PCB技術 - STCシングルチップコンピュータ学習プラットフォームに基づくハードウェア回路設計

導入

コンピュータ技術の発展, 国内科学技術大学の大部分は オープンシングルチップコース. このコースをよく学ぶために, 単一チップマイクロコンピュータの原理と技術に関する実験は不可欠である, そして、実験のツールは、学習ボードです. 現在, 学習ボードの大部分は51シリーズシングルチップマイクロコンピュータを使用する, 並列インタフェースといくつかの古い装置. 現代, いくつかの強化されたシングルチップマイクロコンピュータが製造されている, どちらがより速く、より多くの機能を持つか, シリアルポートプログラミングなど, etc., そして、多くのシリアルインターフェースチップといくつかのシリアルポート標準も現れました. STCマイコン制御プラットフォームに基づくハードウェア回路設計, 新型マイクロコントローラの使用 STC 12 C 5410 AD, そして、いくつかのシリアルインタフェースチップを学習プラットホームに加えること. インターフェース標準はRS - 232を含みます, SPI, IIC, 1ワイヤー等. 学習プラットフォームの設計目標, 液晶ディスプレイ, calendar clock (IIC interface chip), temperature measurement (1-wire interface chip), FLAH memory (SPI interface chip), buttons (wax scan button), voltage measurement (A三次元変換).

1ハードウェアシステム概要

学習プラットフォームはstc 12 c 5410 adをコアとし，構造図を図1に示す。

1.1はじめに STC 12 C 5410 AD マイクロコントローラ

STC 12 C 5410 ADシングルチップ・マイクロコンピュータは、標準の8051シングル・チップ・コアに基づいて、大きな改善の後、Hongjing技術によって打ち上げられる強化されたシングルチップ・マイクロコンピュータです。それは、強化された8051のシングルチップ・マイクロコンピュータ、単一のクロック/マシンサイクル、動作周波数範囲0 . 5 v～3.5 v、動作周波数範囲0の1つのチップ1対0の35 MHz、512バイトのオンチップ・データメモリ、10 kバイトのオンチップフラッシュ・プログラム・メモリ、ISP（システム・プログラマブル）/ IAP（プログラム可能なアプリケーション）、プログラムは直接シリアルポート、EEPROM機能、6台の16ビットタイマー/カウンタを通してダウンロードされることができますPWM（4チャンネル）／PCA（プログラマブルカウンタアレイ、4チャンネル）、8チャンネル10ビットA／D変換、SPI同期通信ポート。

2ハードウェアシステム設計

2.1水晶発振器、電源とリセット回路

図2、図3及び図4は、それぞれリセット回路、電源回路及び水晶発振回路である。リセット回路のRSTネットワークラベルはSTC 12 C 5410 ADマイクロコントローラのピン3に接続され、回路は電源オンしてリセットされる。STC 12 C 5410 AD 1チップ・コンピュータの作動電圧が5.5～3.5 Vの間、電源が使用するものは5 Vのスイッチング電源です。そして、ADが正確に変わるために、LM 7805電圧レギュレータ・チップに加わります。

2.2プログラム回路の書き込みと書き込み

ISP (システムプログラミング)これは、回路基板上のブランクデバイスがエンドユーザコードを書き込むようにプログラムされ得ることを意味し、電力除去または回路基板プログラミングからワイプする必要がないことを意味する。80ワープ51プログラムされた単一パスチップを有する機械調整試験のためのプログラマまたはエミュレータを使用することはより複雑である。プログラマやエミュレータを使うのは面倒ですし、STC 12 C 5410 ADはISPをサポートしています。回路のために、あなたはシリアルポートを通してシステムソフトウェアをダウンロードするためにSTC MCU PC END ISPを使用することができて、回路基板上のMCUにデバッグされるプログラムを書くことができます。以下の図のネットワークラベルRXD、TXDはそれぞれP 3に接続されている。0ポートとp 3。SPC 12 C 5410 AD 1チップコンピュータの1ポート。

2.3ボタン回路

IOポートリソースが制限されているので、STCL 2 C 5410 ADはAD変換で来るので、AD変換はキースキャンに使用されます。キー回路を図6に示す。このうち、ボタン網ラベルはP 1に接続されている。ワンチップコンピュータの0 AD変換ポート。

液晶表示回路

液晶表示回路を図7に示す。STC 12 C 5410 ADマイクロコントローラのIOポートが制限され、1602 LCDスクリーンが8つのデータポートを必要とするので、74 Hc 164チップはパラレルポートの出力をパラレルポートの出力に変換し、74 LS 273ラッチが追加される。チップは、不必要なデータがシリアル・モーションの間、1602の液晶画面に送られるのを防止して、表示エラーを引き起こします。

2 . 5 .カレンダークロック回路

カレンダークロック回路を図8に示す。IICインターフェースチップであるダラスで導入されたDS 1302チップを使用します。STC 12 C 5410 ADシングルチップ・マイクロコンピュータはIIC通信ポートを持っていません、そして、ソフトウェアを通してIICインタフェースをシミュレーションするために2つのIOポートを使用します。P 2には2つのネットワークラベルDS 1302 AllSCLKとDS 1302 Resデータが接続されている。2とp 2。STC 12 C 5410 AD 1チップ・コンピュータの3つのポートと10 Kのプルアップ抵抗器は、2つのU . RSStand DS 1302ネットワークラベルの各々に加えられます。0は、DS 1302チップをリセットするために使用します。

温度測定回路

温度測定回路を図9に示す。それは、ダラスから1つのバス・デジタル温度センサーDS 18 B 20を使います。したがって、A／D変換回路を追加し、そのDQピンをシングルチップマイクロコンピュータのIOポートに直接接続する必要がある。

2.7フラッシュ回路

この回路を図10に示す。AT 25 F 512はSPIインターフェースを備えたフラッシュチップです。STC 12 C 5410 ADは独自のSPI通信ポートを持っています。sck，miso，mosi，ssネットワークラベルはp 1に接続されている。7、p 1。6、p 1。5とp 0。各々のマイクロコントローラの3つのポートおよび10 kのプルアップ抵抗は、加えられる。

2 . 8 . DA変換回路

DA変換回路は、図11に示される。そして、それはDA変換を達成するためにマイクロコントローラのPWM機能を使用する。

3結論のコメント

本論文では、学習プラットフォームに基づくハードウェア回路設計を提案する シングルチップマイクロコンピュータ. Compared with the traditional 8051 シングルチップマイクロコンピュータ, 方法 設計 による回路 STC 12 C 5410 AD 単一チップマイクロコンピュータは幾分異なる. It does not have the 8051 ALE (address latch) pin, etc., したがって, そのPOLEはアドレスデータ多重化ポートとして使用できません. 学習プラットフォームのハードウェア回路の大部分はシリアルポートチップを使用する, 大部分の主流シリアルポート標準を含むこと. ディスプレイ用のデジタルチューブの代わりに液晶画面を使用してください, フラッシュメモリチップ, 用途 STC 12 C 5410 AD DA変換を実現するPWM機能, 十分に利用する STC 12 C 5410 AD 単一チップマイクロコンピュータ資源, それと同時に, チップは、それ自身のウォッチドッグハードウェア回路とセクション2のM機能を持っています, 実験実習用学習プラットフォームとしての利用.