品牌 | 其他品牌 | 產地類別 | 國產 |
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應用領域 | 電氣 |
一、產品概述
針對各高等院校須同時開設"單片機"和"CPLD/FPGA"教學的需求,本公司研發(fā)了"單片機·CPLD/FPGA開發(fā)綜合實驗裝置"。它集MCS-51單片機、CPLD/FPGA及綜合等技術于一體,提供了優(yōu)化的軟件和硬件集成資源,適合"單片機原理及接口技術"、"CPLD/FPGA原理及其應用技術"教學大綱的要求,實驗系統(tǒng)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、CPLD/FPGA教學、課程設計、電子設計競賽及科研開發(fā)的理想設備。
二、系統(tǒng)特點
1、MCS-51單片機系統(tǒng)
豐富的接口電路,這些單片機接口電路涵蓋了MCU的各個應用領域,并能夠提供用戶
的應用和設計的方法。CPU芯片引腳引出,可以任意的連接自己的實際應用系統(tǒng)。配有專業(yè)的DICE-3000型高性能MCS-51硬件仿真器,64K數據空間、64K程序空間全部開放,不占用CPU資源,采用雙CPU模式,仿真CPU和用戶CPU獨立運行,具有編輯、編譯、下載、單步、跟蹤、斷點、運行等多種功能。上位仿真軟件支持匯編、C語言??蛇\行于WIN98/2000/NT/XP操作系統(tǒng)平臺。
2、CPLD/FPGA系統(tǒng),包含數字和模擬EDA系統(tǒng)
數字EDA系統(tǒng)配有Altera公司的EP1K30器件,具有30000門的FPGA芯片,可兼容多種電壓內核芯片。也可配置Lattice公司的ISPLSI1032E器件,具有6000門的CPLD芯片。
模擬EDA系統(tǒng)配有Lattice公司的ispPAC系列器件,配套專用編程下載線和下載軟件。
三、單片機·CPLD/FPGA開發(fā)綜合實驗裝置技術性能
1、輸入電源:單相三線220V±10% 50HZ
2、工作環(huán)境:溫度-10℃~+50℃ 相對濕度<85%(25℃) 海拔<4000m
3、絕緣電阻:大于3MΩ
4、裝機容量:小于0.5Kva
5、外形尺寸:1600cm×70clm×140cm,以產品實物為準
四、系統(tǒng)配置
1.控制器單元掛箱:掛箱主要用于插接不同的CPU模塊。掛箱上包含了CPU模塊的接口插座和基本實驗電路及系統(tǒng)擴展電路,可單獨完成大部分的基本實驗,掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱連接。掛箱上的資源如下:
(1)8155接口模塊
(2)8255接口模塊
(3)8279鍵盤顯示接口模塊
(4)8253可編程定時器模塊
(5)MAX813硬件看門狗模塊
(6)I2C EEROM模塊
(7)8250模塊
(8)8251模塊
(9)AT24C02存儲器模塊
(10)PCF8563日歷時鐘模塊
(11)單次脈沖模塊
(12)93C46串行EEPROM模塊
(13)紅外線收發(fā)模塊
(14)DS18B20數字溫度傳感器模塊
(15)開關量輸入模塊
(16)關量輸出模塊
控制器單元掛箱支持CPU模塊和譯碼模塊:
模塊名稱 | 功能指標 |
51系列CPU模塊 | 支持80C31、80C51,含32K SRAM、64K ROM組成數據總線、地址總線和控制總線 |
Cygnal51CPU模塊(選配) | 采用美國Cygnal公司的嵌入式單片機C8051F020芯片,含32K SRAM,組成數據總線、地址總線和控制總線 |
譯碼模塊 | 采用LATTICE公司的ispLSI1016E完成整個系統(tǒng)的譯碼工作 |
2.信號轉換單元掛箱:掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和控制器單元掛箱信號連接。
掛箱支持的模塊:
模塊名稱 | 功能指標 |
8位并行AD模塊 | 由AD0809模數轉換電路組成8路8位AD。 |
8位并行DA模塊 | 由兩只DA0832數模轉換電路組成2路8位DA。 |
12位并行AD模塊 | 由AD574模數轉換電路組成12位AD。 |
12位并行DA模塊 | 由TLV5613數模轉換電路組成12位DA。 |
I/O 擴展模塊 | 由兩塊74LS244芯片擴展成16路并行輸入電路。 由兩塊74LS273芯片擴展成16路并行輸出電路。 用74LS164芯片組成串轉并輸出電路。 用74LS165芯片組成并轉串輸入電路。 |
轉換模塊 | 用LM311實現V/F電路和F/V電路 用TLC549芯片組成串行AD轉換電路。 用TLC5615芯片組成串行DA轉換電路。 |
3.通信與打印機單元掛箱:掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接,打印機裝在掛箱的底板上。
掛箱支持的模塊:
模塊名稱 | 功能指標 |
RS232/RS485/CAN總線通信模塊 | 由MAX232芯片組成RS232通信電路,MAX485芯片組成RS485通信電路。 由SJA1000芯片和TJA1050芯片組成CAN總線電路。 |
USB通信模塊 | 由1581芯片組成USB2.0通信模塊 |
網絡控制器模塊 | 采用RTL8019AS芯片 |
微型打印機(選配件) | 微型打印機 |
4.顯示與鍵盤單元掛箱:掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。
掛箱支持的模塊:
模塊名稱 | 功能指標 |
靜態(tài)顯示模塊 | 由74LS164芯片驅動 |
動態(tài)顯示模塊 | 采用8位8段LED數碼管。 |
液晶顯示模塊 | 提供128*64點陣的液晶顯示屏 |
CPLD模塊 | 采用LATTICE公司1032芯片 |
4*4行列式鍵盤 | 公共鍵盤 |
5、對象掛箱(一) :掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。
掛箱支持的模塊:
模塊名稱 | 功能指標 |
繼電器模塊 | 由兩個5V繼電器、2個12V繼電器和2個24V繼電器組成。 |
光耦隔離模塊 | 由3個TLP521-4芯片組成12入12出。 |
LED顯示模塊 | 用16個LED燈組成邏輯電平測試電路 |
開關量模塊 | 用16個按鍵組成高低電平輸出電路 |
6、對象掛箱(二) :掛箱上有三個(40P、40P、20P)扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接。
掛箱支持的模塊:
模塊名稱 | 功能指標 |
IC卡讀寫模塊 | I2C總線實現IC卡的讀寫及識別 |
直流電機 | 帶驅動小直流電機,測速部分由1個霍爾傳感器組成 |
步進電機 | 采用四相步進電機,帶驅動電路 |
交通燈模塊 | 采用16個LED燈和四位數碼管組成。 |
語音處理模塊 | 采用1730專用語音芯片組成 |
PWM調制模塊 | 由324運放芯片組成,用于小直流電機調速 |
7、 EDA 掛箱(一)(數字EDA系統(tǒng)CPLD/FPGA)
模塊名稱 | 功能指標 |
CPLD器件:Lattice1032E(默認) | Lattice公司6000門CPLD |
FPGA器件:EP1K30(選配件) | Altera公司30000門FPGA |
VGA接口 | VGA接口,接顯示器做彩條信號實驗 |
PS/2鍵盤接口 | PS/2鍵盤接口邏輯設計 |
8、EDA 掛箱(二)(模擬EDA系統(tǒng))
LATTICE ispPAC系列器件IspPAC10及相關外圍、下載電路。
五、實驗項目
1、MCS-51單片機實驗項目:
軟件部分實驗:
1.清零程序田
2.拆字程序
3.拼字程序
4.數據區(qū)傳送子程序
5.數據排序實驗
6.查找相同數據個數
7.無符號雙字節(jié)快速乘法子程序
8.多分支程序
9.多分支程序
10.電腦時鐘實驗
硬件部分實驗:
1.P1口亮燈實
2.P1口轉彎燈實驗
3.P3.3口輸入,P1口輸出實驗
4.工業(yè)順序控制實驗
5.8255 A、B、C口輸出方波實驗
6.8255 PA口控制PB口
7.8255控制交通燈
8.簡單I/O擴展實驗
9.并行ADC 0809轉換實驗
10.并行DAC 0832轉換實驗
11.8279鍵盤顯示實驗
12.通用打印機實驗
13.微型打印機實驗
14.I2C儲存卡讀寫實驗
15.語音芯片ISD173控制實驗(錄音)
16.語音芯片ISD1730控制實驗(放音)
17.繼電器控制實驗
18.步進電機控制
19.8253方波實驗
20.小直流電機調速實驗
21.16*16 LED點陣顯示實驗
22.128*64 LCD液晶顯示實驗
23.8250可編程異步通訊接口實驗
24.8251可編程通訊接口實驗
25.單片機RS232/485串行發(fā)送實驗
26.單片機RS232/485串行接收實驗
27.DS18B20單總線溫度測量實驗
28.紅外線遙控收發(fā)實驗
29.串行A/D TLC549轉換實驗
30.串行10位D/A TLC5615轉換實驗
31.PCF8563 I?C日歷時鐘實驗
32.MAX813看門狗實驗
33.PWM脈寬調制實驗
34.74LS164串并轉換
35.74LS165并串轉換
36.LM331 V/F轉換實驗
37.AT24C02 I2C總線存儲器讀寫實驗
38.串行存儲芯片93C46讀寫實驗
39.電子音樂演奏實驗
40.CAN總線通訊接口實驗
41.以太網TCP/IP協(xié)議接口實驗
42.USB2.0通訊接口實驗
43.LM331 F/V轉換實驗
44.LM331 V/F轉換實驗
45.AD574 12位并行模數轉換實驗
46.TLV5613 12位并行數模轉換實驗
47.4*4行列式鍵盤實驗
48.8位靜態(tài)顯示器實驗
49.8位動態(tài)顯示器實驗
50.光耦隔離模塊實驗
51.模擬十字路口交通燈實驗
2.CPLD/FPGA模塊實驗
基本實驗:
1、七人表決器
2、四位加法器
3、BCD碼加法器
4、格雷碼變換器
5、格雷碼變換器
6、觸發(fā)器(D,JK)
7、設計74LS160功能模塊計數器
8、多模加減計數器
9、可控脈沖發(fā)生器
10、簡易數碼鎖
11、語字母顯示實驗
12、八位乘法器
13、序列檢測器
14、可變模16位加法計數器
15、正負脈沖數控調制發(fā)生器
16、秒表設計實驗
17、A/D 0809模數轉換器實驗
18、D/A 0832數模轉換器實驗
19、(19)步進電機控制實驗
20、小直流電機轉速控制
21、16*16 LED點陣顯示實驗
22、VGA接口彩條信號實驗
23、4*4鍵盤擴展實驗
24、128*64 LCD液晶顯示實驗
25、電子音樂演奏實驗
26、RS232串口發(fā)送實驗(SEND)
27、RS232串口接收實驗(RECEIVE)
28、PS/2鍵盤接口邏輯設計
29、異步串口通訊(UART)
30、串行A/D轉換實驗TLC549
31、波形發(fā)生器實驗
32、存儲器讀寫實驗
模擬EDA實驗:
33、IspPAC10增益的設定與調整
34、IspPAC10增益的放大與衰減
35、IspPAC10二階濾波器的實現
36、IspPAC10電橋測量實驗
37、IspPAC10在Single-Ended中的應用
38、IspPAC10實現溫度監(jiān)測