單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā).pdf

1、單片微型計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域，在全國(guó)高等院校電子信息類專業(yè)中，已普遍開(kāi)設(shè)單片機(jī)及其相關(guān)課程。在單片機(jī)及其接口技術(shù)課程教與學(xué)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)是必不可少的。隨著單片機(jī)及其接口技術(shù)的飛速發(fā)展，目前市場(chǎng)上供應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器并不能完全滿足教與學(xué)的需求，構(gòu)建低成本、技術(shù)先進(jìn)、易更新的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真系統(tǒng)，對(duì)我國(guó)單片機(jī)課程的教學(xué)和我國(guó)單片機(jī)領(lǐng)域人才的培養(yǎng)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。本課題針對(duì)現(xiàn)有單片機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置所存在的不足，并結(jié)合目前教學(xué)中對(duì)單片

2、機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)際需求，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想，精心設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了新型的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真系統(tǒng)。該單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真系統(tǒng)，由主板和多個(gè)12C總線擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)板組成。主板部分集成ISP在線系統(tǒng)編程部分、單片機(jī)仿真器部分、單片機(jī)基本實(shí)驗(yàn)電路部分和擴(kuò)展多樣化接口和總線部分。其中仿真部分通過(guò)SST89E564RD仿真監(jiān)控芯片實(shí)現(xiàn)，仿真器調(diào)試開(kāi)發(fā)環(huán)境使用德國(guó)KEIL公司的Keil C51編程與開(kāi)發(fā)、調(diào)試軟件。 該單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真系統(tǒng)的核心CPU

3、采用了美國(guó)SST公司推出的應(yīng)用廣泛、兼容性強(qiáng)、功能強(qiáng)大、價(jià)格低廉的單片機(jī)SST89E564RD，因?yàn)檫@種微控制器內(nèi)部集成了許多使用廣泛的功能部件，所以該MCU選型方案有效降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本，并同時(shí)提高了系統(tǒng)的可靠性。該單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真系統(tǒng)性能穩(wěn)定，綜合功能極強(qiáng)。它集仿真、編程、實(shí)驗(yàn)于一體，可以進(jìn)行系統(tǒng)全面的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)。模塊化的設(shè)計(jì)思想，使各接口實(shí)驗(yàn)相互獨(dú)立，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容循序漸進(jìn)，利用該實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真系統(tǒng)平臺(tái)，除了可以完成單片

4、機(jī)學(xué)習(xí)的基本原理性的實(shí)驗(yàn)外，還可以進(jìn)行單片機(jī)的外圍串、并擴(kuò)展接口實(shí)驗(yàn)，能勝任于學(xué)生的課程實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等各個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐階段，有利于實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行自主開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。 文中首先分析了當(dāng)前單片機(jī)相關(guān)課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，論述了開(kāi)發(fā)新型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真系統(tǒng)的必要性、可行性，并對(duì)論文工作重點(diǎn)做了說(shuō)明；然后論述了模塊化單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，主要完成了仿真MCU選型、系統(tǒng)功能描述

5、、總體邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及單片機(jī)仿真軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境Keil C51的介紹；接著闡述了單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仿真系統(tǒng)主板電路的規(guī)劃設(shè)計(jì)，包括仿真器設(shè)計(jì)、ISP在線編程功能設(shè)計(jì)、基本實(shí)驗(yàn)?zāi)K以及擴(kuò)展接口總線部分的設(shè)計(jì)，對(duì)各個(gè)部分的工作原理進(jìn)行了說(shuō)明，并給出了具體的硬件電路連接原理圖；由于串行擴(kuò)展總線技術(shù)是未來(lái)單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，接下來(lái)文中重點(diǎn)完成了I2C串行總線擴(kuò)展技術(shù)的介紹以及I2C串行總線擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)板的設(shè)計(jì)；在本文最后論述了利用該系統(tǒng)改進(jìn)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)