凌阳61板实验指导书.docx
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凌阳61板实验指导书
专业感知与实践实验指导书
电路与系统教研室
实验一实验设备介绍
凌阳６１板硬件介绍
６１板硬件结构
一、61板的结构图如图1所示。
图１
表框图说明
POWER
5v&3V供电电路
PLL
锁向环外部电路
Power－电源指示灯
Sleep－睡眠指示灯
RESET
复位电路
K4
复位按键
PROBE
在线调试器串行5pin接口
S5
EZ-PROBE和PROBE切换的拨断开关
J12、J3
耳机插孔和两pin喇叭插针
DAC
一路音频输出电路，
采用SPY0030集成音频放大器
MIC
麦克风输入电路
OSC
32768晶振电路
VREF
A/D转换外部参考电压输入接口
R/C
芯片其他外围电阻、电容电路
K1~K3
扩展的按键：
接IOA0~IOA2
SPCE061A
61板核心：
16位微处理器
PORTA/B
32个I/O口
二、具体功能介绍，如61板图2
图２
（一）输入/输出（I/O）接口
"61板"将SPCE061A的32个I/O口全部引出：
IOA0~IOA15，IOB0~IOB15，对应的引脚为：
A口，41～48、53、54～60；B口，5～1、81～76、68～64。
而且该I/O口是可编程的，即可以设置为输入或输出：
设置为输入时，分为悬浮输入或非悬浮输入，非悬浮输入又可以设置为上拉输入或是下拉输入；在5V情况下，上拉电阻为150K，下拉电阻为110K；
设置为输出时，可以选择同相输出或者反相输出。
（二）音频输入/输出接口
正如我们在前面介绍的"61板"具有强大的语音处理功能，如图2所示,X1是语音的MIC输入端，带自动增益（AGC）控制，J12和J3都是语音输出接口，一个是耳机插孔另一个是两pin的插针外接喇叭，由DAC输出引脚21或22经语音集成放大器SPYOO30放大，然后输出，SPY0030是凌阳的芯片，相当于LM386，但是比386音质好，它可以工作在~范围内，最大输出功率可达700mW（386必须工作在4V以上，而且功率只有100mW）。
（三）在线调试器（PROBE）和EZ-PROBE接口
图2中J4为PROBE的接口，该接口有5PIN，其中两个分别是地（VSS）和电源（VCC），我们就是通过PROBE一端接PC机25针并口，一端连接它来调试、仿真和下载程序的。
这样，就不需要再用仿真器和编程器了，只要按图2所示将其连接好，就可以通过它在PC机上调试程序，并且在线仿真，最后将程序下载到芯片中，即完成了程序的烧写。
图2中的J11是EZ-PROBE的接口，我们提供一根转接线用作EZ-PROBE的下载，一端连接PC机的25pin并口，另外一端接61板的5pinEZ-PROBE接口，参见图2。
（四）电源接口
图2中J10是电源接口，"61板"的内核SPCE061A电压要求为，而I/O端口的电压可以选择也可以选择5V。
所以，在板子上具有两种工作电压：
5V和。
对应的引脚中15、36和7必须为,对于I/O端口的电压51、52、75可以为也可以是5V，这两种电平的选择通过跳线J5来选择。
"61板"的供电电源系统采用多种选择方式：
1、DC5V电池供电
用3节电池来供电，5V直流电压直接通过SPY0029（相当于一般稳压器）稳压到，为整个"61板"提供了和两种电平的电压。
2、DC5V稳压源供电
直接外接5V的直流稳压源供电，5V电压再通过SPY0029稳压到。
3、DC3V供电
提供直流电压为实验板进行供电，此时整个板子只有电压，I/O端口电压此时只有一种选择。
（五）外部复位
复位是对"61板"内部的硬件初始化，"61板"本身具有上电复位功能，即只要一通电就自动复位，另外，还具有外部复位电路，即在引脚6上外加一个低电平就可令其复位。
如图2中的REST按键。
61板使用方法
一、上电
61板配套有电池盒，将电池盒的插头插到61板的5V座上，这时电源指示灯（红色发光二极管）就被点亮了。
若未被点亮时，应先排除故障再使用。
注：
本次实验使用USB口进行供电，使用时将USB线带有白色插头一段插到电路板电源插座上，另一端插在电脑USB接口。
二、接喇叭或者耳机
61板配套有喇叭，将喇叭插到电路板上标有J3和SPK的两PIN方针座上，不分反正，插上就可以使用。
这时按复位键，会有语音播放。
三、接下载线
下载线大口（25pin）端接PC机的并口上，另一端接在61板的Ez_probe接口上，在probe与ez_probe之间有一个逻辑开关，扳到ez_probe方向。
表示在线调试器选择ez_probe。
1.1.361板自检方法
"61板"检测的具体步骤
第一步、连接电源，可以连接3节电池，也可以直接接5V的稳压源
现象：
当电源接通时，红色的发光二极管会点亮。
同时会有语音提示：
"欢迎进入自检模式"，此时因为还没有连线，所以会听到：
"I/O测试失败"的警告，所以就要进行第二步的操作；
第二步、用连线分别将I/OA口的低8位和IOB口的低8位相连，IOA口的高8位和IOB口的高8位相连，然后按下REST复位键
现象：
当按下复位键后，程序从第一调开始运行开始执行，语音提示"欢迎进入自检模式"，当听到语音：
"I/O测试成功"后，进行第三步操作；
第三步、按K1键进行睡眠功能测试
现象：
如果测试成功，会看到绿色的发光二极管亮灭一下，并有语音提示"睡眠测试成功"，否则提示"睡眠测试失败"，然后进行第四步操作；
第四步、按下K2键进行A/D转换的测试
现象：
语音提示：
"A/D测试成功"，否则提示"A1.2.1
1.2.2 ULN2003A其内部为三极管阵列，其IN脚相当于三极管的B极，OUT较相当于三极管的C极。
若IN脚输入高电平，对应的OUT脚接地；IN脚输入低电平，对应的OUT脚截止输出。
2.LG5621AH共阴极2位数码管
a~dp为数码管的段信号，G1、G2为2位数码管的位信号。
段信号高有效，位信号低有效。
3.LG5641AH共阴极4位数码管。
a~dp为数码管的段信号，d1、d2为时钟冒号的段信号；G1~G4为4位数码管的位信号，G5为时钟冒号的位信号。
段信号高有效，位信号低有效。
1.2.3扩展板使用说明
一、主要接口说明：
LED模组使用十分简单，直接用排线与61板I/O接口相连即可。
1.DIG接口
6位数码管L1~L6的段发光管阳极和8个LED指示灯的阳极并联，并且8个LED指示灯采用共阴极方式。
6位数码管L1~L6的阴极和8个LED的共阴极分别用DIG接口的DIG1~DIG7控制，第4位数码管后时钟冒号D_DP（见图2）的位信号用DIG8控制，位信号均为高有效。
DIG接口详见图11。
图11DIG接口图
2.SEG接口
A~G、DP是6位数码管L1~L6的段信号和8个LED指示灯的阳极控制信号输入端。
控制信号为高有效。
图12SEG接口图
实验前，要了解数码管和LED的结构，在用排线连接系统开发板和模组进行实验时一定要注意方向问题：
板子的VCC与模组的VDD是同一点。
二、具体连接方法
1.使用排线连接将61板插槽IOA低8位与扩展板seg插槽连接；
2．将61板插槽IOB低8位与扩展板DIG插槽连接。
集成开发环境介绍
1.3.1开发环境ＩＤＥ简介
一、选择调试方式
在IDE的集成开发环境下需要选择当前使用的是哪种调试方式，在使用下载线的时候一定要选择SPCE061A-ezProbe既可。
如图所示
二、IDE开发环境简介
PC机上如何下载程序、如何编写程序呢它也有一个使用于‘61’开发板的软件环境，名字叫IDE开发软件，如下图所示。
主界面里通常有三个主要窗口：
Workspace（工作区）窗口、Edit（编辑）窗口和Output（输出）窗口。
进行窗口切换只需在各窗口处单击鼠标左键即可。
此外，主界面里还提供下拉菜单、工具栏等。
在μ’nSPIDE中，配备硬件声明的头文件和常用函数模块，例如键盘扫描模块，语音音量调节模块等等。
另外还配备各种库文件，包括标准C常用的库函数、凌阳音频库函数等。
开发者只要了解这些库函数的使用后，就可以灵活运用于自己的设计开发中。
三、IDE使用流程：
（1）双击μ’nSPIDE工具软件
。
（2）建立一个新项目：
打开上面菜单file－>new－>project－>file－>键入文件名；并在location下选择存放路径。
（3）在该项目的源文件夹（sourcefiles）下建立一个C语言文件，在new对话框中进行以下操作：
File－>new－>file（C文件）－>右侧file－>文件名
4）在相应的文件内编程，本例相应文件为文件。
（5）编译程序：
build－>build
（7）运行程序：
build－>startdegug－>go（快捷键为F5）
（6）下载程序：
build－>StartDebug－>Download（快捷键为F8）
此时，相当于程序已被程序存储器中，可脱机运行。
1.3.261板及扩展板联调程序下载
一、自检时61板和LED键盘模组硬件连接情况是：
1.使用排线连接将61板插槽IOA低8位与扩展板seg插槽连接；
2.将61板插槽IOB低8位与扩展板DIG插槽连接。
二、确认硬件连接就绪后，使用IDE下载自检程序，下载步骤如下：
（1）打开μ’nSPIDE工具软件。
（2）选择File/open/文件
（3）下载程序：
build－>StartDebug－>Download
此时，相当于程序已被程序存储器中，可脱机运行。
三、自检过程描述如下：
运行自检程序后，发光二极管循回点亮并数码管计数（LED巡回闪烁，同时数码管从左至右显示0~8），全部显示完成后，LED停止闪烁，数码管全亮，延时一段时间后数码管全灭，然后人为按8个按键，顺序自选，按键相对应的数码管将点亮，8次检测结束后，二极管全亮，自检完成。
以上过程完成说明LED模组功能完全正常。
学生练习
１熟悉６１板及扩展板的使用
２完成６１板及扩展板的自检，包括硬件的连接及程序下载，观察现象。
实验二8061的简单IO操作
介绍常用的几条指令
在介绍对61板进行IO操作之前，对几个专业名词说明一下：
字节：
十六位进制的两位数据称为一个字节
指令：
是给计算机制定的每一步应该做什么工作的命令，指令由操作码（表示进行什么操作）和操作数（说明对谁进行操作）两部分组成。
程序：
是解决某一个问题的一串有序的指令
指令系统：
对某种计算机来说它的全部指令叫该计算机的指令系统，如对SPCE061A单片机来说，它的指令系统共有41条；
地址：
是为区别存储器中的不同单元而设定的编号，每个字占用一个地址单元。
下面先学习指令，这里只介绍常用的几条：
（一）数据传送类指令
书写格式是：
<目的操作数>=<源操作数>
例如
R1=0x0000;
[P_IOB_Data]=R1
说明：
在凌阳十六位单片机中，有一组普通寄存器为R0-R4,分别用于数据运算或传送的源及目标寄存器。
此范例意思就是将B口状态设置为低电平。
（二）算术运算类指令
书写格式：
<目的操作数>＋=<源操作数>
<目的操作数>－=<源操作数>
例如：
R1+=0x0000;
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