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單片機(jī)嵌入式C8051FARMCPLD/FPGA綜合實驗開發(fā)系統(tǒng)
隨著微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，微處理器技術(shù)和嵌入式電子產(chǎn)品在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。針對各高等院校須同時開設(shè)“單片機(jī)”、“嵌入式系統(tǒng)”、“EDA”教學(xué)的需求和建議，公司研發(fā)了“單片機(jī)·嵌入式C8051F·ARM·CPLD/FPGA綜合實驗開發(fā)系統(tǒng)”。它集MCS-51單片機(jī)、嵌入式C8051F單片機(jī)、嵌入式ARM、 CPLD/FPGA及綜合等技術(shù)于一體，提供了優(yōu)化的軟件和硬件集成資源，適合“單片機(jī)原理及接口技術(shù)”、“單片機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)”、“EDA原理及其應(yīng)用技術(shù)”、“32位嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用”實驗教學(xué)的要求，提供了豐富的硬件接口電路和功能模塊，并提供各種接口電路的應(yīng)用范例和測試程序以及詳細(xì)的應(yīng)用說明，幫助用戶快速地掌握這些接口的應(yīng)用方法，是各高等院校開展單片機(jī)/嵌入式系統(tǒng)/CPLD/FPGA教學(xué)、課程設(shè)計、電子設(shè)計競賽及科研開發(fā)的理想設(shè)備。
一、系統(tǒng)特點
1、MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)
提供豐富的接口電路和功能模塊，涵蓋了MCU的各個應(yīng)用領(lǐng)域，并能夠提供用戶領(lǐng)先的應(yīng)用和設(shè)計的方法。單片機(jī)接口引腳用螺長針、雙排“D”型插座及螺絲孔引出，接線方便可靠、功能擴(kuò)展方便，可以任意的連接自己的實際應(yīng)用系統(tǒng)。配有專業(yè)仿真器，使用功能強(qiáng)大的Keil uVision2 集成調(diào)試軟件，具有編輯、編譯、下載、單步、跟蹤、斷點、運行等多種功能，可使用匯編和C語言進(jìn)行編程。
2、Silabs C8051F單片機(jī)系統(tǒng)
C8051F系列單片機(jī)為Silabs公司的高速、高性能混合信號處理器，核心模塊選用C8051F020芯片，此芯片為C8051F系列單片機(jī)中功能*為齊全的一款。配有專業(yè)仿真適配器，配套功能強(qiáng)大的集成調(diào)試軟件，具有編輯、編譯、下載、單步、跟蹤、斷點、運行等多種功能。
3、CPLD/FPGA系統(tǒng)
配有Altera公司低電壓系列的*新器件CPLD EPM3256，含有256個宏單元，配套專用下載軟件和下載器，可使用原理圖輸入及AHDL、VHDL、Verilog-HDL等硬件描述語言。
4、ARM9微處理器系統(tǒng)
采用三星的S3C2410 ARM9內(nèi)核芯片，配套“THUFZ-1型ARM實時在線仿真器”，ARM通過JTAG邊界掃描口來與仿真器連接，不占用任何目標(biāo)存儲器和目標(biāo)端口。仿真器支持程序運行、停止、單步、設(shè)置斷點；支持讀寫寄存器、存儲器和系統(tǒng)端口；支持復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)并將代碼下載到目標(biāo)ARM板。
二、技術(shù)性能
1、輸入電源：單相三線220V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3、容 量：＜350VA
4、外形尺寸：490mm×380mm×140mm
三、系統(tǒng)組成
實驗系統(tǒng)為鋁合金箱式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)由實驗箱主板80C51核心板、從C8051F核心板、CPLD/FPGA核心板組成。
具體配置如下表：
1. I/O口輸入/輸出實驗
2. 擴(kuò)展存儲器讀寫實驗
3. 定時/計數(shù)器實驗
4. 外部中斷實驗
5. 8 位數(shù)碼管動態(tài)顯示實驗
6. 陣列式鍵盤實驗
7. 8279控制鍵盤與顯示實驗
8. 音頻驅(qū)動實驗
9. LED點陣顯示實驗
10. 液晶顯示實驗
11. 交通燈控制實驗
12. FlashMemory讀寫實驗
13. 串行EEPROM讀寫實驗
14. 并行A/D轉(zhuǎn)換實驗
15. 并行D/A轉(zhuǎn)換實驗
16. 串行A/D轉(zhuǎn)換實驗
17. 串行D/A轉(zhuǎn)換實驗
18. 語音芯片控制實驗
19. 實時時鐘芯片控制實驗
20. 直流電機(jī)測速與控制實驗(實物)
21. 步進(jìn)電機(jī)控制實驗(實物)
22. 溫度傳感器與溫度控制實驗(實物)
23. 單片機(jī)串行口與PC機(jī)通信實驗
24. 雙機(jī)485通信實驗
25. 單片機(jī)與PC機(jī)USB通信實驗
(二)C8051F嵌入式單片機(jī)實驗
1. I/O口輸入/輸出實驗
2. 擴(kuò)展存儲器讀寫實驗
3. SRAM外部數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展實驗
4. SPI串行Flash存儲器數(shù)據(jù)讀寫實驗
5. FlashMemory讀寫實驗
6. 串行EEPROM讀寫實驗
7. 定時/計數(shù)器實驗
8. 外部中斷實驗
9. 8位數(shù)碼管動態(tài)顯示實驗
10. 陣列式鍵盤實驗
11. 8279控制鍵盤與顯示實驗
12. 音頻驅(qū)動實驗
13. LED點陣顯示實驗
14. 液晶顯示實驗
15. 交通燈控制實驗
16. 并行A/D轉(zhuǎn)換實驗
17. 并行D/A轉(zhuǎn)換實驗
18. 片內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換實驗
19. 片內(nèi)D/A轉(zhuǎn)換實驗
20. 語音芯片控制實驗
21. 實時時鐘芯片控制實驗
22. 直流電機(jī)測速與控制實驗(實物)
23. 步進(jìn)電機(jī)控制實驗(實物)
24. 溫度傳感器與溫度控制實驗(實物)
25. 單片機(jī)串行口與PC機(jī)通信實驗
26. 雙機(jī)485通信實驗
27. 單片機(jī)與PC機(jī)USB通信實驗
28. 單片機(jī)讀U盤實驗（U盤用戶自配）
29. 以太網(wǎng)測控實驗
30. µC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)移植實驗
(三)CPLD實驗
1. 簡單邏輯電路設(shè)計與仿真
2. 譯碼與寄存器電路設(shè)計與仿真
3. 全加器設(shè)計、仿真與下載
4. 分頻電路與12歸1電路設(shè)計
5. 利用硬件描述語言進(jìn)行數(shù)字鐘設(shè)計
6. 動態(tài)掃描顯示電路設(shè)計
7. 復(fù)雜數(shù)字鐘設(shè)計與掃描顯示
8. BCD碼轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
9. 數(shù)據(jù)采集與顯示電路設(shè)計
10. 串行A/D轉(zhuǎn)換實驗
11. 串行D/A轉(zhuǎn)換實驗
12. 4×4陣列式鍵盤掃描顯示設(shè)計
(四)ARM9嵌入式微處理器實驗
1. AD接口
2. DA接口
3. 鍵盤/LED接口
4. 直流電機(jī)控制
5. 步進(jìn)電機(jī)控制
6. IRDA紅外接口
7. 嵌入式Linux的開發(fā)
8. 串行接口程序設(shè)計
9. 內(nèi)核模塊的驅(qū)動設(shè)計
10. LCD驅(qū)動
11. 觸摸屏驅(qū)動
12. SD卡讀寫
13. IIS音頻驅(qū)動
14. USB驅(qū)動
15. BootLoader 編譯及燒錄
16. Linux內(nèi)核的移植與編譯
17. WinCE系統(tǒng)開發(fā)
關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床 實訓(xùn)設(shè)備 實訓(xùn)裝置 教學(xué)儀器 實驗設(shè)備 教學(xué)設(shè)備 實訓(xùn)臺 考核裝置 實訓(xùn)系統(tǒng) 實驗裝置 數(shù)控技術(shù) 實訓(xùn)考核 技能實訓(xùn) 數(shù)控系統(tǒng) 電氣控制 實訓(xùn)鑒定 數(shù)控軟件 實驗系統(tǒng) 數(shù)控實訓(xùn) 電氣技術(shù) 數(shù)控銑床 高教設(shè)備 職教設(shè)備 實訓(xùn)車床 PLC控制 PLC技術(shù) PLC實驗 變頻調(diào)速 PLC實訓(xùn) 單片機(jī)
1、MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)
提供豐富的接口電路和功能模塊，涵蓋了MCU的各個應(yīng)用領(lǐng)域，并能夠提供用戶領(lǐng)先的應(yīng)用和設(shè)計的方法。單片機(jī)接口引腳用螺長針、雙排“D”型插座及螺絲孔引出，接線方便可靠、功能擴(kuò)展方便，可以任意的連接自己的實際應(yīng)用系統(tǒng)。配有專業(yè)仿真器，使用功能強(qiáng)大的Keil uVision2 集成調(diào)試軟件，具有編輯、編譯、下載、單步、跟蹤、斷點、運行等多種功能，可使用匯編和C語言進(jìn)行編程。
2、Silabs C8051F單片機(jī)系統(tǒng)
C8051F系列單片機(jī)為Silabs公司的高速、高性能混合信號處理器，核心模塊選用C8051F020芯片，此芯片為C8051F系列單片機(jī)中功能*為齊全的一款。配有專業(yè)仿真適配器，配套功能強(qiáng)大的集成調(diào)試軟件，具有編輯、編譯、下載、單步、跟蹤、斷點、運行等多種功能。
3、CPLD/FPGA系統(tǒng)
配有Altera公司低電壓系列的*新器件CPLD EPM3256，含有256個宏單元，配套專用下載軟件和下載器，可使用原理圖輸入及AHDL、VHDL、Verilog-HDL等硬件描述語言。
4、ARM9微處理器系統(tǒng)
采用三星的S3C2410 ARM9內(nèi)核芯片，配套“THUFZ-1型ARM實時在線仿真器”，ARM通過JTAG邊界掃描口來與仿真器連接，不占用任何目標(biāo)存儲器和目標(biāo)端口。仿真器支持程序運行、停止、單步、設(shè)置斷點；支持讀寫寄存器、存儲器和系統(tǒng)端口；支持復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)并將代碼下載到目標(biāo)ARM板。
二、技術(shù)性能
1、輸入電源：單相三線220V±10% 50Hz
2、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度＜85%(25℃) 海拔＜4000m
3、容 量：＜350VA
4、外形尺寸：490mm×380mm×140mm
三、系統(tǒng)組成
實驗系統(tǒng)為鋁合金箱式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)由實驗箱主板80C51核心板、從C8051F核心板、CPLD/FPGA核心板組成。
具體配置如下表：
| 直流穩(wěn)壓電源 | +5V（5A）、+12V、-12V各一組 | ||
| 輸入接口 | 單脈沖發(fā)生 | 接口芯片 | 實時時鐘 |
| 多圈電位器分壓（0-5V） | 語音芯片（含麥克風(fēng)，有錄放功能） | ||
| 八位邏輯電平輸出（開關(guān)） | 存儲器接口芯片 | 串行EEPROM（24C02）接口 | |
| 7279與陣列式鍵盤 | SRAM62256 | ||
| 輸出接口 | 八位邏輯電平顯示（LED） | Flash Memory29C10 | |
| 雙色發(fā)光二極管顯示（4只） | 低電壓128K×8Bit SRAM | ||
| 8 位數(shù)碼管動態(tài)顯示 | 低電壓4MBit Flash（SPI接口） | ||
| 8×16雙色LED點陣顯示 | 控制對象 | 直流電機(jī)及驅(qū)動（實物、閉環(huán)控制） | |
| 128×64點陣圖文液晶顯示 | 步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動（實物） | ||
| 蜂鳴器（加驅(qū)動） | DS18B20溫度傳感器（帶加熱器） | ||
| 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 | 并行A/D轉(zhuǎn)換（ADC0809）接口 | 通信接口 | RS-232通信接口 |
| 并行D/A轉(zhuǎn)換（DAC0832）接口 | RS-485通信接口 | ||
| 串行A/D轉(zhuǎn)換（TLC549）接口 | USB主模式通信接口 | ||
| 串行D/A轉(zhuǎn)換（LTC1446）接口 | USB 從模式通信接口 | ||
| ARM9專用模塊 | 雙聲道音頻輸出 | 以太網(wǎng)通信接口 | |
| 觸摸屏（與液晶屏配套） | ARM9專用模塊 | USB從接口 | |
| SD卡接口（配有SD卡） | 音頻輸入、麥克風(fēng)接口 | ||
| PS/2，VGA接口板 | 以太網(wǎng)接口 | ||
| USB主接口 | 3.5英寸TFT真彩液晶（320×240） | ||
四、實驗項目
(一)MCS-51單片機(jī)實驗1. I/O口輸入/輸出實驗
2. 擴(kuò)展存儲器讀寫實驗
3. 定時/計數(shù)器實驗
4. 外部中斷實驗
5. 8 位數(shù)碼管動態(tài)顯示實驗
6. 陣列式鍵盤實驗
7. 8279控制鍵盤與顯示實驗
8. 音頻驅(qū)動實驗
9. LED點陣顯示實驗
10. 液晶顯示實驗
11. 交通燈控制實驗
12. FlashMemory讀寫實驗
13. 串行EEPROM讀寫實驗
14. 并行A/D轉(zhuǎn)換實驗
15. 并行D/A轉(zhuǎn)換實驗
16. 串行A/D轉(zhuǎn)換實驗
17. 串行D/A轉(zhuǎn)換實驗
18. 語音芯片控制實驗
19. 實時時鐘芯片控制實驗
20. 直流電機(jī)測速與控制實驗(實物)
21. 步進(jìn)電機(jī)控制實驗(實物)
22. 溫度傳感器與溫度控制實驗(實物)
23. 單片機(jī)串行口與PC機(jī)通信實驗
24. 雙機(jī)485通信實驗
25. 單片機(jī)與PC機(jī)USB通信實驗
(二)C8051F嵌入式單片機(jī)實驗
1. I/O口輸入/輸出實驗
2. 擴(kuò)展存儲器讀寫實驗
3. SRAM外部數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展實驗
4. SPI串行Flash存儲器數(shù)據(jù)讀寫實驗
5. FlashMemory讀寫實驗
6. 串行EEPROM讀寫實驗
7. 定時/計數(shù)器實驗
8. 外部中斷實驗
9. 8位數(shù)碼管動態(tài)顯示實驗
10. 陣列式鍵盤實驗
11. 8279控制鍵盤與顯示實驗
12. 音頻驅(qū)動實驗
13. LED點陣顯示實驗
14. 液晶顯示實驗
15. 交通燈控制實驗
16. 并行A/D轉(zhuǎn)換實驗
17. 并行D/A轉(zhuǎn)換實驗
18. 片內(nèi)A/D轉(zhuǎn)換實驗
19. 片內(nèi)D/A轉(zhuǎn)換實驗
20. 語音芯片控制實驗
21. 實時時鐘芯片控制實驗
22. 直流電機(jī)測速與控制實驗(實物)
23. 步進(jìn)電機(jī)控制實驗(實物)
24. 溫度傳感器與溫度控制實驗(實物)
25. 單片機(jī)串行口與PC機(jī)通信實驗
26. 雙機(jī)485通信實驗
27. 單片機(jī)與PC機(jī)USB通信實驗
28. 單片機(jī)讀U盤實驗（U盤用戶自配）
29. 以太網(wǎng)測控實驗
30. µC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)移植實驗
(三)CPLD實驗
1. 簡單邏輯電路設(shè)計與仿真
2. 譯碼與寄存器電路設(shè)計與仿真
3. 全加器設(shè)計、仿真與下載
4. 分頻電路與12歸1電路設(shè)計
5. 利用硬件描述語言進(jìn)行數(shù)字鐘設(shè)計
6. 動態(tài)掃描顯示電路設(shè)計
7. 復(fù)雜數(shù)字鐘設(shè)計與掃描顯示
8. BCD碼轉(zhuǎn)換電路設(shè)計
9. 數(shù)據(jù)采集與顯示電路設(shè)計
10. 串行A/D轉(zhuǎn)換實驗
11. 串行D/A轉(zhuǎn)換實驗
12. 4×4陣列式鍵盤掃描顯示設(shè)計
(四)ARM9嵌入式微處理器實驗
1. AD接口
2. DA接口
3. 鍵盤/LED接口
4. 直流電機(jī)控制
5. 步進(jìn)電機(jī)控制
6. IRDA紅外接口
7. 嵌入式Linux的開發(fā)
8. 串行接口程序設(shè)計
9. 內(nèi)核模塊的驅(qū)動設(shè)計
10. LCD驅(qū)動
11. 觸摸屏驅(qū)動
12. SD卡讀寫
13. IIS音頻驅(qū)動
14. USB驅(qū)動
15. BootLoader 編譯及燒錄
16. Linux內(nèi)核的移植與編譯
17. WinCE系統(tǒng)開發(fā)