多功能嵌入式開發系統的製作方法

2023-06-18 17:22:36 1

專利名稱：多功能嵌入式開發系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及嵌入式開發技術領域，特別涉及一種應用於教學上的多功能嵌入 式開發系統。
背景技術：
嵌入式開發系統就是半導體行業分工合作的載體之一，它為開發產品的廠商提供 基本的底層硬體、系統和驅動等資源，使得用戶不需要再投入人力和時間來完成這些底層 的工作。然而，現有的嵌入式開發系統均是針對公司開發項目而設計的，很少有針對學生 用的嵌入式實驗系統，由於現有的嵌入式開發系統功能不全，並且設計也較為複雜，無法適 合學生進行學習，從而使學生的實際動手能力和開發技巧均受到了一定的限制，使學生對 嵌入式行業的興趣大大降低，有礙學生的發展。因此，如何設計一種適合於學生用的嵌入式實驗系統，為本領域技術人員所欲研 究的方向所在。
發明內容為了達到上述目的，本實用新型提供一種多功能嵌入式開發系統，其適合於學生 應用，提高學生的動手能力及學習興趣，以解決上述現有技術中所存在的問題。為了達到上述目的，本實用新型提供一種多功能嵌入式開發系統，其包括一模擬 實驗電路單元、一數字實驗電路單元、一微處理器電路單元、一 EDA電路單元、一 DDS實驗電 路單元，其中，上述各個單元是採用模塊化的分離結構。較佳的實施方式中，所述的模擬實驗電路單元包括一場效應管放大電路、一三極 管放大電路及一運算放大器電路。較佳的實施方式中，所述的數字實驗電路單元包括一基本門電路、一解碼器電路、 一計數器電路及一移位寄存器電路。較佳的實施方式中，所述的微處理器電路單元包括一單片機及其外圍電路，所述 的單片機與所述的外圍電路相連。較佳的實施方式中，所述的微處理器電路單元採用EXP總線接口支持多種MCU板 卡。較佳的實施方式中，所述的外圍電路包括多個串行接口電路，所述的串行接口電 路為RS 232電路或RS485電路。較佳的實施方式中，所述的外圍電路包括一脈衝寬度調製發生器、一 DS18B20電路。較佳的實施方式中，所述的外圍電路包括一看門狗電路、一 A/D轉換器、一 D/A轉 換器、一 I2C電路、一數碼管顯示實驗電路、一 7279電路、一鍵盤電路及一電機調速電路。較佳的實施方式中，所述的EDA電路單元採用EXP總線接口支持多種EDA開發板卡。較佳的實施方式中，所述的DDS實驗電路單元包括一 DDS信號源與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於本實用新型將數字電路、模擬電路、微處理器電路設計在一個開發板上，並且各個 模塊採用模塊化分離式結構，便於用戶學習、使用、擴展和二次開發；本實用新型用於提高初步走向社會的大學生們的實際動手能力和開發技巧而設 計的開發系統，並且尤其適合於電子類相關院系的高年級學生和剛畢業的學生，可提高實 際動手能力，跨專業綜合開發能力；本實用新型靈活的結構也同時適合於初步走向工作崗位的工程師在開發中的調 試驗證，提高產品、項目的開發速度。

圖1為本實用新型功能嵌入式開發系統組成框圖；圖2為本實用新型模擬實驗電路單元組成框圖；圖3為本實用新型數字實驗電路單元組成框圖；圖4為本實用新型微處理器電路單元組成框圖。附圖標記說明1-多功能嵌入式開發系統；11-模擬實驗電路單元；111-場效應 管放大電路；112-三極體放大電路；113-運算放大器電路；12-數字實驗電路單元；121-基 本門電路；122-解碼器電路；123-計數器電路；124-移位寄存器電路；13-微處理器電路 單元；1311-RS232 電路；1312-RS485 電路；1313-DS18B20 電路；1314-看門狗(WDT)電路； 1315-A/D轉換器；1316-D/A轉換器；1317_I2C電路；1318-數碼管顯示實驗電路；1319-電 機調速電路；1320-7279電路；1321-鍵盤電路；14-EDA電路單元；15-DDS實驗電路單元。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術特徵和優點作更詳細的說明。如圖1所示，為本實用新型多功能嵌入式開發系統組成框圖，其包括一模擬實驗 電路單元11、一數字實驗電路單元12、微處理器電路單元13、一 EDA電路單元14、一 DDS實 驗電路單元15。其中本實用新型嵌入式開發系統的上述各個單元是採用模塊化分離式結 構，以便於用戶使用、擴展和二次開發。如圖2所示，為本實用新型模擬實驗電路單元組成框圖，所述的模擬實驗電路單 元11包括一場效應管放大電路111、一三極體放大電路112及一運算放大器電路113。其 中，學生應用所述的場效應管放大電路111可以進行場效應管放大實驗及場效應管開關實 驗，應用所述的三極體放大電路112可以進行晶體三極體開關特性實驗，應用所述的運算 放大器電路113可以進行有源濾波器實驗、電壓比較器等實驗。因此，通過所述的模擬實驗 電路單元11可以使學生較好的掌握模擬電子的知識，同時提高了學生的動手實驗能力，培 養了學生對電子開發的興趣。如圖3所示，本實用新型數字實驗電路單元組成框圖，所述的數字實驗電路單元 12包括一基本門電路121、一解碼器電路122、一計數器電路123及一移位寄存器電路124。 學生通過應用所述的基本門電路121、所述解碼器電路122、所述計數器電路123及所述移位寄存器電路124可以進行組合邏輯電路實驗，並可對實驗結果進行分析，還可較為深刻 地掌握解碼器的應用、三態門的應用、觸發器的應用、計數器的應用及移位存儲器的應用。 通過本實用新型多功能嵌入式開發系統的數字電路部分的實驗，可以對數字電路知識有更 加深刻的理解，因此所述的數字實驗電路單元12也具有相當重要的作用。如圖4所示，為本實用新型微處理器電路單元組成框圖，所述的微處理器電路單 元13包括一單片機131及其外圍電路，所述的單片機131與所述的外圍電路相連。所述的 外圍電路包括多個串行接口電路，所述的串行接口電路為RS232電路1311或RS485電路 1312，串行接口在嵌入式領域中非常重要，串行接口是指數據一位位地順序傳送，其特點是 通信線路簡單，只要一對傳輸線就可以實現雙向通信，並可以利用電話線，從而大大降低了 成本，特別適用於遠距離通信，因此，與外部設備進行通信時經常用到串行接口，但是串行 接口有其缺點，即傳送速度較慢。因此，應用本實用新型的嵌入式開發系統還可以進行並行 接口的實驗。繼續參閱圖4所示，本實用新型微處理器電路單元13還可以進行單片機的I/O 口 編程與應用實驗，例如，進行IO開關量輸入實驗、IO輸出驅動繼電器或驅動光電隔離器實 驗。本實用新型微處理器電路單元13的外圍電路還可以增設一 DS18B20電路1313，以進行 半導體溫度傳感器DS18B20實驗。本實用新型的嵌入式開發系統還可以進行單片機的中斷 系統的編程與應用實驗、單片機定時器/計數器編程與應用實驗、單片機的存儲器讀寫編 程與應用實驗等。本實用新型微處理器電路單元13的外圍電路還包括看門狗(WDT)電路1314、A/D 轉換器1315、D/A轉換器1316、一 I2C電路1317、數碼管顯示實驗電路1318及一電機調速 電路1319。應用看門狗(WDT)電路1314，可以進行看門狗的編程實驗，外擴WDT(MAX813) 實驗、WDT (內部)實驗；應用A/D轉換器1315、D/A轉換器1316，可以進行AD或DA轉換實 驗；應用I2C電路1317可以進行AT24C01實驗。還可包括一 7279電路1320及一鍵盤電路 1321，所述的7279電路1320配合所述的數碼管顯示實驗電路1318，進行數碼管顯示實驗， 當配合鍵盤電路1321時，可以進行鍵盤實驗。應用電機調速電路1319，可以進行電機調速 實驗。所述的微處理器電路單元13採用EXP總線接口支持多種MCU板卡。因此，本實用 新型微處理器電話單元13的單片機可以選擇多種信號的單片機，例如8051、89C51等等，以 方便學生應用，掌握的更多。所述的EDA電路單元14採用EXP總線接口支持多種EDA開發板卡，支持多種晶片， 其包括一 EDA接口，其接口信號由24個通用IO組成，其中2個用於分配時鐘類信號。本實 用新型的EDA電路單元14可以採用VHDL語言或VerilogHDL進行編程實驗，例如可以進行 練習簡單的門電路實驗、地址解碼電路實驗、分頻器電路實驗、8位鎖存器電路實驗、4位共 陰極數碼管動態顯示實驗等。這樣可以使學生對可程式語言有了更深刻的認識和掌握，使 學生提高的更快。所述的DDS實驗電路單元15包括一 DDS信號源，可產生正弦波、方波、三角波、矩 形波等信號，方便學生的應用。綜上所述，本實用新型與現有技術相比，具有如下優點1、本實用新型將數字電路 模擬電路、微處理器電路設計在一個開發板上，並且各個模塊採用模塊化分離式結構，便於用戶學習、使用、擴展和二次開發；2、本實用新型用於提高初步走向社會的大學生們的實際動手能力和開發技巧而 設計的開發系統，並且尤其適合於電子類相關院系的高年級學生和剛畢業的學生，可提高 實際動手能力，跨專業綜合開發能力；3、本實用新型靈活的結構也同時適合於初步走向工作崗位的工程師在開發中的 調試驗證，提高產品、項目的開發速度。以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員 理解，在不脫離以下所附權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可做出許多修改，變化， 或等效，但都將落入本實用新型的保護範圍內。
權利要求一種多功能嵌入式開發系統，其特徵在於，其包括一模擬實驗電路單元、一數字實驗電路單元、一微處理器電路單元、一EDA電路單元、一DDS實驗電路單元，其中，上述各個單元是採用模塊化的分離結構。
2.根據權利要求1所述的多功能嵌入式開發系統，其特徵在於，所述的模擬實驗電路 單元包括一場效應管放大電路、一三極體放大電路及一運算放大器電路。
3.根據權利要求1所述的多功能嵌入式開發系統，其特徵在於，所述的數字實驗電路 單元包括一基本門電路、一解碼器電路、一計數器電路及一移位寄存器電路。
4.根據權利要求1所述的多功能嵌入式開發系統，其特徵在於，所述的微處理器電路 單元包括一單片機及其外圍電路，所述的單片機與所述的外圍電路相連。
5.根據權利要求1所述的多功能嵌入式開發系統，其特徵在於，所述的微處理器電路 單元採用EXP總線接口支持多種MCU板卡。
6.根據權利要求4所述的多功能嵌入式開發系統，其特徵在於，所述的外圍電路包括 多個串行接口電路，所述的串行接口電路為RS 232電路或RS485電路。
7.根據權利要求4所述的多功能嵌入式開發系統，其特徵在於，所述的外圍電路包括 一脈衝寬度調製發生器、一 DS18B20電路。
8.根據權利要求4所述的多功能嵌入式開發系統，其特徵在於，所述的外圍電路包括 一看門狗電路、一 A/D轉換器、一 D/A轉換器、一 I2C電路、一數碼管顯示實驗電路、一 7279 電路、一鍵盤電路及一電機調速電路。
9.根據權利要求1所述的多功能嵌入式開發系統，其特徵在於，所述的EDA電路單元採 用EXP總線接口支持多種EDA開發板卡。
10.根據權利要求1所述的多功能嵌入式開發系統，其特徵在於，所述的DDS實驗電路 單元包括一 DDS信號源。
專利摘要本實用新型公開一種多功能嵌入式開發系統，其特徵在於，其包括一模擬實驗電路單元、一數字實驗電路單元、一微處理器電路單元、一EDA電路單元、一DDS實驗電路單元，其中，上述各個單元是採用模塊化的分離結構，便於用戶學習、使用、擴展和二次開發，提高學生的動手能力。
文檔編號G09B19/00GK201629064SQ20102010115
公開日2010年11月10日 申請日期2010年1月25日 優先權日2010年1月25日
發明者畢才術 申請人:北京精儀達盛科技有限公司