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單片機嵌入式C8051FARMCPLD/FPGA綜合實驗開發系統
隨著微電子技術和計算機技術的發展，微處理器技術和嵌入式電子產品在各行各業得到了廣泛的應用。針對各高等院校須同時開設“單片機”、“嵌入式系統”、“EDA”教學的需求和建議，公司研發了“單片機·嵌入式C8051F·ARM·CPLD/FPGA綜合實驗開發系統”。它集MCS-51單片機、嵌入式C8051F單片機、嵌入式ARM、 CPLD/FPGA及綜合等技術于一體，提供了優化的軟件和硬件集成資源，適合“單片機原理及接口技術”、“單片機數據通信技術”、“EDA原理及其應用技術”、“32位嵌入式系統原理與應用”實驗教學的要求，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用范例和測試程序以及詳細的應用說明，幫助用戶快速地掌握這些接口的應用方法，是各高等院校開展單片機/嵌入式系統/CPLD/FPGA教學、課程設計、電子設計競賽及科研開發的理想設備。
一、系統特點
1、MCS-51單片機系統
提供豐富的接口電路和功能模塊，涵蓋了MCU的各個應用領域，并能夠提供用戶領先的應用和設計的方法。單片機接口引腳用螺長針、雙排“D”型插座及螺絲孔引出，接線方便可靠、功能擴展方便，可以任意的連接自己的實際應用系統。配有專業仿真器，使用功能強大的Keil uVision2 集成調試軟件，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語言進行編程。
2、Silabs C8051F單片機系統
C8051F系列單片機為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系列單片機中功能*為齊全的一款。配有專業仿真適配器，配套功能強大的集成調試軟件，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
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
采用三星的S3C2410 ARM9內核芯片，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，不占用任何目標存儲器和目標端口。仿真器支持程序運行、停止、單步、設置斷點；支持讀寫寄存器、存儲器和系統端口；支持復位目標系統并將代碼下載到目標ARM板。
二、技術性能
1、輸入電源：單相三線220V±10% 50Hz
2、工作環境：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、系統組成
實驗系統為鋁合金箱式結構，系統由實驗箱主板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. 擴展存儲器讀寫實驗
3. 定時/計數器實驗
4. 外部中斷實驗
5. 8 位數碼管動態顯示實驗
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轉換實驗
15. 并行D/A轉換實驗
16. 串行A/D轉換實驗
17. 串行D/A轉換實驗
18. 語音芯片控制實驗
19. 實時時鐘芯片控制實驗
20. 直流電機測速與控制實驗(實物)
21. 步進電機控制實驗(實物)
22. 溫度傳感器與溫度控制實驗(實物)
23. 單片機串行口與PC機通信實驗
24. 雙機485通信實驗
25. 單片機與PC機USB通信實驗
(二)C8051F嵌入式單片機實驗
1. I/O口輸入/輸出實驗
2. 擴展存儲器讀寫實驗
3. SRAM外部數據存儲器擴展實驗
4. SPI串行Flash存儲器數據讀寫實驗
5. FlashMemory讀寫實驗
6. 串行EEPROM讀寫實驗
7. 定時/計數器實驗
8. 外部中斷實驗
9. 8位數碼管動態顯示實驗
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轉換實驗
17. 并行D/A轉換實驗
18. 片內A/D轉換實驗
19. 片內D/A轉換實驗
20. 語音芯片控制實驗
21. 實時時鐘芯片控制實驗
22. 直流電機測速與控制實驗(實物)
23. 步進電機控制實驗(實物)
24. 溫度傳感器與溫度控制實驗(實物)
25. 單片機串行口與PC機通信實驗
26. 雙機485通信實驗
27. 單片機與PC機USB通信實驗
28. 單片機讀U盤實驗（U盤用戶自配）
29. 以太網測控實驗
30. µC/OS-Ⅱ實時操作系統移植實驗
(三)CPLD實驗
1. 簡單邏輯電路設計與仿真
2. 譯碼與寄存器電路設計與仿真
3. 全加器設計、仿真與下載
4. 分頻電路與12歸1電路設計
5. 利用硬件描述語言進行數字鐘設計
6. 動態掃描顯示電路設計
7. 復雜數字鐘設計與掃描顯示
8. BCD碼轉換電路設計
9. 數據采集與顯示電路設計
10. 串行A/D轉換實驗
11. 串行D/A轉換實驗
12. 4×4陣列式鍵盤掃描顯示設計
(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. 直流電機控制
5. 步進電機控制
6. IRDA紅外接口
7. 嵌入式Linux的開發
8. 串行接口程序設計
9. 內核模塊的驅動設計
10. LCD驅動
11. 觸摸屏驅動
12. SD卡讀寫
13. IIS音頻驅動
14. USB驅動
15. BootLoader 編譯及燒錄
16. Linux內核的移植與編譯
17. WinCE系統開發
1、MCS-51單片機系統
提供豐富的接口電路和功能模塊，涵蓋了MCU的各個應用領域，并能夠提供用戶領先的應用和設計的方法。單片機接口引腳用螺長針、雙排“D”型插座及螺絲孔引出，接線方便可靠、功能擴展方便，可以任意的連接自己的實際應用系統。配有專業仿真器，使用功能強大的Keil uVision2 集成調試軟件，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語言進行編程。
2、Silabs C8051F單片機系統
C8051F系列單片機為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系列單片機中功能*為齊全的一款。配有專業仿真適配器，配套功能強大的集成調試軟件，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
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
采用三星的S3C2410 ARM9內核芯片，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，不占用任何目標存儲器和目標端口。仿真器支持程序運行、停止、單步、設置斷點；支持讀寫寄存器、存儲器和系統端口；支持復位目標系統并將代碼下載到目標ARM板。
二、技術性能
1、輸入電源：單相三線220V±10% 50Hz
2、工作環境：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、系統組成
實驗系統為鋁合金箱式結構，系統由實驗箱主板80C51核心板、從C8051F核心板、CPLD/FPGA核心板組成。
具體配置如下表：
| 直流穩壓電源 | +5V（5A）、+12V、-12V各一組 | ||
| 輸入接口 | 單脈沖發生 | 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，有錄放功能） | ||
| 八位邏輯電平輸出（開關） | 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 | |
| 雙色發光二極管顯示（4只） | 低電壓128K×8Bit SRAM | ||
| 8 位數碼管動態顯示 | 低電壓4MBit Flash（SPI接口） | ||
| 8×16雙色LED點陣顯示 | 控制對象 | 直流電機及驅動（實物、閉環控制） | |
| 128×64點陣圖文液晶顯示 | 步進電機及驅動（實物） | ||
| 蜂鳴器（加驅動） | DS18B20溫度傳感器（帶加熱器） | ||
| 數據轉換 | 并行A/D轉換（ADC0809）接口 | 通信接口 | RS-232通信接口 |
| 并行D/A轉換（DAC0832）接口 | RS-485通信接口 | ||
| 串行A/D轉換（TLC549）接口 | USB主模式通信接口 | ||
| 串行D/A轉換（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、麥克風接口 | ||
| PS/2，VGA接口板 | 以太網接口 | ||
| USB主接口 | 3.5英寸TFT真彩液晶（320×240） | ||
四、實驗項目
(一)MCS-51單片機實驗1. I/O口輸入/輸出實驗
2. 擴展存儲器讀寫實驗
3. 定時/計數器實驗
4. 外部中斷實驗
5. 8 位數碼管動態顯示實驗
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轉換實驗
15. 并行D/A轉換實驗
16. 串行A/D轉換實驗
17. 串行D/A轉換實驗
18. 語音芯片控制實驗
19. 實時時鐘芯片控制實驗
20. 直流電機測速與控制實驗(實物)
21. 步進電機控制實驗(實物)
22. 溫度傳感器與溫度控制實驗(實物)
23. 單片機串行口與PC機通信實驗
24. 雙機485通信實驗
25. 單片機與PC機USB通信實驗
(二)C8051F嵌入式單片機實驗
1. I/O口輸入/輸出實驗
2. 擴展存儲器讀寫實驗
3. SRAM外部數據存儲器擴展實驗
4. SPI串行Flash存儲器數據讀寫實驗
5. FlashMemory讀寫實驗
6. 串行EEPROM讀寫實驗
7. 定時/計數器實驗
8. 外部中斷實驗
9. 8位數碼管動態顯示實驗
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轉換實驗
17. 并行D/A轉換實驗
18. 片內A/D轉換實驗
19. 片內D/A轉換實驗
20. 語音芯片控制實驗
21. 實時時鐘芯片控制實驗
22. 直流電機測速與控制實驗(實物)
23. 步進電機控制實驗(實物)
24. 溫度傳感器與溫度控制實驗(實物)
25. 單片機串行口與PC機通信實驗
26. 雙機485通信實驗
27. 單片機與PC機USB通信實驗
28. 單片機讀U盤實驗（U盤用戶自配）
29. 以太網測控實驗
30. µC/OS-Ⅱ實時操作系統移植實驗
(三)CPLD實驗
1. 簡單邏輯電路設計與仿真
2. 譯碼與寄存器電路設計與仿真
3. 全加器設計、仿真與下載
4. 分頻電路與12歸1電路設計
5. 利用硬件描述語言進行數字鐘設計
6. 動態掃描顯示電路設計
7. 復雜數字鐘設計與掃描顯示
8. BCD碼轉換電路設計
9. 數據采集與顯示電路設計
10. 串行A/D轉換實驗
11. 串行D/A轉換實驗
12. 4×4陣列式鍵盤掃描顯示設計
(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. 直流電機控制
5. 步進電機控制
6. IRDA紅外接口
7. 嵌入式Linux的開發
8. 串行接口程序設計
9. 內核模塊的驅動設計
10. LCD驅動
11. 觸摸屏驅動
12. SD卡讀寫
13. IIS音頻驅動
14. USB驅動
15. BootLoader 編譯及燒錄
16. Linux內核的移植與編譯
17. WinCE系統開發
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