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單片機(jī) ·CPLD/FPGA 開發(fā)綜合實(shí)驗(yàn)裝置針對各高等院校須同時(shí)開設(shè) “ 單片機(jī) ” 和 “CPLD/FPGA” 教學(xué)的需求，本企業(yè)研發(fā)了單片機(jī) · CPLD/FPGA 開發(fā)綜合實(shí)驗(yàn)裝置。它集 MCS-51 單片機(jī)、 CPLD/FPGA 及綜合等技術(shù)于一體，提供了優(yōu)化的軟件和硬件集成資源，適合 “ 單片機(jī)原理及接口技術(shù) ” 、 “CPLD/FPGA 原理及其應(yīng)用技術(shù) ” 教學(xué)大綱的要求，實(shí)驗(yàn)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(yīng)用范例和測試程序以及詳細(xì)的應(yīng)用說明，幫助用戶快速地掌握這些接口的應(yīng)用方法，是各高等院校開展單片機(jī)、 CPLD/FPGA 教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競賽及科研開發(fā)的要求設(shè)備。

單片機(jī)、CPLD/FPGA開發(fā)綜合實(shí)驗(yàn)裝置?

二、單片機(jī) ·CPLD/FPGA 開發(fā)綜合實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)特點(diǎn)

1 、 MCS-51 單片機(jī)系統(tǒng)

豐富的接口電路，這些單片機(jī)接口電路涵蓋了 MCU 的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，并能夠提供用戶

領(lǐng)先的應(yīng)用和設(shè)計(jì)的方法。 CPU 芯片引腳引出，可以任意的連接自己的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)。配有專業(yè)的 hy-3000 型高性能 MCS-51 硬件仿真器， 64K 數(shù)據(jù)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(dú)立運(yùn)行，具有編輯、編譯、下載、單步、跟蹤、斷點(diǎn)、運(yùn)行等多種功能。上位仿真軟件支持匯編、 C 語言�？蛇\(yùn)行于 WIN98/2000/NT/XP 操作系統(tǒng)平臺。

2 、 CPLD/FPGA 系統(tǒng)，包含數(shù)字和模擬 EDA 系統(tǒng)

數(shù)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(nèi)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。

3 、可選配 C 8051F 020 單片機(jī)模塊，配備 EC5 仿真器。

4 、可選配我公司轉(zhuǎn)里產(chǎn)品 DAQ 數(shù)控式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺 , 可完成如四層電梯、交通燈控制、水塔水位自動(dòng)控制等多達(dá) 15 個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。

三、單片機(jī) ·CPLD/FPGA 開發(fā)綜合實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)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(jī)容量：小于 0.5Kva

5 、外形尺寸： 135cm ×60clm× 140cm ，以產(chǎn)品實(shí)物為準(zhǔn)

四、單片機(jī) ·CPLD/FPGA 開發(fā)綜合實(shí)驗(yàn)裝置系統(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(shí)驗(yàn)電路及系統(tǒng)擴(kuò)展電路，可單獨(dú)完成大部分的基本實(shí)驗(yàn)，掛箱上有三個(gè) (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(shí)器模塊

(5) MAX813 硬件看門狗模塊

(6) I 2C EEROM 模塊

(7) 8250 模塊

(8) 8251 模塊

(9) AT 24C 02 存儲器模塊

(10)PCF8563 日歷時(shí)鐘模塊

(11) 單次脈沖模塊

(12) 93C 46 串行 EEPROM 模塊

(13) 紅外線收發(fā)模塊

(14)DS18B20 數(shù)字溫度傳感器模塊

(15) 開關(guān)量輸入模塊

(16) 關(guān)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(biāo)
51 系列 CPU 模塊	支持 80C 31 、 80C51 ，含 32K SRAM 、 64K ROM 組成數(shù)據(jù)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(jī) C 8051F 020 芯片，含 32K SRAM ，組成數(shù)據(jù)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(gè)系統(tǒng)的譯碼工作

2. 信號轉(zhuǎn)換單元掛箱：掛箱上有三個(gè)（ 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(biāo)
8 位并行 AD 模塊	由 AD0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成 8 路 8 位 AD 。
8 位并行 DA 模塊	由兩只 DA0832 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路組成 2 路 8 位 DA 。
12 位并行 AD 模塊	由 AD574 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成 12 位 AD 。
12 位并行 DA 模塊	由 TLV5613 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路組成 12 位 DA 。
I/O 擴(kuò)展模塊	由兩塊 74LS244 芯片擴(kuò)展成 16 路并行輸入電路。由兩塊 74LS273 芯片擴(kuò)展成 16 路并行輸出電路。用 74LS164 芯片組成串轉(zhuǎn)并輸出電路。用 74LS165 芯片組成并轉(zhuǎn)串輸入電路。
轉(zhuǎn)換模塊	用 LM311 實(shí)現(xiàn) V/F 電路和 F/V 電路用 TLC549 芯片組成串行 AD 轉(zhuǎn)換電路。用 TLC5615 芯片組成串行 DA 轉(zhuǎn)換電路。

3 ．通信與打印機(jī)單元掛箱：掛箱上有三個(gè)（ 40P 、 40P 、 20P ）扁平電纜接口槽用于和其他掛箱信號連接，打印機(jī)裝在掛箱的底板上。

掛箱支持的模塊：

模塊名稱	功能指標(biāo)
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(wǎng)絡(luò)控制器模塊	采用 RTL8019AS 芯片
微型打印機(jī)（選配件）	微型打印機(jī)

4 ．顯示與鍵盤單元掛箱：掛箱上有三個(gè)（ 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(biāo)
靜態(tài)顯示模塊	由 74LS164 芯片驅(qū)動(dòng)
動(dòng)態(tài)顯示模塊	采用 8 位 8 段 LED 數(shù)碼管。
液晶顯示模塊	提供 128*64 點(diǎn)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

、對象掛箱 ( 一 ) ：掛箱上有三個(gè)（ 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(biāo)
繼電器模塊	由兩個(gè) 5V 繼電器、 2 個(gè) 12V 繼電器和 2 個(gè) 24V 繼電器組成。
光耦隔離模塊	由 3 個(gè) TLP521-4 芯片組成 12 入 12 出。
LED 顯示模塊	用 16 個(gè) LED 燈組成邏輯電平測試電路
開關(guān)量模塊	用 16 個(gè)按鍵組成高低電平輸出電路

6 、對象掛箱 ( 二 ) ：掛箱上有三個(gè)（ 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(biāo)
IC 卡讀寫模塊	I 2C 總線實(shí)現(xiàn) IC 卡的讀寫及識別
直流電機(jī)	帶驅(qū)動(dòng)小直流電機(jī)，測速部分由 1 個(gè)霍爾傳感器組成
步進(jìn)電機(jī)	采用四相步進(jìn)電機(jī)，帶驅(qū)動(dòng)電路
交通燈模塊	采用 16 個(gè) LED 燈和四位數(shù)碼管組成。
語音處理模塊	采用 1730 專用語音芯片組成
PWM 調(diào)制模塊	由 324 運(yùn)放芯片組成 , 用于小直流電機(jī)調(diào)速

7 、 EDA 掛箱（一）（數(shù)字 EDA 系統(tǒng) CPLD/FPGA ）

模塊名稱	功能指標(biāo)
CPLD 器件： Lattice1032E( 默認(rèn) )	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(shí)驗(yàn)
PS/2 鍵盤接口	PS/2 鍵盤接口邏輯設(shè)計(jì)

、 EDA 掛箱（二）（模擬 EDA 系統(tǒng)）

LATTICE ispPAC 系列器件 IspPAC10 及相關(guān)外圍、下載電路。

五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1 、 MCS-51 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：

軟件部分實(shí)驗(yàn)：

1 ．清零程序田

3 ．拼字程序

5 ．?dāng)?shù)據(jù)排序?qū)嶒?yàn)

7 ．無符號雙字節(jié)快速乘法子程序

9 ．多分支程序

2 ．拆字程序

4 ．?dāng)?shù)據(jù)區(qū)傳送子程序

6 ．查找相同數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)

8 ．多分支程序

10 ．電腦時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)

硬件部分實(shí)驗(yàn)：

1 ． P1 口亮燈實(shí)

3 ． P3.3 口輸入， P1 口輸出實(shí)驗(yàn)

5 ． 8255 A 、 B 、 C 口輸出方波實(shí)驗(yàn)

7 ． 8255 控制交通燈

9 ．并行 ADC 0809 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

11 ． 8279 鍵盤顯示實(shí)驗(yàn)

13. 微型打印機(jī)實(shí)驗(yàn)

15. 語音芯片 ISD173 控制實(shí)驗(yàn)（錄音）

17. 繼電器控制實(shí)驗(yàn)

19.8253 方波實(shí)驗(yàn)

21.16*16 LED 點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn)

23.8250 可編程異步通訊接口實(shí)驗(yàn)

25. 單片機(jī) RS232/485 串行發(fā)送實(shí)驗(yàn)

27.DS18B20 單總線溫度測量實(shí)驗(yàn)

29. 串行 A/D TLC549 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

31.PCF8563 I2C 日歷時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)

33.PWM 脈寬調(diào)制實(shí)驗(yàn)

35.74LS165 并串轉(zhuǎn)換

37.AT 24C 02 I 2C 總線存儲器讀寫實(shí)驗(yàn)

39. 電子音樂演奏實(shí)驗(yàn)

41. 以太網(wǎng) TCP/IP 協(xié)議接口實(shí)驗(yàn)

43.LM 331 F /V 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

45.AD574 12 位并行模數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

47.4*4 行列式鍵盤實(shí)驗(yàn)

49.8 位動(dòng)態(tài)顯示器實(shí)驗(yàn)

51. 模擬十字路口交通燈實(shí)驗(yàn)

2 ． P1 口轉(zhuǎn)彎燈實(shí)驗(yàn)

4 ．工業(yè)順序控制實(shí)驗(yàn)

6 ． 8255 PA 口控制 PB 口

8 ．簡單 I/O 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)

10 ．并行 DAC 0832 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

*12. 通用打印機(jī)實(shí)驗(yàn)

14.I 2C 儲存卡讀寫實(shí)驗(yàn)

16. 語音芯片 ISD1730 控制實(shí)驗(yàn)（放音）

18. 步進(jìn)電機(jī)控制

20. 小直流電機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)

22.128*64 LCD 液晶顯示實(shí)驗(yàn)

24.8251 可編程通訊接口實(shí)驗(yàn)

26. 單片機(jī) RS232/485 串行接收實(shí)驗(yàn)

28. 紅外線遙控收發(fā)實(shí)驗(yàn)

30. 串行 10 位 D/A TLC5615 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

32.MAX813 看門狗實(shí)驗(yàn)

34.74LS164 串并轉(zhuǎn)換

36.LM331 V/F 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

38. 串行存儲芯片 93C 46 讀寫實(shí)驗(yàn)

40.CAN 總線通訊接口實(shí)驗(yàn)

42.USB2.0 通訊接口實(shí)驗(yàn)

44.LM331 V/F 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

46.TLV5613 12 位并行數(shù)模轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)

48.8 位靜態(tài)顯示器實(shí)驗(yàn)

50. 光耦隔離模塊實(shí)驗(yàn)

2 ． CPLD/FPGA 模塊實(shí)驗(yàn)

基本實(shí)驗(yàn)：

1 、七人表決器

3 、 BCD 碼加法器

5 、格雷碼變換器

7 、設(shè)計(jì) 74LS160 功能模塊計(jì)數(shù)器

9 、可控脈沖發(fā)生器

11 、語字母顯示實(shí)驗(yàn)

13 、序列檢測器

15 、正負(fù)脈沖數(shù)控調(diào)制發(fā)生器

2 、四位加法器

4 、格雷碼變換器

6 、觸發(fā)器 (D,JK)

8 、多模加減計(jì)數(shù)器

10 、簡易數(shù)碼鎖

12 、八位乘法器

14 、可變模 16 位加法計(jì)數(shù)器

16 、秒表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

模塊實(shí)驗(yàn)：

17 、 A/D 0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)驗(yàn)

19 、（ 19 ）步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)

21 、 16*16 LED 點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn)

23 、 4*4 鍵盤擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)

25 、電子音樂演奏實(shí)驗(yàn)

27 、 RS232 串口接收實(shí)驗(yàn)（ RECEIVE ）

29 、異步串口通訊（ UART ）

31 、波形發(fā)生器實(shí)驗(yàn)

18 、 D/A 0832 數(shù)模轉(zhuǎn)換器實(shí)驗(yàn)

20 、小直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制

22 、 VGA 接口彩條信號實(shí)驗(yàn)

24 、 128*64 LCD 液晶顯示實(shí)驗(yàn)

26 、 RS232 串口發(fā)送實(shí)驗(yàn)（ SEND ）

28 、 PS/2 鍵盤接口邏輯設(shè)計(jì)

30 、串行 A/D 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn) TLC549

32 、存儲器讀寫實(shí)驗(yàn)

模擬 EDA 實(shí)驗(yàn)：

33 、 IspPAC10 增益的設(shè)定與調(diào)整

35 、 IspPAC10 二階濾波器的實(shí)現(xiàn)

37 、 IspPAC10 在 Single-Ended 中的應(yīng)用

34 、 IspPAC10 增益的放大與衰減

36 、 IspPAC10 電橋測量實(shí)驗(yàn)

38 、 IspPAC10 實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)測

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