創(chuàng)新單片機實驗箱開發(fā)
2021-11-25 10:37單片機課程的工程實踐性很強，如果僅有理論教學而沒有系統(tǒng)的實踐訓練，很難真正達到掌握其技術(shù)應用的目的，為此企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)實際，結(jié)合典型實驗項目的應用，詳細介紹了單片機的實用技術(shù)，實例設計緊貼生產(chǎn)一線。主要內(nèi)容包括：單片機基礎知識、單片機軟件的應用、單片機基本應用和單片機綜合應用等。可供各級職業(yè)教育與培訓機構(gòu)理想設備。
一、創(chuàng)新單片機.EDA綜合開發(fā)實驗儀介紹：
本系統(tǒng)是《MCS-51單片機原理與接口》《C8051Fxxx高速SOC單片機原理及應用》《單片機控制技術(shù)》《自動化控制》《EDA》等課程教學的最佳配套實驗設備，在傳統(tǒng)實驗項目的基礎上增加了新型實用接口（如紅外線收發(fā)、多種總線開發(fā)、網(wǎng)絡通信等），為各類院校的教學實驗、課程設計、畢業(yè)設計提供了良好的實驗開發(fā)環(huán)境，也是科研、開發(fā)工作者的得力助手。
二、創(chuàng)新單片機實驗箱主要特點：
（1）仿真器外接：仿真器和實驗系統(tǒng)分開，實驗系統(tǒng)只留仿真器接口，仿真器可單獨使用。仿真器外接，配有Keil-c仿真器K51U或選配JD-208和其它型號仿真器。JD-208高性能MCS-51硬件仿真器，64K數(shù)據(jù)空間、64K程序空間全部開放，不占用CPU資源，采用雙CPU模式，仿真CPU和用戶CPU獨立運行，上位仿真軟件支持匯編、C語言、PL/M語言�？蛇\行于WIN98/2000/NT/XP操作系統(tǒng)平臺。
（2）仿真C8051F 單片機（SOC）：該實驗系統(tǒng)可擴展C8051F020嵌入式實驗開發(fā)模塊, 并配有EC5型USB高速通訊仿真器，通過4腳的JTAG接口可以進行非侵入式、全速的在線系統(tǒng)調(diào)試、仿真；集成開發(fā)環(huán)境支持Silicon Labs IDE和KEIL C軟件。可對嵌入式系統(tǒng)C8051F 單片機（SOC）進行實驗、開發(fā)。
（3）支持EDA開發(fā)：通過選配EDA擴展卡，實現(xiàn)EDA和單片機兩合一，可分別控制實驗電路。
（4）實驗開放性：實驗電路單元盡可能獨立開放,如開放式鍵盤, 開放式顯示器,開放式串口等,為適應多種方式實驗提供可能。
（5）二次開發(fā)：主機板留有系統(tǒng)總線接口，通過單片機仿真器調(diào)試用戶系統(tǒng)。
（6）在線下載：在線編程自動識別,無需開關(guān)切換，不需編程器，可直接燒錄AT89S5X單片機。
（7）二種工作方式：一是聯(lián)PC機運行，在與上位軟件聯(lián)機的狀態(tài)下，實現(xiàn)各種調(diào)試和行運的操作；二是脫機運行，系統(tǒng)配有管理監(jiān)控，在無仿真器狀態(tài)下，系統(tǒng)自動切換到脫機管理狀態(tài)，用戶可輕松調(diào)用EPROM中的實驗程序完成實驗。
三、創(chuàng)新單片機實驗箱組成：
·硬件：
（1）輸入/ 輸出：128*64 LCD圖文電路（或字符式1602 LCD），16*16 LED點陣電路，開關(guān)邏輯電平輸入/ 輸出電路，8MHZ時鐘與分頻，單脈沖發(fā)生器，ISP在線下載接口，PWM電路、射極跟隨器。
（2）常用接口芯片：8250、8251、8253、8255、8279、0809、0832、74LS273、74LS244、RS232/485、看門狗MAX813L等；
（3）控制對象：小型直流電機、步進電機、溫度、壓力、繼電器、電子音響喇叭、IC卡讀寫等；
（4）新型實用接口電路：數(shù)字溫度18B20、串行DA（TL5615）、串行AD（TL549）、I2C日歷鐘（PCF8563）、紅外線遙控收發(fā)、USB2.0總線接口isp1581、CAN總線控制器SJA1000、CAN總線收發(fā)器TJA1050T、網(wǎng)絡芯片RTL8019AS等。
·電源：系統(tǒng)內(nèi)置高性能直流穩(wěn)壓電源。
·機箱：系統(tǒng)配置輕便鋁合金箱子作為實驗儀機箱。外型尺寸(長*寬*高)：52*33.5*10cm
四、創(chuàng)新單片機.EDA綜合開發(fā)實驗儀實驗項目：
(一)軟件實驗：
說明：實驗項目打“☆”號為選配擴展卡實驗
附:C8051F020單片機主要特點：
MY-C8051F嵌入式仿真系統(tǒng)是針對C8051F 單片機（SOC）而開發(fā)的。C8051F單片機完全兼容MCS-51指令系統(tǒng)，利用此平臺，不僅可以開展傳統(tǒng)的MCS-51單片機教學，如指令系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)、I/0口接口實驗、外圍邏輯和通信實驗，也可以講授片上系統(tǒng)（SOC）的概念、體系結(jié)構(gòu)、設計方法、系統(tǒng)應用，使學生在學會C8051F系列片上系統(tǒng)單片機開發(fā)方法的同時，感受到片上系統(tǒng)單片機在設計方法上的革新和解決的高效。
1、模擬外設:
(1)逐次逼近型(SAR)12位 ADC(ADC0)
●可編程轉(zhuǎn)換速率，最大100ksps
●可多達8 個外部輸入；可編程為單端輸入或差分輸入
●可編程放大器增益：16、8、4、2、1、0.5
●數(shù)據(jù)相關(guān)窗口中斷發(fā)生器
●內(nèi)置溫度傳感器（±3°C）
(2)8 位 ADC(ADC1)
●可編程轉(zhuǎn)換速率，最大500ksps
●8 個外部輸入
●可編程放大器增益：4、2、1、0.5
(3)兩個12 位DAC
●可以同步輸出，用于產(chǎn)生無抖動波形
(4)兩個模擬比較器
●16個可編程回差電壓值
●可用于產(chǎn)生中斷或復位
(5)電壓基準
●內(nèi)部基準（2.4V）
●外部部基準輸入
(6)精確的VDD 監(jiān)視器和欠壓檢測器
●可通過MONEN引腳允許或禁止。
2、片內(nèi)JTAG 調(diào)試和邊界掃描
●片內(nèi)調(diào)試電路提供全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試
●支持斷點、單步、觀察點、堆棧監(jiān)視器；可以觀察/修改存儲器和寄存器
●符合IEEE1149.1 邊界掃描標準
3、高速8051 微控制器內(nèi)核
●流水線指令結(jié)構(gòu)；70%的指令的執(zhí)行時間為一個或兩個系統(tǒng)時鐘周期
●速度可達25MIPS（時鐘頻率為25MHz 時）
●22 個矢量中斷源
4、存儲器
●4352 字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM（4K + 256）
●64K 字節(jié)FLASH 存儲器；可以在系統(tǒng)編程，扇區(qū)大小為512 字節(jié)
●外部64K 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器接口（可編程為復用方式或非復用方式）
5、數(shù)字外設
●8 個字節(jié)寬的端口I/O（C8051F020）所有口線均耐5V 電壓
●可同時使用的硬件SMBus(I2CTM 兼容)、SPITM及兩個UART 串口
●可編程的16 位計數(shù)器/定時器陣列，有5個捕捉/比較模塊
●5 個通用16 位計數(shù)器/定時器
●專用的看門狗（WDT）定時器；
6、時鐘源
●內(nèi)部可編程振蕩器：2-16MHz
●外部振蕩器：晶體、RC、C、或外部時鐘
●實時時鐘(RTC)方式（用定時器3 或PCA）；
7、供電電壓（2.7V - 3.6V）
●典型工作電流：10mA @ 20MHz
●多種節(jié)電休眠和停機方式
一、創(chuàng)新單片機.EDA綜合開發(fā)實驗儀介紹：
本系統(tǒng)是《MCS-51單片機原理與接口》《C8051Fxxx高速SOC單片機原理及應用》《單片機控制技術(shù)》《自動化控制》《EDA》等課程教學的最佳配套實驗設備，在傳統(tǒng)實驗項目的基礎上增加了新型實用接口（如紅外線收發(fā)、多種總線開發(fā)、網(wǎng)絡通信等），為各類院校的教學實驗、課程設計、畢業(yè)設計提供了良好的實驗開發(fā)環(huán)境，也是科研、開發(fā)工作者的得力助手。
二、創(chuàng)新單片機實驗箱主要特點：
（1）仿真器外接：仿真器和實驗系統(tǒng)分開，實驗系統(tǒng)只留仿真器接口，仿真器可單獨使用。仿真器外接，配有Keil-c仿真器K51U或選配JD-208和其它型號仿真器。JD-208高性能MCS-51硬件仿真器，64K數(shù)據(jù)空間、64K程序空間全部開放，不占用CPU資源，采用雙CPU模式，仿真CPU和用戶CPU獨立運行，上位仿真軟件支持匯編、C語言、PL/M語言�？蛇\行于WIN98/2000/NT/XP操作系統(tǒng)平臺。
（2）仿真C8051F 單片機（SOC）：該實驗系統(tǒng)可擴展C8051F020嵌入式實驗開發(fā)模塊, 并配有EC5型USB高速通訊仿真器，通過4腳的JTAG接口可以進行非侵入式、全速的在線系統(tǒng)調(diào)試、仿真；集成開發(fā)環(huán)境支持Silicon Labs IDE和KEIL C軟件。可對嵌入式系統(tǒng)C8051F 單片機（SOC）進行實驗、開發(fā)。
（3）支持EDA開發(fā)：通過選配EDA擴展卡，實現(xiàn)EDA和單片機兩合一，可分別控制實驗電路。
（4）實驗開放性：實驗電路單元盡可能獨立開放,如開放式鍵盤, 開放式顯示器,開放式串口等,為適應多種方式實驗提供可能。
（5）二次開發(fā)：主機板留有系統(tǒng)總線接口，通過單片機仿真器調(diào)試用戶系統(tǒng)。
（6）在線下載：在線編程自動識別,無需開關(guān)切換，不需編程器，可直接燒錄AT89S5X單片機。
（7）二種工作方式：一是聯(lián)PC機運行，在與上位軟件聯(lián)機的狀態(tài)下，實現(xiàn)各種調(diào)試和行運的操作；二是脫機運行，系統(tǒng)配有管理監(jiān)控，在無仿真器狀態(tài)下，系統(tǒng)自動切換到脫機管理狀態(tài)，用戶可輕松調(diào)用EPROM中的實驗程序完成實驗。
三、創(chuàng)新單片機實驗箱組成：
·硬件：
（1）輸入/ 輸出：128*64 LCD圖文電路（或字符式1602 LCD），16*16 LED點陣電路，開關(guān)邏輯電平輸入/ 輸出電路，8MHZ時鐘與分頻，單脈沖發(fā)生器，ISP在線下載接口，PWM電路、射極跟隨器。
（2）常用接口芯片：8250、8251、8253、8255、8279、0809、0832、74LS273、74LS244、RS232/485、看門狗MAX813L等；
（3）控制對象：小型直流電機、步進電機、溫度、壓力、繼電器、電子音響喇叭、IC卡讀寫等；
（4）新型實用接口電路：數(shù)字溫度18B20、串行DA（TL5615）、串行AD（TL549）、I2C日歷鐘（PCF8563）、紅外線遙控收發(fā)、USB2.0總線接口isp1581、CAN總線控制器SJA1000、CAN總線收發(fā)器TJA1050T、網(wǎng)絡芯片RTL8019AS等。
·電源：系統(tǒng)內(nèi)置高性能直流穩(wěn)壓電源。
·機箱：系統(tǒng)配置輕便鋁合金箱子作為實驗儀機箱。外型尺寸(長*寬*高)：52*33.5*10cm
四、創(chuàng)新單片機.EDA綜合開發(fā)實驗儀實驗項目：
(一)軟件實驗：
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（1）清零程序； （2）拆字程序； （3）拼字程序； （4）數(shù)據(jù)區(qū)傳送子程序； （5）數(shù)據(jù)排序?qū)嶒灒?/span> |
（6）查找相同數(shù)據(jù)個數(shù)； （7）無符號雙字節(jié)快速乘法子程序； （8）多分支程序； （9）脈沖計數(shù)實驗； （10）電腦時鐘實驗。 |
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(二)硬件實驗： （1）P1口亮燈實驗； （2）P1口轉(zhuǎn)彎燈實驗； （3）P3.3口輸入，P1口輸出實驗； （4）工業(yè)順序控制實驗； （5）8255 A、B、C口輸出方波實驗； （6）8255 PA口控制PB口； （7）8255控制交通燈； （8）簡單I/O擴展實驗； （9）8 / 12位A/D轉(zhuǎn)換實驗； （10）8 / 12位D/A轉(zhuǎn)換實驗； （11）8279鍵盤顯示實驗； （12）通用打印機實驗；☆ （13）微型打印機打印字符、曲線、漢字實驗；☆ （14）日歷時鐘DS12887控制實驗；☆ （15）I2C儲存卡讀寫實驗； （16）語音芯片ISD1420控制實驗（錄音）；☆ （17）語音芯片ISD1420控制實驗（放音）；☆ （18）繼電器控制實驗； （19）步進電機控制； （20）8253方波實驗； |
（21）小直流電機調(diào)速實驗； （22）16*16 LED點陣顯示實驗； （23）128*64 LCD液晶顯示實驗； （24）8250可編程異步通訊接口實驗（自發(fā)自收）； （25）8251可編程通訊接口實驗（與PC機）； （26）單片機RS232/485串行發(fā)送實驗（雙機通訊）； （27）單片機RS232/485串行接收實驗（雙機通訊）； （28）溫度壓力實驗； （29）CAN總線通訊接口實驗；☆ （30）以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議接口實驗；☆ （31）USB2.0通訊接口實驗�！� （32）DS18B20單總線溫度測量實驗 （33）紅外線遙控收發(fā)實驗 （34）TLC549串行A/D轉(zhuǎn)換實驗 （35）TLC5615 10位D/A串行轉(zhuǎn)換實驗 （36）I²C日歷時鐘實驗 （37）看門狗實驗 （38）PWM實驗（39）射極跟隨器 （40）EDA擴展卡(isp1032/ep1k30等) ☆ |
附:C8051F020單片機主要特點：
MY-C8051F嵌入式仿真系統(tǒng)是針對C8051F 單片機（SOC）而開發(fā)的。C8051F單片機完全兼容MCS-51指令系統(tǒng)，利用此平臺，不僅可以開展傳統(tǒng)的MCS-51單片機教學，如指令系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)、I/0口接口實驗、外圍邏輯和通信實驗，也可以講授片上系統(tǒng)（SOC）的概念、體系結(jié)構(gòu)、設計方法、系統(tǒng)應用，使學生在學會C8051F系列片上系統(tǒng)單片機開發(fā)方法的同時，感受到片上系統(tǒng)單片機在設計方法上的革新和解決的高效。
1、模擬外設:
(1)逐次逼近型(SAR)12位 ADC(ADC0)
●可編程轉(zhuǎn)換速率，最大100ksps
●可多達8 個外部輸入；可編程為單端輸入或差分輸入
●可編程放大器增益：16、8、4、2、1、0.5
●數(shù)據(jù)相關(guān)窗口中斷發(fā)生器
●內(nèi)置溫度傳感器（±3°C）
(2)8 位 ADC(ADC1)
●可編程轉(zhuǎn)換速率，最大500ksps
●8 個外部輸入
●可編程放大器增益：4、2、1、0.5
(3)兩個12 位DAC
●可以同步輸出，用于產(chǎn)生無抖動波形
(4)兩個模擬比較器
●16個可編程回差電壓值
●可用于產(chǎn)生中斷或復位
(5)電壓基準
●內(nèi)部基準（2.4V）
●外部部基準輸入
(6)精確的VDD 監(jiān)視器和欠壓檢測器
●可通過MONEN引腳允許或禁止。
2、片內(nèi)JTAG 調(diào)試和邊界掃描
●片內(nèi)調(diào)試電路提供全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試
●支持斷點、單步、觀察點、堆棧監(jiān)視器；可以觀察/修改存儲器和寄存器
●符合IEEE1149.1 邊界掃描標準
3、高速8051 微控制器內(nèi)核
●流水線指令結(jié)構(gòu)；70%的指令的執(zhí)行時間為一個或兩個系統(tǒng)時鐘周期
●速度可達25MIPS（時鐘頻率為25MHz 時）
●22 個矢量中斷源
4、存儲器
●4352 字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM（4K + 256）
●64K 字節(jié)FLASH 存儲器；可以在系統(tǒng)編程，扇區(qū)大小為512 字節(jié)
●外部64K 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器接口（可編程為復用方式或非復用方式）
5、數(shù)字外設
●8 個字節(jié)寬的端口I/O（C8051F020）所有口線均耐5V 電壓
●可同時使用的硬件SMBus(I2CTM 兼容)、SPITM及兩個UART 串口
●可編程的16 位計數(shù)器/定時器陣列，有5個捕捉/比較模塊
●5 個通用16 位計數(shù)器/定時器
●專用的看門狗（WDT）定時器；
6、時鐘源
●內(nèi)部可編程振蕩器：2-16MHz
●外部振蕩器：晶體、RC、C、或外部時鐘
●實時時鐘(RTC)方式（用定時器3 或PCA）；
7、供電電壓（2.7V - 3.6V）
●典型工作電流：10mA @ 20MHz
●多種節(jié)電休眠和停機方式
