标签:
无标签
1. 仿真实验板的结构和特点。
2. 仿真实验板与一般的开发系统、应用系统的异同。
10.1 仿真实验板的概况
为了使读者学习单片机时具备基本的实验条件,对单片机有形象而又具体的认识,作者专门设计了与本书配套的仿真实验板。该实验板最大的特点是:(1)价格低廉。(2)使用简单方便,只要有带RS232串口的PC机就能进行实验。(3)功能全,基本上具备单片机常用的接口,如ADC、DAC、存储器、LED数码管、键盘、并行接口、串行接口,等等。由于同时具备上述特点,使读者在使用本教材学习单片机可以有兴趣、高效、自主地进行。
仿真实验板既是一块用户实验板,又是一种功能强大而实用的单片机开发调试工具, 它充分利用PC机的系统资源, 使用户可以轻松完成8051单片机应用系统的仿真调试工作,从而省去了价格昂贵的仿真器。用户在PC机上完成软件程序的编辑、编译、连接, 通过串行口通信方式将目标程序下载到C51仿真开发实验板中, 可对汇编语言和高级语言源程序进行跟踪调试, 具有指令单步/过程单步运行,设置多个临时断点,随时察看内存数据或单片机内部资源,在线修改源程序等多种功能。随板预留了蛇目孔供用户作扩展区域,并将单片机的引脚全部引出,可作为外部仿真头使用。扩展了模拟信号发生电路(产生三角波、方波)、8255、AD0809、DAC0832、62256、蜂鸣器、按键和LED显示接口电路,此外还预留了若干译码输出口线,可供用户扩展。采用本仿真开发实验板,可使初学者迅速掌握单片机原理及应用,熟悉汇编语言、甚至单片机C语言。用本仿真开发实验板,对用户源程序进行实时在线调试,可极大地缩短单片机应用系统的开发时间。
图10-1、10-2和10-3所示分别为实验板的电路原理图、元件位置图和PCB图。实验板上主要有以下资源:
1.电源:采用单一+12V电源供电(通过电源适配器由~220V得到),通过7905实现稳压的+5V和不稳压的-2~3V电源。其中+5V为单片机及其外围电路供电,-2~3V电源为运算放大器供电。
2.配有32KRAM芯片62256,调试时用户程序被下载到该芯片中,调试完成后可将其换为固化有用户程序的2764/27256芯片,也可以保留62256用作为数据存储器,但要把程序写入89C52中。
3.AT89C52单片机。仿真开发板仅占用单片机内部串行口和定时器T1。板上留有充分的用户扩展区,方便用户进行各种接口扩展。采用盲调的方式也可以在用户程序中使用单片机内部串行口和定时器T1。单片机全部引脚都引出,可作为仿真插头接口,还预置了若干译码输出端口(地址线)以及数据线以便于用户使用。板上留有充分的用户扩展区,方便用户进行各种接口扩展。
4.并行接口芯片8255。并行接口芯片8255是单片机系统最常用的器件,只要掌握了8255的接口技术,也就不难掌握其他的接口芯片了。
5. 8位A\DC芯片ADC0809。虽然ADC0809已经落后,但采用它更便于学习和成本低廉。通过ADC0809可以实现和掌握外围器件的接口和数据采集原理。
6.8位D\AC芯片DAC0832。同样,虽然DAC0832已经落伍,但采用它便于和掌握外围器件的接口和波形的产生。
7.动态扫描LED。LED显示是单片机应用系统常用的显示方式之一,而动态扫描LED是较难掌握的难点之一。虽然现在已经很少采用8255来驱动LED数码管,但采用它便于直观地观察实验现象,掌握动态扫描LED的原理。
8.动态扫描键盘。键盘是单片机应用系统最常用的人机对话接口,而且动态扫描键盘更是较难掌握的难点之一。本实验板配置动态扫描键盘是为了读者通过实验能够确实掌握动态扫描键盘。
表10-1和10-2分别给出了跳线1和跳线2的作用。表10-3给出了单片机存储器空间的地址分配。表10-4和10-5分别给出了LED显示器的显示码和位选码。这些数据在编程时是必不可少的依据。
表10-1 跳线1的作用
|
跳线名 |
连接方式说明 |
|
NetU11_13 |
此两脚短路时分别接通AD0809的每一通道。 |
|
INx ( x = 0~7 ) |
表10-2 跳线2的作用
|
跳线名 |
连接方式说明 |
|
TRI |
此两脚短路时将模拟信号发生器产生的三角波接入缓冲器。 |
|
BUFF |
|
BUFF |
此两脚短路时将模拟信号发生器产生的方波接入缓冲器。 |
|
SQU |
表10-3 地址分配
|
接口电路 |
地址范围 |
|
AD0809 |
0000 ~ 1FFFH |
|
DAC0832 |
2000 ~ 3FFFH |
|
8255 |
4000 ~ 5FFFH |
|
62256 |
8000 ~ FFFFH |
表10-4 LED显示码
|
显示数字 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
显示码 |
0xc0 |
0xf9 |
0xa4 |
0xb0 |
0x99 |
0x92 |
0x82 |
0xf8 |
0x80 |
0x90 |
表10-5 LED位选码
|
显示位 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
位选码 |
0x7f |
0xbf |
0xdf |
0xef |
0xf7 |
0xfb |
0xfd |
0xfe |
图10-2 仿真实验板的元件位置图
图10-3 仿真实验板的PCB图
下面就仿真实验板的主要电路原理进行说明。
图10-4所示为单片机89C52(图中标明为8952)及其外部地址译码、锁存电路图。89C52的P2的作为高位地址A8~15,其中A15控制译码器74HC138的使能端 、 ,因而74HC138有效输出片选信号时A15为低电平,即它所选的地址在低32K。同时A15、A14和A13又作为译码输入,确定了片选端Y0、Y1和Y2分别为0000 ~ 1FFFH、2000 ~ 3FFFH和4000 ~ 5FFFH。
图10-4 单片机89C52电路图
图10-5 单片机89C52的晶振、复位和引脚引出电路 |
74HC573作为低位地址锁存器,在ALE的作用下锁存P0口输出的低位地址。请注意74HC573的输入端和输出端分别顺序排列在芯片两段,特别方便PCB版布线,因此建议读者采用74HC573作为地址锁存器,而不要象有些书籍所给的74HC373。
图10-5所示为单片机89C52的晶振、复位和引脚引出电路。晶振采用11.0592 MHz,该频率有利于提高串口的通信可靠性,同时又保证单片机有较高的运行速度。