[工程科技]基于51单片机和cpld试验开发板的设计

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1、基于51单片机和CPLD试验开发板的设计摘要阐述了设计的各部分硬件的原理和用于试验的软件设计，特别给出了RTC的设计在实验板设计中的成功应用。单片机CPLD实验板将单片机与CPLD有机结合在一起，构建以51单片机为主，CPLD为辅的电路系统设计方案，既可以独立用于单片机实验或CPLD实验，也可以用于单片机和CPLD综合应用的实验。尤其，集成了具有ISP功能的CPLD和ISP功能的单片机，为初学者节约了昂贵的编程器成本。关键词：51单片机CPLDISP编程器实验板ABSTRACTInthispaper,itwaselaboratedthatth

2、evariouspartsofthedesignprinciplesofhardwareandsoftwarefortestdesign,especiallygiventhedesignoftheRTCboardinthesuccessfulapplicationofdesign.TheexperimentofMCUandCPLDwillbecombinedwiththeMCU-CPLDboard,whichmainlytobuild51single-chip,CPLDsecondarycircuitystemdesign,andbothin

3、dependentexperimentsorCPLDforthesingle-chipexperimentscanalsobeMCUandCPLDforthecomprehensiveapplicationoftheexperiment.Inparticular,theintegratedfunctionoftheCPLDandMCUwithISPforbeginnerssavesthecostofexpensiveprogrammers.Keywords:51MCUCPLDISPprogrammerexperimentboard28目录引言

4、……………………………………………………………………………31MiniB的目的及意义……………………………………………………32MiniB的硬件设计………………………………………………………42.1单片机与CPLD接口电路……………………………………………42.2USB及串行接口电路……………………………………………62.3最小系统及外围设备接口电路………………………………………82.3.1电源电路………………………………………………………82.3.2单片机P1口扩展电路………………………………………82.3.3显示接口电路………………………

5、…………………………123MiniB的软件设计………………………………………………………123.1由AVR单片机ATmega8实现USB转串口的驱动设计和ISP（in-system-programming）的使用…………………………………………………123.2RTC设计实例（DS1302+LCD1602+复杂按键输入+多模式蜂鸣器发声+多任务轮循架构）…………………………………………………133.2.1任务解析及人性化设计要求………………………………………133.2.2多任务程序架构……………………………………………143.2.3任务调度……

6、…………………………………………………173.2.4任务设计………………………………………………………184调试………………………………………………………………………26致谢…………………………………………………………………27参考文献……………………………………………………………2828引言单片机以其控制功能强体积小价格低耗电省可靠性高等特点，嵌入式应用很广[1]。而单片机学习门槛较高，涉及单片机软硬件知识，同时还要掌握几种软硬件工具平台，初学者要想快速入门单片机领域，往往需要一个好的硬件平台和大量易懂的实例。随着电子技术的不断发展，大规模

7、集成电路的运用越来越普遍，用CPLD/FPGA来开发新产品是电子技术发展必然趋势。目前各高校逐步开设了单片机课程和可编程器件设计课程，而两门课程往往是独立开设，尤其是实验，而实验是检验理论正确与否的试金石，是学好两门课程的重要手段和方法。从而，切实满足初学者需要的实验板的开发成为了现实，而目前市场上针对初学者而开发的综合实验板价格高，体积大，操作烦琐，不易学习掌握。1MiniB的目的及意义现在市场上关于单片机和CPLD的试验开发板很多，总体上来说设计不专业，成本价格高，功能的单一，不能用于单片机和CPLD的综合应用试验，操作复杂利用率不高，但

8、对于在校学生和电子爱好者这些消费者来说需求还很大。1.1目的为单片机和CPLD初学者提供一款经济实用型实验板,解决单片机和CPLD独立学习的问题,设计过程中个人知识