Обзор системы
Введение
Перед использованием экспериментальной системы «Микрокомпьютерный стенд для экспериментов» внимательно прочтите данное руководство, чтобы получить полное представление о системе. Обзор системы, её установка и использование описаны в данной книге, а остальные сведения см. в соответствующих главах соответствующего тома.
Характеристики системы
1. Микрокомпьютерный стенд для экспериментов имеет внешний эмулятор 51, компактную структуру системы, полное совместное использование ресурсов, отсутствие коммутации шин и автоматическое определение типа процессора.
2. Экспериментальная система имеет идеальную программную и аппаратную конфигурацию. Программное обеспечение для моделирования поддерживает Win98/2000/XP и другие операционные системы, а также поддерживает разработку на языках ассемблера и C. Богатый экспериментальный контент является идеальной платформой для обучения работе с однокристальными микрокомпьютерами, принципам работы и интерфейсам микрокомпьютеров. Распределение системных ресурсов
1. Распределение пространства ПЗУ/ОЗУ системы
2. Распределение адресов портов ввода/вывода
Установка и использование системы
Установка и использование экспериментальной системы 51
1. Установка программного обеспечения для моделирования 51 части: установочный файл DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROM\TOOL\Keil V809a \1Install\c51v809a.exe, следуя подсказкам DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROM\TOOL\Keil V809a \KEIL V809a Installation Instructions.doc", завершите установку программного обеспечения для моделирования 51 части KEIL. Подробные инструкции см. в документе DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROM\REF\DICE-KEIL USB Emulator User Manual.pdf. 2. Настройки системы
Установите все переключатели SW3–SW5 в положение «ВКЛ», вставьте плату 51K-CPU в держатель платы ЦП (с обеих сторон модуля 8088Unit) и закоротите перемычку платы 51K-CPU с «внешней программой» (при работе в автономном режиме или использовании эмулятора для экспериментов перемычка подключается к позиции «внешней программы». При загрузке программы во внутреннюю флэш-память однокристального компьютера AT89S52 через программатор или онлайн-провайдера перемычка подключается к «внутренней программе»).
3. Онлайн-программирование через ISP
При использовании загрузочного кабеля для загрузки HEX-файла во внутреннюю флэш-память однокристального компьютера установите другую перемычку на плате 51K-CPU в режим «программирования». Для обычных экспериментов установите её в режим «общий режим» при выполнении программы. Подробное описание использования и настроек онлайн-программирования ISP см. в документе CD DICE-Microcomputer Principle Test Box_KEIL CDROM\REF\51 Single-chip Computer ISP Download Function Application (USB Interface).
4. Автономное использование
При включении питания экспериментального прибора на цифровом индикаторе должно отображаться «P.___ ___51», что указывает на то, что экспериментальная система находится в автономном режиме. Вы можете ввести соответствующий номер эксперимента с помощью клавиши экспериментального прибора, а затем нажать клавишу [EX/FV], чтобы выполнить экспериментальную программу на полной скорости. Например, введите цифровые клавиши 0 и 9, подключите провода эксперимента АЦП, а затем нажмите клавишу [EX/FV], чтобы запустить эксперимент АЦП с номером девять. 5. Подключение к ПК
Убедившись, что питание отключено, извлеките микроконтроллер AT89S52 из платы 51K-CPU, подключите разъём IDC40 40-жильного белого шлейфа к разъёму IDC40 USB-эмулятора DICE-KEIL, а затем используйте разъём USB, выбранный случайным образом, для подключения эмулятора к ПК. Подключите 40-жильную головку эмуляции на другом конце 40-жильного белого шлейфа к зелёному разъёму с фиксатором в правом верхнем углу экспериментального прибора DICE-5210K.
Примечание: Не перепутайте полярность. Первый контакт в левом верхнем углу 40-контактного DIP-разъёма — это первый контакт микроконтроллера. На первом контакте 40-контактного разъёма эмуляции есть стрелка. USB-эмулятор DICE-KEIL должен располагаться с правой стороны экспериментальной платы. По всем вопросам обращайтесь в нашу службу технической поддержки. (5) Подробную информацию об установке и использовании программного обеспечения и драйверов см. в руководстве к эмулятору.
Примечание:
(1) Подключение и отключение интегральных схем и процессорных плат, подключение коммуникационных кабелей, установка перемычек или подключение экспериментальных схем следует выполнять при выключенном питании, иначе это может привести к повреждению оборудования.
(2) После подключения экспериментальной схемы её следует тщательно проверить перед включением питания.
Экспериментальное подключение
Таблица экспериментальных подключений микроконтроллера 51
Эксперимент 1: Эксперимент с подсветкой порта P1 P1.0~P1.7→L1~L8 (светодиод)
Эксперимент 2: Эксперимент с указателем поворота P1 P1.0→K1, P1.1→K2
P1.4→L1, P1.5→L2, P1.6→L5, P1.7→L6
Эксперимент 3: Вход порта P3.3, выход порта P1 P3.3→K1
P1.0~P1.7→L1~L8 (светодиод)
Эксперимент 4: Промышленное последовательное управление P3.4 →K1, P3.3→K2
P1.0~P1.6→L1~L7, P1.7→VIN, JP, короткозамкнутый контакт, подключенный к ON (аудиоусилитель)
Эксперимент 5. Выходной сигнал прямоугольной формы на портах A, B, C 8255. Без подключения наблюдайте за выходным сигналом прямоугольной формы на портах PA, PB и PC.
Эксперимент 6. Порт PA 8255 управляет портом PB PA0~PA7→K1~K8，Q0~Q7→L1~L8.
Эксперимент 7. Управление светофором 8255 PA0～PA7. Последовательно подключите светодиоды L7～L5, L3～L1.
Эксперимент 8. Простое расширение ввода/вывода Y0~Y7 подключается к K1~K8, Q0~Q7 подключается к L1~L8, CS1 подключается к FF80H, CS2 подключается к отверстию FF90H, JX0 подключается к JX7 (D0~D7).
Эксперимент 9. Эксперимент с аналого-цифровым преобразованием. IN0→VOUT，VIN→+5 В，CS4→FF80H，JX0→JX6
WR→IOWR，RD→IORD，ADDA、ADDB、ADDC→0 В (заземление)
Эксперимент 10. Эксперимент с цифро-аналоговым преобразованием CS5→FF80H，JX2→JX0，WR→IOWR，AOUT→вольтметр
Эксперимент 11. Эксперимент с клавиатурой 8279 и дисплеем CS6→FF80H，JRL→JR，JSL→JS，JOUT→JLED
SW3, SW4, SW5 установлены в положение ВЫКЛ (после эксперимента установлены в положение ВКЛ).
Эксперименты 12 и 13 (принтер). Специальный кабель для подключения CZ4. (PRT) к интерфейсу микропринтера (опционально)
*Эксперимент 14. Управление календарными часами DS12887. Эксперимент CZ7 (материнская плата) → CZ1 (MC3), P3.2 → /IRQ (MC3) (опционально)
Эксперимент 15. Чтение и запись карты памяти I2C. Эксперимент P3.0→SCL, P3.1→SDA, INS→P1.0, P1.0~P1.2→L1~L3 (светоизлучающая трубка)
Эксперимент 16. Запись на ISD1730. См. инструкцию по эксперименту ниже.
Эксперимент 17. Воспроизведение сигнала ISD1730. Аналогично эксперименту 16.
Эксперимент 18. Управление реле P1.0→JIN，JZ→Заземление，JK→L1，JB→L2
Эксперимент 19. Управление шаговым двигателем P1.0~P1.3→HA~HD
Эксперимент 20. Меандр 8253 CLK0→2 МГц，GATE0→5 В，CS3→FF80H，Подключите OUT0 к осциллографу, запустите программу и проверьте, выдает ли осциллограф прямоугольный сигнал.
Эксперимент 21: Эксперимент по регулированию скорости в замкнутом контуре маломощного двигателя постоянного тока P1.0~P1.7----->K8~K1； (Скорость двигателя постоянного тока можно задать с помощью K1~K8, числа оборотов в секунду, шестнадцатеричный входной сигнал)
P3.2----->HOUT (Выход датчика двигателя постоянного тока)
CS5----->FF80H，
AOUT----->DJ
WR----->/IOWR,
JX2----->JX0。
Запустите программу: на цифровом индикаторе отобразится «заданное значение скорости - текущее значение скорости»! Примечание: Не устанавливайте слишком большое значение числа оборотов в секунду, поскольку фактическая скорость маломощного двигателя постоянного тока составляет около 1 оборота в секунду.
Эксперимент 22. Светодиодный матричный дисплей 16*16 (эксперимент JLPC→JX16，JHP1→JX10，JLPA→JX9，JLPB→JX15)
Эксперимент 23. ЖК-дисплей 128*64 (эксперимент JX10→JX12，JX11→JX14，/RST→/RST)
Эксперимент 24. Программируемый асинхронный интерфейс связи 8250 (самостоятельная передача и самоприём) JX0→JX3，CS7→FF80H，TXD→RXD
Эксперимент 25
Программируемый интерфейс связи 8251 (с ПК) (1) Модуль 8251: CS8→FF80H, CLK→1.8432M, T/RXC→OUT1, TXD→EX-TXD, RXD→EX-RXD, JX20→JX17; (Примечание: TXD и RXD находятся в модуле 8251; EX-TXD и EX-RXD находятся в пользовательском коммуникационном порту CZ11, и соответствующие номера — TXD и RXD)
(2) Модуль 8253: CS3→FF90H, GATE1→+5V, CLK1→1.8432M;
(3) Настройки переключателей: установите SW3, SW4 и SW5 в положение ON и подключите последовательный порт ПК к разъёму пользовательского коммуникационного порта CZ11 (автономная работа, эмулятор не требуется, для работы в режиме онлайн ПК должен иметь два последовательных порта); (4) Запустите «Serial Port Debug Assistant», установите соответствующий последовательный порт и скорость передачи данных (9600 бод), введите 25 в режиме P и нажмите клавишу F0/EX. На дисплее замигает P. Нажмите цифровые клавиши на малой клавиатуре, и соответствующие цифры отобразятся на экране ПК. Нажмите MON, чтобы вернуться в режим P.
Эксперимент 26. Эксперимент с последовательной передачей данных по интерфейсу RS232/RS485 микроконтроллера (взаимодействие двух машин) (1) Подготовьте два испытательных стенда микрокомпьютера и определите, что машина 1 предназначена для передачи, а машина 2 — для приёма.
(2) При использовании в качестве эксперимента с интерфейсом RS232: выводы P3.0 и P3.1 машин 1 и 2 соединены крест-накрест, и обе машины имеют общее заземление. (3) При использовании в качестве эксперимента с интерфейсом RS485: P3.0→R0, P3.1→DI, K1→TEN/R (переключатель K1, когда переключатель находится в высоком состоянии, он «отправляет»; когда переключатель находится в низком состоянии, он «принимает»).
Пары A и B устройств 1 и 2 должны быть соединены проводами, и оба устройства должны иметь общую землю.
(4) Сначала запустите устройство 2, чтобы оно перешло в режим ожидания приёма P. Затем запустите устройство 1, чтобы устройство 1 перешло в режим передачи P. Нажмите цифровую клавишу на клавиатуре устройства 1, и соответствующее значение цифровой клавиши должно отобразиться на цифровом индикаторе устройства 2.
Эксперимент 27. Эксперимент с приёмом данных через последовательный порт RS232/RS485 микроконтроллера (связь между двумя устройствами). Схема подключения аналогична эксперименту 26.
Эксперимент 28. Эксперимент с интеллектуальным измерением температуры на основе DS18B20 P1.0→DQ.
Эксперимент 29. Эксперимент с инфракрасной связью в однокристальном микрокомпьютере.Внешняя система P3.2 → HOUT，P1.5 → SP (зуммер)
Эксперимент 30. Аналоговый входной канал последовательного аналого-цифрового преобразования (AIN) микросхемы TL549 подключен к выводу потенциометра VOUT проводом, входной вывод потенциометра VIN подключен к +5 В, тактовый вход/выход (CLK) подключен к выводу P1.6, выход данных (DO) подключен к выводу P1.7, а вывод CS подключен к выводу P1.0
Эксперимент 31. 10-битный цифро-аналоговый последовательный преобразователь TLC5615. Эксперимент DIN → P1.2， SCLK → P1.1, / CS → P1.0, OUT → DJ
Эксперимент 32. Микросхема часов/календаря реального времени PCF8563. Эксперимент SDA → P1.7, SCL → P1.6, K1 → P1.0, когда При низком уровне сигнала P1.0 на цифровом индикаторе отображаются «часы, минуты, секунды»; при высоком уровне сигнала P1.0 на цифровом индикаторе отображаются «год, месяц, день».
Эксперимент 33. Схема сброса сторожевого таймера MAX813L. Подробные сведения об экспериментальных соединениях см. в инструкции по эксперименту.
Эксперимент 34. Эксперимент по преобразованию напряжения в частоту LM331. VIN0 подключен к выводу VOUT потенциометра, входной вывод VIN потенциометра подключен к +5 В, а выходной вывод частоты FOUT подключен к P3.5.
Эксперимент 35. Эксперимент по чтению и записи последовательной микросхемы памяти 93C46. P3.0→CS，P3.1→SK，P3.2→DI，P3.3→DO
P1.0~P1.7→L1~L8 (светодиод)
Эксперимент 36. Эксперимент по чтению и записи памяти шины I2C AT24C02. SCL→P1.6, SDA→P1.7, P1.0→L1 (индикатор записи), P1.1→L2 (индикатор чтения), A0, A1, A2 заземлены. Эксперимент 37. Эксперимент с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) PWM_IN→P1.7，V_OUT→DJ (Малый двигатель постоянного тока)
Эксперимент 38. Последовательно-параллельное преобразование 74LS164 P3.0→A/B，P3.1→CP，P1.0→CLR. Вызовите программу и запустите её. На двузначном цифровом индикаторе будут циклически отображаться числа 00–99. Эксперимент 39
Эксперимент по параллельно-последовательному преобразованию 165 P1.0~P1.7→D7~D0，P3.0→Q7，P3.1→CLK(CP)，P3.2→S/L,
CKIN→GND。
Эксперимент 40
Эксперимент по исполнению электронной музыки P1.5→SP (зуммер) или P1.5→VIN (динамик, аудиоусилитель)
Эксперимент 41
Эксперимент по температуре и давлению CS4→FF80H, JX0→JX6, WR→/IOWR, RD→/IORD, ADDA, ADDB, ADDC→0V (земля)
Температурный тест: IN0→VT Тест давления: IN0→VP
