T21 Sistema de experimento de interface de princípio de microcomputador de 8-32 bits Equipamento de treinamento vocacional Equipamento de treinamento eletrônico
Introdução
Com base no princípio do microcomputador e nas características do ensino experimental de interface, adotamos o design integrado do circuito experimental de função básica, e o módulo central do processador e o circuito do experimento de expansão inovador são alcançados pela expansão externa de módulos independentes, que não leva em conta apenas o experimento de demonstração e verificação, mas também leva em conta o projeto geral e a necessidade de experimentos de pesquisa inovadores. É um novo tipo de plataforma de ensino de princípios de microcomputadores e experimentos de interface com alta flexibilidade, adequada para estudantes de todos os níveis realizarem experimentos de princípios de microcomputadores. -interface de computador e aplicativo (produto patenteado).
1. Principais características
1. O módulo do sistema CPU é projetado de forma independente e suporta dois tipos de sistemas CPU: sistema Intel A80486DX e sistema 80386EXCPU. Sistema de processador Intel 486 padrão. Painel de proteção em Plexiglas.
2. O circuito experimental básico comumente usado adota um design integrado e o módulo de expansão inovador é conectado à placa principal através do barramento L_DV de 20 núcleos.
3. Ele é projetado com osciloscópio virtual de canal duplo integrado.
4. Suporta tecnologia de controle de microcomputador para facilitar o ensino de software on-line, existem duas maneiras de se comunicar com o PC: USB e Ethernet.
5. A linguagem assembly e a linguagem C suportam depuração remota simbólica e suportam depuração local, ou seja, depuração independente de PC. 6. A linguagem assembly e a linguagem C são organizadas e gerenciadas por arquivos de projeto.
7. Suporte para experimentos de programação em modo protegido.
2. Composição e estrutura detalhada do material
1. O sistema experimental adota o design separado da placa central da CPU e da placa inferior do módulo experimental. Todo o barramento do sistema foi projetado para ser isolado da placa de circuito experimental principal por 2 fileiras de soquetes de 50 pinos para garantir a segurança e confiabilidade do sistema da CPU. Ao mesmo tempo, uma capa protetora é adicionada à placa-mãe do processador. Uma das duas placas principais da CPU a seguir é configurada de acordo com os requisitos do usuário, e a configuração padrão é a placa principal 80386EX.
2. Composição da placa-mãe CPU Intel A80486DX
2.1 O processador foi projetado com base no Intel A80486DX.
2.2 O chip de controle principal do sistema foi projetado com o dispositivo CPLD EPM7128S.
2.3 O monitoramento do sistema adota o design W29C020 de memória flash de 256K.
2.4 O programa do usuário e a memória de dados são projetados com 128K SRAM UT621024.
2.5 Dois métodos de comunicação com sistema PC: ① Comunicação USB padrão projetada com CH395; ② Comunicação Ethernet projetada com CH395SL.
2.6 Ele foi projetado com a nova interface de comunicação serial 16C2550B e o transceptor SP232EEN RS232 e sua interface DB9.
2.7 O soquete do barramento fornece um barramento de dados de 32 bits e um barramento de endereço de 20 bits (pode ser estendido para um barramento de endereço de 32 bits), e o barramento de dados suporta memória e operações de E/S /S 8/16/32 bits .
3. Composição do painel central 80386EX
3.1 O processador foi projetado com base no 80386EX.
3.2 O chip de controle do sistema principal adota o design do dispositivo CPLD EPM7032S.
3.3 O monitoramento do sistema adota o design W29C020 de memória flash de 256K.
3.4 O programa do usuário e a memória de dados são projetados com 128K SRAM UT621024.
3.5 Dois modos de comunicação com sistema PC: ① Modo de comunicação USB padrão projetado com CH395; ② Modo de comunicação Ethernet projetado com CH395SL.
3.6 Ele é projetado com transceptor SP232EEN RS232 e sua interface DB9.
3.7 O soquete do barramento fornece um barramento de dados de 16 bits, um barramento de endereços de 20 bits (pode ser estendido para um barramento de endereços de 32 bits) e o barramento de dados suporta memória e operações de E/S S 8/16 bits.
4. Composição da placa principal do circuito experimental
4.1 Fonte de alimentação: Fornece fonte de alimentação de trabalho de ± 5 V, ± 12 V. Cada circuito possui função de auto-recuperação de proteção contra curto-circuito.
4.2 Fonte de sinal: 1) 2 saídas positivas e negativas de pulso único. 2) 8 saídas de pulso fixas: 1MHZ, 500KHZ, 100KHZ, 10KHZ, 1KHZ, 100HZ, 10HZ, 1HZ. 3) saída analógica de 1 canal 0-5V.
4.3 Interface homem-máquina
1) Matriz de teclado 4×4.
2) Módulo de tubo emissor de luz LED de 8 bits.
3) 12 bits com chave de nível lógico indicador.
4) Display digital brilhante de 8 LEDs e sete segmentos com decodificação.
5) Circuito de entrada de sinal de áudio com microfone
6) Circuito de saída de sinal de áudio (com alto-falante de 8Ω, campainha)
7) Circuito de controle de interface de relé.
8) Motor DC e circuito de acionamento de controle.
9) Motor de passo trifásico de cinco fios 20BY e circuito de driver UN2003.
10) Circuito de display LCD chinês LCD12864 (compatível com o tipo de caractere LCD1602).
11) Display matricial de duas cores 8×8 e seu circuito de acionamento.
12) Memória de 8 a 32 bits e circuito de leitura e gravação IO de 32 bits
4.4 Circuito de controle de interface e circuito experimental de comunicação
1) 0809 circuito de conversão A/D de 8 canais e 8 bits.
2) Circuito de conversão D/A0832 de 1 canal e 8 bits.
3) Circuito de expansão de interface de E/S paralela 8255.
4) Circuito de interface de temporizador/contador 8254/8253.
5) Circuito de interface de porta serial 8251.
6) Circuito de interface de controle de interrupção de dezesseis níveis 8259.
7) Circuito de interface de transmissão de dados 8237A DMA.
8) Circuito de conversão série-paralelo 74LS164.
4.5 Sensores
1) Sensor fotoelétrico: ST135 é usado, com uma placa de grade, que pode medir a velocidade do motor e realizar o controle de circuito fechado do motor.
4.6 Configure o osciloscópio virtual de canal duplo (opcional)
1) Um verdadeiro osciloscópio de armazenamento virtual de canal duplo de alta velocidade, que pode ser alternado para um único canal para aumentar a taxa de amostragem.
2) Com osciloscópio XY em tempo real: função de exibição de sincronização automática.
3) Função de armazenamento: armazenar/carregar/analisar formas de onda históricas.
4) A amplitude do sinal de tensão analógica de entrada é ajustada por software, nenhuma chave de hardware é necessária.
5) Um osciloscópio virtual dedicado com características de amplitude-frequência/fase-frequência. Arquivos de forma de onda e arquivos de imagem podem ser salvos para fácil inserção em tutoriais de ensino.
4.7 Interface estendida
1) Expanda todo o barramento do sistema e o soquete do barramento L_DV de 20 linhas para acessar módulos de expansão externos e realizar experimentos inovadores.
2) 1 soquete IC16 estendido, 1 soquete IC40 estendido, usado para projetar decodificadores ou circuitos lógicos auxiliares, etc.
5. Módulo experimental inovador expansível externamente (opcional)
1) Circuito de exibição de matriz de pontos 16X16.
2) Circuito experimental de exibição de nível de áudio LED de 41 linhas.
3) A régua digital de alta precisão exibe o circuito experimental.
4) Circuito experimental de comunicação de barramento USB.
6. Conexão do circuito experimental: todos os sinais são conectados por um cabo plano ou uma única linha DuPont, fácil de operar, estável e confiável.
7. Chassi: estrutura forte em liga de alumínio, cantos grossos de plástico ABS, dimensões de referência 480 × 360 × 120 mm.
3. Projetos Experimentais Viáveis
3.1 Experiência básica de hardware em modo real
1. Experiência em design de programa de decodificação de endereço de E/S
2. Experiência em design de programa de controlador de interrupção do sistema
3. Experiência de programação em cascata do controlador de interrupção do sistema
4. Memória DMA --- experiência de design de programa de transferência de memória
5. Experiência em design de programa de operação de gravação DMA
6. Experiência em design de programa de operação de leitura DMA
7. Experiência de design de programa de leitura e gravação de memória de 8/16/32 bits
8. Experiência em programação de temporizador/contador
9. Experiência em criação de programas musicais com temporizador/contador
10. Experiência em programação de comunicação serial 8251
11. Experiência de programação de comunicação paralela 8255 (modo 0)
12. Experiência de programação de comunicação paralela 8255 (modo de interrupção 1)
13. Experimento de programação de comunicação paralela 8255 (modo 1 modo de disparo)
14. Experiência em design de programa gerador de forma de onda de função
15. Experimento de programação de conversão analógico-digital ADC0809 (exibição hexadecimal)
16. Experimento de design do programa de conversão analógico-digital ADC0809 (forma de onda de exibição)
17. Experiência de programação de tela de teclado 4x4
18. Experimento de design de programa de exibição de tubo digital de sete segmentos
19. Experiência de programação de display LCD 128x64
20. Experiência de design de programa de exibição de matriz de pontos LED 8x8
21. Experiência em concepção de programas de intervenção
22. Experiência em design de programa de controle de motor de passo
23. Experimento de programação PWM de motor DC
24. Experimento de controle de relé
25. Experiência em design de programa de controlador de semáforo
26. Programação de órgãos eletrônicos
27. Experimentos de leitura e gravação de memória SRAM de 32 bits.
28. Experiências de leitura e gravação de E/S de 32 bits.
Os seguintes experimentos podem ser realizados com módulos de expansão externos
29. Experiência de exibição de matriz de pontos 16X16
31. Experimento de comunicação de barramento USB
Circuito experimental de exibição de nível de áudio LED de 31, 41 linhas
3.2 Experiência de design de programa de montagem de princípio de microcomputador 80x86 (modo real)
1. Experimento Experimental de Reconhecimento de Sistema
2. Veja a experiência do programa
3. Experiência de transmissão de dados
4. Experiência em design de programa de conversão de código de dados
5. Experiência em design de programas operacionais
6. Experiência em programação de estrutura de filiais
7. Experiência em programação de estrutura cíclica
8. Experiência em design de sub-rotina
9. Classifique a experiência de programação
10. Experiência completa de programação
3.3 Projetos experimentais em modo protegido
1. Experiência de design de programa de comutação em modo real e modo protegido
2. Experiência de gerenciamento de armazenamento de paginação
3. Experimente descritores de programação e matrizes de descritores
4. Experimento CALL de troca de tarefa em modo protegido
5. Experiência JMP de troca de tarefas em modo protegido
6. Experiência de conversão do modo de proteção em modo real
7. Experiência de programação de expansão de memória com mecanismo de paginação
3.4 Design do curso de interface de microcomputador (completo)
1. Experiência em design de programa de gravação digital
2. Experiência em design de relógio eletrônico digital
3. Experimento simples de design de osciloscópio
