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單片機理論論文范文1
1步進電機原理簡介
步進電機是數字控制電機，它將脈沖信號轉變成角位移，即給一個脈沖信號，步進電機就轉動一個角度，因此非常適合于單片機控制。步進電機可分為反應式步進電機（簡稱VR）、永磁式步進電機（簡稱PM）和混合式步進電機（簡稱HB）。
步進電機區別于其他控制電機的最大特點是，它是通過輸入脈沖信號來進行控制的，即電機的總轉動角度由輸入脈沖數決定，而電機的轉速由脈沖信號頻率決定。
步進電機的驅動電路根據控制信號工作，控制信號由單片機產生。其基本原理作用如下：
(1)控制換相順序
通電換相這一過程稱為脈沖分配。例如：三相步進電機的三拍工作方式，其各相通電順序為A-B-C－D,通電控制脈沖必須嚴格按照這一順序分別控制A,B,C，D相的通斷。
(2)控制步進電機的轉向
如果給定工作方式正序換相通電，步進電機正轉，如果按反序通電換相，則電機就反轉。
(3)控制步進電機的速度
如果給步進電機發一個控制脈沖，它就轉一步，再發一個脈沖，它會再轉一步。兩個脈沖的間隔越短，步進電機就轉得越快。調整單片機發出的脈沖頻率，就可以對步進電機進行調速。
(4)步進電機的靜態指標及術語
相數：產生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數。常用m表示。
拍數：完成一個磁場周期性變化所需脈沖數或導電狀態用n表示，或指電機轉過一個齒距角所需脈沖數，以四相電機為例，有四相四拍運行方式AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.
步距角：對應一個脈沖信號，電機轉子轉過的角位移用θ表示。θ=360度（轉子齒數J*運行拍數），以常規二、四相，轉子齒為50齒電機為例。四拍運行時步距角為θ=360度/（50*4）=1.8度（俗稱整步），八拍運行時步距角為θ=360度/（50*8）=0.9度（俗稱半步）。
定位轉矩：電機在不通電狀態下，電機轉子自身的鎖定力矩（由磁場齒形的諧波以及機械誤差造成的）
靜轉矩：電機在額定靜態電作用下，電機不作旋轉運動時，電機轉軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機體積（幾何尺寸）的標準，與驅動電壓及驅動電源等無關。雖然靜轉矩與電磁激磁安匝數成正比，與定齒轉子間的氣隙有關，但過份
采用減小氣隙，增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的，這樣會造成電機的發熱及機械噪音。
(5)、步進電機動態指標及術語：
步距角精度：步進電機每轉過一個步距角的實際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%。不同運行拍數其值不同，四拍運行時應在5%之內，八拍運行時應在15%以內。
失步：電機運轉時運轉的步數，不等于理論上的步數。稱之為失步。
失調角：轉子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機運轉必存在失調角，由失調角產生的誤差，采用細分驅動是不能解決的。
單片機理論論文范文2
關鍵詞：切削力，測量，單片機
前言
切削力的測量不僅可以研究切削機理、計算功率消耗、優化切削用量和刀具幾何參數、校核切削力和切削溫度理論計算的準確性，更重要的是，可以通過切削力的變化來監控切削過程，反映刀具磨損或破損、切削用量合理性、機床故障、顫振等切削狀態。
1 計算機向單片機傳輸命令和數據
通過對單片機的編程來控制USB接口芯片，接收和響應主機對設備發出的命令。在測力系統中，單片機的編程設計程序通常由三部分組成：
第一、初始化單片機和所有的外圍電路。
第二、主循環部分，其任務是可以中斷的。
第三、中斷服務程序，其任務是對時間敏感的，必須馬上執行。
當應用程序中的“數據采集”按鈕按下后，USB進入主循環函數，將從端點緩沖區中提取命令，并按照命令的要求，調用相應的函數，如采集數據，橋路調零，設置頻率等。關鍵的幾個函數如下：
(1) AfxBeginThread( WriteCommand, &mMainWrite)；//啟動一個線程，調用傳輸命令函數
(2) open_ file(threadParam->pipe-name)；//創建文件句柄
(3) open_dev()；//創建設備句柄
(4) DeviceIoControl(hDevice，IOCTL_ WRITE_REGISTERS,
(PVOID)&ioBlock,sizeof(IOBLOCK)，NULL,O,&nBytes,NULL);
//DeviceIoControl函數發送控制代碼到指定的設備驅動上，使得相應的設備完成數據輸出的功能。論文格式。
(5) WriteFile(hFile,threadParam->pcIoBuffer，threadParam->uiLength,&nBytes，NULL)；
//寫文件函數將數據傳送到單片機的緩沖區中。論文格式。
2 單片機向計算機傳輸數據其流程
單片機向計算機傳輸流程
經過模數轉換后的數據首先保存在單片機的數據緩沖區中，當單片機接收到主機發來的IN命令時，調用如下函數將數據傳送到計算機的內存中。論文格式。
1) AfxBeginThread( ReadData, &m一ainRead)；//啟動一個線程，調用讀取數據函數
2) open_ file(threadParm一>pipe name);； //創建文件句柄，準備讀取數據
3) open dev ()；//創建設備句柄
4) DeviceIoControl (hDevice，IOCTLesWRITE REGISTERS,
(PVOID)&ioBlock，sizeof(IO_BLOCK)，NULL,O,&nBytes,NULL)；
//DeviceIoControl函數發送控制代碼到指定的設備驅動上，使得相應的設備完成數據輸入的功能。
5) ReadFile(hFile，threadParam->pcIoBuffer， threadParam->uiLength,&nBytes, NULL)；
//讀文件函數將數據從單片機的緩沖區讀入到threadParam->pcIoBuffer內存中。
3結論
利用單片機實現切削力測量中USB數據傳輸功能，以達到對切削力的測量的監控。實現了生產過程中連續自動采樣、實時顯示、過載報警。
參考文獻：
[1]師漢民.金屬切削過程中的分叉與突變現象兼論切削過程的可控性問題[J].應用力學學報,1999,16(1):15～20.
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單片機理論論文范文3
關鍵詞：卓越工程師計劃；單片機；教學改革
中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)11-2563-02
Teaching Reform and Exploration of MCU Course for“A Plan for Educating and Training Outstanding Engineer”
XIE Guang-qian
(School of Computer Science & Information,Changzhou Institute of Technology, Changzhou 213002, China)
Abstract: Under the education background of“a plan for educating and training outstanding engineers”this paper analyzes some problems in traditional education models of the principle and application of MCU course and explains the necessity of teaching reform of MCU. The paper also elaborates the educational reform of the MCU from the aspects of the reform of theroy and practice teaching methods，and assessment methods of MCU. In this way，the student studies with clear objectives in order to develop their practice ability, engineering ability and innovative ability, which can help students becoming the outstanding embedded system engineers to satisfy the needs of society.
Key words: a plan for educating and training outstanding engineers(PETOE); MCU; teaching reform
“卓越工程師教育培養計劃”是《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中高等教育質量提升的重要內容。2009年12月教育部正式啟動“卓越工程師培養計劃”。實施“卓越計劃”是培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國的戰略[1]。
作為以“卓越計劃”為指導思想的應用型本科院校，所培養的人才定位于面向生產、建設和管理的第一線，能夠靈活應用所學知識解決實際問題，既有較厚實的理論基礎和人文素質，又有較強的實踐能力和創新精神。在課程建設的過程中，不能完全照搬研究型院校的課程模式，也要有別于高職高專類院校的教學方法。因此，作為一批新興的應用型本科而言，在課程建設中，要以“卓越計劃”為大前提，從中探索出一種適合自己的教學方法改革模式[2]。
“單片機原理及應用”作為工科院校電類或相關專業重要的專業必修課，是一門結合電子、計算機等技術的應用性很強的課程。為達到培養目標，我們對傳統的，以課堂講授為主的教學模式進行改革，將項目實踐的教育理念引入單片機課程改革，對教學計劃、課內課外的教學內容和教學方式做重新設計，經過幾個學期的教學實施過程，學生反映效果普遍較好。
1傳統的單片機教學存在的問題
1.1教學方式單一枯燥
傳統單片機教學理論課和實驗課分開，穿行，實際教學中根本不能滿足教學要求，存在較多問題。其教學基本思路是按教材編寫的順序，先講單片機硬件基礎知識，然后講解單片機的指令系統和匯編語言程序的編制、接口技術及應用實例，教學形式單一，方法呆板，往往讓學生找不到學習重點，從而導致學生逐漸喪失對單片機學習的興趣，結果造成課堂教學效果越來越差。實驗課則以教師為中心，學生在規定的時間內，用統一的模式，按照指導書上規定的步驟做相同的實驗。再加上對實驗項目檢查手段的限制，使得很多學生動力不足，抄襲嚴重，導致實驗效果大大折扣。這與遵循“以應用為先導，強化學科基礎，突出實踐能力，重視創新潛質與素質協調發展”的卓越工程師人才培養思路相違背。
1.2課堂教學太抽象
單片機內容涉及的概念較多，大量的操作命令貫穿始終，許多匯編指令既難理解又容易忘記。而單片機的硬件結構知識本來就很枯燥，傳統的說教式的教學方法，使學生感到學習內容晦澀抽象難以理解，缺乏直觀的表現形式，導致學習效果不甚理想。
1.3理論學習和工程實踐脫離
單片機的課程比較抽象內容單調而枯燥，同時它又是一門實踐性很強的學科。要求學生在學好理論課的同時，還要有較強的動手能力。傳統的教學方式上采取的單一的書本教學法，不能很好的調動學生的學習興趣。即使做實驗，也是在老師的指導下，按照實驗指導書的說明和要求，在實驗箱上較容易實現。讓學生覺得單片機的實際使用，對自己還是遙不可及的事情。很明顯，傳統的單片機教學缺乏實際工程背景。
2面向卓越工程師的單片機教學改革
2.1改革教學形式，增強教學的趣味性
美國現代心理學家布魯納說：“學習最好的刺激，乃是對所學材料的興趣?！迸d趣是最好的導師[3]。如何提高學生的學習興趣是面向卓越工程師的單片機教學改革的首要目標。因此，在對單片機的具體內容講述之前，給學生展示一些往屆學生用單片機進行畢業設計的產品：如溫度報警裝置、酒精濃度測試儀、電壓電流檢測儀、智能尋跡小車等。讓學生直接看到、聽到單片機的實際作用，從而拉近了單片機與學生之間的距離，學生對單片機的作用也有了立體的概念，接著介紹單片機在家用電器、工業控制測量及其它方面的應用，使學生明白學習的目的。并且從中選取一簡單產品引申到理論教學中涉及的主要內容，從而激發他們的學習興趣，在頭腦中形成理論知識框架。
在教學中選用C語言作為開發語言，摒棄了傳統的匯編語言開發模式。眾所周知匯編語言抽象、晦澀難懂，對于較長的程序，學生更是難以理解。C語言是一種編譯型程序設計語言，它兼顧了多種高級語言的特點，并具備匯編語言的功能。目前，使用C語言進行程序設計已經成為嵌入式軟件開發的一個主流。用C語言開發系統可以大大縮短開發周期，明顯增強程序的可讀性，便于改進、擴充和移植。而我們學生是學計算機的，大家都有很好的C語言基礎。從而使學生從心底里面有了學好單片機課程的信心。
2.2以工程項目為背景，使學生學習目標明確[4-5]
在單片機教學過程中，為了提高教學效果，我們將工程項目的思想引入到實際教學過程中，并貫穿于單片機教學的始終。經過3年的教學實踐，取得了不錯的教學效果。該方法的基本思路是選擇合適的單片機開發板，作為課堂教學現場演示。通過現場程序的編寫，直接在開發板顯示結果，使學生有直觀的感覺，從而大大增強了學習效果。該開發板的選擇尤為重要，應能實現單片機教學中所有的程序和實驗。類似的板子網上賣的也多，價格100元左右，通過USB接口下載程序，使用特別方便。作為培養學生以卓越工程師為目標，下一步的設想是帶領學生自己做出這樣的單片機開發板。我們學院正調整電子線路設計課程的教學計劃，從而實現與單片機課程有序銜接。每次上課之前，首先明確本次課程教學的目標，使學生知道本節課為了干什么？讓學生帶著目的去思考。一般情況下，我會用一堂課講理論，第二堂課編寫程序，并在開發板上實現，讓學生即時對理論知識有了現場實際的實現。這里要注意，程序一定要現場寫，出了錯也沒關系，讓學生一起找程序的錯誤，提高了學生的專注力。例如，在講完了單片機的整體結構，我首先講解如何實現循環燈，當然之前要分析單片機開發板的硬件原理圖，穿插講解硬件的一些基本知識，為什么電路要這樣設計？為什么要這樣布板？接著用keil軟件編程實現，現場演示。在實現定時器的實驗的時候，我們同樣使用循環燈實驗，只不過確定了循環間隔。講到外中斷的時候，我們還是用固定間隔的循環燈，只不過這次實驗只有家了觸發，它才循環。從而使前后內容進行了很好的銜接。學生們對學習的內容和目標一目了然，大大增強了他們的學習興趣和動力。
2.3改變考核方式，提高學生的實際動手能力
單片機作為一門實踐性很強的學科，合適的實驗尤為重要。傳統的實驗方式以教師為中心，按照指導書的步驟實現實驗內容，缺乏必要的考核手段。在面向卓越工程師背景下，已有所欠缺。按照近3年的實踐，我們提出了一套合適的實驗實現和考核辦法。作為一門實踐性很強的課程，應提高實驗在整個單片機課程的比重。我們的實驗指導書只有每次實驗的內容，實驗步驟簡略，讓學生自己去摸索。實驗的內容就是在課堂上演示程序的基礎之上稍作修改即可，只要上課認真聽總該沒問題。同時要求學生自己購買單片機開發板，便于課后自己學習調試，而且開發板價格也不貴。根據近3年的統計，基本上2～3人就有一套單片機開發板。每次實驗內容都是當堂布置的，建議用買的開發板實現。采取合適的實驗考核手段對學好單片機尤為必要。我們實驗時，原則上不超過3人一組，實驗分數占單片機課程分數30%。而實驗分數主要依據就是學生完成實驗的情況。最先完成的一組100分，最后完成的一組60分，至于其他組的分數按照60～100等間距劃分。實驗的目的是為了掌握知識本身，而不是純粹為了好的實驗成績，我們允許學生實驗時交流。在每組學生做完時，我會提兩個問題讓學生回答，當然問的是本組做的比較少的同學。如果問題沒有回答出來，20分鐘后再有資格被我檢查，還會問學生兩個問題。所以實驗時，每組學生都在認真的討論，達到了良好的學習效果，提高了學生的實際動手能力。
2.4通過課程設計，增強學生實際解決問題的能力[6]
由于單片機的實驗受課時的限制，每個實驗往往都是就單片機某一方面的功能進行實現，缺乏單片機綜合設計。所以為了更好把單片機所有功能綜合在一起，增加了單片機課程設計這一環節。這也體現了卓越工程師計劃“以應用為先導，強化學科基礎，突出實踐能力，重視創新潛質與素質協調發展”的人才培養思路。就本學院而言，安排了兩周時間的課程設計，通過課程設計的實戰性，提高學生實際解決問題的能力。我們安排5個課題，讓學生進行選擇，通過實際項目的設計，極大的提高了學生的學習積極性，更好的鞏固了單片機基本知識，知道了單片機的實際作用。例如我們當中之一的課題就是溫度控制器的設計，通過單片機測量現場溫度，并能實現溫度語言報警，而且結合所學軟件知識，實現上位機的通信和即時數據的圖形顯示和存儲。在課程設計過程中，也鍛煉了學生繪制電路板的能力。通過課程設計這一環節，讓學生掌握實際項目開發過程，從而為以后的工作打好良好的基礎。
3結束語
卓越工程師計劃強調學生對專業基礎知識的深入掌握和對專業知識的熟練應用。通過對單片機課程的教學改革，增強了課程的實踐性和實用性，充分調動了學生學習的積極性和主動性，培養了學生動手能力、分析和解決工程實踐問題的能力，為學生在今后的實習與工作奠定良好的基礎。（下轉第2578頁）
參考文獻：
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單片機理論論文范文4
計算機理論談軟件的破解與保護
常見的軟件破解方法
首先我們來了解一下破解中幾個重要的專業術語。
(1)斷點，所謂斷點就是程序被中斷的地方，中斷就是由于有特殊事件發生，計算機暫停當前的任務，轉而去執行另外的任務，然后再返回原先的任務繼續執行。解密的過程就是等到程序去獲取我們輸人的注冊碼并準備和正確的注冊碼相比較的時候將它中斷下來，然后我們通過分析程序，找到正確的注冊碼。
(2)領空，所謂程序的領空，就是程序自己的領土地盤，也就是我們要破解的程序自己程序碼所處的位置。每個程序的編寫都沒有固定的模式，所以我們要在想要切人程序的時候中斷程序，就必須不依賴具體的程序設置斷點，也就是我們設置的斷點應該是每個程序都會用到的東西。
(3)API，即Application Programming Interface的簡寫，我們叫應用程序編程接口，是一個系統定義函數的大集合，它提供了訪問操作系統特征的方法。API包含了幾百個應用程序調用的函數，這些函數執行所有必須的與操作系統相關的操作，如內存分配、向屏幕輸出和創建窗口等，WINDOWS程序以API為基礎來實現和系統打交道。無論什么樣的應用程序，其底層最終都是通過調用各種API函數來實現各種功能的。
了解了以上三個專業術語后，我們看下基本的軟件破解方法。
2.2利用算法注冊機。算法注冊機是要在分析了軟件的注冊碼算法的基礎上，制作出來的一種可以自動生成軟件注冊碼的程序。所以軟件的算法很重要，一般軟件作者自己也編寫，方便軟件的銷售使用。這類軟件加密的特點是一個注冊碼只能在一臺電腦上使用，像和電腦進行了一對一的綁定。使用步驟是首先運行試用的軟件，得到本臺機器的軟件機器碼，再用算法注冊機算號注冊，然后用算法注冊機直接算出合適的注冊碼，最后用算出來的注冊碼直接注冊。
2.3利用內存破解。我們知道所有正在運行的程序的數據，全部都要加載到內存中去，軟件在進行注冊碼認證的時候會有個比較的過程，所以我們只須知道所要破解軟件的注冊碼的內存地址，就達到目的了。這種方法的優點是無須花大力氣掌握軟件注冊碼的算法，非常節省編寫內存注冊機的時間。步驟是先加載內存注冊機，再通過它去獲得內存中軟件的真實注冊碼，或修改內存中軟件相關的某些數據，來達到破解軟件的目的。主要有2種方式，第一種直接從內存中得到注冊碼，第二種在內存中模擬已注冊程序的運行環境。
2.4補丁破解法和文件注冊法。補丁破解法是指用相關的補丁程序來修改軟件，以達到破解軟件的目的。此方法一般是破解軟件的驗證注冊碼或時間，基本上都是修改原程序的判斷語句。比如程序試用期是一個月，就可以把這個修改掉，來達到無限使用的目的。文件注冊法就是把軟件的注冊內容放到一個文件里，以方便自己或別人用它來注冊，主要有注冊表導人和注冊文件導人兩種方式。
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計算機理論探析計算機網絡安全的現狀和防范
現在，計算機通信網絡以及Internet已成為我們社會結構的一個基本組成部分。網絡被應用于各個方面，包括電子銀行、電子商務、現代化的企業管理、信息服務業等都以計算機網絡系統為基礎。安全性是互聯網技術中很關鍵的也是很容易被忽略的問題。在網絡廣泛使用的今天，我們更應該了解網絡安全，做好防范措施，做好網絡信息的保密性、完整性和可用性。
一、網絡安全的含義及特征
（一） 含義。
網絡安全是指網絡系統的硬件、軟件及其系統中的數據受到保護，不因偶然的或者惡意的原因而遭受到破壞、更改、泄露，系統連續可靠正常地運行，網絡服務不中斷。
（二）網絡安全應具有以下五個方面的特征。
保密性：信息不泄露給非授權用戶、實體或過程，或供其利用的特性。
完整性：數據未經授權不能進行改變的特性。即信息在存儲或傳輸過程中保持不被修改、不被破壞和丟失的特性。 可用性：可被授權實體訪問并按需求使用的特性。即當需要時能否存取所需的信息。例如網絡環境下拒絕服務、破壞網絡和有關系統的正常運行等都屬于對可用性的攻擊。
可控性：對信息的傳播及內容具有控制能力。
可審查性：出現的安全問題時提供依據與手段
二、網絡安全現狀分析和網絡安全面臨的威脅
（一）網絡安全現狀分析。
互聯網和網絡應用以飛快的速度不斷發展，網絡應用日益普及并更加復雜，網絡安全問題是互聯網和網絡應用發展中面臨的重要問題。網絡攻擊行為日趨復雜，各種方法相互融合，使網絡安全防御更加困難。黑客攻擊行為組織性更強，攻擊目標從單純的追求“榮耀感”向獲取多方面實際利益的方向轉移，網上木馬、間諜程序、惡意網站、網絡仿冒等的出現和日趨泛濫；手機、掌上電腦等無線終端的處理能力和功能通用性提高，使其日趨接近個人計算機，針對這些無線終端的網絡攻擊已經開始出現，并將進一步發展?？傊?，網絡安全問題變得更加錯綜復雜，影響將不斷擴大，很難在短期內得到全面解決?？傊踩珕栴}已經擺在了非常重要的位置上，網絡安全如果不加以防范，會嚴重地影響到網絡的應用。
（二）網絡安全面臨的威脅。
計算機網絡所面臨的威脅是多方面的，既包括對網絡中信息的威脅，也包括對網絡中設備的威脅，歸結起來，主要有三點：一是人為的無意失誤。如操作員安全配置不當造成系統存在安全漏洞，用戶安全意識不強，口令選擇不慎，將自己的帳號隨意轉借他人或與別人共享等都會給網絡安全帶來威脅。二是人為的惡意攻擊。這也是目前計算機網絡所面臨的最大威脅，比如敵手的攻擊和計算機犯罪都屬于這種情況。三是網絡軟件的漏洞和“后門”。任何一款軟件都或多或少存在漏洞，這些缺陷和漏洞恰恰就是黑客進行攻擊的首選目標。絕大部分網絡入侵事件都是因為安全措施不完善，沒有及時補上系統漏洞造成的。此外，軟件公司的編程人員為便于維護而設置的軟件“后門”也是不容忽視的巨大威脅，一旦“后門”洞開，別人就能隨意進入系統，后果不堪設想。
3、常見的軟件保護方法
3.1注冊碼。軟件的注冊碼一般都是一機一個，不能重復。下面我們來看看如何實現的。
第一步根據硬盤卷標和CPU序列號，生成機器碼，首先編寫public static string GetDiskVolumeSerialNum-ber（）函數取得設備硬盤的卷標號，其次編寫public static string getCpu（）函數獲得CPU的序列號，最后生成機器碼，函數如下:
String Number; String public static string getsoftNum（）
{strNum-=getCpu+GetDiskVolumeSerial-strsoftNum=strNum.Substring(0, 24);//從生成的字符串中取出前24個字符做為機器碼return strsoftNum; }
第二步根據機器碼生成注冊碼，需要編寫public static string getRegistNum（）函數來實現。
第三步。檢查注冊狀況，若沒有注冊，可自定義試用天數，延遲，未注冊畫面等等，可編寫private void CheckRegist0 Cpl數來實現。
3.2軟加密。所謂軟加密就是不依靠特別硬件來實現的對軟件的保護技術。當前國際上比較通用的軟件都采取軟加密的方式，例如微軟的windows系統、殺毒軟件等，它的最大優勢在于極低的加密成本。目前主要有密碼法、計算機硬件校驗法、鑰匙盤法等。目前比較流行的是使用外殼，外殼分為壓縮殼和加密殼，其中壓縮殼的保護性比較弱，所以一般采用加密殼，其原理是利用堆棧平衡原理，修改程序人口處代碼，使其跳轉到殼代碼執行解密程序，將原程序代碼解密后跳回原程序的OEP繼續執行。目前比較強的加密殼采用的是動態解密代碼、SMC , IAT加密技術，程序在運行過程中動態解密代碼，執行完畢后立刻刪除，并且對IAT加密，當需要調用API時用解密算法算出API的實際地址來調用，更有甚者，殼里有殼。目前常見的比較強的5大殼有:( I ) EncryptPE，其特點是對IAT加密比較強，( 2 ) ASProtect，其特點是采用多層SEH，很容易把人轉暈，( 3) ACProtect，其特點是采用stolen code的辦法，( 4 ) Armadillo，其特點是雙進程互相檢測，(5)themida,其特點是采用虛擬機技術。好的加密效果在于讓盜版者在破解被保護的軟件時，付出巨大的代價，耗費極大的時間精力，最終被迫放棄攻擊。
3.3硬加密。硬加密就是我們所說的加密狗或加密鎖，是一種插在計算機USB口或并口上的軟硬件結合的加密產品，目前絕大部分都是USB口形式，是基于硬件保護技術，其目的是通過對軟件與數據的保護防止知識產權被非法使用，是保證高檔軟件在市場生命周期中免受盜版侵害的功能強大的工具。加密狗一般都有幾十或幾百字節的非易失性存儲空間可供讀寫，現在較新的狗內部還包含了單片機。軟件開發者可以通過接口函數和軟件狗進行數據交換，來檢查軟件狗是否插在接口上。加密狗內置的單片機里包含有專用于加密的算法軟件，該軟件被寫人單片機后，就不能再被讀出。這樣，就保證了加密狗硬件不能被復制。同時，加密算法是不可預知、不可逆的。加密算法可以把一個數字或字符變換成一個整數，如DConvert (6)=67876,DConvert(X)=34567 0
4、結束語
單片機理論論文范文5
根據肌電觸發的神經肌肉電刺激(neuromuscular electrical stimulation，NMES)能改善患者肢體功能的作用、小腦頂核電刺激(fastigial nucleus stimulation， FNS)的神經源性保護原理、脊髓電刺激(spinal cord stimulation， SCS)促使大腦動脈血流分布增高的效應以及認知重新學習法(cognitive relearning，CR)的心理康復作用，本文提出了一種新型的“物理+心理”的綜合康復療法，并研制了相關的康復平臺樣機。該樣機采用主從式結構，下位機包括肌電采集、NMES、FNS&SCS 等功能相對獨立的電路模塊，并通過串口與上位機(PC)進行通信。其中，NMES 模塊采用了一種低頻可調制方波作為電刺激波形；為了能有效地分離治療閾值與疼痛閾值，FNS&SCS 模塊則采用了隨機信號調幅的無極性中頻指數波；這兩種電刺激波形均能解決對機體的適應性問題。
本論文主要的研究內容是基于PC 的康復平臺軟件的實現，按照軟件工程思想、采用統一建模語言(unified modeling language， UML)、面向對象的程序設計技術(oriented object programming， OOP)，本文具體運用BCB6.0 研究并設計了自動、人工、循環三種可視化的可交互的治療模式，為“物理+心理”療法的實現提供了軟件平臺的支持。同時利用數據庫、API函數、多線程、雙緩沖等技術完成了治療參數控制、串口通信、方案維護、病歷登記、復診登記、信息查詢、科室信息維護、繪圖參數設置等功能模塊。
【關鍵詞】 腦卒中；神經肌肉電刺激；小腦頂核電刺激；脊髓電刺激；認知重新學習法
[Abstract] The movement function diseases and such syndromes as depression etc resulted from the stroke all do badly harm to human beings’ health and mentality. It’s well known that our nerve centre (brain & spinal cord) has the outstanding plasticity， which is one of the most important discoveries of ‘Brain’s 10-Years Plan’. Although， some ordinary rehabilitation methods derived from facilitation technique can help the recovery of the patient’s movement ability， the clinical result is not satisfied.According to the improvement effect from the EMG-triggered neuromuscular electrical stimulation to the limbs，the principle of neurogenic neuroprotective electrical stimulation to the cerebella fastigial nucleus， the increase action to the cerebral artery blood stream from spinal cord stimulation and the positive mentality function from cognitive
relearning method. The integration rehabilitation method of ‘Physical & Mental’ is brought forward and the medical instrument sample has been developed.The designed therapy instrument adopts the framework of distributed control system that comprises the extension set and PC. The extension set comprises several correspondingly independent circuit modules as EMG collection，NMES and FNS&SCS， which all communicate with PC by the standard serial port. Moreover， NMES module use one of the low frequency modulating rectangle wave as the stimulation output， and in order to separate therapy threshold and ache threshold， FNS&SCS module make use of the random signal modulating and non-polar differential exponent medium frequency pulse signal as carrier wave. Both of them can effectively solve the adaptability problem of simulating waveform to the human body.
This paper’s main work is the study of PC-based rehabilitation platform software， which complies with Software Engineering， adopts Unified Modeling Language and Oriented Object Programming and uses BCB6.0. We finished three visualized and alternating treatment modes (auto， manual， circular) to afford the ‘physical & mental’ therapy
method for the patient. Utilizing database，API functions，multithread，double-buffer and other technologies， the platform software has been finished with many functions and modules， such as cure parameters control， cure project setting，serial port communication， case register， re-enroll case， patient information query，department information maintenance，drawing parameters setting etc.[Keywords] Stroke; Neuromuscular electrical stimulation; Fastigial nucleus stimulation; Spinal cord stimulation; Cognitive re-learning
認知重新學習法（CR）是源于國外一個全新的概念，它已經被證實不僅是一種有效的腦卒中康復方法，而且還具有獨特的心理輔助治療作用。CR的一般作用方式是以自發肌電所觸發的NMES 等生物反饋法為基礎，讓患者盡力思考，增加中樞神經對瘓肢的控制，增加癱瘓肌肉的肌電水平，從而在達到或超過儀器所設定閾值后能夠觸發電刺激。如此反復作用，一方面，也會使患者意識到這是自己主動想象的結果，從而更加努力運動，可以增強治療信心，明顯改善抑郁情緒；另一方面，隨著患者認知心理的重新學習和恢復，不僅可以促進腦部功能的重新組織，還可以激活一些原來閑置不用的神經通路，使其能夠替代已受損的神經功能，從而使新的神經網絡得以建立，肢體功能最終得以恢復。
1 系統總體設計的原則和思路
1.1 設計原則
現代醫療儀器的設計原則一般包括：信號因素、環境因素、醫學因素、經濟與時代因素5 個方面，這也是本文全部設計工作的基本準則。毋庸置疑，現代醫療儀器的一個重要發展方向是數字化和智能化；而且隨著“以人為本”醫療理念的逐步深入，微創、無創的治療方式更易于讓患者、醫院以及社會所接受。
1.2 設計思路
①無創性的要求：傳統的電刺激以有創傷的方式為主，比如單獨植入電極或全部植入刺激電極、脈沖發生器和導聯線等，這不僅加深了病人的痛苦，使其產生抵觸心理，而且也會引起交叉感染等。
由于近年來采用表面電極的電刺激療法(比如NMES 或TENS 等)在腦卒中康復工作中取得了良好的效果，所以，本康復平臺所有的電刺激均通過表面電極來實現。②有效性的要求：所研制的康復平臺以肌電觸發的NMES 為主，以經皮的FNS 和SCS 為輔，并利用計算機技術為CR 療法提供實現的手段，期望通過上述“物理+心理”療法促使患者運動功能、腦神經以及心理功能全面有效的康復。③安全性的要求：首先，相關電路模塊的電氣安全是設計中需要始終貫穿的問題；其次，探討并選取安全、合適的電刺激波也是保證療效的關鍵。④直觀性的要求：為了使患者和醫護人員能夠觀察所采集到的肌電、治療參數等數據，借以發揮視覺信號的心理反饋作用，該平臺需要配置一臺能旋轉的15”/17”的顯示器(CRT 或LCD，分辨率1024*768，256 色以上為宜)。⑤模塊化的要求：考慮系統功能的擴展和后期臨床實驗的要求，應該將相關電路和軟件設計成相對獨立的模塊，這樣便于組裝和維護。⑥信息化的要求：康復平臺的軟件系統不只局限于為心理療法和治療控制提供支持，還應該提供病歷登記、信息查詢、治療方案維護等軟件功能，以便將來診斷工作以及科室間的信息共享工作的開展。⑦人性化的要求：應注重醫護人員使用的簡便性，比如，軟件中的各種治療參數要易于維護和控制；另外，成型后的儀器樣機也能在病房和科室間移動。⑧可擴展性的要求：由于所提出的創新性的康復方法需要臨床實驗進行驗證，所以在軟硬件的設計中應該盡量采用便于功能擴展的技術和方法。
2 設計策略與技術路線
2.1 設計策略
當前數字醫療儀器的設計結構和方式有以下幾種：①采用傳統的基于單片機或DSP(數字信號處理器)控制的一體化式結構，體積小巧，結構緊湊，但功能不夠強大，難于維護和升級。②運用新興的虛擬儀器(virtual instruments， VI)技術，雖然設計周期短，技術更新快，但是專業軟硬件設備的成本過高，也不符合儀器的后期小型化的需求。③ 使用當前流行的嵌入式技術(embedded technology，ET)，那么僅在嵌入式系統的移植、搭建交叉編譯環境、驅動與GUI 設計等方面就會耗費大量的時間和精力；此外市場上能符合本系統性能要求的開發板也是寥寥無幾，價格不菲。④采用模塊化電路結合PC 的方式，首先在制定好通信接口與協議的前提下，電路模塊和軟件系統可以分別獨立設計；其次電路模塊可以采用成熟的技術來實現(如51 單片機)，而且PC 價格低廉，設計資料豐富；最后成型的電路模塊分別與PC 上的軟件進行聯調組裝即可。此外，這種方式也便于今后向工控機上移植。根據上述分析，作者借鑒了多參數生理監護儀和B 超工作站的設計方式，采用這種電路模塊結合PC 的主從式結構以及“總—分—總”的設計策略，即先進行總體設計，再分別實現各個軟/硬件模塊，最后修改、調試、組裝，完成樣機。
2.2 技術路線
本設計主要的技術路線如下所述：①康復平臺總體采用上述“主從式”結構，下位機的各個電路采用模塊化設計方法；上位機(PC)的軟件系統主要負責治療參數控制，進行視覺信號反饋等。②具體而言，下位機應該至少包括肌電采集、NMES、FNS 以及SCS 電路，并統一使用MCS51作為主控單片機；考慮到所需要的肌電信號的頻率范圍，上下位機間通過標準的RS232 串口進行通信即可?？紤]到一般的PC 配置有兩個串口，所以可以把作為主要治療手段的NMES 模塊以及采集電路與串口1 連接，而將作為輔助治療方法的 FNS、SCS 合并為一個模塊并且與串口2 相連。③上位機軟件主要實現以下功能：①借助軟件所提供的視覺反饋引出CR 的心理作用，即肌電信號超過預定閾值后能觸發NMES 的反饋作用；②通過串口控制采集電路和刺激電路模塊；③提供病歷登記、信息查詢、治療參數維護等功能模塊。④成型后的樣機擬組裝于能移動的推車中以方便醫護人員的使用。
總體的技術路線可總結為：立足于腦卒中康復理論和方法的創新，盡量采用成熟穩定的技術和方法。這樣能盡快地完成樣機的設計工作，從而能較快地對所采用的綜合康復方法進行驗證，并為后期的臨床實驗和技術升級做好準備。
3 系統總體設計
3.1 系統總體結構設計
綜上所述，所設計的腦神經網絡綜合康復平臺包括四部分，分別為肌電采集模塊、NMES 模塊、FNS&SCS 模塊和康復平臺軟件系統(總體結構如1所示)。
其中，肌電采集模塊和NMES 模塊通過串口1與PC 進行通信，FNS&SCS 模塊通過串口2 與PC進行通信。
3.2 物理+心理療法的總體設計
本設計所提出的這種“物理+心理”的綜合康復療法無疑是整個系統的立足點，它不僅決定著系統性能的優劣，而且直接影響著軟硬件的設計思路和實現方式。經過對生物反饋方法以及心理療法的分析，結合醫療儀器控制與反饋技術的發展，作者提出了“開環治療”及“閉環治療”這兩種主要的康復治療模式。①閉環治療這里的“閉環治療”指的就是自發肌電所觸發的NMES，其治療流程如圖2 所示。①首先讓患者盡力思考，增加瘓肢的肌電水平，由肌電采集模塊檢測并發送所采集到的微弱信號。②上位機軟件同步顯示所采集到的肌電以及預置的電刺激閾值，當某一時刻，患者努力活動的肌電最值超過這個閾值時，系統就啟動一次NMES，從而引起一次有功能活動的肌肉收縮作為對患者努力的“回報”和“獎
勵”。③軟件的閾值能根據患者的肌電水平自動進行調節，從而促使患者不斷地努力活動，不斷得到這種獎勵性質的電刺激。④如此反復，形成一種自發肌電觸發NMES 的“閉環治療”方式?？傮w而言，它在理論上可以為CR 的實現提供支持，即通過這種視覺信號的反饋使患者意識到這是自己想象和運動的結果，從而更加主動地去活動。在通過NMES改善腦卒中患者運動能力、重建大腦和癱瘓肌肉的
功能聯系的同時，也能增強患者的治愈信心，改善抑郁情緒，從而促使患者認知的重新學習和心理功能的康復。
②開環治療
“開環治療”方式指的是傳統的被動的康復方法，即系統只進行常規的電刺激(包括NMES，或FNS&SCS)治療，此時系統所采集并描繪的肌電信號只起一種顯示作用，而不再觸發NMES，即是一種單向的開環的治療。一般而言，這種方式適用于當患者肢體功能有一定恢復的中后期階段的康復治療。
當然，系統所提供的FNS&SCS 模塊也能單獨使用，比如在康復早期對患者進行FNS，借以發揮其改善患者大腦血流、保護腦神經組織、促進神經功能恢復的功效。此外，由于腦卒中患者在發病初期的自發肌電水平是非常微弱的，一般在2~20μV之間，遠遠不能達到促使肢體正常運動的目的。所以，可設想在康復初期經過本康復平臺的FNS 或SCS 后，待其自發肌電水平有一定增加的情況下，再進行上述的“閉環治療”，這也是一種可能的策略。
4 總結
單片機理論論文范文6
【關鍵詞】無刷電機；換流方式；電子換向線路；Maxwell平臺
【Abstract】First of all， on the basis of sufficient investigation and research， master the structure， working principle and characteristic of brushless motor， especially the combinations of the various types of position sensor， an armature coil and electronic commutation circuit， and changing flow， lay a good foundation for the next step of modeling and simulation； secondly， according to the technical parameters and requirements of a minitype electric sweeper construct small electric cleaning vehicles no brush DC motor drive system simulation model， launches in the electromagnetic simulation software Maxwell platform to design scheme of static and dynamic performance simulation research； third， according to the simulation results， design suggestions and opinions.
【Key words】Brushless motor； Commutation mode； Electronic commutation circuit； Maxwell platform
1 研究背景
1.1 無刷直流電動機
無刷直流電動機是近年來隨著電子技術的迅速發展而發展起來的一種新型直流電動機，它是現代工業設備、現代科學技術和軍事裝備中重要的機電元件之一。無刷直流電動機是以法拉第的電磁感應定律為基礎，而又以新興的電子技術、數字技術和各種物理原理為后盾，因此它具有很強的生命力。
隨著國民經濟的發展、科學技術的進步和人民生活永平的提高。對電機的性能提出了許多新的更高的要求。而無刷直流電動機的問世和不斷完善，以及電力電子技術的發展，為滿足這些要求提供了可能。
無刷直流電動機是最近發展起來的結合了多學科技術的一種新型電機，其最大特點就是沒有換向器（整流子）和電刷組成的機械接觸機構。加之，它通常采用永磁體為轉子，沒有激磁損耗；發熱的電樞繞組又通常裝在外面的定子上，這樣，熱阻較小，散熱容易。結合機電一體化，具有高速度、高效率、高動態響應、高熱容量和高可靠性、無換向火花等優點，同時還具有低噪聲和長壽命等特點。
眾所周知，有刷直流電動機具有旋轉的電樞和固定的磁場。因此，有刷直流電動機必須有一個滑動的接觸機構――電刷和換向器，通過它們把電樞流饋給旋轉著的電樞。無刷直流電動機卻與前者相反，它具有旋轉的磁場和固定的電流。這樣，電子換向線路中的功率開關元件，如晶體管或可控硅等可直接與電樞繞組連接。
另外，在電動機內，裝有一個位置傳感器，用來檢測主轉子在運行過程中的位置。它與電子接向線路一起，代替了有刷直流電動機的機械換向裝置。
綜上所述，無刷直流電動機由下列三大部分組成：（1）電動機本體――帶有電樞繞組的定子和永磁轉子；（2）位置傳感器；（3）電子換向線路。
與此同時，隨著計算機硬件和軟件技術的迅猛發展。數值計算、優化設計和仿真技術等現代設計方法的不斷完善，經過電機學術界和工程界的共同努力，在無刷直流電動機的設計理論、計算方法、結構工藝和控制技術等方面都取得了突破性進展，形成了一整套分析研究方法和計算機輔助分析、設計軟件。
1.2 小型電動清掃車驅動用電機的選型
由于最終電動清掃車需要批量生產，所以它的驅動電機需要具有結構簡單，適合大批量生產，使用維修方便，價格便宜等優點。目前，市場上滿足以上需求在電動汽車上己經使用的驅動電動機大致分為：直流電動機、感應電動機、永磁電動機和新型的開關磁阻電動機。
直流電動機具有結構簡單、技術成熟、控制容易等優點，在早期的電動汽車和需要結構簡單、動力性要求較低的電動汽車中得到了廣泛運用，特別是一些場地專用電動車如：清掃車、觀光旅游車、巡邏車等。換向器限制了電動機的轉速，還有換向器和電需要定期維護，從而限制了直流電動機在電動汽車領域的廣泛應用。
感應電動機具有效率高、功率較大、轉速快、可靠性高及價格便宜等優點，使得它在電動汽車驅動電機領域占有很大比例。但是其控制系統比較復雜，導致控制成本相對較高，在一定程度限制了感應電動機在低成本電動汽車上的應用。
永磁電動機具有效率更高、高轉速、可靠性好、體積小、質量輕、便于維修及采用矢量控制的調速系統使得它具有較寬廣的調速范圍等優點，使得它在電動汽車領域以后的發展空間比較大。但是永磁材料在惡劣工況下容易產生磁性衰退現象，以及永磁材料目前價格比較高，這些缺點限制了永磁電動機在電動汽車領域的進一步推廣。
開關磁阻電動機是一種新型的電動機，具有結構簡單、轉矩-轉速特性好、調速范圍廣及控制靈活等優點。但是它的調節性能和控制精度要求較高、工作噪聲較大、技術還不完全成熟，這些缺點限制了開關磁阻電動機的發展。
綜上所述，考慮到電動清掃車的驅動電機的轉速相對較低，工作時振動頻繁、噪聲大、揚塵多，生產成本、維修方便等因素，本文選擇直流電動機作為電動清掃車的驅動電機。
2 研究內容
小型電動清掃車驅動用無刷直流電動機的研究。其中最主要的就是其結構和原理。而結構和原理中最重要的是各種類型的位置傳感器，電樞線圈和電子換向線路的組合方式，以及不同換流方式。無刷直流電動機，按照它們的工作特性，基本上可以分為兩大類：
（1）直流電動機物性的無刷直流電動機。這類電動機由直流電源供電，借助位置傳感器所檢出的信號去觸發對應的電子換向線路以實現無接觸式換流。很顯然，這種無刷直流電動機具有直流電動機的各種運行特性。
（2）交流電動機特性能無刷直流電動機。這類電動機也由直流電源供電，但通過逆變器將直流電變為交流電，然后去驅動一般的異步電動機，所以，它具有異步電動機或同步電動機的很多運行特性。
嚴格說來，只有具有直流電動機的特性才能稱為“無刷直流電動機”。
我們研究的是一種應用于電動自行車上現的無刷直流電動機。它主要是完成以下的設計內容：
（1）無刷直流電動機的電磁設計方案；
（2）無刷電動機的驅動系統的設計；
（3）主要零部件圖的繪制；
（4）說明書。
它的要求主要是技術方面的要求如下：
Un=48v Nn=1500r/min ηn=85% Pn=1.8kw
論文研究的是應用于小型電動清掃車上的無刷直流電動機，它要求小巧，質量輕而功率要達到預定的要求。還有我們要適當的選擇電磁參數，以便滿足電動機的運行特性，例如起動轉矩倍數，時間常數，轉矩波動，轉速穩定度以及效率等。電力自行車是電瓶供電， 所以我們需要電機的效率高來達到省電的目的。同時我們在設計時選擇合適的電機設計尺寸來達到與電機配套產品合適安裝的目的。
3 研究方法、步驟和措施
采用以下幾種方法對無刷直流電動機進行設計分析，可以得到令人滿意的結果。大功率無刷直流電動機除采用直流電機設計方法外，還可用交流同步電機理論和設計方法對其進行分析，這是因為無刷直流電動機本體是一臺永磁同步電機，采用同步電機理論分析中的矢量方法，可反映出無刷直流電動機本身的一些內部特性，從而可得到功率因數 定子漏抗、交、直軸電抗等參數。對于方波驅動的無刷直流電動機，計算電樞電流，電磁轉矩等性能時，可以利用電機穩態運行時的周期性，在某一換向周期內，對應具體的驅動方式。建立正確的數學模型，并采用計算機仿真計算。
4 主要研究步驟
4.1 進行方案選擇
整個電機的設計分為多個不同的部份和環節，其中不同的環節我們可以用不同的方法來實現。在設計的最開始，我們就必須根據性能要求，電機的經濟性，實用性，其的工藝性，甚至社會性進行方案的選擇。
4.2 按照所選方案進行具體的設計計算
在電機的設計方案確定后，再根據電機的性能要求進行數據方面的計算其中包括電磁設計和所用材料的性能校核來檢驗方案的合理性和為后一步的具體技術方面設計準備依據和標準。
4.3 按照設計計算結果進行具體技術方面設計
在這個環節中，我們必須進行具體的電機各個部份零件的尺寸，材料和各零件的加工工藝的確定。其中包括電機的結構設計，各部分所選用材料設計。必須給出電機的主要零部件圖，電機的裝配圖，必要的話還要給出電機所用材料的性能數據圖。
4.4 樣機的試制和實驗
在完成各部份的設計工作后，可以生產出樣機來進而對設計工作進行實驗。通過實驗，可以檢查電機是不是達到了課題要求的性能，如沒有達到就必須進行必需的設計改動。再一次重復前面的工作。
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