基于PC104总线单片机组合实验装置设计.pptVIP

Company Logo Company LOGO Company Logo 目 录 设计的目的、意义 第 1 章 系统设计思路 第 2 章 系统设计内容 第 3 章 PCB板图 第 4 章 总 结 第 5 章 Company Logo 第一章 设计的目的、意义 目的：本课题旨在设计基于PC/104总线单片机组合实验装置，该装置能更好的体现出电路的组合设计，为以后《单片机原理和接口技术》这门课的实验教学环节打下基础。 意义：日前大多数学校的单片机实验多采用市售的实验台，这些实验台价格昂贵，且很难扩展，维修更换也极不方便。同时追求大而全，难于满足学生学习由易到难、循序渐进的要求。而基于PC/104总线模块化设计的实验装置有价廉、功能齐全、开发灵活、易于扩展等优点。 返回目录 Company Logo P C 1 0 4 总 线 主 控 模 块 Data Address 实验 模块1 实验 模块1 第二章 系统的设计思路 模块化的设计思路：基于PC/104总线，然后再结合主控模块51单片机的特性，制定出新的适合51单片机扩展的PC/104总线标准。在该标准下，模块可以独立设计，而实验却可以组合进行。 模块化设计框图 PC/104是一种嵌入式的总线规范 ，是一种优化的、小型、堆栈式结构的嵌入式控制系统。其小型化的尺寸（90x96mm），极低的功耗（典型模块为1－2瓦）和堆栈的总线形式(决定了其高可靠性)，受到了众多从事嵌入式产品生产厂商的欢迎，在嵌入式系统领域逐渐流行开来。 模块利用板上的PC/104叠装总线插座连接起来，有效减小了整个系统所占的空间。 单个PC104模块板 返回目录 Company Logo 主控模块 A/D转换模块 D/A转换模块 I/O口并行扩展模块 红外传输模块 第三章 系统设计内容 以Atmel公司的AT89S52单片机作为主控模块的主控芯片。这次设计中我们自己的PC/104标准的制定必将以主控模块的电路特性作为依据。 本课题共设计了单片机实验教学常用的5个模块（如图3-1）。 返回目录 图3-1 Company Logo AT89S 52 复位 电路 晶振 电路 串行 通信 接口 74LS 373 62256 PC104总线 D[0..7] A[0..7] D[0..7] A[8..14] A[0..14] 1.主控模块 模块框图如下所示 采用AT89S52作为主控芯片，外部扩展了32KB的数据存储空间；时钟采用片内时钟振荡方式，在18和19脚外接石英晶体（12MHz）和振荡电容（30pF）。对于双向的串行数据传输，选择MAX232芯片来实现EIA电平和TTL电平之间的互换。 Company Logo 主控模块电路图 返回 Company Logo 2.A/D转换模块 MAX197是美国美信（MAXIM）公司生产的多量程、8通道、12位数据采集系统。 返回 Company Logo 3.D/A转换模块 返回 该模块利用一款高性能电压输出型D/A转换器，Analog Devices 公司的AD558，和一款高速、四单刀单掷模拟开关器件ADG201HS。 Company Logo 4.I/O口扩展电路 返回 我们使用普通的锁存器、三态门等芯片进行I/O口的扩展。扩展一个输入接口74LS244和一个输出接口74LS273的电路。 Company Logo 5.红外传输模块 返回 选择MAXIM公司生产的通用异步收发器（UART）芯片 MAX3100。 Company Logo 第四章 PCB板图 1.主控模块 2.D/A转换模块 Company Logo 3.并行I/O口扩展模块 4.A/D转换红外传输模块 返回目录 Company Logo 总 结 本课题内容——基于PC/104总线单片机组合实验装置设计。主要取得如下主要成果: （1）提出了单片机实验装置模块化设计理念。各模块可以独立设计，易于扩展、减少成本。 （2）定义了自己的PC104总线标准。该标准适合于51系列单片机的开发，能够基本满足学校单片机实验教学所需。 （3）设计了5个实验模块。模块基于PC104总线结构，可进行组合实验。 当然，设计中还存在一些缺陷和不足。比如说，自己定义的总线标准其兼容性有限。 返回目录 Company Logo Company Logo Company LOGO