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单片机实验开发系统工作原理

单片机英文名称为Microcontrollers,是一种集成电路芯片,是一个采用超大规模集成电路技术将CPU、ROM、RAM、I/O、中断系统、定时器等集成到一块硅片上的微型计算机系统,因此它又称为单片微控制器。单片机系统结构简单、处理功能强、速度快、环境适应力强,在工业领域已有着广泛的应用。

单片机主要由运算器、控制器和寄存器三大部分构成。其中,运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加器、寄存器等构成,首先累加器和寄存器向ALU输入两个8位源数据,其次ALU完成源数据的逻辑运算,最后将运算结果存入寄存器中;控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等构成,是一个下达命令的“组织”,用于协调整个系统各部分之间的运作;寄存器主要有累加器A、数据寄存器DR、指令寄存器IR、指令译码器ID、程序计数器PC、地址寄存器AR等。在微处理器内部运算器、控制器、寄存器之间是相互连接的,由控制器向各部分发布操作命令,运算器接到命令后进行相应运算,并将运算后结果存入相应的寄存器中。

万能单片机实验开发系统是《MCS-51单片机原理与接口》《单片机控制技术》《自动化控制》《EDA》等课程教学的最佳配套实验设备。以小系统、多功能、易扩展为设计思想,主板以《KH-51系列单片机实验指导书》基础实验为主,增加地址总线、数据总线、控制总线引出和扩展单元(区),这样学校可以从需要出发,选配各种扩展模块,为各类院校的教学实验、课程设计、毕业设计提供了良好的实验开发环境,也是科研、开发工作者的得力助手。

万能单片机实验开发系统组成:

·硬件:

(1)开发系统组成:单片机仿真接口(仿真器外接),用户CPU(AT89S52),系统控制芯片(1032),64K程序存储器(w27c512),64K数据存储器(61256x2),开放式4*6键盘电路,开放式6位动态数码管显示电路,配有串口或USB通信方式,出厂配置为串口。

(2)输入/ 输出:128*64 LCD图文电路(或字符式1602 LCD),单脉冲发生器,8MH时钟分频,8位开关逻辑电平输入/ 输出电路,排针∕锁紧孔转接口、16*16 LED点阵电路,音频功放,0~5V可调模拟量,PWM电路、射极跟随器,ISP在线下载接口,打印口,用户串行接口。

(3)常用接口芯片:RS232/485、74LS273、74LS244、8279、0832、0809、8253、8250、8251、8255、等;

(4)控制对象:喇叭、温度18B20、IC卡读写、蜂鸣器、小型直流电机、步进电机、压力传感器、继电器等;

(5)扩展单元接口:提供总线接口,可自行扩展设计或选配我公司各种扩展模块。

(6)可选配逻辑分析仪;

1.软件:

系统配置2000/xp等操作平台的单片机仿真调试软件,支持汇编、C51语言编译、调试;单片机在线下载软件等。

2.电源:

系统内置高性能直流稳压电源。

3.机箱:

系统配置轻便铝合金箱子作为实验仪机箱。

万能单片机实验开发系统主要特点:

(1)仿真器外接:仿真器和实验系统分开,实验系统只留仿真器接口,仿真器可单独使用。仿真器外接,配有Keil-c仿真器K51U或其它型号仿真器。

(2)仿真C8051F 单片机(SOC):选配DJ-C8051F 仿真系统,可对嵌入式系统C8051F 单片机(SOC)实验、开发的。

(3)支持EDA开发:通过选配EDA扩展卡,实现EDA和单片机两合一,可分别控制实验电路。                           

(4)实验开放性:实验电路单元尽可能****开放,如开放式键盘, 开放式显示器,开放式串口等,为适应多种方式实验提供可能。

(5)二次开发:系统将地址总线、数据总线、控制总线全部引出,主机板留有扩展单元,通过单片机仿真器调试用户系统。

(6)在线下载:在线编程自动识别,无需开关切换,不需编程器,可直接烧录AT89S5X单片机。

(7)二种工作方式:一是联PC机运行,在与上位软件联机的状态下,实现各种调试和行运的操作;二是脱机运行,系统配有管理监控,在无仿真器状态下,系统自动切换到脱机管理状态,用户可轻松调用EPROM中的实验程序完成实验。

另配有Labview虚拟仪器实验例程

万能单片机实验开发系统实验项目:

(一)软件实验

(1)清零程序;               

(2)拆字程序;

(3)拼字程序;

(4)数据区传送子程序;

(5)数据排序实验;

(6)查找相同数据个数;

(7)无符号双字节快速乘法子程序;

(8)多分支程序;

(9)脉冲计数实验;

(10)电脑时钟实验。

(二)硬件实验

(1)P1口亮灯实验;

(2)P1口转弯灯实验;

(3)P3.3口输入,P1口输出实验;

(4)工业顺序控制实验;

(5)8255 A、B、C口输出方波实验;

(6)8255 PA口控制PB口;

(7)8255控制交通灯;

(8)简单I/O扩展实验;

(9)A/D0809转换实验;

(10)D/A0832转换实验;

(11)8279键盘显示实验;

(12)通用打印机实验;(打印机选配☆)

(13)微型打印机打印字符、曲线、汉字实验;(打印机选配☆)

(14)I2C储存卡读写实验;

(15)继电器控制实验;

(16)步进电机控制;

(17)8253方波实验;

(18)小直流电机调速实验;

(19)16*16 LED点阵显示实验;

(20)128*64 LCD液晶显示实验;

(21)8250可编程异步通讯接口实验(自发自收);

(22)8251可编程通讯接口实验(与PC机);

(23)单片机RS232/485串行发送实验(双机通讯);

(24)单片机RS232/485串行接收实验(双机通讯);

(25)DS18B20单总线温度测量实验

(26)压力实验;

(27)PWM实验

(28)射极跟随器

 (三)扩展卡实验(选配)☆

(1)POD1扩展卡主持以下实验:

·看门狗实验

·红外线遥控收发实验

·165并转串

·164串转并

·查询式键盘

(2)POD2扩展卡主持以下实验:

·LM331 V/F、F/V实验

·138译码

(3)POD3扩展卡主持以下实验:

·串行EEPROM 93C46读写实验

·I2C AT24C02读写实验

·TLC549串行A/D转换实验

·TLC5615  10位D/A串行转换实验

·PCF8563  I²C日历时钟实验

(4)POD4扩展卡主持以下实验:

·ISD1420 语音录放

(5)POD5扩展卡:

·40芯锁紧大孔引出,扩展主板以外接口芯片用。

(6)POD1032扩展卡:

·主持Lattice公司:ISP1032E芯片实验开发。

(7)POD1C3扩展卡:

·主持Atera公司:EP1C3T144芯片实验开发。

(8)POD1C6扩展卡:

·主持Atera公司:EP1C6T144芯片实验开发。

(9)CAN卡:CAN总线通讯接口实验

(10)以太网卡:以太网TCP/IP协议接口实验

(11)USB2.0卡:USB2.0通讯接口实验。

说明:实验项目打“☆”号为选配实验。

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