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A865微機原理與單片機實驗箱
一、概述
綜合單片機系統(tǒng)和80386/80486微機原理接口系統(tǒng)為一體化設(shè)計的實驗平臺，根據(jù)單片機和微機接口實驗教學(xué)的特點出發(fā)，全部系統(tǒng)和常用實驗?zāi)K采用一體化設(shè)計方式，創(chuàng)新實驗?zāi)K采用外部擴展方式。該實驗系統(tǒng)是目前最實用的一款單片機和微機接口綜合實驗教學(xué)平臺，適合各層次學(xué)生進行單片機原理和應(yīng)用方面的實驗教學(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、單片機系統(tǒng)
1）將MCGS工業(yè)組態(tài)軟件應(yīng)用于單片機控制系統(tǒng)中，直觀形象地展示實際自動控制工業(yè)場景。
2）單片機本身的全部輸入和輸出端口由排針和自鎖緊插孔引出，以便觀察時序波形。
3）32K單片機外部擴展RAM，8路譯碼輸出，留給學(xué)生自行設(shè)計連接。
4）單片機外部擴展總線包括8位數(shù)據(jù)總線、地址總線、讀寫信號和時鐘等控制線全部由排針和自鎖緊插孔引出。
5）具備單片機在線下載、獨立運行功能，每套實驗箱配備一片此單片機芯片。
6）軟件采用keil C51聯(lián)機調(diào)試軟件，支持支持匯編語言和C語言源程序級調(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)單片機仿真器。
2、微機系統(tǒng)
1) CPU基于386EX/486DX設(shè)計。
2) 系統(tǒng)主控芯片采用CPLD器件EPM7128S設(shè)計。
3) 系統(tǒng)監(jiān)控采用256K Flash Memory W29C020設(shè)計。
4) 用戶程序和數(shù)據(jù)存儲器采用128K SRAM UT621024設(shè)計。
5) 兩種與PC系統(tǒng)通信方式：①用CH395設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)USB通信；②用CH395SL設(shè)計的以太網(wǎng)通信。
6) 設(shè)計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（可擴展為32位地址總線），數(shù)據(jù)總線支持8/16/32位存儲器與I/O操作。
3. 實驗電路主板組成
3.1電源：提供±5V，±12V工作電源。每路均有短路保護自恢復(fù)功能。
3.2 信號源：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）直流電機及控制驅(qū)動電路以及速度測量電路(光電傳感器：采用ST135，帶柵格盤)
9）三相五線步進電機20BY及驅(qū)動電路UN2003
10）LCD12864中文液晶（兼容LCD1602字符型）顯示電路
11）16×16雙色點陣顯示及其驅(qū)動電路
12）32位開關(guān)量輸入和輸出電路模塊（選配）
13）PCF8563事實時鐘電路
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、存儲器和通信實驗電路
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接口擴展電路8255
8）8位I/O口輸入/輸出接口擴展74LS244/74LS273
9）8254/8253定時/計數(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測量電路模塊
15）EEPROM 16位1K存儲器電路93C46模塊
16）I2C存儲器電路
17）32位SRAM，由4片8位存儲器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虛擬示波器，可切換為單通道提高采樣率
2）帶有實時X-Y示波器：自動同步顯示功能
3）存儲功能：存儲/栽入/分析歷史波型
4）輸入模擬電壓信號幅值由軟件調(diào)整，勿需硬件開關(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，圖片文件，方便插入在教學(xué)課件中。
3.6擴展接口
1）擴展全部系統(tǒng)總線和20線L_DV總線插座，用于接入外擴模塊，開展創(chuàng)新實驗。
4、模塊間實驗的連接：控制信號和部分接口信號的引出采用自鎖緊式涂金插孔（永不氧化，美觀漂亮），一些總線信號采用排線連接，操作簡便，實驗導(dǎo)線連接穩(wěn)定可靠。
5、機箱：堅固型鋁合金框架，厚實的 ABS 塑料包角，參考外形尺寸 480×360×100mm。
*選配外部擴展的創(chuàng)新實驗?zāi)K
1）RFID射頻卡（非接觸式 IC卡）讀寫電路模塊。
2）41線LED音頻電平顯示實驗電路。
3）高精度數(shù)字標(biāo)尺顯示實驗電路。
4）TFT液晶顯示模塊，多點觸摸電容屏模塊。
5）ISD1730語音錄放電路。
6) 傳感器模塊，含光敏、熱敏、氣敏、溫濕度、超聲測距、人體紅外等
三、軟件技術(shù)指標(biāo)
1、 微機系統(tǒng)與PC通信可選USB和以太網(wǎng)絡(luò)兩種方式。
2、 PC端集成開發(fā)環(huán)境軟件基于.NET開發(fā)，支持Windows XP/7/10的32位和64位系統(tǒng)。
3、 匯編語言和C語言支持符號化遠(yuǎn)程調(diào)試，同時支持本機調(diào)試，即PC獨立調(diào)試方式。4、 匯編語言和C語言均采用工程文件組織管理。
5、 匯編語言支持多段調(diào)試；支持寄存器、變量顯示及修改；支持命令行窗口運行DEBUG32調(diào)試命令。
6、 匯編語言調(diào)試支持INT21H字符和字符串重定向顯示功能（2,9號）、支持INT21H的字符和字符串遠(yuǎn)程鍵盤輸入功能（1,10號），支持D/A虛擬儀器顯示功能。
7、 匯編語言支持保護模式編程實驗，內(nèi)容包括描述符、特權(quán)級變換、任務(wù)切換，8259A硬件中斷、異常處理、無分頁/分頁存儲管理等。
8、 單片機系統(tǒng)采用KEIL C51 軟件環(huán)境，支持匯編和C語言的編程、編譯、鏈接和源程序級調(diào)試和在線下載。
9、 STC系列單片機在線下載軟件STC_ISP_V479。
10、MGCS工業(yè)組態(tài)軟件
11、MGCS工業(yè)組態(tài)軟件與單片機接口例程
四、實驗項目
第一部分 單片機軟件編程基礎(chǔ)實驗
1、清零實驗
2、拆字實驗
3、拼字實驗
4、數(shù)據(jù)傳送實驗
5、數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?/span>
6、無符號雙字節(jié)快速乘法編程實驗
第二部分 單片機硬件基礎(chǔ)應(yīng)用實驗
1、單片機I/O口應(yīng)用實驗_ P3.3口輸入 P1口輸出
2、單片機I/O口應(yīng)用實驗_工業(yè)順序控制
3、并行I/O接口8255應(yīng)用
4、簡單I/O口擴展實驗
5、A/D 轉(zhuǎn)換實驗
6、D/A轉(zhuǎn)換實驗
7、鍵盤顯示控制器8279應(yīng)用實驗
8、步進電機控制實驗
9、小直流電機調(diào)速實驗
10、電子音響實驗
11、繼電器控制實驗
12、數(shù)據(jù)存貯器擴展實驗
13、單片機串行口應(yīng)用實驗_雙機通信
14、單片機串行口應(yīng)用實驗_與PC機通信
15、串行接口16C550應(yīng)用實驗
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、單片機雙機通信實驗_用RS485總線
19、USB接口應(yīng)用實驗（需要選配模塊）
20、16X16 LED點陣顯示實驗
21、128×64 LCD液晶（T6963）顯示接口實驗
22、數(shù)字溫度傳感器DS18B20的原理與應(yīng)用實驗
23、"看門狗"復(fù)位實驗
24、IC總線智能卡讀寫實驗
25、串行E?PROM的讀寫實驗
26、串行鍵盤顯示接口ZLG7290應(yīng)用實驗
27、PCF8563串行實時時鐘應(yīng)用實驗
28、工業(yè)組態(tài)軟件編程實驗
29、MCGS工業(yè)組態(tài)軟件在單片機控制中的應(yīng)用實驗
1）步進電機控制實驗_總線控制
2）直流電機控制實驗_總線控制
3）工業(yè)順序控制實驗_位控制
4）數(shù)據(jù)采集實驗_總線控制
5）數(shù)據(jù)采集實驗_總線控制
6）數(shù)字電壓表實驗
7）液體混合控制實驗
8）交通燈控制實驗
30、工業(yè)組態(tài)軟件和微控制器的接口編程實驗
第三部分 微機系統(tǒng)部分
1、ADC0809A/D轉(zhuǎn)換實驗
2、DAC0832D/A轉(zhuǎn)換實驗
3、8255A并行I/O口實驗
4、8253A/8254A定時/計數(shù)器實驗
5、8259A單級中斷控制實驗
6、8251A串行通信實驗
7、8237A DMA控制數(shù)據(jù)傳送實驗
8、直流電機轉(zhuǎn)速測量與控制實驗
9、步進電機控制實驗
10、繼電器控制實驗
11、8/16/32位數(shù)據(jù)存貯器擴展實驗
12、8/16/32位I/O口輸入和輸出實驗
13、16×16點陣字符顯示實驗
14、128×64LCD液晶圖形顯示實驗
16、數(shù)碼管顯示實驗
17、矩陣鍵盤控制實驗
18、電子琴設(shè)計實驗
19、中斷控制器（486EX）實驗
第四部分 軟件實驗項目
1、顯示程序?qū)嶒?/span>
2、數(shù)據(jù)傳送實驗
3、數(shù)碼轉(zhuǎn)換類程序?qū)嶒?/span>
4、運算類程序?qū)嶒?/span>
5、分支程序設(shè)計實驗
6、循環(huán)程序設(shè)計實驗
7、子程序設(shè)計實驗
8、綜合程序設(shè)計實驗
第五部分 微機保護模式下的實驗項目
1、分頁存儲管理實驗
2、全局描述符表實驗
3、任務(wù)切換CALL實驗
4、任務(wù)切換JMP實驗
5、實模式保護模式轉(zhuǎn)換實驗
6、無分頁存儲管理實驗
7、8259中斷實驗實驗
第六部分 創(chuàng)新擴展實驗
1、RFID射頻卡（非接觸式 IC卡）讀寫電路實驗。
2、41線LED音頻電平顯示實驗。
3、高精度數(shù)字標(biāo)尺顯示實驗。
4、TFT液晶顯示實驗。
5、ISD1730語音錄放電路實驗。
6、傳感器應(yīng)用實驗，含光敏、熱敏、氣敏、溫濕度、超聲測距、人體紅外等。
五、實驗系統(tǒng)配置表
|
序號 |
名稱 |
說明 |
數(shù)量 |
|
1 |
單片機、微機原理接口綜合實驗系統(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 |
|
2 |
2號實驗導(dǎo)線 |
40cm |
15根 |
|
|
8芯壓線 |
40cm |
6根 |
|
3 |
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 |
|
4 |
方口USB通信線 |
1.5m |
1根 |
|
5 |
網(wǎng)線 |
1.5M(選配） |
1根 |
|
6 |
交流電源線 |
1.5m |
1根 |
|
7 |
跳線片 |
|
5只 |
|
8 |
實驗指導(dǎo)書 |
單片機實驗指導(dǎo)和微機原理接口實驗指導(dǎo)書 |
1套 |
|
9 |
軟件光盤 |
調(diào)試軟件、實驗例程和說明書電子檔 |
1套 |
|
以下是選配模塊 |
|||
|
10 |
16X16點陣顯示電路 |
|
1塊 |
|
11 |
41線LED音頻電平顯示實驗電路 |
|
1塊 |
|
12 |
高精度數(shù)字標(biāo)尺顯示實驗電路 |
|
|
|
13 |
USB總線通信實驗電路 |
|
1塊 |
|
14 |
32位SRAM讀寫模塊 |
|
1塊 |
|
15 |
32位IO口擴展模塊 |
|
1塊 |
|
16 |
雙通道虛擬示波器模塊 |
|
1塊 |
附：使用本實驗箱需配套儀器儀表：電腦、萬用表和示波器（可以選配，實驗箱上自帶建議示波器）。
