一款适合课堂教学的简易单片机实验开发器

　　单片机应用系统课程是目前电类专业的主干课之一，其操作性很强，对于院校学生，光靠课堂上的教学是远不够的，除了在课堂上要求学生掌握基本概念。

　　了解单片机扩展接口电路的设计方法和设计编制程序的流程之外，只有通过课外大量的实际操作，才能掌握单片机应用系统的设计步骤，学会开发单片机应用系统基本方法。

　　本文根据AT89S52单片机具有的在系统编程功能，整合了一套成本低廉、取材容易、制作快捷、操作方便的单片机实验开发系统。该系统非常适合于课堂上或课堂外使用。

　　硬件电路

　　硬件电路分为单片机的最小系统和下载器两大部分。

　　最小系统原理：最小系统是没有外围器件及外设接口扩展的单片机系统。它是单片机应用系统的设计基础，包括最小系统结构选择、时钟系统设计和复位系统设计。通常情况下，单片机最小系统分三种结构：

　　①总线型总线应用的最小系统结构，该结构由总线型单片机、复位电路、时钟电路、I／O口及并行扩展总线组成。

　　②总线型非总线应用的最小系统结构，只有单片机、复位电路构成的最简单的电路，并行总线不用于外围扩展，可作为应用系统的I／O口使用。

　　③非总线型单片机的最小系统结构。

　　这里介绍的最小系统属于第②种，由单片机AT89S52和ISP编程接口组成，其原理如图1所示。图中P0～P3口和CN104留给实验或实训时作为I／O口或连接扩展电路用。CON101是在下载或读取芯片内部程序时用的ISP编程接口，操作时，需要去掉跳线J101。(ISP即英文In-System Programmable，意为在系统编程。)

　　下载器：下载器由接口板和连接电缆组成。接口板的原理图见图2(a)。图中U201是8缓冲器74HC244电路，用作计算机并口和单片机的缓冲隔离。连接器CN202是通用的DB25针形插头，与上位机连接，进行通信；其中4、5脚控制U201芯片，在其低电平时允许数据正常传输，高电平时74HC244的输出呈高阻状态；6脚输出数据到单片机；7脚是时钟信号；9脚是输出复位信号；10脚是接收从单片机读出的数据。连接器CN201是标准的10针IDC插座，其各项功能见图2(b)。

　　下载电缆采用10芯扁平电缆，两头压有IDC插头。一端接下载器，另一端接最小系统板上的ISP口。

　　软件操作

　　在这个实验开发系统中，软件使用了keil c和程序下载软件SLISP。有兴趣仿真的读者可使用proteus软件。由于应用电路和程序在仿真环境与真实环境中运行，在某些情况下存在一定的差异，所以在这里不予推荐(所用两个软件可到相应网站上下载安装)。

　　keil c的基本操作：安装keil c软件后，电脑的桌面上会有图标显示。用鼠标左键双击该图标便可进入keil c的工作界面，如图3所示。该界面与Word界面类似，上边是菜单栏，接着是快捷按钮栏等。这里用到的部分菜单及快捷按钮的中文含义已标注在图3上；用到的功能只是创建一个项目或打开一个已有的项目，创建或打开一个源程序文本等，最后把它编译成需要的十六进制文件。