計(jì)算機(jī)組成原理,微機(jī)接口,單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
來(lái)源: 作者: 發(fā)布時(shí)間:2018-8-23 12:01:56
計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)系統(tǒng)組成:系統(tǒng)由實(shí)驗(yàn)主板、調(diào)試軟件、內(nèi)置開關(guān)電源組成。
實(shí)驗(yàn)主板:累加器A,暫存器W,寄存器組R0—R3,運(yùn)算器ALU,直通D/左移L/右移R單元,中斷向量IA,堆棧ST,程序計(jì)數(shù)器PC,地址寄存器MAR,輸入IN,輸出OUT,存貯器EM,微地址UPC,指令寄存器IR,微程序控制器UM,組合邏輯控制單元,三總線接口,擴(kuò)展座、二進(jìn)制開關(guān)電平輸出/顯示,邏輯筆、管理單片機(jī)、4×6鍵盤,字符式LCD,USB等。
系統(tǒng)功能:⑴能充分展示計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模型,每個(gè)模塊均有實(shí)時(shí)監(jiān)視、數(shù)據(jù)/指令流向。⑵配備CPLD,支持部分模塊的重構(gòu)。⑶支持用戶新建指令/微指令的系統(tǒng)設(shè)計(jì),根據(jù)教學(xué)需要,可自定義控制器、微指令、指令系統(tǒng)。⑷控制器撥動(dòng)選擇開關(guān)實(shí)現(xiàn)微程序或組合邏輯控制的切換。⑸支持手動(dòng)、脫機(jī)、聯(lián)機(jī)多種工作方式。⑹具有存儲(chǔ)器讀寫信號(hào)線和輸入輸出讀寫信號(hào)線、中斷信號(hào)線、DMA控制信號(hào)線等,支持I/O擴(kuò)展。⑺支持多種指令系統(tǒng),支持基本模型機(jī)、指令流水線、RISC模型機(jī)實(shí)驗(yàn)。⑻支持多種尋址方式和中斷、調(diào)用等。⑼具有單步、微單步、運(yùn)行、暫停等調(diào)試手段功能。⑽提供聯(lián)機(jī)調(diào)試軟件,自帶編譯器、支持匯編語(yǔ)言源程序調(diào)試,圖形化動(dòng)態(tài)顯示計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模型的數(shù)據(jù)/指令流向,同時(shí)記錄顯示微程序運(yùn)行軌跡。(10)支持邏輯分析波形圖展示指令與時(shí)序的關(guān)系,各部件中信號(hào)、內(nèi)總線、外部地址信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)、控制信號(hào)、中斷信號(hào)、DMA應(yīng)答信號(hào)、至少4路用戶選擇的信號(hào)等實(shí)時(shí)采集、顯示,可保存、回放;(11) 具有系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)功能,能精確顯示故障位置和芯片;(12) 支持實(shí)驗(yàn)儀或PC機(jī)鍵盤,在線動(dòng)態(tài)修改寄存器、程序/微程序計(jì)數(shù)器、程序/微程序存貯器的內(nèi)容。
微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
硬件:(1)16位微機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展: CPU(8088),系統(tǒng)控制芯片,64K監(jiān)控程序存儲(chǔ)器,64K用戶程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,64K實(shí)驗(yàn)程序存儲(chǔ)器,開放式4*6鍵盤電路(采用PC鍵盤),開放式6位動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示電路,配有USB通信方式。(2)32位接口單元:32位開關(guān)邏輯電平輸入/ 輸出顯示電路,32位I/O接口電路,32存儲(chǔ)器電路,32位PCI 接口驅(qū)動(dòng)電路,32位PCI 接口卡。(3)輸入/ 輸出:128*64 LCD圖文電路(或字符式1602 LCD),8位開關(guān)邏輯電平輸入/ 輸出電路,單脈沖發(fā)生器,8MH時(shí)鐘分頻,16*16 LED點(diǎn)陣電路,音頻功放,0~5V可調(diào)模擬量,PWM電路、射極跟隨器,打印口,用戶串行接口。(4)常用接口芯片:74LS273、74LS244、8279、0832、0809、8259、8250、8253、8251、8255、8237、RS232等,集成的芯片資源開放;(5)控制對(duì)象:喇叭、蜂鳴器、小型直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、壓力傳感器、溫度傳感器、繼電器等,提供GPS模塊,GPRS模塊,F(xiàn)/V、V/F模塊,觸模屏,USB1.1模塊,USB 主控模塊,CAN 2.0模塊,10M以太網(wǎng)模塊,32位SRAM、32位I/O模塊,超聲波模塊,電流傳感器模塊,溫濕度、有害氣體、熱紅外傳感器模塊;(6)雙通道數(shù)字存貯虛擬示波器、雙通道信號(hào)發(fā)生器、100MHz數(shù)字頻率計(jì);具有系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)功能,能精確顯示故障位置和芯片。
系統(tǒng)內(nèi)置高性能直流穩(wěn)壓電源;輕便鋁合金實(shí)驗(yàn)箱。提供樣機(jī);3年免費(fèi)保修。
軟件:(1)系統(tǒng)配置Win2000/xp/win7等操作平臺(tái)的自主版權(quán)集成環(huán)境仿真調(diào)試軟件。(2)提供全部源程序,32位匯編程序能在VC下進(jìn)行單步調(diào)試。
系統(tǒng)功能:(1)系統(tǒng)自動(dòng)切換: 16位和32位兼容,以8088實(shí)驗(yàn)作為基板,能自動(dòng)識(shí)別16/32位系統(tǒng)類型。(2)兩種工作方式:一是聯(lián)PC機(jī)運(yùn)行(USB直聯(lián)PC,非串口轉(zhuǎn)USB),微機(jī)通過(guò)USB高速接口將指令發(fā)送給實(shí)驗(yàn)儀,實(shí)驗(yàn)儀產(chǎn)生時(shí)序,讀寫RAM、I\O接口,將結(jié)果反饋給微機(jī);二是脫機(jī)運(yùn)行;自帶PC鍵盤、顯示電路和監(jiān)控管理程序,在無(wú)PC機(jī)的情況下,可以通過(guò)內(nèi)存讀寫、單步、斷點(diǎn)、全速等方法調(diào)試實(shí)驗(yàn)程序。(3)系統(tǒng)將地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線全部引出,主機(jī)板留有擴(kuò)展單元,通過(guò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)調(diào)試用戶板。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:提供不少于20個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,包含硬件電路圖、軟件源代碼、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書等資料。
單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由功能底板加擴(kuò)展板核心板組成,配置MCS-51、MSP430、STM32、CPLD、飛思卡爾單片機(jī)核心開發(fā)板,配置如下:
1、顯示功能模塊:
(1)點(diǎn)陣顯示模塊:由16×16單色點(diǎn)陣LED顯示及驅(qū)動(dòng)電路組成;
(2)8位七段動(dòng)態(tài)數(shù)碼和1位靜態(tài)數(shù)碼顯示;
(3)8個(gè)LED燈和交通燈功能模塊;
2、按鍵功能模塊:
(1)4x4 16矩陣按鍵;采用貼片式輕觸按鍵設(shè)計(jì);
(2)4個(gè)獨(dú)立按鍵;
(3)4個(gè) 可進(jìn)行AD采用按鍵;
3、傳感器功能模塊:
(1)板載DTHxx系列溫濕度傳感器;
(2)DS18B20數(shù)字溫度傳感器;
(3)紅外收發(fā)模塊;
(4)可擴(kuò)展傳感器調(diào)理電路,可以對(duì)傳感器進(jìn)行模擬和數(shù)字輸出轉(zhuǎn)換;
4、蜂鳴器功能模塊:板載支持有源和無(wú)源蜂鳴器;
5、AD/DA功能模塊:板載PCF8591芯片,,能夠同時(shí)進(jìn)行數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換,外接撥盤式電位,可進(jìn)行單聲道耳機(jī)輸出。
6、串并和并串轉(zhuǎn)換模塊:
(1)串行信號(hào)轉(zhuǎn)并行信號(hào)芯片74hc164,通過(guò)串口或者模擬串口信號(hào)輸入,輸出8位并口信號(hào),多用于單片機(jī)本身端口不夠使用的情況。
(2)SN74HC595D是8位并行輸入串行輸出移位寄存器,板載兩片SN74HC595D可在末級(jí)得到互斥的串行輸出。
7、譯碼和數(shù)據(jù)鎖存模塊:
(1)三八譯碼芯片SN74HC138D,輸出8路信號(hào)。
(2)SN74HC573DW可完成對(duì)8路信號(hào)進(jìn)行鎖存輸出。
8、方波產(chǎn)生模塊:板載兩片SN74HC4040D芯片和8M晶振,可產(chǎn)生4MHz-1Hz的方波輸出;
9、電機(jī)控制模塊:板載ULN2003D電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片,可實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng);
10、串口轉(zhuǎn)換:板載MAX232串口芯片和CH340G 串口轉(zhuǎn)USB芯片,可以實(shí)現(xiàn)兩種串口通信功能;
11、8485和CAN通信:板載PCA82C250 RS485芯片,支持全雙工485通信和CAN通信;
12、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路:板載PCF8563時(shí)鐘電路,可實(shí)現(xiàn)RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能;
13、供電電路:板載大功率LM2576 DC-DC電源轉(zhuǎn)換電路和AMS1117-3.3電源芯片,為系統(tǒng)提供5V和3.3V電源;同時(shí)擴(kuò)展了3組電源輸出;電源采用全橋整流,可實(shí)現(xiàn)9V交直流輸入;
14、大容量Flash存儲(chǔ)模塊:板載 W25Q16 16K大容量Flash存儲(chǔ)芯片,實(shí)現(xiàn)大數(shù)量的存儲(chǔ),電路采用3.3V-5V接口,實(shí)現(xiàn)不同電壓微處理器對(duì)Flash芯片的讀寫;
15、MicroSD卡模塊:SD卡模塊,電路采用3.3V-5V接口,實(shí)現(xiàn)不同電壓微處理器對(duì)MicroSD卡;可以通過(guò)單片機(jī)控制讀寫SD卡;
16、繼電器輸出模塊:1路大功率繼電器,市電專用接線端子,預(yù)留常開、常閉、公共接點(diǎn),可以直接連接220V電器設(shè)備;
相關(guān)產(chǎn)品;