HL-C8051F嵌入式實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)/單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱
一、概述
HL-C8051F嵌入式實(shí)驗(yàn)/開發(fā)系統(tǒng)是針對C8051F 單片機(jī)（SOC）而開發(fā)的。C8051F單片機(jī)兼容MCS-51指令系統(tǒng)，利用此平臺(tái)，不僅可以開展傳統(tǒng)的MCS-51單片機(jī)教學(xué)，如指令系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)、I/0口接口實(shí)驗(yàn)、外圍邏輯和通信實(shí)驗(yàn)，也可以講授片上系統(tǒng)（SOC）的概念、體系結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)應(yīng)用。該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了C8051F 單片機(jī)片上的全部資源，并集成了USB 主從通信，TCP/IP以太網(wǎng)通信，UCOS-II 嵌入式系統(tǒng)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(shí)例，使學(xué)生在學(xué)會(huì)C8051F系列片上系統(tǒng)單片機(jī)開發(fā)方法的同時(shí)，感受到片上系統(tǒng)單片機(jī)在設(shè)計(jì)方法上的革新和解決的高效。
二、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)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(jī)中功能其全的一款；集成開發(fā)環(huán)境支持Silicon Labs IDE和KEIL C軟件。
（2） 片內(nèi)：64K FLASH， 4K XRAM
片外擴(kuò)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(shí)驗(yàn)系統(tǒng)帶有JTAG接口，并配有HL-EC5型USB高速通訊專業(yè)仿真器，通過4腳的JTAG接口可以進(jìn)行非侵入式、全速的在線系統(tǒng)調(diào)試、仿真；
（5） 4*4陣列式鍵盤；
（6） 8位邏輯電平開關(guān)輸出、8位LED邏輯電平顯示；
（7） 6位動(dòng)態(tài)八段LED數(shù)碼管；
（8） 2路單脈沖信號(hào)發(fā)生電路和1路8MHZ時(shí)鐘發(fā)生電路；
（9） 時(shí)鐘分頻電路；
（10） 模擬量發(fā)生器電路和邏輯筆電路；
（11） 8*8LED點(diǎn)陣及驅(qū)動(dòng)電路；
（12） 128*64 LCD液晶顯示屏；
（13） 蜂鳴器電路；
（14） 直流電機(jī)測速電路；
（15） 四相步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)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(shù)碼管顯示；
（19） IIC 接口，接24C01 串行EEPROM；
（20） IIC 接口，PCF8563日歷時(shí)鐘 ；
（21） 8 路12 位AD，2 路12 位DA 接口；
（22） D12 USB 從機(jī)通信；
（23） SL811 USB 主機(jī)通信；
（24） TL8019 10M 以太網(wǎng)通信；
三、C8051F020單片機(jī)主要特點(diǎn)：
1、模擬外設(shè):
(1)逐次逼近型(SAR)12位 ADC(ADC0)
●可編程轉(zhuǎn)換速率，100ksps
●可多達(dá)8 個(gè)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(shù)據(jù)相關(guān)窗口中斷發(fā)生器
●內(nèi)置溫度傳感器（±3°C）
(2)8 位 ADC(ADC1)
●可編程轉(zhuǎn)換速率，500ksps
●8 個(gè)外部輸入
●可編程放大器增益：4、2、1、0.5
(3)兩個(gè)12 位DAC
●可以同步輸出，用于產(chǎn)生無抖動(dòng)波形
(4)兩個(gè)模擬比較器
●16個(gè)可編程回差電壓值
●可用于產(chǎn)生中斷或復(fù)位
(5)電壓基準(zhǔn)
●內(nèi)部基準(zhǔn)（2.4V）
(6)精確的VDD 監(jiān)視器和欠壓檢測器
●可通過MONEN引腳允許或禁止。
2、片內(nèi)JTAG 調(diào)試和邊界掃描
●片內(nèi)調(diào)試電路提供全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試
●支持?jǐn)帱c(diǎn)、單步、觀察點(diǎn)、堆棧監(jiān)視器；可以觀察/修改存儲(chǔ)器和寄存器
●符合IEEE1149.1 邊界掃描標(biāo)準(zhǔn)
3、高速8051 微控制器內(nèi)核
●流水線指令結(jié)構(gòu)；70%的指令的執(zhí)行時(shí)間為一個(gè)或兩個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期
●速度可達(dá)25MIPS（時(shí)鐘頻率為25MHz 時(shí)）
●22 個(gè)矢量中斷源
4、存儲(chǔ)器
●4352 字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM（4K + 256）
●64K 字節(jié)FLASH 存儲(chǔ)器；可以在系統(tǒng)編程，扇區(qū)大小為512 字節(jié)
●外部64K 字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口（可編程為復(fù)用方式或非復(fù)用方式）
5、數(shù)字外設(shè)
●8 個(gè)字節(jié)寬的端口I/O（C8051F020）所有口線均耐5V 電壓
●可同時(shí)使用的硬件SMBus(I2CTM 兼容)、SPITM及兩個(gè)UART 串口
●可編程的16 位計(jì)數(shù)器/定時(shí)器陣列，有5個(gè)捕捉/比較模塊
●5 個(gè)通用16 位計(jì)數(shù)器/定時(shí)器
●專用的看門狗（WDT）定時(shí)器；
6、時(shí)鐘源
●內(nèi)部可編程振蕩器：2-16MHz
●外部振蕩器：晶體、RC、C、或外部時(shí)鐘
●實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)方式（用定時(shí)器3 或PCA）；
7、供電電壓（2.7V - 3.6V）
●典型工作電流：10mA @ 20MHz
●多種節(jié)電休眠和停機(jī)方式
五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：
C8051F020CPU內(nèi)部功能試驗(yàn)
(1) 程序看門狗(WDT) 實(shí)驗(yàn)；
(2) 計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)；
(3) 定時(shí)器實(shí)驗(yàn)；
(4) 數(shù)字I/O端口實(shí)驗(yàn)；
(5) 內(nèi)部數(shù)字功能模塊實(shí)驗(yàn)；
(6) 內(nèi)部時(shí)鐘選擇實(shí)驗(yàn)；
(7) 外部時(shí)鐘選擇實(shí)驗(yàn)；
(8) 可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器實(shí)驗(yàn)；
(9) 片內(nèi)的外擴(kuò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)；
(10) 模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）實(shí)驗(yàn)；
(11) 數(shù)模轉(zhuǎn)換（DAC）實(shí)驗(yàn)；
(12) 電壓比較器實(shí)驗(yàn)；
(13) 中斷控制實(shí)驗(yàn)；
(14) 溫度傳感器實(shí)驗(yàn)
(15) UCOS-II 嵌入式系統(tǒng)移植；
C8051F020CPU外部硬件試驗(yàn)
(1) P1口亮燈實(shí)驗(yàn)
(2) P1口轉(zhuǎn)彎燈實(shí)驗(yàn)
(3) P3.3口輸入，P1口輸出
(4) 繼電器控制實(shí)驗(yàn)
(5) 小直流電機(jī)測速實(shí)驗(yàn)
(6) 四相步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)
(7) 4*4鍵盤顯示實(shí)驗(yàn)；
(8) 6位動(dòng)態(tài)LED數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)
(9) 8*8 LED點(diǎn)陣顯示實(shí)驗(yàn)
(10) 128*64 LCD液晶顯示實(shí)驗(yàn)
(11) Flash ROM 外部程序存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)
(12) SRAM外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)
(13) RS3232串口通訊實(shí)驗(yàn)
(14) SPI 總線接口實(shí)驗(yàn)
(15) IIC 接口， AT24C02讀寫實(shí)驗(yàn)
(16) IIC接口，PCF8563日歷時(shí)鐘實(shí)驗(yàn)
(17) D12 USB 從機(jī)通信實(shí)驗(yàn)
(18) SL811 USB 主機(jī)通信實(shí)驗(yàn)
(19) RTL8019 10M 以太網(wǎng)通信實(shí)驗(yàn)
