论文_基于PC104总线单片机组合实验 装置设计.ppt

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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
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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。
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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
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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)。
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图3-1
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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]

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。
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主控模块电路图
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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。
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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。
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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。