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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）。
