Проектирование систем на микроконтроллерах с архитектурой MCS-51

Практикум предназначен для изучения 8-разрядных микроконтроллеров с архитектурой MCS-51 и практического освоения методов и средств проектирования систем управления на их основе. Микроконтроллеры с архитектурой MCS-51 производятся фирмами NXP (Philips), Atmel, Silicon Laboratories, Infineon (Siemens), Maxim-Dallas и другими. Ядро MCS-51 используется в ряде специализированных контроллеров. В виртуальном виде MCS-51 может быть внедрено в проект, реализованный на ПЛИС.

Практикум построен по принципу "делай как я" и позволяет быстро передать слушателям практические навыки разработки систем на основе рассматриваемых микроконтроллеров.

Характеристики
Практикум включает лабораторный макет LabKit–812 rev.2 и методическое обеспечение в виде сборника лабораторных работ.

Примечание: лабораторный макет LabKit–812 rev.1 (с подключением через COM-порт) снят с производства.

В лабораторный макет LabKit–812 rev.2 входят:

Микроконтроллер ADμC812 фирмы Analog Devices с интегрированными АЦП и ЦАП
элементы управления (потенциометр, 12-кнопочная клавиатура)
средства отображения (ЖК-индикатор, 7-сегментный индикатор, светодиод)
разъемы интерфейсов UART и I²C
разъемы ввода-вывода аналоговых сигналов (АЦП, ЦАП)
кабель для USB-порта
кабель для COM-порта

В качестве системы программирования используется система ProView32 фирмы Franclin Software Inc или IAR Embedded Workbench фирмы IAR Systems. В качестве языка программирования используется язык ассемблера или Си.

Программное обеспечение средств разработки, входящее в состав Практикумов, является бесплатно распространяемой версией ПО фирмы изготовителя (возможна загрузка и обновление ПО с сайта разработчика).

Для работы с лабораторным макетом LabKit–812 rev.2 необходим персональный компьютер, имеющий USB-порт для подключения лабораторного макета. Питание макета осуществляется через USB-порт компьютера.

Технические характеристики лабораторного макета LabKit–812 rev.2:

Микроконтроллер ADuC812BS с кварцевым резонатором 11,059 МГц, объем памяти программ равен 32 Кбайта
АЦП - 12 бит, источник опорного напряжения +2,5В; два канала АЦП подключены к потенциометру на плате макета и к внешнему разъему типа BNC
ЦАП - 12 бит; подключен к внешнему разъему типа BNC через буферный операционный усилитель
Клавиатура - 3х4
ЖКИ - 2 строки по 16 символов
Семисегментный светодиодный индикатор
Программно-управляемый светодиод
Звуковой пьезоизлучатель
Интерфейс стандарта RS232 (COM-порт), выведенный на разъем типа DB-9M
Интерфейс I²C, выведенный на разъем типа WF-3R
Размеры - 180х130х35 мм
Загрузка прикладных программ и питание макета через интерфейс USB

Применение

Практикум предназначен для обучения студентов и специалистов проектированию на микроконтроллерах с использованием профессиональных инструментальных средств. После учебного курса слушатели сразу способны использовать полученные знания и инструментальное ПО при разработке целевых устройств.

Возможно применение Практикума и лабораторного макета для самостоятельного изучения микроконтроллеров, а также для макетирования при разработке микроконтроллерных систем.

Главным звеном Практикума является методическое обеспечение в виде сборника лабораторных работ объемом порядка 100 страниц. Сборник состоит из введения, в котором описана архитектура рассматриваемого семейства микроконтроллеров и методика проектирования, описания лабораторных работ, и приложений, в которых приведены технические характеристики макета и загрузчика памяти программ.

Перечень лабораторных работ Практикума по микроконтроллерам MCS-51 имеет следующий вид:

Работа 1. Команды передачи данных и методы адресации.
Работа 2. Команды управления.
Работа 3. Команды обработки данных.
Работа 4. Контроль внешних устройств через параллельные порты - работа с клавиатурой.
Работа 5. Реализация и обслуживание подсистем прерываний.
Работа 6. Реализация таймерных функций.
Работа 7. Организация последовательного обмена данных при помощи микроконтроллеров.
Работа 8. Обслуживание встроенных АЦП и ЦАП.
Работа 9. Отображение информации на жидкокристаллическом индикаторе.
Приложение 1. Описание лабораторного макета LabKit-812.
Приложение 2. Программа загрузки памяти программ WSD (Windows Serial Downloader).

Описание каждой лабораторной работы содержит информационно-теоретическую часть, обязательное задание (включая фрагмент текста программы с комментариями и разбором реализации алгоритма) и варианты заданий для самостоятельного выполнения.

Примеры страниц методических материалов Практикума

Программное обеспечение

ProView32 фирмы Franklin Software, Inc, Evaluation release,
или IAR Embedded Workbench 8051 V7.51A Kickstart
Windows Serial Downloader 7.05 фирмы Analog Devices
Драйвер USB VCP фирмыFTDI

Полезные ссылки