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模塊化多CPU創(chuàng)新單片機實訓(xùn)實驗箱

一、系統(tǒng)簡介
LG-EMCU02型 模塊化多CPU創(chuàng)新單片機實訓(xùn)實驗箱綜合了STM32和51系列CPU，滿足各大專院校進(jìn)行“單片機、ARM”等課程的開放式實驗教學(xué)而精心設(shè)計的，其功能強大，為8/16/32位單片機和EDA教學(xué)分別提供了模塊化實驗平臺。
模塊化多CPU創(chuàng)新單片機實訓(xùn)實驗箱采用雙層設(shè)計，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驗箱底板上，拆換方便，每個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模塊和實驗?zāi)K兩大類。
模塊化多CPU創(chuàng)新單片機實訓(xùn)實驗箱優(yōu)點：一改傳統(tǒng)實驗箱一體化設(shè)計弊端，采用完全獨立模塊化設(shè)計，實驗組織更加靈活，通用性更強；電源底板與模塊雙層設(shè)計，CPU模塊引出眾多接口，擴展性更強。

二、主要特點
1、系統(tǒng)采用模塊化、積木式設(shè)計，清晰明了，提高了實驗靈活性和適應(yīng)性
（1）布局合理，清晰明了：實驗?zāi)K上的接口電路均采用模塊化設(shè)計，開放式結(jié)構(gòu)，各模塊既可獨立實驗，也可靈活組合。
（2）無限升級，永不淘汰的實驗平臺：從小到大的模塊化設(shè)計，無限擴展的組合設(shè)計空間為用戶提供永不淘汰的實驗平臺。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驗?zāi)K，供用戶無限升級，永遠(yuǎn)引領(lǐng)科技潮流。
（3）兼容性強，減少設(shè)備投資：“CPU模塊+實驗?zāi)K”分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，只需構(gòu)買一種實驗箱，通過更換CPU模塊便可組成多種實驗儀。CPU模塊現(xiàn)主要提供：51系列，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。一機多用，可減少院校設(shè)備投資津費，優(yōu)惠實用。
（4）使用方便，易于維護(hù)：模塊化設(shè)計，通過更換實驗?zāi)K可避免由于電路的部分損壞而使整個實驗系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，實驗?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、完善的基本單片機技術(shù)硬件教學(xué)平臺
（1）51單片機部分：系統(tǒng)自帶51CPU和監(jiān)控，構(gòu)成一個獨立的仿真開發(fā)系統(tǒng)，可以脫機運行實驗程序，也可聯(lián)PC運行。
（2）ARM等單片機提供在線仿真或下載式調(diào)試器。
3、完整的8、16位單片機實驗軟件調(diào)試平臺
（1）51有一個自開發(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)；
（2）符合編程語言語法的彩色文本顯示，用戶可根據(jù)個人愛好修改特定和著色功能；
（3）先進(jìn)的錯誤定位，可直接進(jìn)入錯誤位置，無需查找錯誤信息；
（4）完美的編輯編譯集成環(huán)境，可在同一個編輯窗口中編輯編譯程序，無需做其它任何設(shè)置；
（5）完美的集成調(diào)試環(huán)境，可在Windows 環(huán)境下，在調(diào)試窗口中直接運行和源程序調(diào)試，無需任何其它煩瑣的操作。
4、對實驗設(shè)計具有良好的開放性，增強學(xué)生綜合設(shè)計能力
實驗系統(tǒng)所具有的硬軟件結(jié)構(gòu)對用戶的實驗設(shè)計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)生的實際和操作能力，避免了單純驗證式實驗方式的弊病。
5、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)生實驗過程中因接線失誤而導(dǎo)致的芯片或整機損壞情況。
三、硬件組成
1、單片機通用CPU板：
單片機通用CPU板資源有：CPU插卡座，isp1032E，W27C12,61256兩片，單片機AT89S5X下載接口和串行接口等，51系列CPU卡提供單片機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系列或其它系列單片機實驗開發(fā)，目前支持的CPU卡有：

Keil_CPU卡（SST89E58）

ARM、Cortex-M3核心板

2、STM32 CPU板：
ARM、Cortex-M3核心板資源有：CPU:STM32F103VCT6 LQFP100,FLASH 256K,SRAM 48K,
（1）時鐘最大：72 MHz maximum frequency,
（2）A/D：3 × 12-bit, 1 μs A/D converters (up to 21channels)
（3）DMA:12-channel DMA controller,– Supported peripherals: timers, ADCs, DAC,SDIO, I2Ss, SPIs, I2Cs and USARTs
（4）USB接口
（5）CAN接口
（6）板載一個JTAG/SWD調(diào)試接口
（7）一個復(fù)位按鈕
3、實驗?zāi)K
目前支持三十多個實驗?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）信號綜合板

1	138譯碼電路	6	非門和與非門電路
2	393八分頻電路	7	單脈沖，時鐘，蜂鳴器
3	可調(diào)模擬信號0~5v	8	雙運放電路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點陣和總線擴展單元
1）配有74LS244三態(tài)緩沖器與74LS273八D觸發(fā)器，進(jìn)行基本輸入/輸出實驗；
2）配有16*16 LED及驅(qū)動電路，可進(jìn)行中文字幕移動實驗。
3）總線擴展座，選配擴展卡，如USB2.0擴展模塊，可進(jìn)行和PC機usb數(shù)據(jù)通信。
（3）串口通信接口卡

1	8253定時計數(shù)器接口	4	485接口
2	8250異步通信接口	5	RS232接口
3	8251通信接口

（4）常用 8255實驗?zāi)K
1）配有8255擴展接口，為實驗提供三個IO口和打印接口。
2）配有8255擴展接口，為鍵盤顯示提供接口。
（5）AD/DA綜合模塊
1）完成ADC0809 8位模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)采集顯示等實驗；
2）完成DAC0832 8位數(shù)模轉(zhuǎn)換、方波、鋸齒波、階梯波等實驗；
3）配有8279可偏程鍵盤接口芯片，進(jìn)行鍵盤實驗。
（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)行鍵盤動態(tài)掃描；動態(tài)顯示等實驗；
（7）LCD和IC卡實驗?zāi)K
1）完成128*64點陣式LCD中文顯示及圖形顯示實驗；
2）可進(jìn)行IC卡讀寫實驗。
（8）電機、喇叭模塊
1）配有全隔離驅(qū)動四相步進(jìn)電機，直流電機；
2）喇叭，音頻放大輸出電路，繼電器控制；
（9）邏輯電平顯示與獨立鍵盤
1）配有八只邏輯開關(guān)和八只按鈕開關(guān)。
2）配有12位led帶驅(qū)動顯示
（10）元件擴展模塊（選配）
1）有若干電阻，電容，二極管，三極管，電位器元件庫。
2）四排并行八位排針?biāo)慕M，二組八位轉(zhuǎn)接口。
（11）信號綜合板
1）138譯碼電路
2）393八分頻電路
3）可調(diào)模擬信號0~5v
4）數(shù)字溫度18B20
5）非門和與非門電路
6）單脈沖，時鐘，蜂鳴器
7）雙運放電路LM358
8）脈寬與射極輸出電路
（12）串口通信接口卡
（13）觸摸彩屏/SD卡開發(fā)板（選配）
1）TFT240X320觸摸彩屏
2）SD卡座（SD卡用戶自配）
3）片機最小系統(tǒng)，四個按鍵和串口接口。
四、實驗項目
1、51部分實驗
(1)標(biāo)配軟件實驗

1	清零程序	6	查找相同數(shù)據(jù)個數(shù)
2	拆字程序	7	無符號雙字節(jié)快速乘法子程序
3	拼字程序	8	多分支程序
4	數(shù)據(jù)區(qū)傳送子程序	9	脈沖計數(shù)實驗
5	數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?/td>	10	電腦時鐘實驗

(2)標(biāo)配硬件基礎(chǔ)實驗

1	P1口亮燈實驗	14	步進(jìn)電機控制
2	P1口轉(zhuǎn)彎燈實驗	15	8253方波實驗
3	P3.3口輸入，P1口輸出實驗	16	小直流電機調(diào)速實驗（霍爾傳感器）
4	工業(yè)順序控制實驗	17	16*16 LED點陣顯示實驗
5	8255 A、B、C口輸出方波實驗	18	128*64（1602）LCD液晶顯示實驗
6	8255 PA口控制PB口	19	8250可編程異步通訊接口實驗（自發(fā)自收）
7	8255控制交通燈	20	8251可編程通訊接口實驗（與PC機）
8	簡單I/O擴展實驗	21	單片機RS232/485串行發(fā)送實驗（雙機通訊）
9	A/D0809轉(zhuǎn)換實驗	22	單片機RS232/485串行接收實驗（雙機通訊）
10	D/A0832轉(zhuǎn)換實驗	23	DS18B20單總線溫度測量實驗
11	8279鍵盤顯示實驗	24	PWM實驗
12	I2C儲存卡讀寫實驗	25	射極跟隨器
13	繼電器控制實驗；

（3）ARM: Cortex-M3、STM32F103系列部份實驗

1	流水燈實驗	2	RTX實驗
3	按鍵檢測實驗	4	觸摸屏實驗
5	外部事件中斷實驗	6	單總線溫度傳感器實驗
7	多個串口實驗	8	步進(jìn)電機實驗
9	RTC實驗	10	蜂鳴器實驗
11	ADC實驗(內(nèi)部及外部擴展)	12	紅外接收
13	DAC實驗	14	uCOS操作系統(tǒng)實驗
15	看門狗實驗	16	VirtualCOMPort(USB虛擬串口)
17	SPI存器實驗	18	音樂播放實驗
19	TFT液晶顯示文字，圖片實驗	20	基本輸入輸出實驗
21	16*16點陣顯示實驗	22	MP3播放器
23	鍵盤LED顯示實驗	24	LCD12864顯示實驗
25	直流電機實驗	26	揚聲器發(fā)聲實驗

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