單片機實際應用系統(tǒng)設計

第7章單片機應用系統(tǒng)設計7.1單片機應用系統(tǒng)概述7.2偉納電子ME830開發(fā)板介紹7.3實戰(zhàn)篇(實驗)

應用不同方法不同：單片機應用系統(tǒng)的技術要求各不相同，針對具體的任務，設計方法和步驟也不完全相同。

軟硬結合：為完成某一任務的單片機應用系統(tǒng)需要包含硬件和軟件系統(tǒng)。硬件和軟件必須緊密結合，協調一致才能正常工作。在系統(tǒng)研制過程中，硬件設計和軟件設計不能截然分開。硬件設計時應考慮軟件設計方法，而軟件也一定是基于硬件基礎上進行設計的。這就是所謂的“軟硬結合”。

研制過程：確定任務、總體設計、硬件設計、軟件設計、系統(tǒng)調試、產品化等幾個階段。它們不是絕對分開的，有時是交叉進行的。7.1單片機應用系統(tǒng)概述

一、單片機應用系統(tǒng)的設計方法

單片機只是一塊芯片而已，本身并無開發(fā)能力，編程序、調試程序、燒程序、擦除程序、下載程序等都要借助于開發(fā)工具。二、單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)工具軟件工具硬件工具+集成開發(fā)環(huán)境(IDE:Keil)電腦編程器（即寫入器,帶ISP可免)仿真器（紫外線擦除器）開發(fā)工具學習用開發(fā)板(實驗板)7.2偉納電子開發(fā)板深圳碩飛科技有限公司（偉納電子網）“ME830單片機開發(fā)實驗儀”是深圳碩飛科技有限公司（偉納電子網）集多年單片機開發(fā)工具設計經驗，歷經近一年時間開發(fā)的一款具有“實驗儀、編程器、仿真器、ISP下載線”四功能合一的單片機開發(fā)實驗系統(tǒng)。相比廣受歡迎的產品ME300B/ME500B，ME830在技術上取得多項創(chuàng)新：ME830摒棄了具有多項缺陷的SST公版仿真方案，集成了碩飛科技最新開發(fā)的真正USB2.0接口ICE52專業(yè)仿真器和編程器，配合專用的POD52仿真頭，仿真時不占用任何用戶資源，支持全系列標準8051芯片仿真。系統(tǒng)支持目前大多數主流51系列單片機的燒寫和實驗，同時也兼容AVR系列單片機的燒寫和實驗。ME830內置有豐富的實驗硬件資源，可使用戶快速掌握單片機原理及其實用接口技術。

ME830既適合初學者學習51，AVR單片機的需求；同時ME830專業(yè)的編程功能、高性能的仿真功能和ISP下載功能也真正適合單片機工程師開發(fā)產品使用。ME830單片機開發(fā)實驗儀簡介實驗儀+編程器+仿真器+ISP下載線四功能合一的單片機開發(fā)實驗系統(tǒng)硬件工具軟件工具Keil后面介紹16路LED碩飛科技最新開發(fā)的真正USB2.0接口ICE52專業(yè)仿真器和編程器1路DS18B20接口

51/AVR4*4矩陣鍵盤8個直接按鍵PS/2鍵盤接口電源輸入5V電源輸出接口8位AD/DA轉換器DS1302SPI串行實時時鐘板載步進電機驅動電路接口

串口座交流蜂鳴器繼電器插單片機用的普通40pin鎖緊插座ISP下載/仿真接口P2口40Pin外擴接口引出CPU信號到外部電路取下短路帽后,可以采用杜邦線連接單片機的任意I/O口線，輕松搭建自己的電路

(P2口)7段LED數碼管P0口SUB接口晶振電源開關復位ME830單片機開發(fā)實驗儀介紹P1口P1口紅外接收頭12864LCD接口(20pin)1602LCD接口(16x2字符型液晶實驗)(16pin)ME830單片機開發(fā)實驗儀上的液晶實驗接口碩飛科技最新開發(fā)的真正USB2.0接口ICE52專業(yè)仿真器和編程器(板載)需要安裝驅動程序部分需安裝ICE52仿真驅動程序需安裝USB驅動需安裝編程器用MEFlash軟件維納電子提供的光盤上帶(KEIL中也帶此下載功能，所以可以不使用該軟件)

編程器功能(ISP功能)不僅可以使用MEFlash軟件進行操作，還可以在KEIL中直接進行燒寫(Keil中LOAD命令)隨實驗儀所帶光盤內容圖片打開隨實驗儀所帶光盤內容列表√光盤內容說明(評估版軟件，有2K代碼限制)一二三四如果是沒有注冊過的KEIL，當程序超過2K時，會出現代碼限制的錯誤，即不能通過編譯.這個可以通過KEIL的注冊機解決。一、ME830單片機開發(fā)實驗儀使用手冊目錄√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√二、ME830單片機開發(fā)實驗儀原理圖1、單片機及其外擴接口2、系統(tǒng)控制部分3、數碼管顯示4、LED8+85、鍵盤6、RS232接口PS/2接口7、2塊液晶顯示器1602LCD接口(16x2字符型液晶實驗)12864LCD接口(20pin)8、繼電器蜂鳴器時鐘溫度傳感器9、串行EEPROM—24系列、93系列簡介串行時鐘雙向數據線器件/頁面尋址地址輸入端讀/寫保護

串行EEPROM中，較為典型的I2C總線式串行器件有：ATMEL公司——AT24CXX系和AT93CXX系列等。*串行EEPROM芯片介紹實際大小AT93C46/56/57/66供應1K/2K/4K字節(jié)的EEPROM，是一個可連續(xù)消除字節(jié)的只讀存儲器。是一個8腳DIP與8腳JEDEC封裝。*AT93C46簡介實驗板上為8腳JEDEC封裝實際大小*下載的使用打印機接口的24CXX/93CXX讀寫器圖片及原理圖10、AD/DA轉換器三、51匯編實驗例程實驗例程√√√√√√√√√√√√缺載板待做待做待做四、軟件安裝

1、Keilc51軟件偉納電子提供的光盤上帶,也可在網上免費下載2、ICE52仿真驅動程序注意:裝載軟件之前，一定要先裝KEIL。否則不能用！該KEIL可以是隨盤帶的，也可以自己從網上下載。3、安裝MEFlash軟件說明SST單片機做實驗時,將仿真頭(SST89E516RD240-C-FQJE)作為普通的51單片機使用是不可以的.4、安裝USB驅動PC機的前后板一般共有4個USB口,用那個就要驅動那個.ME830單片機開發(fā)實驗儀硬件資源和外設接口內容見P6ME830單片機開發(fā)實驗儀介紹普通配置列表（不需要擦除，可直接改寫數據），產品照片展示應用實例照片ICE52仿真器主機僅鼠標大小的精美外殼，小巧輕便，方便攜帶和使用連接POD52仿真頭(適配器)

拔下仿真頭后可以當作下載線使用，支持AT89S系列單片機的ISP下載可以直接在keil中實現對51系列芯片的ISP下載編程仿真器仿真頭介紹

仿真器決定大體類型，如PIC或51或AVR，仿真頭決定具體型號的芯片如51中的ATmel里的AT89C52還是AT89S52等。內置SST89E516RD240-C-TQJEIn-CircuitEmulator內部Flash擦寫次數達1萬次以上，程序保存時間可達到100年內部Flash擦寫次數達1萬次以上，程序保存時間可達到100年SST89系列:內部Flash擦寫次數達1萬次以上,程序保存時間可達到100年.片內提供兩塊FLASH空間，可做程序和數據空間：程序空間:8-64K

數據空間:8KSST89-AT89系列單片機比較：AT89系列:內部8k可反復擦寫1000次的Flash

ROM

,實為1000-10000次.SST89E(V)系列芯片圖片有DIP-40、PLCC-44、TQFP-44三種封裝形式仿真芯片適配頭(仿真頭)圖片

EZ-E3100仿真器EZ-E3100仿真器是采用IAP功能開發(fā)的單片機仿真系統(tǒng),可仿真（兼容仿真）目前或者今后各廠家推出的全部51內核單片機。突破了此類仿真器兩大難點:仿真開發(fā)系統(tǒng)軟件可在線升級：防止EZ-E3100仿真系統(tǒng)中存在的bug不可更改；仿真頭壽命無限：解決了單片機芯片壽命有限的困擾，可隨意自換。

仿真用的單片機是插在插座上的,可以方便更換.可更換仿真頭芯片，支持的單片機型號：SST89E516RD2、89E58RD2、89E54RD2

單片機仿真器是在產品開發(fā)階段用來替代單片機進行軟硬件調試的非常有效的開發(fā)工具。使仿真器可以對單片機程序進行單步、斷點、全速等手段的調試，在集成開發(fā)環(huán)境中檢查程序運行中單片機RAM、寄存器內容的變化，觀察程序的運行情況。與此同時可以對硬件電路進行實時的調試。使用單片機仿真器可以迅速發(fā)現和排除程序中的錯誤，從而大大縮短單片機開發(fā)的周期。

ICE52仿真器是我們2008年最新開發(fā)的USB2.0接口專業(yè)仿真器，能夠在目前最專業(yè)KEIL開發(fā)環(huán)境下使用，在仿真過程中不占用用戶的任何資源，特別是不占用IO端口，以及串口和定時器等重要資源。

仿真器搭配獨立的POD52仿真適配頭，不僅可以仿真標準8051/8052單片機的所有功能，還可以仿真部分單片機的增強型功能。該仿真適配頭采用CPU直接置入的方式，將仿真的CPU頻率提高到其極限，并且穩(wěn)定可靠。

仿真器的功能自帶32端口指示燈,為32端口的輸出狀態(tài)一目了然的重要設計。

SP51嵌入式仿真器09-9-20網上最新優(yōu)惠價定為：110元仿真器／仿真頭一體化設計AVR仿真器圖片仿真器微型置入式仿真適配頭(稱仿真頭或適配器)實驗板實驗板仿真器仿真頭的連接拔下仿真頭后可以當作下載線使用JY2100單片機仿真開發(fā)系統(tǒng)硬件組成該仿真器的特點:凡是具備EA、ALE和PSEN引腳的單片機，插入仿真適配頭即可。7.3實戰(zhàn)篇

結合ME830實驗開發(fā)儀，分成小組（5人），選用光盤上提供的“實驗例程”做實驗。每一個小組必做實驗2個(全班一樣，見P45、46)、選作1-2個實驗（匯編必做，C語言選做），除此之外,每一位學生必須會讀手冊上的實驗例程(從實驗一---實驗八)。小組要求寫實驗報告。報告內容包括：

1、實驗目的

2、實驗儀器及設備

3、實驗內容及步驟

4、實驗報告要求

實驗內容還可以選做光盤上帶的其他實驗例程，報告內容大同小異，可以自己調整。建議小組組長:唐亮周啟才汪佳星徐國青徐文潔……必做實驗一：手冊---ME830Demo1、熟悉開發(fā)板ME8302、軟件安裝：包括Keil、ICE52仿真驅動程序、USB驅動程序.3、要求：

1）會建立自己的工程

2）會往工程里添加.asm源程序

3）輸入源程序，寫出詳細的注釋

4）用板載仿真器調試程序（注意仿真頭的使用）

5）用板載仿真器仿真程序

6）用ISP下載（燒寫）程序到開發(fā)板的實驗芯片AT89S52內。并運行該程序以驗證燒寫成功否。

7）會演示