一、单片机运用开发渠道的含义
单片机是开始的大型计算机的一个分支,首要用于:工业主动化操控、智能仪器、外表、帆海、航天、智能家电等范畴。单片机作为一种嵌入式产品运用的干流操控芯片,运用非常广泛,而支撑它的开发手法国内还比较落后,现在我国单片机嵌入式产品的开发职业中,仍实施随意性个别的自然经济的落后办法,即使技能力量较强的公司,也仍在实施“板凳形式”的产品开发办法,很多低水平的重复劳动构成了顽症。选用渠道开发形式实施“阶梯形式”的开发办法从根本上处理了“板凳形式”的坏处。
二、单片机开发渠道简介
单片机运用智能开发渠道是为单片机的运用开发供给的一套处理方案,包含有中文开发渠道操作体系、根底渠道、扩展功用函数库、仿真调试等功用。开发渠道部分为用户供给了一个简易便利的开发环境,运用户可对单片机运用项目进行可视化开发。根底渠道部分供给了一个MCU与根本外部扩展模块结合的硬件环境,其具有杰出的通用性,最大化的内在度以及非介入性的运用特色,主模块的全体构架经过优化、挑选、实施严厉的规范化、系列化、规范化规划,终究要构成渠道的硬件资源库。扩展功用函数库部分关于根底渠道的扩展部分供给了具体的运用函数库,用户在渠道的支撑下经过对函数的简略调用便可完结对扩展部分的运用。仿真调试部分可经过渠道对开发项目进行仿真调试。内嵌式实时多任务操作体系,可使对多任务编程变得非常简略。运用本体系开发单片机嵌入式运用项目,会很多节约研制费用,缩短研制周期,进步体系牢靠性,到达事半功倍的作用。
(一)根底模块
依照现在单片机运用功用和通讯接口的现状与未来开展,咱们规划的根底模块应具有以下的功用:
(1)8051兼容内核:
额外作业频率12MHz(最大16MHz);
3个16位定时器/计数器;
32条可编程的I/O线(部分功用需复用);
9个间断源,两个优先级(可扩展)。
(2)前向数据收集通道:
8通道高精度12位ADC(片内电压基准、高转化速率可达5μs、DMA办法可选);
两个12位电压输出DAC;
扩展八路频率输入接口;
片内温度传感器。
(3)存储器:
64KB Flash/EE 程序存储器;
2MB Flash 数据存储器;
256B RAM;
16MB外部数据存储地址空间。
(4)人机对话通道接口:
LCD显现接口(字符/图形);
4×4键盘;
语音接口;
规范打印机接口(可选)。
(5)数据通讯接口:
规范UART串口(RS232/422);
IrDA红外数据交换接口;
无线通讯接口(蓝牙技能);
电话线(内置调制解调器)。
(6)外围设备:
看门狗定时器;
时钟电路;
电源监督器;
扩展4路I2C总线输出;
扩展8路电流驱动口。
(7)电源:
用3V和5V电压作业(正常、闲暇和掉电作业形式)。
根底模块大致功用接口如图2所示。
其间可选项是用户自己可依照咱们规则的参数进行装备的硬件模块,一起用户也可用咱们自己的配套功用模块。
(二)用户资源规划
这一部件是为了让一部分用户可在已有的资源不够用或许不能满意他的特别要求时而规划的,如开关量的丈量与输出、多种优先级办法的间断体系、其他特别的IIC总线器材、多机通讯、与上位机通讯、其他通讯设备的衔接、更大的程序存储区和数据存储区的扩展等等。所以需求扩展足够多的地址线和必定的I/O口线和其他接口。
(三)硬件框图
鉴于用户资源和该通用测控体系在同一MCU操控下,考虑整个体系的功用要求和构件的灵敏性,以及当今硬件开展的潮流,选用一片FPGA来完结一切的扩展。根底模块的内部硬件结构简图如图3所示。
四、虚拟外表
虚拟仪器是跟着计算机技能、现代丈量技能开展起来的新式高科技产品,代表着当今仪器开展的新方向。它既有一般仪器的根本功用,又有其共同的功用。虚拟仪器给用户一个充分发挥才干和想象力的空间,用户能够依据自己的需求规划自己的仪器体系,满意各式各样的运用要求。在渠道中,为了给用户调试带来便利,规划了虚拟外表功用,首要包含了数字电压表、逻辑分析仪、波形发生器。
(一)逻辑分析仪
逻辑分析仪是仿真体系的一部分,它是对用户体系进行外部监督,运用户能够直观地了解到本身体系的状况。可为用户供给本身体系的状况数据,并进行数据分析,了解用户体系的作业状况。
总体规划框图:
完结方针:
(1)为软件供给8路收集信号
(2)完结数据的收集深度为32K
(3)完结高频率的收集《20M》
(4)完结不同频率的收集《20M,10M,100K,1K》
(5)对数据进行简略的紧缩
(6)选用RS-232通讯
(二)波形发生器
波形发生器是一种数据信号发生器。在调试硬件时,要参加一些信号,以调查电路作业是否正常。本波形发生器能够界说串口数据,输出波形可变,经过逻辑探钩输出,调试起来简略便利。其模块功用如下图5所示。其间一路波形的发生如图6所示。
波形发生器模块功用
波形发生器一路波形的发生
(三)数字电压表
因输入信号的改变规模较大(十几微伏~几伏)应分为几个档,为便运用户运用拟选用量程主动转化技能。即依据不知道参数量值的规模,主动挑选适宜的增益或衰减,以切换到适宜的量程。量程主动设置的办法是经过在收集通道中设置可变增益放大器,凭借量程转化开关操控其通断,取得所需量程。数字电压表框图如图7所示。
数字电压表框图
五、仿真器调试器
在单片机运用开发中,仿真器是一个重要的辅佐开发东西,因而,渠道有必要有一个仿真调试东西。满意运用智能渠道做产品开发的用户对方针机仿真调试的要求,而且运用便利牢靠。
功用要求:
(1) 全地址空间的仿真。
(2) 不占用任何用户资源。
(3) 有必要完结硬断点,而且具有灵敏的断点办理功用。
(4) 硬件完结单步履行功用。
(5) 可盯梢用户程序履行。
(6) 可调查用户程序履行过程中的变量和表达式。
(7) 可间断用户程序的运转或用户程序复位。