HL-C8051F嵌入式实验开发系统/单片机实验箱

一、概述

HL-C8051F嵌入式实验/开发系统是针对C8051F 单片机（SOC）而开发的。C8051F单片机兼容MCS-51指令系统，利用此平台，不仅可以开展传统的MCS-51单片机教学，如指令系统、中断系统、I/0口接口实验、外围逻辑和通信实验，也可以讲授片上系统（SOC）的概念、体系结构、设计方法、系统应用。该实验系统实现了C8051F 单片机片上的全部资源，并集成了USB 主从通信，TCP/IP以太网通信，UCOS-II 嵌入式系统移植源码。我们编写了所有功能和模块的测试程序，提供了大量的实例，使学生在学会C8051F系列片上系统单片机开发方法的同时，感受到片上系统单片机在设计方法上的革新和解决的高效。

二、实验系统组成:

（1） CPU板：CPU核心模块采用C8051F020芯片，该芯片是C8051F系列单片机中功能其全的一款；集成开发环境支持Silicon Labs IDE和KEIL C软件。

（2） 片内：64K FLASH， 4K XRAM

片外扩展：256K FLASH， 32K XRAM

（3） CPU板C8051F020芯片I/0引脚全部引出，可以和用户外部电路连接；

（4） 实验系统带有JTAG接口，并配有HL-EC5型USB高速通讯专业仿真器，通过4脚的JTAG接口可以进行非侵入式、全速的在线系统调试、仿真；

（5） 4*4阵列式键盘；

（6） 8位逻辑电平开关输出、8位LED逻辑电平显示；

（7） 6位动态八段LED数码管；

（8） 2路单脉冲信号发生电路和1路8MHZ时钟发生电路；

（9） 时钟分频电路；

 （10） 模拟量发生器电路和逻辑笔电路；

 （11） 8*8LED点阵及驱动电路；

 （12） 128*64 LCD液晶显示屏；

 （13） 蜂鸣器电路；

 （14） 直流电机测速电路；

 （15） 四相步进电机及驱动电路；

 （16） 继电器电路及接口；

 （17） 双通道RS-232 接口；

 （18） SPI 接口，LED 数码管显示；

 （19） IIC 接口，接24C01 串行EEPROM；

 （20） IIC 接口，PCF8563日历时钟 ；

 （21） 8 路12 位AD，2 路12 位DA 接口；

 （22） D12 USB 从机通信；

 （23） SL811 USB 主机通信；

 （24） TL8019 10M 以太网通信；

三、C8051F020单片机主要特点：

1、模拟外设:

(1)逐次逼近型(SAR)12位 ADC(ADC0)

●可编程转换速率，100ksps

●可多达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：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°C）

(2)8 位 ADC(ADC1)

●可编程转换速率，500ksps

●8 个外部输入

●可编程放大器增益：4、2、1、0.5

(3)两个12 位DAC

●可以同步输出，用于产生无抖动波形

(4)两个模拟比较器

●16个可编程回差电压值

●可用于产生中断或复位

(5)电压基准

●内部基准（2.4V）

(6)精确的VDD 监视器和欠压检测器

●可通过MONEN引脚允许或禁止。

2、片内JTAG 调试和边界扫描

●片内调试电路提供全速、非侵入式的在系统调试

●支持断点、单步、观察点、堆栈监视器；可以观察/修改存储器和寄存器

●符合IEEE1149.1 边界扫描标准

3、高速8051 微控制器内核

●流水线指令结构；70%的指令的执行时间为一个或两个系统时钟周期

●速度可达25MIPS（时钟频率为25MHz 时）

●22 个矢量中断源

4、存储器

●4352 字节内部数据RAM（4K + 256）

●64K 字节FLASH 存储器；可以在系统编程，扇区大小为512 字节

●外部64K 字节数据存储器接口（可编程为复用方式或非复用方式）

5、数字外设

●8 个字节宽的端口I/O（C8051F020）所有口线均耐5V 电压

●可同时使用的硬件SMBus(I2CTM 兼容)、SPITM及两个UART 串口

●可编程的16 位计数器/定时器阵列，有5个捕捉/比较模块

●5 个通用16 位计数器/定时器

●专用的看门狗（WDT）定时器；

6、时钟源

●内部可编程振荡器：2-16MHz

●外部振荡器：晶体、RC、C、或外部时钟

●实时时钟(RTC)方式（用定时器3 或PCA）；

7、供电电压（2.7V - 3.6V）

●典型工作电流：10mA @ 20MHz

●多种节电休眠和停机方式

五、实验项目：

C8051F020CPU内部功能试验

(1) 程序看门狗(WDT) 实验；

(2) 计数器实验；

(3) 定时器实验；

(4) 数字I/O端口实验；

(5) 内部数字功能模块实验；

(6) 内部时钟选择实验；

(7) 外部时钟选择实验；

(8) 可编程计数器/定时器实验；

(9) 片内的外扩数据存储器实验；

(10)  模数转换（ADC）实验；

(11)  数模转换（DAC）实验；

(12)  电压比较器实验；

(13)  中断控制实验；

(14)  温度传感器实验

(15)  UCOS-II 嵌入式系统移植；

C8051F020CPU外部硬件试验

(1) P1口亮灯实验

(2) P1口转弯灯实验

(3) P3.3口输入，P1口输出

(4) 继电器控制实验

(5) 小直流电机测速实验

(6) 四相步进电机控制实验

(7) 4*4键盘显示实验；

(8) 6位动态LED数码管显示实验

(9) 8*8 LED点阵显示实验

(10) 128*64 LCD液晶显示实验

(11) Flash ROM 外部程序存储器实验

(12) SRAM外部数据存储器实验

(13) RS3232串口通讯实验

(14) SPI 总线接口实验

(15) IIC 接口， AT24C02读写实验

(16) IIC接口，PCF8563日历时钟实验

(17) D12 USB 从机通信实验

(18) SL811 USB 主机通信实验

(19) RTL8019 10M 以太网通信实验