片上系统测试验证平台的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种片上系统测试验证平台，包括单片机最小系统和实验模块，所述单片机最小系统包括设置有ISP端口的AT89S52芯片及外围电路，所述AT89S52芯片的电源端连接有供电电路，所述芯片AT89S52的P0~P3端口设有引出排针，芯片AT89S52与实验模块之间通过引出排针选择性连接。本方案解决了现有实验板实验模块固定，单片机拔插麻烦、易损坏的问题。
【专利说明】片上系统测试验证平台
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及教学实验器材，具体是一种片上系统测试验证平台。
【背景技术】
[0002] 单片机技术经过四十多年的发展，小到遥控电子玩具，大到航空航天技术等电子 行业都有单片机应用的影子。针对单片机技术在电子行业自动化方面的重要应用，为满足 广大学生、爱好者、产品开发者迅速掌握单片机这门技术，于是产生单片机开发板也称单片 机学习板、单片机实验板，相应地，全国大中专院校许多专业相继开设了单片机课程。
[0003] 传统的单片机实验教学开展主要有两种模式，一种是采用仿真器开发模式，这种 方式采用仿真器模拟单片机。在这种开发模式下可以任意修改程序，支持单步、中断等多种 调试方式，有利于开发过程的快速推进，但是仿真器价格昂贵，且稳定性差，对实验结果有 一定的干扰。一种方式是采用直接"烧写程序"的方式来进行的，该种实验板基本上是将各 电路模块和元件固定在电路板上，实验电路模块固定，一个实验板对应一种单片机实验；将 程序编译生成的目标文件直接烧到单片机芯片中去，然后再将单片机安装到实验板上，实 验完毕再拔插到另一实验的实验板上，这种方式是成本较低，但单片机反复拔插较为麻烦， 且容易损伤单片机引脚。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种片上系统测试验证平台，其能够解决现有实验板 实验模块固定，单片机拔插麻烦、易损坏的问题。
[0005] 本实用新型的技术方案如下：一种片上系统测试验证平台，包括单片机最小系统 和实验模块，所述单片机最小系统包括设置有ISP端口的AT89S52芯片及外围电路，所述 AT89S52芯片的电源端连接有供电电路，所述芯片AT89S52的P0?P3端口设有引出排针， 芯片AT89S52与实验模块之间通过引出排针选择性连接。
[0006] 进一步，所述实验模块包括键盘扫描电路、IXD显示电路、外部中断电路、定时器计 数器电路、串口通信电路、数码管显示电路、发光二极管显示电路和8X8点阵显示电路，所 述IXD显示电路、发光二极管显示电路与芯片AT89S52端口的引出排针之间还设置有第一 接口排针组，所述数码管显示电路、8X8点阵显示电路与芯片AT89S52端口的引出排针之 间还设置有第二接口排针组。
[0007] 进一步，所述供电电路包括的稳压源供电电路、适配器供电电路和USB供电电路。
[0008] 本方案的主控芯片与各实验模块间采用排针灵活插拔，损坏的情况下不需要焊接 电路即可快速更换。本教学系统，能够方便地实现LED点阵实验、流水灯实验、数码管显示 实验、液晶显示实验、4X4键盘扫描实验、串口通信实验、中断实验和定时/计数器实验等。 并根据不同需求，选择三种供电方式为系统供电。通过本平台进行验证和演示实验，使操作 者尽快掌握控制及实现单片机原理。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为本实用新型的系统结构图；
[0010] 图2为本实用新型的单片机最小系统的电路连接图；
[0011] 图3为本实用新型的供电电路的结构图；
[0012] 图4为本实用新型的外部中断电路、定时器计数器电路和串口通信电路的结构 图；
[0013] 图5为本实用新型的IXD显示电路的结构图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。
[0015] 一种片上系统测试验证平台，包括芯片为AT89S52及其外围电路的单片机最小系 统1和实验模块，所述芯片AT89S52设置有用于下载程序的ISP端口 8,所述AT89S52芯片 的电源端连接有供电电路2,所述芯片AT89S52的P0?P3端口与实验模块之间通过引出排 针选择性连接，实验模块在对应实验进行时才通过引出排针与芯片AT89S52的对应端口灵 活插拔连接，如图2所示，芯片AT89S52的P0、P2端口通过引出排针JP1引出，JP1对应两 个端口的管脚进行编号，芯片AT89S52的PI、P3端口同理。
[0016] 作为一种具体实施例，所述实验模块包括如图1所示的键盘扫描电路4、LCD显示 电路10、外部中断电路5、定时器计数器电路3、串口通信电路6、数码管显示电路13、发光 二极管显示电路11和8X8点阵显示电路12。所述IXD显示电路10、发光二极管显示电路 11与芯片AT89S52端口的引出排针之间还设置有第一接口排针组7。常用的发光二极管显 示电路11多选用8个发光二极管、一个型号为74373的锁存器和一个接地电阻群组成；常 用的LCD显示电路10也多采用8个控制端的液晶模块。两者分属两个实验，因此可分时复 用一个20P的排针来连通芯片AT89S52端口的引出排针，即是第一接口排针组7只需要一 个20P的排针构成。
[0017] 所述数码管显示电路13、8X8点阵显示电路12与芯片AT89S52端口的引出排针 之间还设置有第二接口排针组9。常用的8X8点阵显示电路12和数码管组显示电路一般 需采用两个型号为74373的锁存器，因此第二接口排针组9需要两个20P的排针分时复用。
[0018] 所述IXD显示电路10包括型号为MDLS16265的液晶模块，如图5所示，液晶模 块MDLS16265的RS、RW、E管脚与AT89S52的P13、P14、P15管脚--对应设置有按键开关 JMP1、JMP2、JMP3,液晶模块MDLS16265的DB0?DB7通过第一接口排针组7的排针JP7与 AT89S52的P1端口的引出排针连接，按键开关JMP1、JMP2、JMP3配合排针JP7决定通断。
[0019] 所述外部中断电路5、定时器计数器电路3和串口通信电路6通过同一引出排针 JP5与芯片AT89S52的P3端口连接，如图4所示，外部中断电路5由两个74LS00及外围电 路构成，其输出端对应AT89S52的INTO端；定时器计数器电路3除中断部分还包括蜂鸣器 B1、发光二极管D1和三极管Q1 ;串口通信电路6包括RS232接口和型号为MAX232CPE的驱 动芯片，其输出的两端对应AT89S52的RXD和TXD端。
[0020] 具体的，供电电路2包括可选择使用的稳压源供电电路2、适配器供电电路2和 USB供电电路2,如图3所示，其中稳压源供电电路2由稳压源接口引出，提供系统电源的输 出端连接开关按键JMP4 ;适配器供电电路2由适配器引出电压，进一步经稳压器LM317调 制至合适电压，提供系统电源的输出端连接开关按键JMP5 ;USB供电电路2由USB接口供 电，提供系统电源的输出端连接开关按键JMP6。JMP4、JMP5和JMP6均连接至开关按键JMP7， 由JMP7决定是否通电。
[0021] 上述未详述的键盘扫描电路4采用现有技术即可，这里不再赘述。为达到通用方 便的目的，本案均采用20P的排针。本平台所采用的运行程序参照西安电子科技大学出版 社2013年2月出版的《51单片机原理与应用实验指导》教材即可。
【权利要求】
1. 一种片上系统测试验证平台，包括单片机最小系统和实验模块，所述单片机最小系 统包括设置有ISP端口的AT89S52芯片及外围电路，所述AT89S52芯片的电源端连接有供 电电路，其特征在于：所述芯片AT89S52的P0~P3端口设有引出排针，芯片AT89S52与实验 模块之间通过引出排针选择性连接。
2. 根据权利要求1所述的片上系统测试验证平台，其特征在于：所述实验模块包括键 盘扫描电路、LCD显示电路、外部中断电路、定时器计数器电路、串口通信电路、数码管显示 电路、发光二极管显示电路和8X8点阵显示电路，所述LCD显示电路、发光二极管显示电 路与芯片AT89S52端口的引出排针之间还设置有第一接口排针组，所述数码管显示电路、 8X8点阵显示电路与芯片AT89S52端口的引出排针之间还设置有第二接口排针组。
3. 根据权利要求2所述的片上系统测试验证平台，其特征在于：所述LCD显示电路包 括型号为MDLS16265的液晶模块，液晶模块MDLS16265的RS、R￥、E管脚与AT89S52的 P13、P14、P15管脚--对应设置有一个按键开关，液晶模块MDLS16265的DB0?DB7通过第 一接口排针组与AT89S52的Pl端口的引出排针连接。
4. 根据权利要求2所述的片上系统测试验证平台，其特征在于：所述外部中断电路、定 时器计数器电路和串口通信电路通过同一引出排针与芯片AT89S52的P3端口连接，所述串 口通信电路包括RS232接口和型号为MAX232CPE的驱动芯片。
5. 根据权利要求1或2所述的片上系统测试验证平台，其特征在于：所述供电电路包 括的稳压源供电电路、适配器供电电路和USB供电电路。
【文档编号】G09B23/18GK204087648SQ201420580833
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】张家波, 邓炳光, 冯长春, 李波 申请人:重庆邮电大学