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2022年10月7日

EMCU模塊化多CPU創(chuàng)新單片機實訓(xùn)實驗箱

SB-EMCU模塊化多CPU創(chuàng)新單片機實訓(xùn)實驗箱

一、系統(tǒng)簡介

EMCU模塊化實驗箱（簡稱）為滿足各大專院校進行"單片機EDA"等課程的開放式實驗教學(xué)而精心設(shè)計的，其功能強大，為8/16/32位單片機、微機原理與接口技術(shù)和EDA教學(xué)分別提供了模塊化實驗平臺。

SB-EMCU實驗箱采用雙層設(shè)計，底層為電源底板層，上層為模塊層；為開放式結(jié)構(gòu)；模塊層設(shè)置有標配九塊（140x10）大小相等的模塊，其余模塊供選配，用旋鈕式螺絲把模塊安裝在實驗箱底板上，拆換方便，每個模塊通過旋鈕式螺絲把模塊電源接口連接在電源底板層上。底板主要為模塊提供固定安裝和穩(wěn)壓電源，模塊按功能分為分為CPU模塊和實驗?zāi)K兩大類。

本實驗箱優(yōu)點：一改傳統(tǒng)實驗箱一體化設(shè)計弊端，采用完全獨立模塊化設(shè)計，實驗組織更加靈活，通用性更強；電源底板與模塊雙層設(shè)計，CPU模塊引出眾多接口，擴展性更強。

二、主要特點

1、系統(tǒng)采用模塊化、積木式設(shè)計，清晰明了，提高了實驗靈活性和適應(yīng)性

·布局合理，清晰明了：實驗?zāi)K上的接口電路均采用模塊化設(shè)計，開放式結(jié)構(gòu)，各模塊既可獨立實驗，也可靈活組合。

·無限升級，永不淘汰的實驗平臺：從小到大的模塊化設(shè)計，無限擴展的組合設(shè)計空間為用戶提供永不淘汰的實驗平臺。我們提供幾十種模塊可供用戶自由組合。并在以后不斷推出新的實驗?zāi)K，供用戶無限升級，永遠引領(lǐng)科技潮流。

·兼容性強，減少設(shè)備投資："CPU模塊+實驗?zāi)K"分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，只需構(gòu)買一種實驗箱，通過更換CPU模塊便可組成多種實驗儀。CPU模塊現(xiàn)主要提供：51系列、8088微機接口、EDA開發(fā)板、AVR、PIC、MSP430、ARM等控制板作為學(xué)生開拓視野選配用，以后還將不斷推出新的控制板。一機多用，可減少院校設(shè)備投資津費，優(yōu)惠實用。

·使用方便，易于維護：模塊化設(shè)計，通過更換實驗?zāi)K可避免由于電路的部分損壞而使整個實驗系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，實驗?zāi)K上的所有芯片都是安放在IC插座上的，更換方便；采用的自鎖式連接導(dǎo)線，接觸十分可靠。

2、完善的基本單片機技術(shù)硬件教學(xué)平臺

·51單片機部分：系統(tǒng)自帶51CPU和監(jiān)控，構(gòu)成一個獨立的仿真開發(fā)系統(tǒng)，可以脫機運行實驗程序，也可聯(lián)PC運行。

·AVR、PIC、MSP430、ARM等單片機提供在線仿真或下載式調(diào)試器。

3、完整的8、16位單片機實驗軟件調(diào)試平臺

51有一個自開發(fā)的集成調(diào)試環(huán)境或其它相應(yīng)的調(diào)試軟件，也可直接使用KEIL軟件編譯調(diào)試，軟件應(yīng)用通俗易懂；全新的 WINDOWS 界面版本，支持 WIN2000/XP等操作系統(tǒng)；

符合編程語言語法的彩色文本顯示，用戶可根據(jù)個人愛好修改特定和著色功能；

先進的錯誤定位，可直接進入錯誤位置，無需查找錯誤信息；

完美的編輯編譯集成環(huán)境，可在同一個編輯窗口中編輯編譯程序，無需做其它任何設(shè)置；

完美的集成調(diào)試環(huán)境，可在Windows 2000及Windows XP環(huán)境下，在調(diào)試窗口中直接運行和源程序調(diào)試，無需任何其它煩瑣的操作。

4、8088十六位微機原理與接口技術(shù)部分：本模塊有CPU（8088），系統(tǒng)控制芯片（1032），64K監(jiān)控程序存儲器，64K用戶程序和數(shù)據(jù)存儲器（61256x2），64K實驗程序存儲器，DMA控制器，串行通信和定時器接口芯片組成。為實驗?zāi)K提供D0-D7 八位數(shù)據(jù)總線、A0-A15 十六位地址總線接口，地址譯碼，讀寫控制信號，中斷和DMA控制信號等。

5、對實驗設(shè)計具有良好的開放性，增強學(xué)生綜合設(shè)計能力

·實驗系統(tǒng)所具有的硬軟件結(jié)構(gòu)對用戶的實驗設(shè)計具有良好的開放特性，系統(tǒng)總線及各種外圍接口器件都可由用戶來操作連接，從而極大地提高了學(xué)生的實際和操作能力，避免了單純驗證式實驗方式的弊病。

6、高性能穩(wěn)壓電源

系統(tǒng)采用了具有抗短路、過流的高性能穩(wěn)壓電源，從而可以避免學(xué)生實驗過程中因接線失誤而導(dǎo)致的芯片或整機損壞情況。

三、硬件組成

（1）通用CPU板：

·單片機通用CPU板資源有：CPU插卡座，isp1032E，W27C12,61256兩片，單片機AT89S5X下載接口和串行接口等，51系列CPU卡提供單片機P0，P1，P2，P3口線，八位數(shù)據(jù)總線，十六位地址總線，讀寫控制總線，地址譯碼和電源等。

·可選配不同CPU卡，適用于51系列、微機接口原理或其它系列單片機實驗開發(fā)，目前支持的CPU卡有：

1	51K_CPU(AT89S52標配)	5	Pic16F877核心板（選配）
2	Keil_CPU卡（SST89E58選配）	6	MSP430F168核心板（選配）
3	C8051F020_CPU卡（選配）	7	ARM、Cortex-M3核心板（選配）
4	Atmega16/32核心板（選配）	8	86CPU卡（標配）

（2）實驗?zāi)K：目前支持三十多個實驗?zāi)K，詳見下面模塊介紹：（其中模塊1到9為標配，其余為選配）

1、信號綜合板

1	138譯碼電路	6	非門和與非門電路
2	393八分頻電路	7	單脈沖，時鐘，蜂鳴器
3	可調(diào)模擬信號0~5v	8	雙運放電路LM358
4	數(shù)字溫度18B20	9	脈寬與射極輸出電路
5	模擬溫度LM35

2、LED點陣和總線擴展單元

·配有74LS244三態(tài)緩沖器與74LS273八D觸發(fā)器，進行基本輸入/輸出實驗；

·配有16*16 LED及驅(qū)動電路，可進行中文字幕移動實驗。

·總線擴展座，選配擴展卡，如USB2.0擴展模塊，可進行和PC機usb數(shù)據(jù)通信。

3、串口通信接口卡

1	8253定時計數(shù)器接口	4	485接口
2	8250異步通信接口	5	RS232接口
3	8251通信接口

4、常用 8255實驗?zāi)K

·配有8255擴展接口，為實驗提供三個IO口和打印接口。

·配有8255擴展接口，為鍵盤顯示提供接口。

5、AD/DA綜合模塊

·完成ADC0809 8位模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)采集顯示等實驗；

·完成DAC0832 8位數(shù)模轉(zhuǎn)換、方波、鋸齒波、階梯波等實驗；

·配有8279可偏程鍵盤接口芯片，進行鍵盤實驗。

6、鍵盤 LED 顯示模塊

·配有4*6鍵盤接口，六位LED八段顯示器，進行鍵盤動態(tài)掃描；動態(tài)顯示等實驗；

7、LCD和IC卡實驗?zāi)K

·完成128*64點陣式LCD中文顯示及圖形顯示實驗；

·可進行IC卡讀寫實驗。

8、電機、喇叭模塊

·配有全隔離驅(qū)動四相步進電機，直流電機；

·喇叭，音頻放大輸出電路，繼電器控制；

9、邏輯電平顯示與獨立鍵盤

·配有八只邏輯開關(guān)和八只按鈕開關(guān)。

·配有12位led帶驅(qū)動顯示

四、實驗項目

·51部分實驗

(一)標配軟件實驗

1	清零程序	6	查找相同數(shù)據(jù)個數(shù)
2	拆字程序	7	無符號雙字節(jié)快速乘法子程序
3	拼字程序	8	多分支程序
4	數(shù)據(jù)區(qū)傳送子程序	9	脈沖計數(shù)實驗
5	數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?/span>	10	電腦時鐘實驗

(二)標配硬件基礎(chǔ)實驗

1	P1口亮燈實驗	14	步進電機控制
2	P1口轉(zhuǎn)彎燈實驗	15	8253方波實驗
3	P3.3口輸入，P1口輸出實驗	16	小直流電機調(diào)速實驗（霍爾傳感器）
4	工業(yè)順序控制實驗	17	16*16 LED點陣顯示實驗
5	8255 A、B、C口輸出方波實驗	18	128*64（1602）LCD液晶顯示實驗
6	8255 PA口控制PB口	19	8250可編程異步通訊接口實驗（自發(fā)自收）
7	8255控制交通燈	20	8251可編程通訊接口實驗（與PC機）
8	簡單I/O擴展實驗	21	單片機RS232/485串行發(fā)送實驗（雙機通訊）
9	A/D0809轉(zhuǎn)換實驗	22	單片機RS232/485串行接收實驗（雙機通訊）
10	D/A0832轉(zhuǎn)換實驗	23	DS18B20單總線溫度測量實驗
11	8279鍵盤顯示實驗	24	PWM實驗
12	I2C儲存卡讀寫實驗	25	射極跟隨器
13	繼電器控制實驗；

·選配AVR部分實驗

1	模擬比較器	13	串口收發(fā)實驗-
2	模數(shù)轉(zhuǎn)換實驗	14	中斷實驗-
3	8255控制實驗	15	定時器計數(shù)器實驗
4	定時器/計數(shù)器8253	16	定時器比較匹配實驗
5	廣告燈顯示	17	PWM脈寬調(diào)制實驗
6	數(shù)模DAC0832轉(zhuǎn)換	18	輸入捕獲ICP實驗(紅外解碼)
7	鍵盤顯示實驗	19	I2C兩總線接口實驗
8	LED點陣顯示實驗	20	繼電器
9	LCD12864液晶顯示	21	單總線實驗(數(shù)字溫度測量)
10	端口輸入輸出控制	22	串行模數(shù)轉(zhuǎn)換(TLC549)
11	步進電機	23	串行模數(shù)轉(zhuǎn)換(TLC5615)
12	直流電機控制

·選配PIC部分實驗

1	跑馬燈實驗	12	DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換實驗
2	PC口控制PD口	13	LCD1602顯示實驗
3	看門狗實驗	14	數(shù)字溫度計顯示實驗
4	定時器0編程實驗	15	I2C總線實驗
5	定時器1編程實驗	16	LCD12864顯示實驗
6	定時器2編程實驗	17	PIC內(nèi)部EEPROM讀寫實驗
7	計數(shù)器0編程實驗-	18	PIC內(nèi)部FLASH讀寫實驗
8	計數(shù)器1編程實驗	19	PWM輸出實驗
9	內(nèi)核模數(shù)轉(zhuǎn)換	20	捕捉比較實驗
10	中斷實驗	21	PSP并行輸入輸出實驗
11	SPI三線串行通信實驗	22	比較匹配輸出實驗

·選配MSP430部分實驗

1	跑馬燈顯示實驗	11	定時器A比較功能實驗
2	內(nèi)核AD采樣實驗	12	定時器A定時實驗
3	D/A轉(zhuǎn)換實驗	13	PWM實驗
4	FLASH讀寫實驗	14	LCD1602液晶顯示實驗
5	內(nèi)部溫度傳感器實驗	15	LCD12864液晶顯示實驗
6	看門狗實驗	16	數(shù)字溫度傳感器測量顯示實驗
7	看門狗定時器實驗	17	內(nèi)部比較器實驗
8	DMA實驗	18	LED點陣顯示實驗
9	時基模塊應(yīng)用	19	端口中斷實驗
10	串口收發(fā)實驗

選配ARM:STM32F103VCT6實驗、實驗分為基礎(chǔ)入門級部份，中級應(yīng)用部份，高級應(yīng)用部份

1	流水燈實驗	2	RTX實驗
3	按鍵檢測實驗	4	觸摸屏實驗
5	外部事件中斷實驗	6	單總線溫度傳感器實驗
7	多個串口實驗	8	步進電機實驗
9	RTC實驗	10	蜂鳴器實驗
11	ADC實驗(內(nèi)部及外部擴展)	12	紅外接收
13	DAC實驗	14	uCOS操作系統(tǒng)實驗
15	看門狗實驗	16	VirtualCOMPort(USB虛擬串口)
17	SPI存器實驗	18	MP3音樂播放實驗
19	TFT液晶顯示文字，圖片實驗	20	基本輸入輸出實驗
21	16*16點陣顯示實驗	22	擴展并口實驗8255*
23	鍵盤LED顯示實驗	24	LCD12864顯示實驗
25	直流電機實驗	26	揚聲器發(fā)聲實驗

8086微機實驗：（一）標配軟件實驗：

1	二進制多位加法實驗	6	數(shù)碼顯示實驗
2	二進制轉(zhuǎn)換為BCD碼實驗	7	求最大數(shù)和最小數(shù)
3	BCD碼轉(zhuǎn)換為二進制碼	8	數(shù)據(jù)塊傳送實驗
4	十進制數(shù)的BCD碼相減運算	9	分支程序設(shè)計
5	內(nèi)存清零實驗

（二）標配硬件基礎(chǔ)實驗：

1	A/D轉(zhuǎn)換實驗	13	存貯器讀寫實驗
2	D/A轉(zhuǎn)換實驗（一）	14	電子琴實驗
3	D/A轉(zhuǎn)換實驗（二）	15	簡單I/O口擴展實驗
4	8255A并行口實驗（一）	16	8251可編程通訊接口和PC機通訊
5	8255A并行口實驗（二）	17	16*16 LED點陣顯示實驗
6	定時器/計數(shù)器實驗	18	128*64 LCD液晶顯示實驗
7	8259單級中斷控制器實驗	19	8237 DMA傳送實驗
8	串行口發(fā)送實驗（雙機通訊）	20	8250可編程異步通訊接口實驗
9	串行口接收實驗（雙機通訊）	21	8279 鍵盤顯示實驗
10	小直流電機調(diào)速實驗	22	溫度測量實驗
11	步進電機控制	23	壓力測量實驗
12	繼電器控制