单片机/ISP综合设计实验 概述由于计算机科学和电路集成技术的迅猛发展,电子系统日趋数字化、复杂化和大规模集成化,且电子系统设计原理和大型软件设计的原理极为接近。这些都要求电子类专业的教学重点应由传统的基础功能模块设计转向对大规模复杂系统的分析和管理,加强对学生系统概念的培养。电子信息系列实验装置便是为了满足这种需要而开始研发的。它包含有电子技术实验装置,计算机组成/网际服务实验装置,微机系统与接口实验装置及单片机/ISP综合设计实验装置。该系列实验装置提供了集演示、验证和综合设计的新一代教学平台,并按照教学大纲的要求配置了实验项目和实验内容,此外,用户还可根据自己的需要安排实验内容,发挥创造性才能。单片机技术是一门很实用的技术,单片机在工业控制中独占鳌头,故又称为微控制器。迄今为止,8位单片机仍占有单片机市场的60%以上份额,促进了8位单片机朝着高性能和多功能化方向发展。随着CPLD技术的不断发展,也越来越被广大设计人员重视、应用。单片机/ISP综合设计实验装置实质上是构建了一个以CPLD/FPGA和MCU为中心,能与微机子系统进行通信的综合设计实验平台,它采用的是CPLD/FPGA和MCU双系统核心架构,再与外围设备通过总线方式连接起来。可以完成有关单片机,微机接口,逻辑设计等众多实验,可作为“计算机结构与逻辑设计”,“单片机原理与应用”,“在系统编程技术”,“VHDL设计”,“微型计算机测控技术”和“电子系统综合设计”等课程的综合实验装置。该实验装置在教学实践中的应用,为提高学生的动手能力,加深学生对单片机、CPLD/FPGA技术的理解提供了良好的实验平台,为以后电子系统设计开发打下坚实的基础。除具有单片机,CPLD/FPGA双系统核心构架外,提供了极其丰富的功能单元电路,如A/D、D/A、RTC及通讯接口等,并可根据学生应用的需要方便地扩展其它电路,使其完全能够做出具有复杂性和创造性的综合性实验,另外配置的一些工具模块也能为学生做实验提供方便。1.2 实验装置的特点EEEC-030B型单片机/ISP综合设计实验装置的主要特点如下: CPLD/FPGA和MCU双系统架构该系统既能单独作为CPLD/FPGA实验系统或单片机实验系统使用,更能同时使用MCU和CPLD/FPGA系统以充分满足不同类型,不同规模系统设计的需要。适应了当今系统设计的潮流,使该系统功能更加完善。
上传时间: 2013-10-13
上传用户:363186
PIC16F877 单片机的键盘和LED 数码显示接口 1 PIC16F877单片机与键盘和LED数码显示的硬件接口电路单片机的许多应用都需要进行人机对话,最简单的人机对话需要LED 数码管显示数字和少量字符;键盘是解决计算机输入的简单手段;借此可以向计算机输入程序、置数、送操作命令、控制程序的执行等等,所以使用非常广泛。图1 键盘、LED数码显示与PIC16F877 单片机的接口电路本例中采用8 个按键组成的小键盘,4 只共阴极的LED 数码管,采用4 片74LS373 驱动数码管,采用的驱动方法是静态方式。使用1 片74LS245 作为键盘的接口;这些外围器件与PIC16F877 单片机的接口电路如图1 所示,这种连接方法与51 系列的单片机连接方法一样,其他的连接方法还有好几种,PIC16F877 单片机的键盘输入接法还有其他特殊而十分方便好用的方式。8 键键盘通过74LS245 与单片机相连,键盘按键状态的数据输入由RC3 输出脚控制;当RC3=“0”时,键盘状态从74LS245 的A 端输出到单片机的PORTB口,此时读PORTB口的数据即为键盘状态。为了及时地响应键盘操作,需要经常对键盘进行扫描;扫描的方式有许多种,我们将键盘的扫描程序安排在主程序的循环执行过程中的方式,并采用20ms延迟来消除按键的抖动问题,此外,为了实现每按键一次只响应一次的功能,在执行相应的按键程序之前,必须确保按键已经松开;在本例中这一措施有效的防止了数据抖动过快的问题。LED 数码显示有动态扫描和静态显示两种方式(图1 采取的方式为静态方式),在动态扫描方式中,各数码显示是轮流点亮的,即控制数码显示的位选信号和相应的要显示的数码的字形代码同时逐一送出,反复不已,由于视觉的暂留现象,却好象全都点亮着,这种电路的接法以后再介绍。在静态方式中,只要将数据送出锁存以后,各数码显示的数据不需要刷新,只要数据不需改变,就可以不去管他,所以称为静态显示。在图1 电路中,输出显示的操作简化为对74LS373 的并口操作而已。由于静态方式的工作原理比较简单,编程也比较直观简单,程序间的相互关联很少。因此编程容易,但要增加硬件,成本较高;与之相比,动态扫描的编程虽然要复杂一些,但因其所用硬件少,成本低。由数码转化为字形代码可采用软件译码、硬件译码等两种方式。软件译码是将各数码的字形代码构成一个表格存储于内存之中,在显示数码时,通过执行查表程序而得到相应的字形代码,再将之送入数码显示输出电路进行显示,本例即采用这种方式,这种方式的编程与单片机有关,在程序中给出了PIC16F877 的编程例程,对需要熟悉PIC16F877 单片机的人员有一定的参考价值。硬件译码则采用CD4511、74LS46、74LS47、74LS48、74LS49等BCD 码—7段锁存、译码、驱动芯片直接译出字形代码,点亮LED。74LS373 由LE 端对要显示的数据进行锁存控制,实现LED 的静态显示。采用了PIC16F877 的端口输出操作,模拟74LS373 的数据锁存时序,即由软件实现数据锁存,这种方法可以十分容易的改变时序和延迟长短,使高速设备可以与低速设备联系配合好,设计简单方便,不好的地方是编程较长和稍微复杂一点。这种编程方法在下面的程序中有很好的体现。
上传时间: 2013-10-29
上传用户:cuiyashuo
单片机原理及应用实验指导书 第一部分 系统介绍一、系统的特点EL 型微机教学实验系统旨在提高实验者的动手能力、分析解决问题的能力,系统具有以下特点:1、系统采用了模块化设计,实验系统功能齐全,涵盖了微处理器教学实验课程的大部分内容。2、系统采用了开放式的结构设计,通二组相对独立的总线最多可同时扩展二块应用实验板,用户可根据需要购置相应的实验板,降低了成本,提高了灵活性,便于升级换代。3、配有两块可编程器件EPM7064/ATF1502,一块被系统占用。另一块供用户实验用。两块器件皆可通过JTAG 接口在线编程。使用十分方便。4、系统配有LED 数码管显示和点阵式液晶显示模块,二者的接口都对用户开放,方便用户灵活使用。5、系统配有完善的输入键盘,方便用户灵活编程。6、灵活的电源接口:配有PC 机电源插座,可有PC 提供电源。另外还配有外接开关电源,提供所需的+5V、±12V,其输入为220V 的交流电。7、系统的联机运行模式:配有系统调试软件,系统调试软件分为DOC 版和WINDOWS 版两种,均为中文多窗口界面。调试程序时可以同时打开寄存器窗口、内存窗口、变量窗口、反汇编窗口、波形显示窗口等等,极大的方便了用户的程序调试。该软件集源程序编辑、编译、链接、调试于一体,每项功能均为中卫下拉菜单,简明易学。经常使用的功能均备有热键,这样可以提高程序的调试效率。调试软件不仅支持汇编语言,而且还支持C 语言编辑、编译调试。8、系统的单机运行模式:系统在没有与计算机连接的情况下,自动运行在单机模式,在此模式下,用户可通过键盘输入运行程序(机器码),和操作指令,同时将输入信息及操作的结果在LED 数码管上显示出来。9、系统的功能齐全,可扩展性(数据总线、地址总线、控制总线为用户开放)亦能轻松满足其课程设计、毕业设计使用等。二、系统概述1、微处理器: 8031,它的P1 口、T0、EX0、EX1、RXD、TXD、RD、WR 皆对用户开放,供用户使用。2、时钟频率:6.0MHz3、存储器:程序存储器与数据存储器统一编址,最多可达64K,板载ROM(监控程序27C256)16K,RAM(程序存储器6264)8K 供用户下载实验程序,可达到32K;RAM(数据存储器6264)8K 供用户程序使用,可扩展达32K。(RAM 程序存储器与数据存储器不可同时扩展至32K,具体与厂家联系)。(见图1-1:存储器组织图)。在程序存储器中:20000H----2FFFFH 为监控程序存储器区,用户不可使用,3000H----3FFFH 为用户数据存储区。4000H----7FFFH 为实验程序存储器区,供用户下载实验程序8000H----CF9FH,CFF0H------FFFFH 为用户CPLD 实验区段,用户可在此段空间编程。CFA0H----CFDFH 系统I/O 区,用户可用但不可更改。
上传时间: 2013-10-21
上传用户:kiklkook
单片机的选择和使用 目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴: 1.在智能仪器仪表上的应用 单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备(功率计,示波器,各种分析仪)。 2.在工业控制中的应用 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。 3.在家用电器中的应用 可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。 4.在计算机网络和通信领域中的应用 现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。 5.单片机在医用设备领域中的应用 单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 6.在各种大型电器中的模块化应用 某些专用单片机设计用于实现特定功能,从而在各种电路中进行模块化应用,而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机,看似简单的功能,微缩在纯电子芯片中(有别于磁带机的原理),就需要复杂的类似于计算机的原理。如:音乐信号以数字的形式存于存储器中(类似于ROM),由微控制器读出,转化为模拟音乐电信号(类似于声卡)。 在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。 7.单片机在汽车设备领域中的应用 单片机在汽车电子中的应用非常广泛,例如汽车中的发动机控制器,基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器,GPS导航系统,abs防抱死系统,制动系统等等。 此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
标签: 单片机
上传时间: 2013-11-25
上传用户:zjf3110
介绍了一种基于PIC 单片机的螺旋空压机控制器。控制器以PIC 单片机为核心,利用其自身集成的A/D 转换模块,结合外围的信号采集放大电路,继电器控制电路,键盘扫描和液晶显示电路,供电电路来完成。软件上介绍了信息模块的协调工作。实验证明,该控制器具有稳定性高,运行可靠,抗干扰性强等特点。
上传时间: 2013-11-16
上传用户:lhc9102
本文设计了一个用AT89S51 实现手动控制的上网计时系统,这套系统由单片机作为核心部件,只需在pc 机上网和断网时按下计时开关,计时器系统即开始自动计时,并可以累计本月上网总时长,还可以同时显示本次上网时长和累计上网时长。此外,本系统还可以设定上网报警时间,当超出设定值时,系统会发出报警提示。通过单片机的自动控制,解除了用户重复费时的手工劳动,而且本设计的计时系统成本低廉,运行稳定,有很大的实际应用价值。
上传时间: 2013-11-06
上传用户:66666
ADC 单片机的应用随着数字化时代的来临,使得现代家庭的生活愈来愈便利。以前的洗衣机,有好几个旋钮,使用者只能选择几项功能,转来转去,操作非常麻烦;自从加上了单片机之后,我们可以发现,洗衣机的功能变强了,但是操作变简单了,只要按几下按钮,就等着洗完衣服。除了洗衣机之外,家里的冰箱、电磁炉、电子锅、热水瓶等电器产品也都渐渐走向了数字化。数字化有以下优点:一是容易操作和控制,另一个是可以使用单片机来控制其功能,使其功能增强及使用方便。自然界的各种信号,如温度、湿度、压力、光、声音、气体都是模拟信号,要对自然界里的信号做处理,就需要一个传感器将自然界的各种信号,转换成电压或是电流信号,再将这些模拟信号,通过一个模拟-数字转换器(ADC),转成数字信号,由单片机来对数字信号做处理。要是将ADC 内建于单片机中,则使用上更加便利,也可大幅度降低成本。将模拟信号数字化有利于处理、运算及显示,尤其是我们日常生活中的各种家电产品如:冷气机、除湿机、电冰箱、洗衣机、微波炉、电磁炉等,不胜枚举。
上传时间: 2013-10-20
上传用户:debuchangshi
可编程控制器PLC以抗扰性强、可靠性高和编程灵活等特点在工业上得到广泛应用,为了优化PLC系统设计,介绍一种基于MCS.51单片机的PLC仿真器,并给出了硬、软件设计与实现方法。编程设计主要包括监控主程序、与主机通讯子程序及用户指令解释子程序等模块设计,该设计方案简洁,输入/输出接点可扩展,为PLC系统设计及实验教学提供了理论数据和途径。
上传时间: 2013-10-23
上传用户:chendawei
本文介绍一种基于AT89C51单片机的超声波测距系统,阐述了超声测距系统的构成、工作原理,给出了硬件电路框图和软件编程的设计方法。该系统具有硬件结构简单、工作可靠、测量误差小等特点。
上传时间: 2013-10-29
上传用户:m62383408
单片机的数学基础:本章基本要求:单片机是现代电子智能仪器仪表及嵌入式系统的主要组成部分,应用非常广泛,是现代工程技术人员必须掌握的知识之一。本章要求掌握数的进制及其相互转换、带符号数的表示方法、溢出的判别方法、ASCII 码和BCD 码等单片机的数学基础知识;掌握单片机的概念、特点、应用范围、发展历程等基础知识;了解常用单片机系列。为后续章节的学习打下基础。1.1 单片机的数学基础1.1.1 数的进位制及其相互转换(1) 数的几种常用进制数制是人们利用符号来计数的方法,数制有很多种,人们熟悉的是十进制。但由于数在机器中是以器件的物理状态来表示的,所以一个具有两种稳定状态且能相互转换的器件,就可以用来表示一位二进制数。二进制数的表示是最简单而且是最可靠的,另外二进制的运算规则也是最简单的。因此,迄今为止,所有计算机都是以二进制进行算术运算和逻辑运算的。但是在使用二进制编写程序时既繁锁又容易出错,所以人们在编写程序时又经常用到十进制、十六进制或八进制。下面分别予以介绍。任何一种数制都有两个要素,即基数和权。基数为数制中所使用的数码的个数。当基数为R 时,该数制可使用的数码为0~(R-1)。例如在二进制中基数为2,可使用0 和1 两个数码。在进行运算时按逢R 进一,借1当R的规则进行。权是数制中某一数位上单位数的大小,它是一个指数,底是基数R,幂是数码的位置号,数码的位置号从0 开始。将一个数中某一位的数码与该位的权相乘,即为该位数码的数值。
标签: 单片机
上传时间: 2013-11-16
上传用户:mahone