"追求技術(shù)進(jìn)步、服務(wù)科教興國、支持教育事業(yè)"
SB-EMCU模塊化多CPU創(chuàng)新單片機(jī)實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)箱
一、系統(tǒng)簡介
EMCU模塊化實(shí)驗(yàn)箱（簡稱）為滿足各大專院校進(jìn)行"單片機(jī)EDA"等課程的開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)而精心設(shè)計(jì)的，其功能強(qiáng)大，為8/16/32位單片機(jī)、微機(jī)原理與接口技術(shù)和EDA教學(xué)分別提供了模塊化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
SB-EMCU實(shí)驗(yàn)箱采用雙層設(shè)計(jì)，底層為電源底板層，上層為模塊層；為開放式結(jié)構(gòu)；模塊層設(shè)置有標(biāo)配九塊（140x10）大小相等的模塊，其余模塊供選配，用旋鈕式螺絲把模塊安裝在實(shí)驗(yàn)箱底板上，拆換方便，每個(gè)模塊通過旋鈕式螺絲把模塊電源接口連接在電源底板層上。底板主要為模塊提供固定安裝和穩(wěn)壓電源，模塊按功能分為分為CPU模塊和實(shí)驗(yàn)?zāi)K兩大類。
本實(shí)驗(yàn)箱優(yōu)點(diǎn)：一改傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱一體化設(shè)計(jì)弊端，采用完全獨(dú)立模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)組織更加靈活，通用性更強(qiáng)；電源底板與模塊雙層設(shè)計(jì)，CPU模塊引出眾多接口，擴(kuò)展性更強(qiáng)。
二、主要特點(diǎn)
1、系統(tǒng)采用模塊化、積木式設(shè)計(jì)，清晰明了，提高了實(shí)驗(yàn)靈活性和適應(yīng)性
·布局合理，清晰明了：實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的接口電路均采用模塊化設(shè)計(jì)，開放式結(jié)構(gòu)，各模塊既可獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，也可靈活組合。
·無限升級(jí)，永不淘汰的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：從小到大的模塊化設(shè)計(jì)，無限擴(kuò)展的組合設(shè)計(jì)空間為用戶提供永不淘汰的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。我們提供幾十種模塊可供用戶自由組合。并在以后不斷推出新的實(shí)驗(yàn)?zāi)K，供用戶無限升級(jí)，永遠(yuǎn)引領(lǐng)科技潮流。
·兼容性強(qiáng)，減少設(shè)備投資 ："CPU模塊+實(shí)驗(yàn)?zāi)K"分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只需構(gòu)買一種實(shí)驗(yàn)箱，通過更換CPU模塊便可組成多種實(shí)驗(yàn)儀。CPU模塊現(xiàn)主要提供：51系列、8088微機(jī)接口、EDA開發(fā)板、AVR、PIC、MSP430、ARM等控制板作為學(xué)生開拓視野選配用，以后還將不斷推出新的控制板。一機(jī)多用，可減少院校設(shè)備投資津費(fèi)，優(yōu)惠實(shí)用。
·使用方便，易于維護(hù)：模塊化設(shè)計(jì)，通過更換實(shí)驗(yàn)?zāi)K可避免由于電路的部分損壞而使整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的所有芯片都是安放在IC插座上的，更換方便；采用的自鎖式連接導(dǎo)線，接觸十分可靠。
2、完善的基本單片機(jī)技術(shù)硬件教學(xué)平臺(tái)
·51單片機(jī)部分：系統(tǒng)自帶51CPU和監(jiān)控，構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的仿真開發(fā)系統(tǒng)，可以脫機(jī)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)程序，也可聯(lián)PC運(yùn)行。
·AVR、PIC、MSP430、ARM等單片機(jī)提供在線仿真或下載式調(diào)試器。
3、完整的8、16位單片機(jī)實(shí)驗(yàn)軟件調(diào)試平臺(tái)
51有一個(gè)自開發(fā)的集成調(diào)試環(huán)境或其它相應(yīng)的調(diào)試軟件，也可直接使用KEIL軟件編譯調(diào)試，軟件應(yīng)用通俗易懂；全新的 WINDOWS 界面版本，支持 WIN2000/XP等操作系統(tǒng)；
符合編程語言語法的彩色文本顯示，用戶可根據(jù)個(gè)人愛好修改特定和著色功能；
先進(jìn)的錯(cuò)誤定位，可直接進(jìn)入錯(cuò)誤位置，無需查找錯(cuò)誤信息；
完美的編輯編譯集成環(huán)境，可在同一個(gè)編輯窗口中編輯編譯程序，無需做其它任何設(shè)置；
完美的集成調(diào)試環(huán)境，可在Windows 2000及Windows XP環(huán)境下，在調(diào)試窗口中直接運(yùn)行和源程序調(diào)試，無需任何其它煩瑣的操作。
4、8088十六位微機(jī)原理與接口技術(shù)部分：本模塊有CPU（8088），系統(tǒng)控制芯片（1032），64K監(jiān)控程序存儲(chǔ)器，64K用戶程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（61256x2），64K實(shí)驗(yàn)程序存儲(chǔ)器，DMA控制器，串行通信和定時(shí)器接口芯片組成。為實(shí)驗(yàn)?zāi)K提供D0-D7 八位數(shù)據(jù)總線、A0-A15 十六位地址總線接口，地址譯碼，讀寫控制信號(hào)，中斷和DMA控制信號(hào)等。
5、對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有良好的開放性，增強(qiáng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力
·實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所具有的硬軟件結(jié)構(gòu)對(duì)用戶的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有良好的開放特性，系統(tǒng)總線及各種外圍接口器件都可由用戶來操作連接，從而極大地提高了學(xué)生的實(shí)際和操作能力，避免了單純驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)方式的弊病。
6、高性能穩(wěn)壓電源
系統(tǒng)采用了具有抗短路、過流的高性能穩(wěn)壓電源，從而可以避免學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中因接線失誤而導(dǎo)致的芯片或整機(jī)損壞情況。
三、硬件組成
（1）通用CPU板：
·單片機(jī)通用CPU板資源有：CPU插卡座，isp1032E，W27C12,61256兩片，單片機(jī)AT89S5X下載接口和串行接口等，51系列CPU卡提供單片機(jī)P0，P1，P2，P3口線，八位數(shù)據(jù)總線，十六位地址總線，讀寫控制總線，地址譯碼和電源等。
·可選配不同CPU卡，適用于51系列、微機(jī)接口原理或其它系列單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)，目前支持的CPU卡有：
|
1 |
51K_CPU(AT89S52標(biāo)配) |
5 |
Pic16F877核心板（選配） |
|
2 |
Keil_CPU卡（SST89E58選配） |
6 |
MSP430F168核心板（選配） |
|
3 |
C8051F020_CPU卡（選配） |
7 |
ARM、Cortex-M3核心板（選配） |
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4 |
Atmega16/32核心板 （選配） |
8 |
86CPU卡（標(biāo)配） |
（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)K：目前支持三十多個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，詳見下面模塊介紹：（其中模塊1到9為標(biāo)配，其余為選配）
1、信號(hào)綜合板
|
1 |
138譯碼電路 |
6 |
非門和與非門電路 |
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2 |
393八分頻電路 |
7 |
單脈沖，時(shí)鐘，蜂鳴器 |
|
3 |
可調(diào)模擬信號(hào)0~5v |
8 |
雙運(yùn)放電路LM358 |
|
4 |
數(shù)字溫度18B20 |
9 |
脈寬與射極輸出電路 |
|
5 |
模擬溫度LM35 |
|
|
2、LED點(diǎn)陣和總線擴(kuò)展單元
·配有74LS244三態(tài)緩沖器與74LS273八D觸發(fā)器，進(jìn)行基本輸入/輸出實(shí)驗(yàn)；
·配有16*16 LED及驅(qū)動(dòng)電路，可進(jìn)行中文字幕移動(dòng)實(shí)驗(yàn)。
·總線擴(kuò)展座，選配擴(kuò)展卡，如USB2.0擴(kuò)展模塊，可進(jìn)行和PC機(jī)usb數(shù)據(jù)通信。
3、串口通信接口卡
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1 |
8253定時(shí)計(jì)數(shù)器接口 |
4 |
485接口 |
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2 |
8250異步通信接口 |
5 |
RS232接口 |
|
3 |
8251通信接口 |
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|
4、常用 8255實(shí)驗(yàn)?zāi)K
·配有8255擴(kuò)展接口，為實(shí)驗(yàn)提供三個(gè)IO口和打印接口。
·配有8255擴(kuò)展接口，為鍵盤顯示提供接口。
5、AD/DA綜合模塊
·完成ADC0809 8位模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)采集顯示等實(shí)驗(yàn)；
·完成DAC0832 8位數(shù)模轉(zhuǎn)換、方波、鋸齒波、階梯波等實(shí)驗(yàn)；
·配有8279可偏程鍵盤接口芯片，進(jìn)行鍵盤實(shí)驗(yàn)。
6、 鍵盤 LED 顯示模塊
·配有4*6鍵盤接口，六位LED八段顯示器，進(jìn)行鍵盤動(dòng)態(tài)掃描；動(dòng)態(tài)顯示等實(shí)驗(yàn)；
7、LCD和IC卡實(shí)驗(yàn)?zāi)K
·完成128*64點(diǎn)陣式LCD中文顯示及圖形顯示實(shí)驗(yàn)；
·可進(jìn)行IC卡讀寫實(shí)驗(yàn)。
8、 電機(jī)、喇叭模塊
·配有全隔離驅(qū)動(dòng)四相步進(jìn)電機(jī)，直流電機(jī)；
·喇叭，音頻放大輸出電路，繼電器控制；
9、邏輯電平顯示與獨(dú)立鍵盤
·配有八只邏輯開關(guān)和八只按鈕開關(guān)。
·配有12位led帶驅(qū)動(dòng)顯示
四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
·51部分實(shí)驗(yàn)
(一)標(biāo)配 軟件實(shí)驗(yàn)
|
1 |
清零程序 |
6 |
查找相同數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) |
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2 |
拆字程序 |
7 |
無符號(hào)雙字節(jié)快速乘法子程序 |
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3 |
拼字程序 |
8 |
多分支程序 |
|
4 |
數(shù)據(jù)區(qū)傳送子程序 |
9 |
脈沖計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn) |
|
5 |
數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?yàn) |
10 |
電腦時(shí)鐘實(shí)驗(yàn) |
(二)標(biāo)配 硬件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
|
1 |
P1口亮燈實(shí)驗(yàn) |
14 |
步進(jìn)電機(jī)控制 |
|
2 |
P1口轉(zhuǎn)彎燈實(shí)驗(yàn) |
15 |
8253方波實(shí)驗(yàn) |
|
3 |
P3.3口輸入，P1口輸出實(shí)驗(yàn) |
16 |
小直流電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)（霍爾傳感器） |
|
4 |
工業(yè)順序控制實(shí)驗(yàn) |
17 |
16*16 LED點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn) |
|
5 |
8255 A、B、C口輸出方波實(shí)驗(yàn) |
18 |
128*64（1602）LCD液晶顯示實(shí)驗(yàn) |
|
6 |
8255 PA口控制PB口 |
19 |
8250可編程異步通訊接口實(shí)驗(yàn)（自發(fā)自收） |
|
7 |
8255控制交通燈 |
20 |
8251可編程通訊接口實(shí)驗(yàn)（與PC機(jī)） |
|
8 |
簡單I/O擴(kuò)展實(shí)驗(yàn) |
21 |
單片機(jī)RS232/485串行發(fā)送實(shí)驗(yàn)（雙機(jī)通訊） |
|
9 |
A/D0809轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) |
22 |
單片機(jī)RS232/485串行接收實(shí)驗(yàn)（雙機(jī)通訊） |
|
10 |
D/A0832轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) |
23 |
DS18B20單總線溫度測量實(shí)驗(yàn) |
|
11 |
8279鍵盤顯示實(shí)驗(yàn) |
24 |
PWM實(shí)驗(yàn) |
|
12 |
I2C儲(chǔ)存卡讀寫實(shí)驗(yàn) |
25 |
射極跟隨器 |
|
13 |
繼電器控制實(shí)驗(yàn)； |
|
|
·選配AVR部分實(shí)驗(yàn)
|
1 |
模擬比較器 |
13 |
串口收發(fā)實(shí)驗(yàn)- |
|
2 |
模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) |
14 |
中斷實(shí)驗(yàn)- |
|
3 |
8255控制實(shí)驗(yàn) |
15 |
定時(shí)器計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn) |
|
4 |
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8253 |
16 |
定時(shí)器比較匹配實(shí)驗(yàn) |
|
5 |
廣告燈顯示 |
17 |
PWM脈寬調(diào)制實(shí)驗(yàn) |
|
6 |
數(shù)模DAC0832轉(zhuǎn)換 |
18 |
輸入捕獲ICP實(shí)驗(yàn)(紅外解碼) |
|
7 |
鍵盤顯示實(shí)驗(yàn) |
19 |
I2C兩總線接口實(shí)驗(yàn) |
|
8 |
LED點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn) |
20 |
繼電器 |
|
9 |
LCD12864液晶顯示 |
21 |
單總線實(shí)驗(yàn)(數(shù)字溫度測量) |
|
10 |
端口輸入輸出控制 |
22 |
串行模數(shù)轉(zhuǎn)換(TLC549) |
|
11 |
步進(jìn)電機(jī) |
23 |
串行模數(shù)轉(zhuǎn)換(TLC5615) |
|
12 |
直流電機(jī)控制 |
|
|
·選配PIC部分實(shí)驗(yàn)
|
1 |
跑馬燈實(shí)驗(yàn) |
12 |
DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) |
|
2 |
PC口控制PD口 |
13 |
LCD1602顯示實(shí)驗(yàn) |
|
3 |
看門狗實(shí)驗(yàn) |
14 |
數(shù)字溫度計(jì)顯示實(shí)驗(yàn) |
|
4 |
定時(shí)器0編程實(shí)驗(yàn) |
15 |
I2C總線實(shí)驗(yàn) |
|
5 |
定時(shí)器1編程實(shí)驗(yàn) |
16 |
LCD12864顯示實(shí)驗(yàn) |
|
6 |
定時(shí)器2編程實(shí)驗(yàn) |
17 |
PIC內(nèi)部EEPROM讀寫實(shí)驗(yàn) |
|
7 |
計(jì)數(shù)器0編程實(shí)驗(yàn)- |
18 |
PIC內(nèi)部FLASH讀寫實(shí)驗(yàn) |
|
8 |
計(jì)數(shù)器1編程實(shí)驗(yàn) |
19 |
PWM輸出實(shí)驗(yàn) |
|
9 |
內(nèi)核模數(shù)轉(zhuǎn)換 |
20 |
捕捉比較實(shí)驗(yàn) |
|
10 |
中斷實(shí)驗(yàn) |
21 |
PSP并行輸入輸出實(shí)驗(yàn) |
|
11 |
SPI三線串行通信實(shí)驗(yàn) |
22 |
比較匹配輸出實(shí)驗(yàn) |
·選配MSP430部分實(shí)驗(yàn)
|
1 |
跑馬燈顯示實(shí)驗(yàn) |
11 |
定時(shí)器A比較功能實(shí)驗(yàn) |
|
2 |
內(nèi)核AD采樣實(shí)驗(yàn) |
12 |
定時(shí)器A定時(shí)實(shí)驗(yàn) |
|
3 |
D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) |
13 |
PWM實(shí)驗(yàn) |
|
4 |
FLASH讀寫實(shí)驗(yàn) |
14 |
LCD1602液晶顯示實(shí)驗(yàn) |
|
5 |
內(nèi)部溫度傳感器實(shí)驗(yàn) |
15 |
LCD12864液晶顯示實(shí)驗(yàn) |
|
6 |
看門狗實(shí)驗(yàn) |
16 |
數(shù)字溫度傳感器測量顯示實(shí)驗(yàn) |
|
7 |
看門狗定時(shí)器實(shí)驗(yàn) |
17 |
內(nèi)部比較器實(shí)驗(yàn) |
|
8 |
DMA實(shí)驗(yàn) |
18 |
LED點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn) |
|
9 |
時(shí)基模塊應(yīng)用 |
19 |
端口中斷實(shí)驗(yàn) |
|
10 |
串口收發(fā)實(shí)驗(yàn) |
|
|
選配ARM:STM32F103VCT6實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)入門級(jí)部份，中級(jí)應(yīng)用部份，高級(jí)應(yīng)用部份
|
1 |
流水燈實(shí)驗(yàn) |
2 |
RTX實(shí)驗(yàn) |
|
3 |
按鍵檢測實(shí)驗(yàn) |
4 |
觸摸屏實(shí)驗(yàn) |
|
5 |
外部事件中斷實(shí)驗(yàn) |
6 |
單總線溫度傳感器實(shí)驗(yàn) |
|
7 |
多個(gè)串口實(shí)驗(yàn) |
8 |
步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn) |
|
9 |
RTC實(shí)驗(yàn) |
10 |
蜂鳴器實(shí)驗(yàn) |
|
11 |
ADC實(shí)驗(yàn)(內(nèi)部及外部擴(kuò)展) |
12 |
紅外接收 |
|
13 |
DAC實(shí)驗(yàn) |
14 |
uCOS操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) |
|
15 |
看門狗實(shí)驗(yàn) |
16 |
VirtualCOMPort(USB虛擬串口) |
|
17 |
SPI存器實(shí)驗(yàn) |
18 |
MP3音樂播放實(shí)驗(yàn) |
|
19 |
TFT液晶顯示文字，圖片實(shí)驗(yàn) |
20 |
基本輸入輸出實(shí)驗(yàn) |
|
21 |
16*16點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn) |
22 |
擴(kuò)展并口實(shí)驗(yàn)8255* |
|
23 |
鍵盤LED顯示實(shí)驗(yàn) |
24 |
LCD12864顯示實(shí)驗(yàn) |
|
25 |
直流電機(jī)實(shí)驗(yàn) |
26 |
揚(yáng)聲器發(fā)聲實(shí)驗(yàn) |
8086微機(jī)實(shí)驗(yàn)：（一）標(biāo)配軟件實(shí)驗(yàn)：
|
1 |
二進(jìn)制多位加法實(shí)驗(yàn) |
6 |
數(shù)碼顯示實(shí)驗(yàn) |
|
2 |
二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為BCD碼實(shí)驗(yàn) |
7 |
求最大數(shù)和最小數(shù) |
|
3 |
BCD碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼 |
8 |
數(shù)據(jù)塊傳送實(shí)驗(yàn) |
|
4 |
十進(jìn)制數(shù)的BCD碼相減運(yùn)算 |
9 |
分支程序設(shè)計(jì) |
|
5 |
內(nèi)存清零實(shí)驗(yàn) |
|
|
（二）標(biāo)配硬件基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：
|
1 |
A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) |
13 |
存貯器讀寫實(shí)驗(yàn) |
|
2 |
D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)（一） |
14 |
電子琴實(shí)驗(yàn) |
|
3 |
D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)（二） |
15 |
簡單I/O口擴(kuò)展實(shí)驗(yàn) |
|
4 |
8255A并行口實(shí)驗(yàn)（一） |
16 |
8251可編程通訊接口和PC機(jī)通訊 |
|
5 |
8255A并行口實(shí)驗(yàn)（二） |
17 |
16*16 LED點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn) |
|
6 |
定時(shí)器/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn) |
18 |
128*64 LCD液晶顯示實(shí)驗(yàn) |
|
7 |
8259單級(jí)中斷控制器實(shí)驗(yàn) |
19 |
8237 DMA傳送實(shí)驗(yàn) |
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8 |
串行口發(fā)送實(shí)驗(yàn)（雙機(jī)通訊） |
20 |
8250可編程異步通訊接口實(shí)驗(yàn) |
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9 |
串行口接收實(shí)驗(yàn)（雙機(jī)通訊） |
21 |
8279 鍵盤顯示實(shí)驗(yàn) |
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10 |
小直流電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn) |
22 |
溫度測量實(shí)驗(yàn) |
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11 |
步進(jìn)電機(jī)控制 |
23 |
壓力測量實(shí)驗(yàn) |
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12 |
繼電器控制 |
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