[01528152]基于 "积木式"的嵌入式系统实验装置

“基于’积木式’的嵌入式系统实验装置”是河南省教育厅下达的2005年科技攻关计划项目,项目编号为200550699001。由河南教育学院承担,并于2007年4月完成。 该实验装置主要应用于高等学校电子信息工程、机电一体化等相关专业的“单片机原理与应用”课程的课程设计和毕业设计,也可用于实验教学,旨在国内大学推广单片机的应用,解决大学相关专业课程设计和毕业设计中的实际问题。 该实验装置采用“模块化”和“积木式”结构,由30个模块组合而成,而且可根据需要进一步扩展,它主要有以下特点： 1、该实验装置功能强大,使用该实验装置既能使学生完成教学大纲所规定的验证性实验和设计性实验;还能自主进行课程设计和毕业设计,一举多得。 2、高度的灵活性和通用性：由于单片机嵌入式系统的迅猛发展,各种系列单片机层出不穷,国内大学单片机教学也结束了51单片机一统天下的局面,PIC系列单片机、MSP430系列单片机等也广泛在各个大学相关专业采用,为此,该实验装置不仅集成了PIC系列CPU模块,还集成了51系列CPU模块、MSP430系列CPU模块,根据这个思路和需要还可以集成更多的其他系列CPU模块,这就为该实验装置扩大了应用范围,增加了灵活性,提高了通用性。 3、开放的模块化结构：该装置采用开放的模块化结构,各个功能模块相互独立,自成体系。除了嵌入CPU核心模块和常用外围模块外,还嵌入最新的实用技术模块,如步进电机、语音控制实验、日历时钟、超声波、CAN通信等。 4、典型的积木式结构,降低了系统设计的难度：与一般的设计不同,单片机类的课程设计和毕业设计都包含硬件设计和软件设计,软硬件设计要“密切配合”。根据我们多年来的教学经验,学生在设计制作过程中最容易出现的问题都是焊接质量差、接触不良等低级错误,一旦出现问题,对初学者来说,很难确定是软件问题还是硬件问题。而该实验装置采用典型的积木式结构,每个模块就相当一块积木,模块之间的连接是采用排线接插件,基本避免了手工制作线路板造成的接触不良、线路板质量差的低级错误;学生采用该实验装置做系统设计,只需根据需要,象“搭积木”一样任意调用和组合各种模块;只需将精力完全用于硬件设计和软件设计中,不必考虑制作过程的困难,该装置的模块还可以重复多次使用。因此该装置不仅能节省了系统调试的时间,提高系统的可靠性,增加课程设计和毕业设计的成功率,还能节省学校在课程设计和毕业设计中的投入,具有很强的实用性。