文档介绍：第一章单片机/ISP 综合设计实验装置简介

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。
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。
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主板与单片机模块、可编程模块分离的设计
用户可以选择不同厂家、不同型号、不同规模的单片机及可编程芯片构成所
需的单片机模块及可编程模块,既适应了不同院校的教学需要,也使系统的功能
和规模扩展变的更为容易。
通过CPLD管理整个单片机系统
通过 CPLD 扩充单片机的端口,单片机的所有功能管脚都与 CPLD 相连接,
而且地址线通过 CPLD 进行译码,所有的外部设备通过 CPLD 与单片机组成一
个灵活的系统,当需要的时候可以通过改变 CPLD 内部的设计来完成对系统的重
组。
应用功能强大的 ADuC831 单片机
ADuC831 其内部集成了完整的 8052 内核,8 通道的 12 位ADC,两通道 12
位的电压输出DAC,除了 8052 的 256 字节随机存取储存器外,还有 2K字节的随
机存取储存器,4KB的闪光数据存储器,62KB的闪光程序存储器。片内集成的
外围设备还有UART、I2C和SPI串行通讯口,看门狗定时器和电源监视器等。
无需仿真器的在线调试
传统的单片机系统只能通过仿真器来进行调试,然后还要编程器将程序固化
到芯片内,而ADuC831单片机可以通过UART串行通讯口进行在线调试,避免了
用仿真器时的弊端,相比较优点如下:一,实时性,当用仿真器时,时钟是由仿
真器模拟的,与真实的时序之间存在差异,这也是导致一些程序用仿真器调试通
过,下载到芯片上就无法正常运行的原因,AduC831调试的时钟直接由晶振产生,
做到了调试运行的实时性;二,真实性,用仿真器时,它是通过模拟单片机的资
源进行调试的,而AduC831在线调试时是应用了单片机的真实资源,这样整个调
试结果与单片机真实运行时的结果完全一致。
超大容量可自组态的存储空间
通过扩展24根地址线寻址空间可达到16MB。AduC831片内有62KB的闪光程
序储存器,4KB的闪光数据储存器,2K字节的随