S21 Sistema de experimento de interfaz de principio de microordenador de 8-32 bits, equipo de formación profesional, equipo de entrenamiento electrónico
Introducción
Basado en el principio de la microcomputadora y las características de la enseñanza de experimentos de interfaz, adoptamos el diseño integrado del circuito de experimento de función básica, y el módulo central del procesador y el circuito de experimento de expansión innovador se logran mediante la expansión externa de módulos independientes, que no Solo tiene en cuenta el experimento de demostración y verificación, pero también tiene en cuenta el diseño general y la necesidad de experimentos de investigación innovadores. Es un nuevo tipo de plataforma de enseñanza de experimentos de interfaz y principios de microcomputadoras con alta flexibilidad, adecuada para que estudiantes de todos los niveles realicen experimentos de principios de microcomputadoras. -interfaz de ordenador y aplicación (producto patentado).
1. Características principales
1. El módulo del sistema de CPU está diseñado de forma independiente y admite dos tipos de sistemas de CPU: sistema Intel A80486DX y sistema 80386EXCPU. Sistema de procesador Intel 486 estándar. Panel de protección de plexiglás.
2. El circuito experimental básico de uso común adopta un diseño integrado y el innovador módulo de expansión se conecta a la placa principal a través del bus L_DV de 20 núcleos.
3. Está diseñado con un osciloscopio virtual de doble canal incorporado.
4. Admite tecnología de control de microcomputadora para facilitar la enseñanza de software en línea, hay dos formas de comunicarse con la PC: USB y Ethernet.
5. El lenguaje ensamblador y el lenguaje C admiten la depuración remota simbólica y la depuración local, es decir, la depuración independiente de la PC. 6. El lenguaje ensamblador y el lenguaje C se organizan y administran mediante archivos de proyecto.
7. Soporte para experimentos de programación en modo protegido.
2. Composición y estructura detallada del material.
1. El sistema experimental adopta el diseño separado de la placa central de la CPU y la placa inferior del módulo experimental. Todo el bus del sistema está diseñado para estar aislado de la placa de circuito experimental principal mediante 2 filas de zócalos de 50 pines para garantizar la seguridad y confiabilidad del sistema de la CPU. Al mismo tiempo, se agrega una cubierta protectora a la placa base del procesador. Una de las siguientes dos placas centrales de CPU se configura según los requisitos del usuario y la configuración estándar es la placa central 80386EX.
2. Composición de la placa base de la CPU Intel A80486DX
2.1 El procesador está diseñado en base a Intel A80486DX.
2.2 El chip de control principal del sistema está diseñado con el dispositivo CPLD EPM7128S.
2.3 El monitoreo del sistema adopta el diseño W29C020 de memoria flash de 256K.
2.4 El programa de usuario y la memoria de datos están diseñados con 128K SRAM UT621024.
2.5 Dos métodos de comunicación con el sistema de PC: ① Comunicación USB estándar diseñada con CH395; ② Comunicación Ethernet diseñada con CH395SL.
2.6 Está diseñado con la nueva interfaz de comunicación serial 16C2550B y el transceptor SP232EEN RS232 y su interfaz DB9.
2.7 El zócalo del bus proporciona un bus de datos de 32 bits y un bus de direcciones de 20 bits (se puede ampliar a un bus de direcciones de 32 bits), y el bus de datos admite operaciones de memoria y E/S /S 8/16/32 bits .
3. Composición del panel central 80386EX
3.1 El procesador está diseñado en base al 80386EX.
3.2 El chip de control del sistema principal adopta el diseño del dispositivo CPLD EPM7032S.
3.3 El monitoreo del sistema adopta el diseño W29C020 de memoria flash de 256K.
3.4 La memoria de datos y programas de usuario está diseñada con 128K SRAM UT621024.
3.5 Dos modos de comunicación con el sistema de PC: ① Modo de comunicación USB estándar diseñado con CH395; ② Modo de comunicación Ethernet diseñado con CH395SL.
3.6 Está diseñado con el transceptor SP232EEN RS232 y su interfaz DB9.
3.7 El zócalo del bus proporciona un bus de datos de 16 bits, un bus de direcciones de 20 bits (se puede ampliar a un bus de direcciones de 32 bits) y el bus de datos admite memoria y operaciones de E/S de 8/16 bits.
4. Composición de la placa principal del circuito experimental.
4.1 Fuente de alimentación: Proporcione una fuente de alimentación de funcionamiento de ±5 V, ±12 V. Cada circuito tiene una función de autorrecuperación de protección contra cortocircuitos.
4.2 Fuente de señal: 1) 2 salidas positivas y negativas de un solo pulso. 2) 8 salidas de pulso fijo: 1MHZ, 500KHZ, 100KHZ, 10KHZ, 1KHZ, 100HZ, 10HZ, 1HZ. 3) Salida analógica de 1 canal 0-5V.
4.3 Interfaz hombre-máquina
1) Matriz de teclado 4×4.
2) Módulo de tubo emisor de luz LED de 8 bits.
3) 12 bits con interruptor de nivel lógico indicador.
4) Pantalla digital brillante de siete segmentos de 8 LED con decodificación.
5) Circuito de entrada de señal de audio con micrófono.
6) Circuito de salida de señal de audio (con altavoz de 8Ω, zumbador)
7) Circuito de control de interfaz de relé.
8) Motor de CC y circuito de control.
9) Motor paso a paso trifásico de cinco cables 20BY y circuito controlador UN2003.
10) Circuito de pantalla LCD chino LCD12864 (compatible con el tipo de caracteres LCD1602).
11) Pantalla de matriz de puntos de dos colores de 8 × 8 y su circuito de conducción.
12) Memoria de 8-32 bits y circuito de lectura y escritura IO de 32 bits
4.4 Circuito de control de interfaz y circuito experimental de comunicación
1) Circuito de conversión A/D de 8 bits y 8 canales 0809.
2) Circuito de conversión D/A0832 de 1 canal de 8 bits.
3) Circuito de expansión de interfaz de E/S paralela 8255.
4) Circuito de interfaz de temporizador/contador 8254/8253.
5) Circuito de interfaz del puerto serie 8251.
6) Circuito de interfaz de control de interrupciones de dieciséis niveles 8259.
7) Circuito de interfaz de transmisión de datos DMA 8237A.
8) Circuito de conversión serie-paralelo 74LS164.
4.5 Sensores
1) Sensor fotoeléctrico: se utiliza ST135, con una placa de rejilla, que puede medir la velocidad del motor y realizar el control de circuito cerrado del motor.
4.6 Configurar el osciloscopio virtual de doble canal (opcional)
1) Un osciloscopio de almacenamiento virtual de doble canal de alta velocidad, que se puede cambiar a un solo canal para aumentar la frecuencia de muestreo.
2) Con osciloscopio X-Y en tiempo real: función de visualización de sincronización automática.
3) Función de almacenamiento: almacenar/cargar/analizar formas de onda históricas.
4) La amplitud de la señal de voltaje analógico de entrada se ajusta mediante software, no se requiere ningún interruptor de hardware.
5) Un osciloscopio virtual dedicado con características de amplitud-frecuencia/fase-frecuencia. Los archivos de formas de onda y de imágenes se pueden guardar para insertarlos fácilmente en tutoriales de enseñanza.
4.7 Interfaz extendida
1) Amplíe todo el bus del sistema y el zócalo del bus L_DV de 20 líneas para acceder a módulos de expansión externos y lograr experimentos innovadores.
2) 1 zócalo IC16 extendido, 1 zócalo IC40 extendido, utilizados para diseñar decodificadores o circuitos lógicos auxiliares, etc.
5. Innovador módulo experimental ampliable externamente (opcional)
1) Circuito de visualización de matriz de puntos 16X16.
2) Circuito experimental de visualización del nivel de audio LED de 41 líneas.
3) La regla digital de alta precisión muestra el circuito experimental.
4) Circuito experimental de comunicación por bus USB.
6. Conexión del circuito experimental: todas las señales están conectadas mediante un cable plano o una sola línea DuPont, fácil de operar, estable y confiable.
7. Chasis: marco resistente de aleación de aluminio, esquinas gruesas de plástico ABS, dimensiones de referencia 480 × 360 × 120 mm.
3. Proyectos experimentales factibles
3.1 Experiencia básica de hardware en modo real
1. Experiencia en diseño de programas de decodificación de direcciones de E/S
2. Experiencia en diseño de programas de controlador de interrupciones del sistema
3. Experiencia en programación en cascada del controlador de interrupciones del sistema
4. Memoria DMA --- experiencia en diseño de programas de transferencia de memoria
5. Experiencia en diseño de programas de operación de escritura DMA
6. Experiencia en diseño de programas de operación de lectura DMA
7. Experiencia en diseño de programas de lectura y escritura de memoria de 8/16/32 bits
8. Experiencia en programación de temporizadores/contadores.
9. Experiencia en diseño de programas musicales con temporizador/contador.
10. Experiencia en programación de comunicaciones en serie 8251
11. Experiencia en programación de comunicación paralela 8255 (modo 0)
12. Experiencia en programación de comunicación paralela 8255 (modo de interrupción 1)
13. Experimento de programación de comunicación paralela 8255 (modo de control 1)
14. Experiencia en diseño de programas de generador de formas de onda de funciones
15. Experimento de programación de conversión de analógico a digital ADC0809 (visualización hexadecimal)
16. Experimento de diseño del programa de conversión analógico a digital ADC0809 (forma de onda de visualización)
17. Experiencia en programación de pantalla de teclado 4x4
18. Experimento de diseño de programa de visualización de tubo digital de siete segmentos
19. Experimento de programación de pantalla LCD LCD de 128x64
20. Experiencia en diseño de programas de visualización de matriz de puntos LED 8x8
21. Experiencia en diseño de programas de intervención.
22. Experiencia en diseño de programas de control de motores paso a paso.
23. Experimento de programación PWM de motor de CC
24. Experimento de control de relés
25. Experiencia en diseño de programas de controladores de semáforos.
26. Programación de órganos electrónicos
27. Experimentos de lectura y escritura de memoria SRAM de 32 bits.
28. Experiencias de lectura y escritura de E/S de 32 bits.
Los siguientes experimentos se pueden realizar con módulos de expansión externos.
29. Experiencia de visualización de matriz de puntos 16X16
31. Experimento de comunicación por bus USB
Circuito experimental de visualización de nivel de audio LED de 31, 41 líneas
3.2 Experiencia en el diseño del programa de ensamblaje del principio de microcomputadora 80x86 (modo real)
1. Experimento experimental de reconocimiento del sistema
2. Ver la experiencia del programa
3. Experiencia en transmisión de datos
4. Experiencia en diseño de programas de conversión de códigos de datos
5. Experiencia en diseño de programas operativos.
6. Experiencia en programación de estructuras de sucursales.
7. Experiencia en programación de estructuras cíclicas.
8. Experiencia en diseño de subrutinas.
9. Experiencia en programación de clasificación
10. Experiencia completa en programación
3.3 Proyectos experimentales en modo protegido
1. Experiencia de diseño de programas de conmutación de modo real y modo protegido
2. Experiencia de gestión del almacenamiento de paginación
3. Experiencia en programación de descriptores y matrices de descriptores.
4. Experimento de LLAMADA de cambio de tarea en modo protegido
5. Experiencia JMP de cambio de tareas en modo protegido
6. Experiencia de conversión del modo de protección en modo real
7. Experiencia en programación de expansión de memoria con mecanismo de paginación.
3.4 Diseño del curso de interfaz de microcomputadora (completo)
1. Experiencia en diseño de programas de grabación digital.
2. Experiencia en diseño de relojes electrónicos digitales.
3. Experimento de diseño de osciloscopio simple
