4v

结论：

正常

4.测试按键

现象：

电压为高电平

结论：

正常

5.测试晶振工作是否正常

现象：

有正弦波

结论：

正常

七、流程图

八、源程序及注释

实验一：

十字路口交通信号灯控制实验

#defineP_IOA_Data（volatileunsignedint*）0x7000//声明地址

#defineP_IOA_Buffer（volatileunsignedint*）0x7001

#defineP_IOA_Dir（volatileunsignedint*）0x7002

#defineP_IOA_Attrib（volatileunsignedint*）0x7003

#defineP_IOB_Data（volatileunsignedint*）0x7005

#defineP_IOB_Dir（volatileunsignedint*）0x7007

#defineP_IOB_Attrib（volatileunsignedint*）0x7008

#defineP_Watchdog_Clear（volatileunsignedint*）0x7012

unsignedintKeyScan（void）;//扫描是否按下起始键

unsignedintKeyScan1（void）;//扫描是否按下终止键

voidDelay（unsignedlongx）;//延迟灯的状态

voidbegin（）;

unsignedinti;

unsignedintuiKey;//储存起始键键值

unsignedintikey;//储存终止键键值

intmain（void）

{

*P_IOA_Dir=0xfff7;//定义管脚属性

*P_IOA_Attrib=0xfff7;

*P_IOA_Data=0x0000;

*P_IOB_Dir=0xff7f;

*P_IOB_Attrib=0xff7f;

*P_IOB_Data=0x0000;

while

（1）

{

begin（）;

}

}

voidbegin（）//控制亮灯主程序

{

uiKey=KeyScan（）;//扫描是否按下起始键

if（uiKey!

=0）

{

while

（1）//若按下起始键，进入亮灯循环状态

{

*P_IOA_Data=0x2000;

*P_IOB_Data=0x0002;

Delay（500000）;

*P_Watchdog_Clear=0x0001;

i=0;

while（i<3）

{

*P_IOA_Data=0x4000;*P_IOB_Data=0x0001;Delay（20000）;*P_Watchdog_Clear=0x0001;

*P_IOA_Data=0x0000;*P_IOB_Data=0x0000;Delay（20000）;*P_Watchdog_Clear=0x0001;

i++;

}

*P_IOA_Data=0x1000;

*P_IOB_Data=0x0001;

Delay（500000）;

*P_Watchdog_Clear=0x0001;

i=0;

while（i<3）

{

*P_IOA_Data=0x1000;*P_IOB_Data=0x0001;Delay（20000）;*P_Watchdog_Clear=0x0001;

*P_IOA_Data=0x0000;*P_IOB_Data=0x0000;Delay（20000）;*P_Watchdog_Clear=0x0001;

i++;

}

*P_Watchdog_Clear=0x0001;

}

}

*P_Watchdog_Clear=0x0001;

}

unsignedintKeyScan（void）//按下起始键则返回1

{

unsignedintuiData;

unsignedintuiTemp;

uiData=*P_IOA_Data;

uiData=uiData&0x0008;

*P_Watchdog_Clear=0x0001;

returnuiData;

}

unsignedintKeyScan1（void）//按下终止键则返回1

{

unsignedintiData;

unsignedintiTemp;

iData=*P_IOB_Data;

iData=iData&0x0080;

*P_Watchdog_Clear

=0x0001;

returniData;

}

voidDelay（unsignedlongx）//延迟程序

{

unsignedlongk;

unsignedlonguiCount;

for（uiCount=0;k!

=1,uiCount<=x;uiCount++）

{

if（KeyScan1（）!

=0）

for（;KeyScan（）==0;*P_IOA_Data=0x0000,*P_IOB_Data=0x0000,begin（））;

*P_Watchdog_Clear=0x0001;

}

}

实验二：

语音播放

#include"s480.h"#defineP_Watchdog_Clear（volatileunsignedint*）0x7012voidPlaySnd_Auto（unsignedintuiSndIndex,unsignedintuiDAC_Channel）;unsignedintKey;voidcheck（）{Key=SP_GetCh（）;//获取键值switch（Key）{case0x0001:

//1号键PlaySnd_Auto（0,3）;break;case0x0002:

//2号键PlaySnd_Auto（1,3）;break;case0x0004:

//3号键PlaySnd_Auto（2,3）;break;default:

break;}System_ServiceLoop（）;//按键扫描}intmain（void）{System_Initial（）;//系统初始化while

（1）{check（）;*P_Watchdog_Clear=0x0001;}}//uiSndIndex：

语音资源序号//uiDAC_Channel：

语音播放通道voidPlaySnd_Auto（unsignedintuiSndIndex,unsignedintuiDAC_Channel）{SACM_S480_Initial

（1）;//初始化为自动播放方式SACM_S480_Play（uiSndIndex,uiDAC_Channel,3）;//播放while（（SACM_S480_Status（）&0x0001）!

=0）{//判断播放状态，如还在播放则继续循环check（）;SACM_S480_ServiceLoop（）;//播放系统服务程序*P_Watchdog_Clear=0x0001;}SACM_S480_Stop（）;//停止播放}

九、总结

在两星期的电子工艺实习中，我学到了61板单片机的原理、硬件结果及相应的编程运用知识，同时锻炼了动手操作能力。

第一周，我们学习了单片机的原理和焊接61板的实际操作。

由于基础知识掌握不充分，我在初始学习时遇到了很大困难，后来通过反复阅读课件，查找相关知识而有所缓解。

焊接61板也遇到了麻烦，由于调试不当，我的61板出现短路，险些烧坏。

幸好有老师的指导，经过部分元件的重新焊接，61板的调试和验收得以完成。

第二周我们主要学习了单片机汇编语言编程和C语言编程。

在周一到周五这几天里，我一度一筹莫展，周三时勉强完成雏形，但仍然漏洞百出。

经过交流才发现，大家都有这样那样的问题。

我们充分发挥团队作用，相互校对，到周四晚纷纷完工。

在我编程的过程中，一位同学教给我的键位扫描程序起到了决定性的作用。

这次实习使我发现，我的知识储备量远远不够，动手能力也不够理想。

虽然两周的学习对我的知识水平和操作能力起到了提高的作用，但相对一个合格北邮人的标准，仍然差距甚远。

这也是我今后学习的一大动力。

路漫漫其修远兮！