HL-C8051F嵌入式實驗開發系統/單片機實驗箱

一、概述

HL-C8051F嵌入式實驗/開發系統是針對C8051F 單片機（SOC）而開發的。C8051F單片機兼容MCS-51指令系統，利用此平臺，不僅可以開展傳統的MCS-51單片機教學，如指令系統、中斷系統、I/0口接口實驗、外圍邏輯和通信實驗，也可以講授片上系統（SOC）的概念、體系結構、設計方法、系統應用。該實驗系統實現了C8051F 單片機片上的全部資源，并集成了USB 主從通信，TCP/IP以太網通信，UCOS-II 嵌入式系統移植源碼。我們編寫了所有功能和模塊的測試程序，提供了大量的實例，使學生在學會C8051F系列片上系統單片機開發方法的同時，感受到片上系統單片機在設計方法上的革新和解決的高效。

二、實驗系統組成:

（1） CPU板：CPU核心模塊采用C8051F020芯片，該芯片是C8051F系列單片機中功能其全的一款；集成開發環境支持Silicon Labs IDE和KEIL C軟件。

（2） 片內：64K FLASH， 4K XRAM

片外擴展：256K FLASH， 32K XRAM

（3） CPU板C8051F020芯片I/0引腳全部引出，可以和用戶外部電路連接；

（4） 實驗系統帶有JTAG接口，并配有HL-EC5型USB高速通訊專業仿真器，通過4腳的JTAG接口可以進行非侵入式、全速的在線系統調試、仿真；

（5） 4*4陣列式鍵盤；

（6） 8位邏輯電平開關輸出、8位LED邏輯電平顯示；

（7） 6位動態八段LED數碼管；

（8） 2路單脈沖信號發生電路和1路8MHZ時鐘發生電路；

（9） 時鐘分頻電路；

 （10） 模擬量發生器電路和邏輯筆電路；

 （11） 8*8LED點陣及驅動電路；

 （12） 128*64 LCD液晶顯示屏；

 （13） 蜂鳴器電路；

 （14） 直流電機測速電路；

 （15） 四相步進電機及驅動電路；

 （16） 繼電器電路及接口；

 （17） 雙通道RS-232 接口；

 （18） SPI 接口，LED 數碼管顯示；

 （19） IIC 接口，接24C01 串行EEPROM；

 （20） IIC 接口，PCF8563日歷時鐘 ；

 （21） 8 路12 位AD，2 路12 位DA 接口；

 （22） D12 USB 從機通信；

 （23） SL811 USB 主機通信；

 （24） TL8019 10M 以太網通信；

三、C8051F020單片機主要特點：

1、模擬外設:

(1)逐次逼近型(SAR)12位 ADC(ADC0)

●可編程轉換速率，100ksps

●可多達8 個外部輸入；可編程為單端輸入或差分輸入

●可編程放大器增益：16、8、4、2、1、0.5

●數據相關窗口中斷發生器

●內置溫度傳感器（±3°C）

(2)8 位 ADC(ADC1)

●可編程轉換速率，500ksps

●8 個外部輸入

●可編程放大器增益：4、2、1、0.5

(3)兩個12 位DAC

●可以同步輸出，用于產生無抖動波形

(4)兩個模擬比較器

●16個可編程回差電壓值

●可用于產生中斷或復位

(5)電壓基準

●內部基準（2.4V）

(6)精確的VDD 監視器和欠壓檢測器

●可通過MONEN引腳允許或禁止。

2、片內JTAG 調試和邊界掃描

●片內調試電路提供全速、非侵入式的在系統調試

●支持斷點、單步、觀察點、堆棧監視器；可以觀察/修改存儲器和寄存器

●符合IEEE1149.1 邊界掃描標準

3、高速8051 微控制器內核

●流水線指令結構；70%的指令的執行時間為一個或兩個系統時鐘周期

●速度可達25MIPS（時鐘頻率為25MHz 時）

●22 個矢量中斷源

4、存儲器

●4352 字節內部數據RAM（4K + 256）

●64K 字節FLASH 存儲器；可以在系統編程，扇區大小為512 字節

●外部64K 字節數據存儲器接口（可編程為復用方式或非復用方式）

5、數字外設

●8 個字節寬的端口I/O（C8051F020）所有口線均耐5V 電壓

●可同時使用的硬件SMBus(I2CTM 兼容)、SPITM及兩個UART 串口

●可編程的16 位計數器/定時器陣列，有5個捕捉/比較模塊

●5 個通用16 位計數器/定時器

●專用的看門狗（WDT）定時器；

6、時鐘源

●內部可編程振蕩器：2-16MHz

●外部振蕩器：晶體、RC、C、或外部時鐘

●實時時鐘(RTC)方式（用定時器3 或PCA）；

7、供電電壓（2.7V - 3.6V）

●典型工作電流：10mA @ 20MHz

●多種節電休眠和停機方式

五、實驗項目：

C8051F020CPU內部功能試驗

(1) 程序看門狗(WDT) 實驗；

(2) 計數器實驗；

(3) 定時器實驗；

(4) 數字I/O端口實驗；

(5) 內部數字功能模塊實驗；

(6) 內部時鐘選擇實驗；

(7) 外部時鐘選擇實驗；

(8) 可編程計數器/定時器實驗；

(9) 片內的外擴數據存儲器實驗；

(10)  模數轉換（ADC）實驗；

(11)  數模轉換（DAC）實驗；

(12)  電壓比較器實驗；

(13)  中斷控制實驗；

(14)  溫度傳感器實驗

(15)  UCOS-II 嵌入式系統移植；

C8051F020CPU外部硬件試驗

(1) P1口亮燈實驗

(2) P1口轉彎燈實驗

(3) P3.3口輸入，P1口輸出

(4) 繼電器控制實驗

(5) 小直流電機測速實驗

(6) 四相步進電機控制實驗

(7) 4*4鍵盤顯示實驗；

(8) 6位動態LED數碼管顯示實驗

(9) 8*8 LED點陣顯示實驗

(10) 128*64 LCD液晶顯示實驗

(11) Flash ROM 外部程序存儲器實驗

(12) SRAM外部數據存儲器實驗

(13) RS3232串口通訊實驗

(14) SPI 總線接口實驗

(15) IIC 接口， AT24C02讀寫實驗

(16) IIC接口，PCF8563日歷時鐘實驗

(17) D12 USB 從機通信實驗

(18) SL811 USB 主機通信實驗

(19) RTL8019 10M 以太網通信實驗