《现场总线与控制》实验指导书20061207 16：58

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1、《现场总线与控制》实验指导书《测控总线实用技术》实验指导书北京服装学院信息工程学院2011年10月97《现场总线与控制》实验指导书目录F040实验板使用说明书1F040CAN程序设计参考13实验1CYGNALIDE使用练习18实验2CAN物理层通信接口22实验3简单的CAN通信26实验4CAN总线通信与控制38实验5RS485串行通信接口49实验6帧同步与差错控制54实验7485总线多机通信62实验8数码管扫描显示实验65实验9直流电动机控制实验68实验10A/D转换实验71实验11LCD显示控制实验74实验12电梯控制实验79实验13CAN节点与

2、LONWORKS节点间的通信实验83附录一CYGNALIDEWINDOWS88附录二MENUSANDTOOLBARS90附录三CYGNALCONFIGURATIONWIZARD92附录四电梯管脚说明94参考文献9797《现场总线与控制》实验指导书F040实验板使用说明书实验者在实验前应阅读本使用说明书。一、C8051F040开发系统简介C8051F040单片机开发系统由CygnalSOC单片机开发工具和C8051F040SOC单片机实验板两部分组成。前者提供了在PC机上开发全系列CygnalSOC单片机应用的软件环境和与PC机的通信；后者提供了硬件

3、环境和扩展手段。1．CygnalC8051F单片机开发工具老式仿真器带有目标仿真头和仿真插座，还要或多或少地占用系统资源，如存储器、定时器、通信通道等，有时会造成开发工作不方便。C8051F系列的所有单片机在片内均设有调试电路，通过边界扫描方式获取单片机内部的状态信息，再经JTAG接口传送到PC机上的开发环境，从而实现在PC机上对用户系统进行调试。这种调试是在系统的、全速的、非侵入式的。调试时完全不占用系统资源，符合IEEE1149.1边界扫描标准。Cygnal开发工具中的Debug可以观察/修改寄存器和存储器，支持单步运行、断点运行、连续运行和停

4、止运行命令，还可以开辟观察窗口、设置观察点、堆栈监视器等。不仅支持汇编级调试，还支持C51源代码级调试。它的编程工具Config也比较有新意，朝填表方式和傻瓜化的方向发展，使初学者也能较快开展工作。图1、JTAG适配器(EC2或EU2)通过RS232接口与PC机连接（1）开发工具主要技术指标支持的目标系统：所有C8051F系列单片机系统时钟：最大25MHz支持汇编语言级和C51源代码级调试97《现场总线与控制》实验指导书支持KeilC（2）IDE软件运行环境操作系统：Windows95/98/Me/NT/2000/XPRAM：32MB占用硬盘空间：

5、40MB空闲的COM口：1个（3）开发工具与PC机硬件连接将适配器EC2（或EU2）与目标系统用JTAG扁平电缆连接。将PC机与适配器EC2用RS232电缆连接，或与适配器EU2用USB电缆连接。2．C8051F040SOC单片机片内资源（1）高速8051微控制器内核流水线指令结构；70%指令的执行时间为1个或2个系统时钟周期；扩展的中断系统。（2）存储器4352字节数据存储器（4k+256）；64k字节程序存储器（FLASH）；（3）CAN总线2.0B32个报文对象；邮箱可根据需要仅中断CPU。（4）数字外设64个I/O口线，所有口线均耐5V电压

6、；5个通用16位计数器/定时器；可编程的16位计数器/定时器阵列（PCA），有6个捕捉/比较模块；2个UART、硬件SMBus（I²C兼容）、SPI串口；看门狗定时器。（5）模拟外设a.12位ADC；1LSBINL保证单调；可编程转换速率，最大100kSPS；12个外部输入，可编程为单端输入或差分输入；可编程放大器增益16、8、4、2、1、0.5；数据相关窗口中断发生器；内置温度传感器3。b.高电压差分放大器60V普通模式输入范围；偏置调节为–60V～+60V；16种增益设置从16至0.05。97《现场总线与控制》实验指导书c.8位ADC可编程转换

7、速率，最大500kSPS；8个外部输入，可编程为单端输入或差分输入；可编程放大器增益：4、2、1、0.5。d.2个12位DACe.3个模拟比较器f.内部电压基准g.精确的VDD监视器更详细的资料可参见CygnalC8051F04xdatasheet。二、F040实验板使用注意事项图2、C8051F040实验板1．电源实验板上自带3.3V和5V电源，3.3V给F040单片机最小系统单独供电，5V供外围芯片使用。电源指示灯：红为+3.3V，黄为外加+5V。实验者需要扩展电路时，可引出实验板上的5V电源使用。如果外扩电路所需的电流较大（＞1A）时，需外接

8、5V电源。先切断内部5V电源（将J1跳到“EX”），再将外接5V电源连接到板上。外接5V电源时极性不得接错，接线柱标志“＋