????KC-101為51單片機(jī)最小系統(tǒng)核心板,它包括了51單片機(jī)的復(fù)位電路、振蕩電路所組成的最小系統(tǒng)單元,同時(shí)提供了單片機(jī)32個(gè)P口的LED狀態(tài)指示燈,將用戶(hù)在學(xué)習(xí)和調(diào)試程序時(shí)能夠直觀地實(shí)時(shí)觀察各P口的電平狀態(tài),非常實(shí)用而有意思。板子雖小,但接口非常齊全,電源可以使用USB供電和外接電源供電兩種方式,通過(guò)板子上的優(yōu)質(zhì)按鍵開(kāi)關(guān)來(lái)切換,而不是現(xiàn)在市場(chǎng)上有些產(chǎn)品用跳線(xiàn)那種麻煩的方式。
KC-101 51/AVR單片機(jī)最小系統(tǒng)核心板 板載硬件資源如下:
????1.32路LED流水燈:可以顯示P口的狀態(tài),比如正反流水燈,交通指示等等。
????2.含有RS232接口,支持串口通訊實(shí)驗(yàn)。
????3.所有芯片管腳都接有外擴(kuò)排針,我們提供了雙排排針,為系統(tǒng)擴(kuò)展做了更大的余地和空間,外擴(kuò)實(shí)驗(yàn)的功能沒(méi)有限制,完全由用戶(hù)決定
????4.支持STC單片機(jī)ISP在線(xiàn)下載功能,通過(guò)串口燒寫(xiě)芯片,非常方便。
????5.板載標(biāo)準(zhǔn)10PIN ISP下載線(xiàn)接線(xiàn),支持燒寫(xiě)AT89S系列單片機(jī)芯片。
????6.支持使用AVR ATMEGA8515/ATMEGA8515L 單片機(jī)芯片,由于AVR和51單片機(jī)復(fù)位電路不同。板上已設(shè)有跳線(xiàn),更改跳線(xiàn)即可適用于不同芯片
????7.支持外范圍的外接電源輸入,如果使用外接電源,請(qǐng)使用直流9V--12V的電源都可以適用。
????8.使用優(yōu)質(zhì)PCB板材,雙面板鋪銅走線(xiàn)設(shè)計(jì),抗干擾性好。
硬件接口描述:
??? J1:外接電源口:輸入直流9V—12V電壓。
??? S1:電源開(kāi)關(guān):用來(lái)切換USB供電或外接電源供電。
??? J0:USB供電接口:通過(guò)USB線(xiàn)纜向PC機(jī)取電。
??? DB1:RS232接口:完成串口通信及部分單片機(jī)芯片的燒寫(xiě)工作。
??? J7、J8、J9、J10:分別為51單片機(jī)所有引腳的外擴(kuò)展接口。
??? J13:32路LED發(fā)光管的使能跳線(xiàn),可以使能32路發(fā)光管或屏蔽32路發(fā)光管,讓P口完全獨(dú)立。
??? S2:?jiǎn)纹瑱C(jī)的復(fù)位按鍵。
??? J2、J3:復(fù)位類(lèi)型選擇:用來(lái)切換51/AVR單片機(jī)的復(fù)位模式,左側(cè)為51單片機(jī)復(fù)位方式;右側(cè)為AVR單片機(jī)復(fù)位方式。
??? J6:ISP下載接口:標(biāo)準(zhǔn)10PIN ISP下載接口,支持常為常見(jiàn)的Atmel 89S系列單片機(jī)的芯片。
支持的實(shí)驗(yàn)芯片:
????KC-101 51/AVR單片機(jī)最小系統(tǒng)核心板除了支持ATmel公司的AT89S所有系列之外,還支持STC的所有系列51單片機(jī)和SST系列的51單片機(jī)實(shí)驗(yàn),支持的被編程芯片數(shù)量達(dá)100之多;直接支持Atmel 89系列、AVR AT90S8515、Atmega8515、STC系列單片機(jī)的燒寫(xiě)。同時(shí)可以在該系統(tǒng)板上使用的單片機(jī)型號(hào):AT89C51/52 AT89S51/52 STC89C51/52 ATMEGA8515等DIP封裝的單片機(jī)以及和它們封裝一樣的單片機(jī)。
????KC-101 51/AVR單片機(jī)最小系統(tǒng)核心板我們可以為用戶(hù)提供成品板和散件供用戶(hù)自行焊接和組裝:
????散件配置組裝材料清單如下:
類(lèi)型 | 序號(hào) | 型號(hào) | 封裝 | 單板數(shù)量 |
電容 | C1 | 100uF | C2 | 1 |
C2,C5 | 0.1uF | C1 | 2 | |
C3 | 470uF/16V | C2 | 1 | |
C4,C6-C8 | 10uF | C2 | 4 | |
C9,C10 | 30p | C1 | 2 | |
二極管 | D35,D36 | IN4148 | 4148 | 2 |
發(fā)光二極管 | D1-D32,D34 | P0.0 | LED | 33 |
串口 | DB1 | DB9 | DB9RA/F | 1 |
USB | J0 | USB | USB | 1 |
電源口 | J1 | POWER | POWER | 1 |
插針 | J7,J8,J9,J10 | CON20 | SIP20 | 80針 |
J11,J12 | CON4 | SIP4 | 8針 | |
J2,J3,J13 | CON3 | SIP3 | 9針 | |
ISP | J6 | ISP | JTAG10 | 1 |
排阻 | PZ1,PZ2,PZ3,PZ4 | 680 | SIP9 | 4 |
PZ5 | 10K | SIP9 | 1 | |
三極管 | Q1 | 9012 | 9012 | 1 |
Q2 | 9014 | 9012 | 1 | |
電阻 | R1 | 1K | 1/16R | 1 |
電阻 | R2,R3,R4 | 10K | 1/16R | 3 |
R5,R6 | 560 | 1/16R | 2 | |
R7 | 407K | 1/16R | 1 | |
開(kāi)關(guān) | S1 | SW SPDT | AN3*2 | 1 |
S2 | SW-PB | SW | 1 | |
鎖緊座 | U1 | MSC51 | ZIF40 | 1 |
電源IC | U3 | 7805 | TO-220 | 1 |
晶體 | Y1 | 11.0592M | XTAL1 | 1 |
KC-101 51/AVR單片機(jī)最小系統(tǒng)核心板元件分布說(shuō)明:
模塊相關(guān)背景知識(shí)介紹:
????常見(jiàn)的MSC-51單片機(jī)中一般采用雙列直插(DIP)封裝,共40個(gè)引腳。圖2-4為引腳排列圖。其中的40個(gè)引腳大致可以分為四類(lèi):電源、時(shí)鐘、控制和I/O引腳。
????40腳MCS51單片機(jī)芯片 引腳排列圖
????1、電源
????Vcc:芯片電源,一般為+5V;
????Vss:接地端。
????2、時(shí)鐘
????XTAL1和XTAL2:晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。當(dāng)使用內(nèi)部振蕩電路時(shí),需要外接晶振,常見(jiàn)有的4M、6M、11.0592M、12M等。當(dāng)使用外部振蕩輸入時(shí)XTAL1接地,XTAL2接外部振蕩脈沖輸入。
??? 3、控制線(xiàn)
MCS-51單片機(jī)的控制線(xiàn)共有4根,其中3根是復(fù)用線(xiàn),具有兩種功能。
????(1)ALE/PROG:地址鎖存允許/編程脈沖。
????ALE:正常使用時(shí)為ALE功能,主要用來(lái)鎖存P0口送出的8位地址。P0口一般分時(shí)傳送低8位地址和數(shù)據(jù)信號(hào),且均為二進(jìn)制數(shù)。區(qū)分是否是低8位數(shù)據(jù)信號(hào)還是地址信號(hào)就看ALE引腳。當(dāng)ALE信號(hào)有效時(shí),P0口傳送的是低8位地址信號(hào);當(dāng)ALE無(wú)效時(shí),P0口傳送的是8位數(shù)據(jù)信號(hào)。一般在ALE引腳的下降沿鎖定P0口傳送的內(nèi)容,即低8位地址信號(hào)。
當(dāng)CPU不執(zhí)行訪(fǎng)問(wèn)外部RAM指令(MOVX)時(shí),ALE以時(shí)鐘振蕩頻率1/6的固定頻率輸出,所以ALE信號(hào)也可以作為外部芯片的時(shí)鐘信號(hào)。但當(dāng)CPU執(zhí)行訪(fǎng)問(wèn)外部RAM(MOVX)時(shí),ALE將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。
PROG:當(dāng)單片機(jī)在編程期間,該引腳輸入編程脈沖(由編程器提供)。
????(2)PSEN:外部ROM讀選通信號(hào)。
當(dāng)單片機(jī)讀外部ROM時(shí),每個(gè)機(jī)器周期內(nèi)PSEN兩次有效輸出。PSEN就相當(dāng)于外部ROM芯片輸出允許的選通信號(hào)。但讀片內(nèi)ROM和讀片外RAM時(shí)無(wú)效。
????(3)RST:復(fù)位引腳。
????RST為單片機(jī)上電復(fù)位輸入端,只要在該引腳上連續(xù)保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平,單片機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作,復(fù)位后程序從0000H處開(kāi)始執(zhí)行。在一般應(yīng)用中可以用RC電路來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的上電復(fù)位,在一些工業(yè)控制等要求較高的場(chǎng)合一般用專(zhuān)用的看門(mén)狗芯片進(jìn)行復(fù)位及電源監(jiān)控,典型的RC上電復(fù)位電路如圖所示:
典型復(fù)位電路
????(4)EA/VPP:內(nèi)外ROM選擇/EPROM編程電源。
????EA:正常工作時(shí),EA為內(nèi)外ROM選擇端。MCS-51型單片機(jī)的尋址范圍為64KB,其中4K在片內(nèi),60K在片外,當(dāng)EA為高電平時(shí),先訪(fǎng)問(wèn)片內(nèi)ROM,當(dāng)程序長(zhǎng)度超過(guò)4K時(shí)將自動(dòng)轉(zhuǎn)向執(zhí)行外部ROM中的程序。當(dāng)EA為低電平時(shí)單片機(jī)只訪(fǎng)問(wèn)外部ROM,對(duì)老的8031單片機(jī)(因片內(nèi)沒(méi)有ROM),EA必須接地。目前的大部分單片機(jī)都自帶ROM,所以一般應(yīng)用中也將EA接高電平。
VPP:對(duì)于有內(nèi)部EPROM的單片機(jī),在片內(nèi)EPROM編程期間,此引腳用于施加編程電源。
????4、I/O引腳
????MCS-51單片機(jī)共有4個(gè)8位并行I/O端口,共32個(gè)可編程I/O引腳。四個(gè)I/O口各有各的功能,在一般情況下,P0專(zhuān)用于分時(shí)傳送低8位地址信號(hào)和8位數(shù)據(jù)信號(hào),P2口專(zhuān)用于傳送高8位地址信號(hào),P3口大部分時(shí)間用于第二功能。當(dāng)然所有I/O口都可以做為普通的輸入/輸出端口用。
????實(shí)驗(yàn)例程:
????例程功能:P0.0口的LED發(fā)光管閃動(dòng)實(shí)驗(yàn)。
01 #include
02
03 sbit LED = P0^0;
04
05 void Delay()
06 {
07 unsigned char i,j;
08 for(i=0;i<255;i++)
09 for(j=0;j<255;j++);
10 }
11
12 void main()
13 {
14 while(1)
15 {
16 LED = 0;
17 Delay();
18 LED = 1;
19 Delay();
20 }
21 }
代碼分析:
序號(hào)1:包含51單片機(jī)寄存器定義的頭文件
序號(hào)3:位定義LED為I/O口P0.0
序號(hào)5-10:一個(gè)延時(shí)函數(shù),具體延長(zhǎng)的時(shí)間和使用的晶體相關(guān)
序號(hào)7:定義兩個(gè)無(wú)符號(hào)變量i,j
序號(hào)8-9:通過(guò)i,j的自加嵌套循環(huán)執(zhí)行,達(dá)到延時(shí)目的
序號(hào)12-21:main函數(shù)
序號(hào)14:進(jìn)入主程序的while循環(huán)
序號(hào)16:點(diǎn)亮LED
序號(hào)17:調(diào)用延時(shí)程序
序號(hào)18:熄滅LED
序號(hào)19:調(diào)用延時(shí)程序
評(píng)論