在线实时互动式实验系统的开发研究

发布时间：2020-07-06 06:43

【摘要】： 从面向21世纪培养高素质人才的角度出发,开设适合新条件下的单片机实验教学是形势发展的需要。如何提高学生的实验水平和实践能力是单片机实验教学中十分重要的任务。因此,开发实验指导教师和学生能够在线实时互动的实验设备和装置成为很多实验室建设的重点。本课题综合利用单片机技术及数据采集技术,实现对实验过程的实时监控;并通过局域网条件下的网络编程技术,实现实验指导教师和学生在实验过程中的互动,适应了当前条件下单片机实验发展的要求。本文的目的是设计在线实时互动式单片机实验系统的软硬件系统,这对于高校当前单片机互动式实验的改进有着十分重要的理论和实践意义。课题以51单片机实验系统为核心,以C8051F120单片机为监控芯片,完成单片机实验板的监控,并通过VC++平台下的网络编程,实现互动式软件设计。本课题的主要完成工作如下: 1、论述了高校单片机实验室发展的过程和热点。从理论和实践上分析了目前实验室建设存在的一些问题,提出了在线实时互动式实验系统的软硬件系统设计方法。 2、在硬件方面,设计完成了可在线编程的单片机实验系统和单片机实验实时监控测试系统。 3、在软件方面,设计完成了基于客户机%q服务器(C/S)结构的上位机互动式软件,以及单片机实验结果测控软件。总之,本文完成了在线实时互动式实验系统的软硬件开发,从理论和实践上对实时互动式实验系统进行了开发研究,对今后的高校单片机互动式实验教学有着十分重要的探索意义。
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP368.1-4
【图文】：

框图,框图,调试系统,全功能

应用系统上的产品MCU进行非侵入式(不占用片内资源)、全速、在系统调试。该调试系统支持观察和修改存储器和寄存器，支持断点、观察点、单步及运行和停机命令。在使用JTAG调试时，所有的模拟和数字外设都可全功能运行。其原理框图如图2.3所示

转换原理

另外还有8通道8位的AD转换模块ADCZ，其转换速率达到500ksPs。为了能够准确采集DA芯片的输出结果，本文采用8位的AD转换模块检测实验结果。C8051F120的ADCZ子系统包括一个8通道的可配置模拟多路开关(AMUXZ)，一个可编程增益放大器(PGA2)和一个SOOksPs、8位分辨率的逐次逼近寄存器型ADC，该ADC中集成了跟踪保持电路(见原理框图3.16)。AMUXZ、PGAZ及数据转换方式都可用软件通过图3.20所示的特殊功能寄存器来配置。只有当ADCZ控制寄存器(ADCZCN)中的ADZEN位被置‘1’时ADCZ子系统(8位ADC、跟踪保持器和PGA)才被使能。当ADZEN位为‘O’时，ADCZ子系统处于低功耗关断方式。ADC转换系统的参考电压可以是外部参考电压，也可以是系统提供的内部参考电压。本文采用的参考电压是外部3.3V电源电压。经过滤波的模拟信号可以直接接到C8051F120的ADCZ转换接口上来，从运算放大器输出的是0一SV的模拟信号，系统能够提供的参考电压是3.3V电源电压，因此在输出电压端口增加了一个电位器POTZ进行分压，使其能够满足参考电压的需要。

引脚,芯片,电源电压

图3.18CH372的芯片引脚与各种微控制器进行连接，接和下传的缓冲区各为61字节，2支持sv电源电压和3.3v电源名称称类烈烈。，CCC电源源正电源物入端，鬃要OOO电滩滩-一一芬蒸楼运端;澡夔甲~~~一一在33V电源电压时连lll轰轰在SV电源电压时外接{{{{{{{一产色______晶体撒淇的翰入端，iiiiiii粗入入入000厂一石丽一一一品弥振荡的反推翰出端，降降毛翔翻翻滚号号嗯撼挽卜卜以拍拍艘庵庵一妞瘫息城【心心双向三态态一云位致两致据忌翻翻翰入入读选通愉入，低电平屯称称狡入入写选通翰入，低电禅禅物入入片选控制翰入·低电T祥祥物出出中断谓求抽OOO物入入地址线物入，巡分俞今二当当当当当A尔1时可以写命令，

【参考文献】