EDA综合实验箱使用手册Word文档格式.docx
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下移
S2
退出/返回键,返回上一级
S3
确定键
S4
模式选择键
Reset
复位键
插针
VT
外接待测直流电压接入
FT
外接待测频率接入
J2
信号输出
2.实验箱上电或复位
当实验箱初次上电或者按Reset(复位)键,都将进入初始化界面,该界面将显示重庆邮电大学徽标以及实验平台的名称、制作者等信息,随后即自动进入功能选择界面。
如图2.1所示:
图2.1功能选择界面
功能1:
电压测量
能够完成对实验箱上+5V、+3.3V两路电源电压以及外接直流电压(VT)的测量。
功能2:
能够同时产生多路不同频率的方波信号,频率调节范围(1Hz~1MHz)。
功能3:
频率测量
可以测量外接频率(FT)。
功能4:
模式选择
实现不同工作模式间的切换。
目前本实验箱共设计有9种不同的工作模式(模式0~模式8),不同模式对应有不同的电路结构,各模式下的电路结构图可参见模式介绍。
3.模式选择
在功能选择界面,按S4键进入工作模式选择(如图2.2所示),选定模式后按S3键确认,即可进入该模式。
图2.2模式选择界面
在不同模式下,发光二极管和数码管的初始显示是不一样的,如表2.2所示:
表2.2不同模式下的LED和数码管初始显示状态对照表
模式
8位LED显示
8位数码管显示
模式0
全亮
全灭
模式1
模式2
模式3
模式4
8位全部显示“
”
模式5
模式6
模式7
模式8
最左边这一位显示“
”,其余七位无显示。
4.电压测量
电压测量功能状态下,除了能够测量实验箱上+5V、+3.3V两路电源电压以外,还能测量由VT接入的外接直流电压。
如何选择进入电压测量功能?
按S1(上移)键和S2(下移)键,可以向上或者向下移动屏幕上的“*”,当“*”移动至与“电压测试”同一行显示时,即表示选择“电压测量”,如图2.3所示,然后按S3键(确认键)进入“电压测量”功能。
图2.3电压测量选择
进入电压测量模式,界面显示如图2.4所示:
图2.4电压测量界面
VT的电压测量范围:
0~5V
5.信号输出
信号输出功能状态下,能够同时最多产生3路不同频率的方波信号(F0、F1、F2),且频率可调,3路信号频率输出范围如表2.3所示:
表2.3信号频率输出范围及调节步进对照表
信号输出端
频率调节范围
频率调节步进
F0
0~100Hz
1Hz
F1
0~1000Hz
100Hz
F2
0~1MHz
需要修改,有点问题
如何输出某一频率的信号?
下面以输出一个f=200Hz的信号为例讲解。
Step1:
用S1、S2键选择“信号输出”。
图2.5“信号输出”功能选择
Step2:
按S3确认键进入该功能状态,屏幕将会显示如图所示:
图2.6“信号输出”显示界面
Step3:
用S1和S2键选择信号输出端,由于需要输出的信号频率为200Hz,所以选择F1输出。
图2.7信号输出端选择图
Step4:
按S3键确认,此时进入频率调节模式。
图2.8进入频率调节模式
Step5:
用S1键(增加)、S2键(减少)按一定步进调节频率,如此即可输出一定频率的方波信号了,如图9所示,为用示波器测试的该输出信号。
图2.9频率调节结果显示
图2.10信号输出波形图
Step6:
用S2(返回键)可逐级退出。
6.频率测量
频率测量功能状态下,可以测量外接脉冲信号的频率,待测信号通过FT接入。
如何完成外接待测信号的频率呢?
用S1(上移)键和S2(下移)键,选择“频率测量”,如图2.11所示。
图2.11“频率测量”功能选择
按S3键(确认键)进行频率测量,屏幕显示如图2.12所示:
图2.12“频率测量”结果显示
FT的频率测量范围:
0~120KHz
三.模式介绍
实验箱一共有9个模式,其中模式0~4为单片机模式,模式5~7为可编程逻辑器件模式,模式8为混合模式。
需要注意的时,无论在那种模式下,扩展接口的连接方式都是固定的。
1.模式0
模式0为单片机模式,其电路如图3.1所示:
图3.1模式0电路结构
在模式0中,发光二极管连接在单片机的P0口,P0口相应的位为逻辑“1”则点亮对应的二极管。
需要注意的是,P0口作为普通IO使用,需要接上拉电阻,图3.1中为示意图,实际电路需要连接上拉电阻。
在模式0中,实验箱上的4*4矩阵按键不再作为矩阵按键,而是取按键K0~K1作为独立按键连接到单片机的P2口,电路如图3.1所示。
2.模式1
模式1为单片机模式,其电路如图3.2所示:
图3.2模式1电路结构
在模式1中,按键K0~K3作为独立按键使用,字符液晶1602的数据线连接到单片机的P0口,控制信号RS,RW,E分别连接到单片机的P2.5、P2.6、P2.7。
注意:
为了简化编程,1602被禁止读“忙”,因此,在编写程序时,需要通过延时来实现对1602的控制,具体操作请参考1602的数据手册。
3.模式2
模式2为单片机模式。
其电路如图3.3所示:
图3.3模式2电路结构
模式2和模式1基本完全一样,区别在于把模式1的字符液晶1602换成点阵液晶12864,其它完全一样。
同样,模式2不允许12864的读“忙”操作,通过延时来实现,具体参考12864的数据手册。
4.模式3
模式3为单片机IO口扩展模式,其电路如图3.4所示:
图3.4模式3电路结构
模式3通过P0口和P2口进行IO口扩展,其中P0口作为数据通道,P2口作为控制通道。
在模式3下,单片机可以使用实验箱上所有全部外围设备。
5.模式4
模式4为单片机总线模式,其电路如图3.5所示:
图3.5模式4电路结构
模式4为单片机总线模式,所有外设通过总线和单片机相连接,其地址分配如表3.5所示:
表3.5,外围设备地址分配
注意:
除了表3.5外设占用的地址,由于SST89E516RD片内RAM占用了外扩总线地址,所有用户不要使用低1KBye的地址。
6.模式5
模式5为可编程逻辑器件模式,其电路如图3.6所示:
图3.6模式5电路结构
矩阵按键为实验箱主板上的矩阵按键K0~K7,独立按键SW0~SW7为可编程逻辑器件核心板上的独立按键K0~K7,按下按键为低电平(逻辑“0”)。
SW5连接在芯片的多功能管脚nCEO上,因此需要通过软件设置该管脚为普通IO口,否则按键SW5不能使用。
发光二极管逻辑“1”点亮,数码管为共阴数码管,数据总线SEG由8位数码管复用。
SEG的最低位对应数码管的A,最高位对应数码管的小数点,以此类推。
Clk0连在核心板上的40M有源晶振。
Clk1和Clk2根据需要,通过跳线帽选择合适的输入信号,具体参考实验箱操作说明部分。
7.模式6
模式6为可编程逻辑器件模式,其电路如图3.6所示:
图3.7模式6电路结构
发光二极管逻辑“1”点亮。
8.模式7
模式7为可编程逻辑器件模式,其电路如图3.8所示:
图3.8模式7电路图
模式7和模式6基本一样,差别在于把模式6的字符液晶1602换成点阵液晶12864,其他完全一样。
9.模式8
模式8为单片机和可编程逻辑器件混合模式,其电路如图3.9所示:
10.扩展接口
扩展接口分配如表3.10所示:
表3.10扩展接口分配表
P3
P4
1
VCC
2
GND
3
A0
4
AD0
IO0
IO1
5
A1
6
AD1
IO2
IO3
7
A2
8
AD2
IO4
IO5
9
A3
10
AD3
IO6
IO7
11
A4
12
AD4
IO8
IO9
13
A5
14
AD5
IO10
IO11
15
A6
16
AD6
IO12
IO13
17
A7
18
AD7
IO14
IO15
19
ALE
20
nRD
IO16
IO17
21
A8
22
nWR
IO18
IO19
23
A9
24
T1
IO20
IO21
25
A10
26
T0
IO22
IO23
27
A11
28
nINT1
IO24
IO25
29
A12
30
A13
IO26
IO27
31
A14
32
A15
IO28
IO29
33
34
P3连接单片机,为单片的总线扩展接口,P4连接可编程逻辑器件核心板,为可编程逻辑器件扩展接口。
IO0~IO29具体连接参考管脚分配表4.1。
四.管脚分配
表4.1管脚分配表
原理图
Mode5
Mode6
Mode7
Mode8
EP3C10E144
PIO0
Clk1
PIN38
CLK0
PIN22
PIO1
Clk2
PIN39
PIO2
PIN42
PIO3
KC0
PIN43
SW0
PIN86
PIO4
KC1
PIN44
SW1
PIN87
PIO5
KC2
PIN46
SW2
PIN98
PIO6
KC3
PIN49
SW3
PIN99
PIO7
nSS
PIN50
SW4
PIN100
PIO8
SCK
PIN51
SW5
PIN101
PIO9
MOSI
PIN52
SW6
PIN103
PIO10
Bell
PIN53
SW7
PIN104
PIO11
KR0
PIN54
PIO12
KR1
PIN55
PIN105
PIO13
KR2
PIN58
PIN106
PIO14
KR3
PIN59
PIN110
PIO15
LED0
PIN60
PIN111
PIO16
LED1
PIN64
PIN112
PIO17
LED2
PIN65
PIN113
PIO18
LED3
PIN66
PIN114
PIO19
LED4
PIN67
PIN115
PIO20
LED5
PIN68
PIN119
PIO21
LED6
PIN69
PIN120
PIO22
LED7
PIN70
PIN121
PIO23
SEG0
nINT0
PIN71
PIN124
PIO24
SEG1
SEG_D0
PIN72
PIN125
PIO25
SEG2
SEG_D1
PIN73
PIN126
PIO26
SEG3
SEG_D2
PIN74
PIN127
PIO27
SEG4
SEG_D3
PIN75
PIN128
PIO28
SEG5
RS0
RS1
DIG_D0
PIN76
PIN129
PIO29
SEG6
RW0
RW1
DIG_D1
PIN77
PIN132
PIO30
SEG7
E1602
E12864
DIG_D2
PIN79
PIN133
PIO31
DIG0
DB0
ADB0
PIN80
PIN135
PIO32
DIG1
DB1
ADB1
PIN83
PIN136
PIO33
DIG2
DB2
ADB2
PIN84
PIN137
PIO34
DIG3
DB3
ADB3
PIN85
PIN138
PIO35
DIG4
DB4
ADB4
PIN4
PIN141
PIO36
DIG5
DB5
ADB5
PIN3
PIN142
PIO37
DIG6
DB6
ADB6
PIN2
PIN143
PIO38
DIG7
DB7
ADB7
PIN1
PIN144
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