开发板系统设计介绍课件

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1、单片机开发实验箱系统 功能介绍l 单片机开发板于2012年5月设计完成，其主要可以完成的实验功能有：l 1：流水灯实验l 2：数码管动态显示实验l 3：按键操作功能试验l 4：液晶屏汉字、图像显示实验l 5：232、485通讯实验l 6：温度检测、I2C总线实验l 7：无线通讯实验l 8：USB外设（U盘、鼠标等）信息读取l 9：MP3播放实验l 10：多核心单片机编程实验功能介绍l开发板上集成了4组 单片机模块。l其中有2组 是传统89c51型单片机。l1组AVR单片机l1组 多核心单片机仿真器。什么是单片机？l 单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处

2、理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域的广泛应用。什么是单片机？l 以51单片机为例，通俗的说单片机就是一种处理数字信号的芯片。l 单片机一共有40个引脚，其中32个引脚（I/O口）可以通过程序，通过对相应的引脚写1或者写0，控制其高、低电压信号（5V或者0V）的变化。l 数字电路中，（采用二进制）1 代表高电平(5V)0 代表低电平(0V)开发板功能介绍l 有2组51单片机模块，集成于一块开发板上。这

3、样就可以在一块开发板上进行双单片机串行通讯的实验。其中，主控单片机是新型的仿真器，副单片机为STC型单片机。l 同时，板上设计了标准 RS232接口，使2组51单片机可以各自独立的与外部（计算机）进行串行通讯实验。功能介绍功能介绍l AVR单片机部分，主要完成的是U盘音乐文件的读取，和MP3音乐播放功能AVR单片机功能介绍l AVR单片机是Atmel公司推出的一款基于RISC指令架构的高性能、低功耗8位单片机。所谓精简指令集RISC是20世纪90年代开发出来的，它是综合了半导体集成技术和软件技术性能的新型微处理器架构，是相对于复杂指令集CISC而言的。RISC先使用频率通过最高的简单指令、避免

4、复杂指令、采用固定指令长度、减少指令格式和寻址方式等方法来缩短指令周期，提高处理器的运算速度。采用这种RISC结构，使得AVR系列单片机具备单周期的高速处理能力AVR单片机功能介绍lATmega系列部分单片机中还集成了在线调试单元，通过JTAG即可实现在线调试和程序下载功能。lAVR单片机除了支持汇编语言编程外还支持C和Basic等高级语言编程。采用高级语言对系统开发时单片机应用发展的一个趋势。采用高级语言编程能有效地进行系统的开发和程序的移植。ATMEGA32性能概述l高性能、低功耗的高性能、低功耗的 8 位位AVR微处理器微处理器l先进的先进的RISC 结构结构 131 条指令条指令 大多

5、数指令执行时间为单个时钟周期大多数指令执行时间为单个时钟周期 32个个8 位通用工作寄存器位通用工作寄存器 全静态工作全静态工作 工作于工作于16 MHz 时性能高达时性能高达16 MIPSl非易失性程序和数据存储器非易失性程序和数据存储器 32K 字节的系统内可编程字节的系统内可编程Flash 擦写寿命擦写寿命:10,000 次次 512 字节的字节的EEPROM擦写寿命擦写寿命:100,000 次次 2K字节的片内字节的片内SRAM 可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密 JTAG 接口接口(与与IEEE 1149.1 标准兼容标准兼容)符合符合J

6、TAG 标准的边界扫描功能标准的边界扫描功能 支持扩展的片内调试功能支持扩展的片内调试功能 通过通过JTAG 接口实现对接口实现对Flash、EEPROM、熔丝位和锁、熔丝位和锁定位的编程定位的编程 外设特点外设特点 两个具有独立预分频器和比较器功能的两个具有独立预分频器和比较器功能的8 位定时器位定时器/计计数器数器 一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16 位定时位定时器器/计数器计数器 具有独立振荡器的实时计数器具有独立振荡器的实时计数器RTC 四通道四通道PWM 8路路10 位位ADCl8 个单端通道个单端通道l7 个差分通道个差分通道 两个可编

7、程的串行两个可编程的串行USART 具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器 片内模拟比较器片内模拟比较器 特殊的处理器特点特殊的处理器特点 上电复位以及可编程的掉电检测上电复位以及可编程的掉电检测 片内经过标定的片内经过标定的RC 振荡器振荡器 6种睡眠模式种睡眠模式:空闲模式、空闲模式、ADC 噪声抑制模式、噪声抑制模式、省电模式、掉电模式、省电模式、掉电模式、Standby 模式以模式以及扩展的及扩展的Standby 模式模式 工作电压工作电压:ATmega16L：2.7-5.5V ATmega16：4.5-5.5V 速度等级速度等级 0-8 MHz

8、ATmega16L 0-16 MHz ATmega16双核心单片机市场情况l 在一般人眼里，双核代表了先进的技术和先进的性能，当然同时也代表着先进的价格，同一时期双核电脑CPU要比单核的价格高不少。l 单片机却恰好相反。双核单片机并不主要是为了提升其性能，选择双核单片机，更主要的是降低其价格。l 依据个人的经验，现在市面上的单片机，如果想找出一款支持PWM、ADC、UART中任意一种功能的单片机，价格一般都超过人民币1块钱，而且一般都只支持其中的一到两种，除非是价格达到23元的型号。l 而如果选用前面列举的AVR单片机，本身硬件已经直接支持ADC，而且还可以通过软件在不影响主程序的前提下实现高

9、速PWM和UART功能，但价格已经超过10元。多核心单片机仿真器介绍l 在单片机实验箱内，装有的多核心单片机仿真器系统结构图。l 其最多可以支持 8 核心单片机程序仿真。多核心单片机仿真器介绍l 引脚功能图多核心单片机仿真器介绍l由其性能看，它并不适用于需要高速、高性能（如MP3音乐播放、图像采集处理等）场合。l多核心的处理器，更适合于多任务场合。l例如：处理38K红外遥控码。l 读取18B20单总线温度信息l这些场合都需要用到大量的延时程序，再加上其他功能，程序结构将很难处理。多核心单片机仿真器介绍l 程序代码的编写开发板接口设计l 1：MCU1 按键与 LED发光二极管l 2：MCU2 按

10、键与 LED发光二极管l 3：AVR 按键与 LED发光二极管l 4：l 多核心开发板接口设计l 串行通讯 DB9 （RS232）接口开发板接口设计l 开发板右侧接口开发板接口设计l 220Vl 电源线l 51单片机仿真 接口l 多核心单片机开发仿真系统 接口主单片机51仿真器的使用l单片机实训室2 使用的仿真器是新型 THO65b+，USB接口的51仿真器，该仿真器的仿真在KEIL软件上可直接运行看到效果。l说明：与过去WAVE6000 不同的是 KEIL需要新建立一个工程（project）然后将.ASM或者是.C源文件添加进入工程后，就可以编译了。如果需要仿真 还需要进行软件设置l 注意：

11、每当您新建一个工程，都需要对软件进行一次重新设置。l*当然也可以使用我提供的标准工程，下次编写程序时，直接复制我所建立并设置好的工程，然后在此工程上编程即可。具体方法：具体方法：文件夹里双击文件夹里双击 KEILKEIL工程文件工程文件如果软件安装无误，可以无需任何设置如果软件安装无误，可以无需任何设置 ，编写好汇编程序即可仿真。编写好汇编程序即可仿真。具体的KEIL新工程建立1、新建一个工程新建一个工程 打开打开KEIL软件后软件后Projectroject菜单下菜单下 选择选择NEW.l 选择后 点OK。l（如果未出现这一步，说明没有安装软件插件，请参看 4常见问题）选择这个型号选择这个型

12、号 后后 点点OK下面新建一个.C文件 添加进工程这里这里 随便写几行代码随便写几行代码 或者不写或者不写任何内容都可以任何内容都可以 点保存按钮点保存按钮选择保存的路径，选择保存的路径，最好与工程在一个文件夹下最好与工程在一个文件夹下（最好：采用全英文路径）在工程里在工程里 应该可以看到刚才添加应该可以看到刚才添加的的.C源文件了源文件了 先点先点1 再点再点2 就可以编译程序了就可以编译程序了 以后程序更改了以后程序更改了 直接点直接点2编译编译没有异常没有异常 程序没有问题，警告可程序没有问题，警告可以不去理他。以不去理他。这样这样 新建工程就建立并编译完成新建工程就建立并编译完成了！了！