20201年7月30日

微機原理與單片機實(shí)驗箱,綜合單片機系統

A865微機原理與單片機實(shí)驗箱

　

一、概述

綜合單片機系統和80386/80486微機原理接口系統為一體化設計的實(shí)驗平臺，根據單片機和微機接口實(shí)驗教學(xué)的特點(diǎn)出發(fā)，全部系統和常用實(shí)驗模塊采用一體化設計方式，創(chuàng )新實(shí)驗模塊采用外部擴展方式。該實(shí)驗系統是目前最實(shí)用的一款單片機和微機接口綜合實(shí)驗教學(xué)平臺，適合各層次學(xué)生進(jìn)行單片機原理和應用方面的實(shí)驗教學(xué)（專(zhuān)利產(chǎn)品）。

二、詳細硬件技術(shù)指標

* 標準配置部分

1、單片機系統

1）將MCGS工業(yè)組態(tài)軟件應用于單片機控制系統中，直觀(guān)形象地展示實(shí)際自動(dòng)控制工業(yè)場(chǎng)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(guān)察時(shí)序波形。

3）32K單片機外部擴展RAM，8路譯碼輸出，留給學(xué)生自行設計連接。

4）單片機外部擴展總線(xiàn)包括8位數據總線(xiàn)、地址總線(xiàn)、讀寫(xiě)信號和時(shí)鐘等控制線(xiàn)全部由排針和自鎖緊插孔引出。

5）具備單片機在線(xiàn)下載、獨立運行功能，每套實(shí)驗箱配備一片此單片機芯片。

6）軟件采用keil C51聯(lián)機調試軟件，支持支持匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言源程序級調試。

7）根據用戶(hù)需要可以配置真正USB通信方式（非串轉USB)單片機仿真器。

2、微機系統

1) CPU基于386EX/486DX設計。

2) 系統主控芯片采用CPLD器件EPM7128S設計。

3) 系統監控采用256K Flash Memory W29C020設計。

4) 用戶(hù)程序和數據存儲器采用128K SRAM UT621024設計。

5) 兩種與PC系統通信方式：①用CH395設計的標準USB通信；②用CH395SL設計的以太網(wǎng)通信。

6) 設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(xiàn)插座提供32位數據總線(xiàn)、20位地址總線(xiàn)（可擴展為32位地址總線(xiàn)），數據總線(xiàn)支持8/16/32位存儲器與I/O操作。

3. 實(shí)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功能。

3.2 信號源：1）1組正負單次脈沖輸出；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(pán)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）直流電機及控制驅動(dòng)電路以及速度測量電路(光電傳感器：采用ST135，帶柵格盤(pán))

9）三相五線(xiàn)步進(jìn)電機20BY及驅動(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(mén)狗電路

15）脈沖調制輸出電路

3.4 接口控制電路、存儲器和通信實(shí)驗電路

1）8路8位并行模數轉換電路ADC0809

2）8位串行模數轉換電路TLC549

3）1路8位 數模轉換電路DAC0832路

4）10位串行數模轉換電路TLC5615

5）并行鍵盤(pán)顯示控制電路8279

6）串行鍵盤(pán)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(shí)/計數器接口電路

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數據傳送接口電路

13）RS232通信模塊，RS485通信模塊

14）數字溫度傳感器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(shí)時(shí)X-Y示波器：自動(dòng)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整，勿需硬件開(kāi)關(guān)切換

5）帶有幅頻/相頻特性專(zhuān)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）擴展全部系統總線(xiàn)和20線(xiàn)L_DV總線(xiàn)插座，用于接入外擴模塊，開(kāi)展創(chuàng )新實(shí)驗。

4、模塊間實(shí)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(guān)漂亮），一些總線(xiàn)信號采用排線(xiàn)連接，操作簡(jiǎn)便，實(shí)驗導線(xiàn)連接穩定可靠。

5、機箱：堅固型鋁合金框架，厚實(shí)的 ABS 塑料包角，參考外形尺寸 480×360×100mm。

*選配外部擴展的創(chuàng )新實(shí)驗模塊

1）RFID射頻卡（非接觸式 IC卡）讀寫(xiě)電路模塊。

2）41線(xiàn)LED音頻電平顯示實(shí)驗電路。

3）高精度數字標尺顯示實(shí)驗電路。

4）TFT液晶顯示模塊，多點(diǎn)觸摸電容屏模塊。

5）ISD1730語(yǔ)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

1、 微機系統與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。

3、 匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言支持符號化遠程調試，同時(shí)支持本機調試，即PC獨立調試方式。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)言支持多段調試；支持寄存器、變量顯示及修改；支持命令行窗口運行DEBUG32調試命令。

6、 匯編語(yǔ)言調試支持INT21H字符和字符串重定向顯示功能（2,9號）、支持INT21H的字符和字符串遠程鍵盤(pán)輸入功能（1,10號），支持D/A虛擬儀器顯示功能。

7、 匯編語(yǔ)言支持保護模式編程實(shí)驗，內容包括描述符、特權級變換、任務(wù)切換，8259A硬件中斷、異常處理、無(wú)分頁(yè)/分頁(yè)存儲管理等。

8、 單片機系統采用KEIL C51 軟件環(huán)境，支持匯編和C語(yǔ)言的編程、編譯、鏈接和源程序級調試和在線(xiàn)下載。

9、 STC系列單片機在線(xiàn)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(shí)驗項目

第一部分 單片機軟件編程基礎實(shí)驗

1、清零實(shí)驗

2、拆字實(shí)驗

3、拼字實(shí)驗

4、數據傳送實(shí)驗

5、數據排序實(shí)驗

6、無(wú)符號雙字節快速乘法編程實(shí)驗

第二部分 單片機硬件基礎應用實(shí)驗

1、單片機I/O口應用實(shí)驗_ P3.3口輸入 P1口輸出

2、單片機I/O口應用實(shí)驗_工業(yè)順序控制

3、并行I/O接口8255應用

4、簡(jiǎn)單I/O口擴展實(shí)驗

5、A/D 轉換實(shí)驗

6、D/A轉換實(shí)驗

7、鍵盤(pán)顯示控制器8279應用實(shí)驗

8、步進(jìn)電機控制實(shí)驗

9、小直流電機調速實(shí)驗

10、電子音響實(shí)驗

11、繼電器控制實(shí)驗

12、數據存貯器擴展實(shí)驗

13、單片機串行口應用實(shí)驗_雙機通信

14、單片機串行口應用實(shí)驗_與PC機通信

15、串行接口16C550應用實(shí)驗

16、串行A/D轉換器TLC549應用

17、串行D/A轉換器TLC5615應用

18、單片機雙機通信實(shí)驗_用RS485總線(xiàn)

19、USB接口應用實(shí)驗（需要選配模塊）

20、16X16 LED點(diǎn)陣顯示實(shí)驗

21、128×64 LCD液晶（T6963）顯示接口實(shí)驗

22、數字溫度傳感器DS18B20的原理與應用實(shí)驗

23、"看門(mén)狗"復位實(shí)驗

24、IC總線(xiàn)智能卡讀寫(xiě)實(shí)驗

25、串行E?PROM的讀寫(xiě)實(shí)驗

26、串行鍵盤(pán)顯示接口ZLG7290應用實(shí)驗

27、PCF8563串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘應用實(shí)驗

28、工業(yè)組態(tài)軟件編程實(shí)驗

29、MCGS工業(yè)組態(tài)軟件在單片機控制中的應用實(shí)驗      

1）步進(jìn)電機控制實(shí)驗_總線(xiàn)控制

2）直流電機控制實(shí)驗_總線(xiàn)控制

3）工業(yè)順序控制實(shí)驗_位控制

4）數據采集實(shí)驗_總線(xiàn)控制

5）數據采集實(shí)驗_總線(xiàn)控制

6）數字電壓表實(shí)驗

7）液體混合控制實(shí)驗

8）交通燈控制實(shí)驗

30、工業(yè)組態(tài)軟件和微控制器的接口編程實(shí)驗

第三部分 微機系統部分

1、ADC0809A/D轉換實(shí)驗

2、DAC0832D/A轉換實(shí)驗

3、8255A并行I/O口實(shí)驗

4、8253A/8254A定時(shí)/計數器實(shí)驗

5、8259A單級中斷控制實(shí)驗

6、8251A串行通信實(shí)驗               

7、8237A DMA控制數據傳送實(shí)驗

8、直流電機轉速測量與控制實(shí)驗

9、步進(jìn)電機控制實(shí)驗

10、繼電器控制實(shí)驗

11、8/16/32位數據存貯器擴展實(shí)驗

12、8/16/32位I/O口輸入和輸出實(shí)驗

13、16×16點(diǎn)陣字符顯示實(shí)驗

14、128×64LCD液晶圖形顯示實(shí)驗

16、數碼管顯示實(shí)驗

17、矩陣鍵盤(pán)控制實(shí)驗

18、電子琴設計實(shí)驗

19、中斷控制器（486EX）實(shí)驗

第四部分 軟件實(shí)驗項目

1、顯示程序實(shí)驗

2、數據傳送實(shí)驗

3、數碼轉換類(lèi)程序實(shí)驗

4、運算類(lèi)程序實(shí)驗

5、分支程序設計實(shí)驗

6、循環(huán)程序設計實(shí)驗

7、子程序設計實(shí)驗

8、綜合程序設計實(shí)驗

第五部分 微機保護模式下的實(shí)驗項目

1、分頁(yè)存儲管理實(shí)驗

2、全局描述符表實(shí)驗

3、任務(wù)切換CALL實(shí)驗

4、任務(wù)切換JMP實(shí)驗

5、實(shí)模式保護模式轉換實(shí)驗

6、無(wú)分頁(yè)存儲管理實(shí)驗

7、8259中斷實(shí)驗實(shí)驗

第六部分 創(chuàng )新擴展實(shí)驗

1、RFID射頻卡（非接觸式 IC卡）讀寫(xiě)電路實(shí)驗。

2、41線(xiàn)LED音頻電平顯示實(shí)驗。

3、高精度數字標尺顯示實(shí)驗。

4、TFT液晶顯示實(shí)驗。

5、ISD1730語(yǔ)音錄放電路實(shí)驗。

6、傳感器應用實(shí)驗，含光敏、熱敏、氣敏、溫濕度、超聲測距、人體紅外等。

五、實(shí)驗系統配置表

序號	名稱(chēng)	說(shuō)明	數量
1	單片機、微機原理接口綜合實(shí)驗系統	含詳細技術(shù)指標里的除選配以外的全部硬件（核心板標配二種）	1臺
2	2號實(shí)驗導線(xiàn)	40cm	15根
	8芯壓線(xiàn)	40cm	6根
3	串口通信線(xiàn)（2、3交叉）	1.5m(用戶(hù)通信線(xiàn)或示波器通信線(xiàn)）	1根
4	方口USB通信線(xiàn)	1.5m	1根
5	網(wǎng)線(xiàn)	1.5M(選配）	1根
6	交流電源線(xiàn)	1.5m	1根
7	跳線(xiàn)片		5只
8	實(shí)驗指導書(shū)	單片機實(shí)驗指導和微機原理接口實(shí)驗指導書(shū)	1套
9	軟件光盤(pán)	調試軟件、實(shí)驗例程和說(shuō)明書(shū)電子檔	1套
以下是選配模塊
10	16X16點(diǎn)陣顯示電路		1塊
11	41線(xiàn)LED音頻電平顯示實(shí)驗電路		1塊
12	高精度數字標尺顯示實(shí)驗電路
13	USB總線(xiàn)通信實(shí)驗電路		1塊
14	32位SRAM讀寫(xiě)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(shí)驗箱需配套儀器儀表：電腦、萬(wàn)用表和示波器（可以選配，實(shí)驗箱上自帶建議示波器）。