[实用新型]单片机实验教学开发系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种C8051F系列单片机实验教学开发系统，特别涉及一种扩展性强、硬件资源全开放、支持多种C8051F系列单片机的实验教学开发系统。本实用新型属于基于C8051F系列单片机的实验、教学、产品开发领域。

背景技术

随着电子信息技术的发展，传统8051单片机在内存容量、处理速度、片上资源、扩展性能等方面无法满足中、高端电子产品开发的需要，而基于SoC（片上系统）的C8051F系列发展了传统的80C51系列单片机，可满足当前行业应用的需求。

当前市场多为以传统MCS-51（微处理系统-51）单片机为基础的实验开发板、实验箱，基于C8051F系列单片机的实验系统较少，主要以国内Silabs代理商推出的C8051F开发板为主，但此类学习开发板存在如下缺点：

1.   功能简单，无法进行复杂项目，也不能进行二次开发；

2.   资源固定，可扩展性差；

3.   单片机型号固定，无法更换其它型号的单片机；

4.   程序下载只能通过串口下载，目前大多数电脑只有USB接口，无法使用串口下载功能的学习开发板；

5.   外围硬件资源、设计固定，用户不能随意更改。

发明内容

本实用新型的目的在于克服传统单片机实验教学开发板的不足，开发一款硬件、软件资源丰富、硬件资源全开放，单片机型号可更换，设计灵活性强的实验教学开发系统。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种单片机实验教学开发系统，包括可插拔更换的C8051F系列单片机最小系统核心板、板载各功能单元模块、可插拔扩展模块和系统供电系统，其特征在于：所述最小系统核心板可单独拔下使用，也可插在实验教学开发系统上使用；所述板载各功能单元模块包括信号发生单元、12864 LCD液晶显示屏、1602 LCD液晶显示单元、8×8 LED 点阵显示单元、数码管显示单元、发光二极管显示单元、扫描/中断按键单元、滤波器单元、USB通信单元、CAN总线通信单元、双通道RS232通信单元、485通信单元、XRAM扩展单元、以太网通信单元、TFT液晶/SD卡单元、温度采集单元、AD数据采集单元、继电器控制单元、蜂鸣器电路、直流电机驱动控制单元、步进电机驱动控制单元、红外收发单元、SPI接口的Flash存储单元、IIC接口的EEPROM、日历时钟单元和PS2接口单元；所述可插拔扩展模块包括2.4G无线通信模块、非接触式IC卡读写模块、语音模块和GPRS模块；所述最小系统核心板的引脚与单片机引出IO口相连接，所述板载各功能单元模块、可插拔扩展模块的引脚与各功能模块引出端口相连接，单片机引出IO口与各功能模块引出端口之间为用户自定义连接。

所述最小系统核心板提供外部5V输入、USB电压输入和从JTAG调试接口输入电压三种电源输入方式。

所述最小系统核心板具有单独的5-3.3V电源转换芯片和JTAG调试接口。

所述最小系统核心板型号有C8051F0XX、C8051F3XX等C8051F全系列芯片，用户也可以根据自己需求，根据接口电路，自行设计相关单片机最小系统核心板插在此实验教学开发系统上使用。最小系统核心板的单片机引脚引到外部接口上。

系统供电系统提供了多种供电模式，输入电压为5V输入。在实验教学开发系统底板上提供了外部5V输入和USB电压输入两种，并可通过开关进行切换选择。

可插拔扩展模块使用时都插在实验教学开发系统上的同一接口。除此以外，用户可以自行设计其它功能扩展模块，插在此接口上使用。

C8051F单片机内部功能单元在应用时物理连接到芯片引脚上是可变的，这是与其它各类单片机不同之处。根据此特点，本系统没有将板载各功能单元模块、可插拔扩展模块的引脚与C8051F单片机引脚固定连接，而是将各功能引脚引出后，由用户通过导线根据实际需求进行连接，极大地改善了设计的灵活性。

本系统配套各功能模块演示源代码，部分综合性实验源代码以及相应的实验文档。

本实用新型的优点在于：系统各功能模块相互独立，并且所有接口引出，可使使用者学习基础知识，也可以设计综合性的实验。

附图说明

图1为本实用新型提供的C8051F系列单片机实验教学开发系统原理框图。

具体实施方式

下面结合图1对本实用新型作进一步描述。