SB-CPTH+單片機(jī)、微機(jī)原理及接口技術(shù)二合一實(shí)驗(yàn)箱
一、概述
綜合單片機(jī)系統(tǒng)和80486微機(jī)原理接口系統(tǒng)為一體化設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),根據(jù)單片機(jī)和微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)出發(fā),全部系統(tǒng)和常用實(shí)驗(yàn)?zāi)K采用一體化設(shè)計(jì)方式,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K采用外部擴(kuò)展方式。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是目前最實(shí)用的一款單片機(jī)和微機(jī)接口綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái),適合各層次學(xué)生進(jìn)行單片機(jī)原理和應(yīng)用方面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)(專利產(chǎn)品)。
二、詳細(xì)硬件技術(shù)指標(biāo)
* 標(biāo)準(zhǔn)配置部分
1、單片機(jī)系統(tǒng)
1)將MCGS工業(yè)組態(tài)軟件應(yīng)用于單片機(jī)控制系統(tǒng)中,直觀形象地展示實(shí)際自動(dòng)控制工業(yè)場(chǎng)景。2)單片機(jī)本身的全部輸入和輸出端口由排針和自鎖緊插孔引出,以便觀察時(shí)序波形。
3)32K單片機(jī)外部擴(kuò)展RAM,8路譯碼輸出,留給學(xué)生自行設(shè)計(jì)連接。
4)單片機(jī)外部擴(kuò)展總線包括8位數(shù)據(jù)總線、地址總線、讀寫信號(hào)和時(shí)鐘等控制線全部由排針和自鎖緊插孔引出。
5)具備單片機(jī)在線下載、獨(dú)立運(yùn)行功能,每套實(shí)驗(yàn)箱配備一片此單片機(jī)芯片。
6)軟件采用keil C51聯(lián)機(jī)調(diào)試軟件,支持支持匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言源程序級(jí)調(diào)試。
7)根據(jù)用戶需要可以配置真正USB通信方式(非串轉(zhuǎn)USB)單片機(jī)仿真器。
2、微機(jī)系統(tǒng)
1) CPU基于486DX設(shè)計(jì)。
2) 系統(tǒng)主控芯片采用CPLD器件EPM7128S設(shè)計(jì)。
3) 系統(tǒng)監(jiān)控采用256K Flash Memory W29C020設(shè)計(jì)。
4) 用戶程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器采用128K SRAM UT621024設(shè)計(jì)。
5) 兩種與PC系統(tǒng)通信方式:①用CH395設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)USB通信;②用CH395SL設(shè)計(jì)的以太網(wǎng)通信。
6) 設(shè)計(jì)有新型串行通信接口16C2550B和RS232收發(fā)器SP232EEN及其DB9接口。
7) 總線插座提供32位數(shù)據(jù)總線、20位地址總線(可擴(kuò)展為32位地址總線),數(shù)據(jù)總線支持8/16/32位存儲(chǔ)器與I/O操作。
3、實(shí)驗(yàn)電路主板組成
3.1電源:提供±5V,±12V工作電源。每路均有短路保護(hù)自恢復(fù)功能。
3.2 信號(hào)源:1)1組正負(fù)單次脈沖輸出;2)9路固定脈沖輸出:10MHZ、1MHZ、500KHZ、100KHZ、10KHZ、1KHZ、100HZ、10HZ、1HZ。3)1路0-5V模擬量輸出。
3.3人機(jī)接口
1)4×6鍵盤矩陣
2)8位LED發(fā)光管模塊
3)8位帶指示邏輯電平開(kāi)關(guān)
4)帶譯碼的8只高亮LED七段數(shù)碼顯示器
5)音頻信號(hào)輸出電路(帶8Ω喇叭、蜂鳴器)
6)繼電器接口控制電路
8)直流電機(jī)及控制驅(qū)動(dòng)電路以及速度測(cè)量電路(光電傳感器:采用ST135,帶柵格盤)
9)三相五線步進(jìn)電機(jī)20BY及驅(qū)動(dòng)電路UN2003
10)LCD12864中文液晶(兼容LCD1602字符型)顯示電路
11)16×16雙色點(diǎn)陣顯示及其驅(qū)動(dòng)電路
12)32位開(kāi)關(guān)量輸入和輸出電路模塊(選配)
13)PCF8563事實(shí)時(shí)鐘電路
14)MAX708看門狗電路
15)脈沖調(diào)制輸出電路
3.4 接口控制電路、存儲(chǔ)器和通信實(shí)驗(yàn)電路
1)8路8位并行模數(shù)轉(zhuǎn)換電路ADC0809
2)8位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換電路TLC549
3)1路8位 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路DAC0832路
4)10位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換電路TLC5615
5)并行鍵盤顯示控制電路8279
6)串行鍵盤顯示控制電路ZLG7290
7)24位并行I/O接口擴(kuò)展電路8255
8)8位I/O口輸入/輸出接口擴(kuò)展74LS244/74LS273
9)8254/8253定時(shí)/計(jì)數(shù)器接口電路
10)三種串行口接口電路16C2550、16C550和8251
11)8259中斷控制接口電路
12)8237A DMA數(shù)據(jù)傳送接口電路
13)RS232通信模塊,RS485通信模塊
14)數(shù)字溫度傳感器DS18B20測(cè)量電路模塊
15)EEPROM 16位1K存儲(chǔ)器電路93C46模塊
16)I2C存儲(chǔ)器電路
17)32位SRAM,由4片8位存儲(chǔ)器6116組成(選配)
3.5 配置雙通道虛擬示波器
1)真正的高速雙通道存儲(chǔ)虛擬示波器,可切換為單通道提高采樣率
2)帶有實(shí)時(shí)X-Y示波器:自動(dòng)同步顯示功能
3)存儲(chǔ)功能:存儲(chǔ)/栽入/分析歷史波型
4)輸入模擬電壓信號(hào)幅值由軟件調(diào)整,勿需硬件開(kāi)關(guān)切換
5)帶有幅頻/相頻特性專用虛擬示波器?梢员4娌ㄐ臀募瑘D片文件,方便插入在教學(xué)課件中。
3.6擴(kuò)展接口
1)擴(kuò)展全部系統(tǒng)總線和20線L_DV總線插座,用于接入外擴(kuò)模塊,開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。
4、模塊間實(shí)驗(yàn)的連接:控制信號(hào)和部分接口信號(hào)的引出采用自鎖緊式涂金插孔(永不氧化,美觀漂亮),一些總線信號(hào)采用排線連接,操作簡(jiǎn)便,實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線連接穩(wěn)定可靠。
5、機(jī)箱:堅(jiān)固型鋁合金框架,厚實(shí)的 ABS 塑料包角,參考外形尺寸 480×360×100mm。
三、軟件技術(shù)指標(biāo)
1、 微機(jī)系統(tǒng)與PC通信可選USB和以太網(wǎng)絡(luò)兩種方式。
2、 PC端集成開(kāi)發(fā)環(huán)境軟件基于.NET開(kāi)發(fā),支持Windows XP/7/10的32位和64位系統(tǒng)。
3、 匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言支持符號(hào)化遠(yuǎn)程調(diào)試,同時(shí)支持本機(jī)調(diào)試,即PC獨(dú)立調(diào)試方式。
4、 匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言均采用工程文件組織管理。
5、 匯編語(yǔ)言支持多段調(diào)試;支持寄存器、變量顯示及修改;支持命令行窗口運(yùn)行DEBUG32調(diào)試命令。
6、 匯編語(yǔ)言調(diào)試支持INT21H字符和字符串重定向顯示功能(2,9號(hào))、支持INT21H的字符和字符串遠(yuǎn)程鍵盤輸入功能(1,10號(hào)),支持D/A虛擬儀器顯示功能。
7、 匯編語(yǔ)言支持保護(hù)模式編程實(shí)驗(yàn),內(nèi)容包括描述符、特權(quán)級(jí)變換、任務(wù)切換,8259A硬件中斷、異常處理、無(wú)分頁(yè)/分頁(yè)存儲(chǔ)管理等。
8、 單片機(jī)系統(tǒng)采用KEIL C51 軟件環(huán)境,支持匯編和C語(yǔ)言的編程、編譯、鏈接和源程序級(jí)調(diào)試和在線下載。
9、 STC系列單片機(jī)在線下載軟件STC_ISP_V479。
10、MGCS工業(yè)組態(tài)軟件
11、MGCS工業(yè)組態(tài)軟件與單片機(jī)接口例程
四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
第一部分 單片機(jī)軟件編程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
1、清零實(shí)驗(yàn)
2、拆字實(shí)驗(yàn)
3、拼字實(shí)驗(yàn)
4、數(shù)據(jù)傳送實(shí)驗(yàn)
5、數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?yàn)
6、無(wú)符號(hào)雙字節(jié)快速乘法編程實(shí)驗(yàn)
第二部分 單片機(jī)硬件基礎(chǔ)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
1、單片機(jī)I/O口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)_ P3.3口輸入 P1口輸出
2、單片機(jī)I/O口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)_工業(yè)順序控制
3、并行I/O接口8255應(yīng)用
4、簡(jiǎn)單I/O口擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
5、A/D 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
6、D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
7、鍵盤顯示控制器8279應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
8、步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)
9、小直流電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)
10、電子音響實(shí)驗(yàn)
11、繼電器控制實(shí)驗(yàn)
12、數(shù)據(jù)存貯器擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
13、單片機(jī)串行口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)_雙機(jī)通信
14、單片機(jī)串行口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)_與PC機(jī)通信
15、串行接口16C550應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
16、串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC549應(yīng)用
17、串行D/A轉(zhuǎn)換器TLC5615應(yīng)用
18、單片機(jī)雙機(jī)通信實(shí)驗(yàn)_用RS485總線
19、USB接口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)(需要選配模塊)
20、16X16 LED點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn)
21、128×64 LCD液晶(T6963)顯示接口實(shí)驗(yàn)
22、數(shù)字溫度傳感器DS18B20的原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
23、"看門狗"復(fù)位實(shí)驗(yàn)
24、I?C總線智能卡讀寫實(shí)驗(yàn)
25、串行E?PROM的讀寫實(shí)驗(yàn)
26、串行鍵盤顯示接口ZLG7290應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
27、PCF8563串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
28、工業(yè)組態(tài)軟件編程實(shí)驗(yàn)
29、MCGS工業(yè)組態(tài)軟件在單片機(jī)控制中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
1)步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)_總線控制
2)直流電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)_總線控制
3)工業(yè)順序控制實(shí)驗(yàn)_位控制
4)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)_總線控制
5)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)_總線控制
6)數(shù)字電壓表實(shí)驗(yàn)
7)液體混合控制實(shí)驗(yàn)
8)交通燈控制實(shí)驗(yàn)
30、工業(yè)組態(tài)軟件和微控制器的接口編程實(shí)驗(yàn)
第三部分 微機(jī)系統(tǒng)部分
1、ADC0809A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
2、DAC0832D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
3、8255A并行I/O口實(shí)驗(yàn)
4、8253A/8254A定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)
5、8259A單級(jí)中斷控制實(shí)驗(yàn)
6、8251A串行通信實(shí)驗(yàn)
7、8237A DMA控制數(shù)據(jù)傳送實(shí)驗(yàn)
8、直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量與控制實(shí)驗(yàn)
9、步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)
10、繼電器控制實(shí)驗(yàn)
11、8/16/32位數(shù)據(jù)存貯器擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
12、8/16/32位I/O口輸入和輸出實(shí)驗(yàn)
13、16×16點(diǎn)陣字符顯示實(shí)驗(yàn)
14、128×64LCD液晶圖形顯示實(shí)驗(yàn)
16、數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)
17、矩陣鍵盤控制實(shí)驗(yàn)
18、電子琴設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
19、中斷控制器(486EX)實(shí)驗(yàn)
第四部分 軟件實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1、顯示程序?qū)嶒?yàn)
2、數(shù)據(jù)傳送實(shí)驗(yàn)
3、數(shù)碼轉(zhuǎn)換類程序?qū)嶒?yàn)
4、運(yùn)算類程序?qū)嶒?yàn)
5、分支程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
6、循環(huán)程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
7、子程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
8、綜合程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
第五部分 微機(jī)保護(hù)模式下的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
1、分頁(yè)存儲(chǔ)管理實(shí)驗(yàn)
2、全局描述符表實(shí)驗(yàn)
3、任務(wù)切換CALL實(shí)驗(yàn)
4、任務(wù)切換JMP實(shí)驗(yàn)
5、實(shí)模式保護(hù)模式轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
6、無(wú)分頁(yè)存儲(chǔ)管理實(shí)驗(yàn)
7、8259中斷實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)
五、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配置表
序號(hào) |
名稱 |
說(shuō)明 |
數(shù)量 |
1 |
單片機(jī)、微機(jī)原理接口綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) |
含詳細(xì)技術(shù)指標(biāo)里的除選配以外的全部硬件(核心板標(biāo)配二種) |
1臺(tái) |
2 |
2號(hào)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線 |
40cm |
15根 |
3 |
8芯壓線 |
40cm |
6根 |
4 |
串口通信線(2、3交叉) |
1.5m(用戶通信線或示波器通信線) |
1根 |
5 |
方口USB通信線 |
1.5m |
1根 |
6 |
網(wǎng)線 |
1.5M(選配) |
1根 |
7 |
交流電源線 |
1.5m |
1根 |
8 |
跳線片 |
|
5只 |
9 |
實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 |
單片機(jī)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和微機(jī)原理接口實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 |
1套 |
10 |
軟件光盤 |
調(diào)試軟件、實(shí)驗(yàn)例程和說(shuō)明書電子檔 |
1套 |
附:使用本實(shí)驗(yàn)箱需配套儀器儀表:電腦、萬(wàn)用表和示波器(可以選配,實(shí)驗(yàn)箱上自帶建議示波器)。
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