单片机/ISP综合设计实验 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。1.2 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。
上传时间: 2013-10-13
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单片机串行通信发射机 我所做的单片机串行通信发射机主要在实验室完成,参考有关的书籍和资料,个人完成电路的设计、焊接、检查、调试,再根据自己的硬件和通信协议用汇编语言编写发射和显示程序,然后加电调试,最终达到准确无误的发射和显示。在这过程中需要选择适当的元件,合理的电路图扎实的焊接技术,基本的故障排除和纠正能力,会使用基本的仪器对硬件进行调试,会熟练的运用汇编语言编写程序,会用相关的软件对自己的程序进行翻译,并烧进芯片中,要与对方接收机统一通信协议,要耐心的反复检查、修改和调试,直到达到预期目的。单片机串行通信发射机采用串行工作方式,发射并显示两位数字信息,既显示00-99,使数据能够在不同地方传递。硬件部分主要分两大块,由AT89C51和多个按键组成的控制模块,包括时钟电路、控制信号电路,时钟采用6MHZ晶振和30pF的电容来组成内部时钟方式,控制信号用手动开关来控制,P1口来控制,P2、P3口产生信号并通过共阳极数码管来显示,软件采用汇编语言来编写,发射程序在通信协议一致的情况下完成数据的发射,同时显示程序对发射的数据加以显示。毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程,丰富自己的知识和理论,巩固所学的知识,提高自己的动手能力和实验能力,从而具备一定的设计能力。我做得的毕业设计注重于对单片机串行发射的理论的理解,明白发射机的工作原理,以便以后单片机领域的开发和研制打下基础,提高自己的设计能力,培养创新能力,丰富自己的知识理论,做到理论和实际结合。本课题的重要意义还在于能在进一步层次了解单片机的工作原理,内部结构和工作状态。理解单片机的接口技术,中断技术,存储方式,时钟方式和控制方式,这样才能更好的利用单片机来做有效的设计。我的毕业设计分为两个部分,硬件部分和软件部分。硬件部分介绍:单片机串行通信发射机电路的设计,单片机AT89C51的功能和其在电路的作用。介绍了AT89C51的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。AT89C51 与MCS-51 兼容,4K字节可编程闪烁存储器,寿命:1000次可擦,数据保存10年,全静态工作:0HZ-24HZ,三级程序存储器锁定,128*8 位内部RAM,32 跟可编程I/O 线,两个16 位定时/计数器,5 个中断源,5 个可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式,片内震荡和时钟电路,P0和P1 可作为串行输入口,P3口因为其管脚有特殊功能,可连接其他电路。例如P3.0RXD 作为串行输出口,其中时钟电路采用内时钟工作方式,控制信号采用手动控制。数据的传输方式分为单工、半双工、全双工和多工工作方式;串行通信有两种形式,异步和同步通信。介绍了串行串行口控制寄存器,电源管理寄存器PCON,中断允许寄存器IE,还介绍了数码显示管的工作方式、组成,共阳极和共阴极数码显示管的电路组成,有动态和静态显示两种方式,说明了不同显示方法与单片机的连接。再后来还介绍了硬件的焊接过程,及在焊接时遇到的问题和应该注意的方面。硬件焊接好后的检查电路、不装芯片上电检查及上电装芯片检查。软件部分:在了解电路设计原理后,根据原理和目的画出电路流程图,列出数码显示的断码表,计算波特率,设置串行口,在与接受机设置相同的通信协议的基础上编写显示和发射程序。编写完程序还要进行编译,这就必须会使用编译软件。介绍了编译软件的使用和使用过程中遇到的问题,及在编译后烧入芯片使用的软件PLDA,后来的加电调试,及遇到的问题,在没问题后与接受机连接,发射数据,直到对方准确接收到。在软件调试过程中将详细介绍调试遇到的问题,例如:通信协议是否相同,数码管是否与芯片连接对应,计数器是否开始计数等。
上传时间: 2013-10-19
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针对目前CT 设备控制系统成本高、体积大的缺点,开发了以P89V51RD2 单片机为核心完成运动控制、信号采集及USB 通信等功能的CT 实验仪嵌入式控制系统。讨论了控制系统的总体设计方案,详细介绍了主要的硬件结构和软件流程。实际应用表明,该控制系统性能可靠、成本低、使用方便。
上传时间: 2013-11-09
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800A全自动STC单片机实验开发板软硬件说明:① 将下载编程通信线的DB9串行通信RS232插头,插入PC机的RS232串行通信座,用以实现对STC单片机下载编程的通信。② 将下载编程通信线的USB插头(与DB9串行通信RS232插头线较短的一端,注意别搞错,否则不能工作),插入PC机的USB通信座,用以实现对全自动STC单片机实验开发板的供电。③ 将下载编程通信线的USB插头(与DB9串行通信RS232插头线较长的一端,注意别搞错,否则不能工作),插入全自动STC单片机实验开发板上的USB座,以实现对其下载编程的通信和供电。3. 所需软件① 各类文本编辑器软件,如Eidt,记事本等,编辑汇编语言源程序*.ASM;② 集成环境WAVE6000软件:将汇编语言源程序编译成*.hex文件(也可直接在此环境下编辑汇编语言源程序*.ASM);③ 官方提供的STC-ISP软件(http//www.MCU-Memory.com):将汇编语言源程序编译成的*.hex文件在线下载到STC单片机中。4. 使用说明4.1 WAVE6000软件使用说明① 在“WAVE6000”目录中的“BIN”子目录下,双击右图伟福标志执行伟福软件,若跳出“检查电源……”的对话框,点击“取消”,跳出如下画面(下图仅左上部分)。
上传时间: 2013-11-10
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PC机之间串口通信的实现一、实验目的 1.熟悉微机接口实验装置的结构和使用方法。 2.掌握通信接口芯片8251和8250的功能和使用方法。 3.学会串行通信程序的编制方法。 二、实验内容与要求 1.基本要求主机接收开关量输入的数据(二进制或十六进制),从键盘上按“传输”键(可自行定义),就将该数据通过8251A传输出去。终端接收后在显示器上显示数据。具体操作说明如下:(1)出现提示信息“start with R in the board!”,通过调整乒乓开关的状态,设置8位数据;(2)在小键盘上按“R”键,系统将此时乒乓开关的状态读入计算机I中,并显示出来,同时显示经串行通讯后,计算机II接收到的数据;(3)完成后,系统提示“do you want to send another data? Y/N”,根据用户需要,在键盘按下“Y”键,则重复步骤(1),进行另一数据的通讯;在键盘按除“Y”键外的任意键,将退出本程序。2.提高要求 能够进行出错处理,例如采用奇偶校验,出错重传或者采用接收方回传和发送方确认来保证发送和接收正确。 三、设计报告要求 1.设计目的和内容 2.总体设计 3.硬件设计:原理图(接线图)及简要说明 4.软件设计框图及程序清单5.设计结果和体会(包括遇到的问题及解决的方法) 四、8251A通用串行输入/输出接口芯片由于CPU与接口之间按并行方式传输,接口与外设之间按串行方式传输,因此,在串行接口中,必须要有“接收移位寄存器”(串→并)和“发送移位寄存器”(并→串)。能够完成上述“串←→并”转换功能的电路,通常称为“通用异步收发器”(UART:Universal Asynchronous Receiver and Transmitter),典型的芯片有:Intel 8250/8251。8251A异步工作方式:如果8251A编程为异步方式,在需要发送字符时,必须首先设置TXEN和CTS#为有效状态,TXEN(Transmitter Enable)是允许发送信号,是命令寄存器中的一位;CTS#(Clear To Send)是由外设发来的对CPU请求发送信号的响应信号。然后就开始发送过程。在发送时,每当CPU送往发送缓冲器一个字符,发送器自动为这个字符加上1个起始位,并且按照编程要求加上奇/偶校验位以及1个、1.5个或者2个停止位。串行数据以起始位开始,接着是最低有效数据位,最高有效位的后面是奇/偶校验位,然后是停止位。按位发送的数据是以发送时钟TXC的下降沿同步的,也就是说这些数据总是在发送时钟TXC的下降沿从8251A发出。数据传输的波特率取决于编程时指定的波特率因子,为发送器时钟频率的1、1/16或1/64。当波特率指定为16时,数据传输的波特率就是发送器时钟频率的1/16。CPU通过数据总线将数据送到8251A的数据输出缓冲寄存器以后,再传输到发送缓冲器,经移位寄存器移位,将并行数据变为串行数据,从TxD端送往外部设备。在8251A接收字符时,命令寄存器的接收允许位RxE(Receiver Enable)必须为1。8251A通过检测RxD引脚上的低电平来准备接收字符,在没有字符传送时RxD端为高电平。8251A不断地检测RxD引脚,从RxD端上检测到低电平以后,便认为是串行数据的起始位,并且启动接收控制电路中的一个计数器来进行计数,计数器的频率等于接收器时钟频率。计数器是作为接收器采样定时,当计数到相当于半个数位的传输时间时再次对RxD端进行采样,如果仍为低电平,则确认该数位是一个有效的起始位。若传输一个字符需要16个时钟,那么就是要在计数8个时钟后采样到低电平。之后,8251A每隔一个数位的传输时间对RxD端采样一次,依次确定串行数据位的值。串行数据位顺序进入接收移位寄存器,通过校验并除去停止位,变成并行数据以后通过内部数据总线送入接收缓冲器,此时发出有效状态的RxRDY信号通知CPU,通知CPU8251A已经收到一个有效的数据。一个字符对应的数据可以是5~8位。如果一个字符对应的数据不到8位,8251A会在移位转换成并行数据的时候,自动把他们的高位补成0。 五、系统总体设计方案根据系统设计的要求,对系统设计的总体方案进行论证分析如下:1.获取8位开关量可使用实验台上的8255A可编程并行接口芯片,因为只要获取8位数据量,只需使用基本输入和8位数据线,所以将8255A工作在方式0,PA0-PA7接实验台上的8位开关量。2.当使用串口进行数据传送时,虽然同步通信速度远远高于异步通信,可达500kbit/s,但由于其需要有一个时钟来实现发送端和接收端之间的同步,硬件电路复杂,通常计算机之间的通信只采用异步通信。3.由于8251A本身没有时钟,需要外部提供,所以本设计中使用实验台上的8253芯片的计数器2来实现。4:显示和键盘输入均使用DOS功能调用来实现。设计思路框图,如下图所示: 六、硬件设计硬件电路主要分为8位开关量数据获取电路,串行通信数据发送电路,串行通信数据接收电路三个部分。1.8位开关量数据获取电路该电路主要是利用8255并行接口读取8位乒乓开关的数据。此次设计在获取8位开关数据量时采用8255令其工作在方式0,A口输入8位数据,CS#接实验台上CS1口,对应端口为280H-283H,PA0-PA7接8个开关。2.串行通信电路串行通信电路本设计中8253主要为8251充当频率发生器,接线如下图所示。
上传时间: 2013-12-19
上传用户:小火车啦啦啦
扩频通信体制在现代通信中的应用越来越广泛。由于扩频码的伪随机性和优良的相关特性,这种体制本身就具有一定的抗干扰性能。但扩频信号的带宽宽,容易受到空间电磁信号和人为发射的恶意信号干扰,干扰信号较强时,需要采取抗干扰措施。针对扩频通信中的窄带干扰,提出了一种基于TMS320C6701的抗干扰自适应滤波器的实现方案,并在其EVM板上进行了实验,取得了较好的抗干扰效果。
上传时间: 2013-11-18
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在点对多点主从通信系统中,需要合适的接口形式和通信协议实现主站与各从站的信息交换。RS -485 接口是适合这种需求的一种标准接口形式。当选择主从多点同步通信方式时,工作过程与帧格式符合HDLC/SDLC协议。介绍了采用VHDL 语言在FPGA 上实现的以HDLC/ SDLC 协议控制为基础的RS - 485 通信接口芯片。实验表明,这种接口芯片操作简单、体积小、功耗低、可靠性高,极具实用价值。
上传时间: 2013-11-02
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为了提高CPU模块之间的点对点通信速率,通过对以太网控制器MAC的研究,设计出一种点对点高速通信控制器。该控制器是基于媒体无关接口MII和以太网收发器的点对点高速通信控制器。利用VHDL语言编写该控制器的相关代码,使用MAXPLUSⅡ对该控制器的数据发送和数据接收进行仿真,并在实验室样机上进行实现。仿真结果和实验结果表明这种点对点高速通信控制器的设计方法是可行的。
上传时间: 2013-11-09
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提出了基于网络远程监控系统设计中所涉及的关键技术,采用了基于Internet远程监控实验系统,通过设计,能够接受来自网络服务器验证的远方客户端请求,并能执行远方用户的操作代理请求,允许远方用户通过动态网页查询历史数据。通过远程用户模块采用ActiveX或Java Applet嵌入到网页中的形式,实现远程用户同本地实验台信息的交互,通过与设备服务器的通信实现实验过程,实现网络服务器与动态网页之间交互实现用户的注册与登录。
上传时间: 2013-11-02
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基于对处于偏远地区的光伏发电基站电源运行情况进行远程控制和检测的目的,本系统设计了具有针对性的监测系统,基站电源发电的电压、电流值每5 s钟采集一次,通过GPRS模块无线高速传输到总站计算机进行检测和控制。进行串口通信实时数据采集、存储、查询,并完成对上位机串行口接收数据设置、上位机对下位机工作情况的检测和系统功能的设定。探讨了GPRS模块进行数据传输的过程,MC35i驱动及AT指令的编写和数据传输协议的制定。在大量的实验的基础上,采集到日光强度改变时基站电源运行情况的数据,为提高太阳能电池的利用率提供了实践依据。
上传时间: 2013-11-06
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