51单片机及fpga基本教程

### 51单片机及FPGA基本教程 #### 51单片机开发基础与应用 ##### 实验板简介 本章节详细介绍了用于教学和实验的51单片机开发板，该板以PHILIPS公司生产的P89V51为核心。P89V51具有诸多优势，包括与80C51系列完全兼容的管脚配置、在线可编程（ISP）技术、64KB的Flash存储空间、1024字节的RAM、四组8位I/O端口、三个16位定时/计数器、支持多中断源的中断系统以及一个增强型UART等特性。这些特性使P89V51成为学习和开发的理想选择。 实验板还配备了丰富的外围设备，包括32KB的RAM（HM62256）、32KB的EEPROM（AT24C256）、四个8段数码管（DS1至DS4）、一个DB9串行接口、四个拨码开关（S6）和四个按钮输入（S1至S4）。这些外设为学生提供了实践各种控制和通信任务的机会。 ##### 实验内容概览 - **按键和发光二极管实验**：通过控制LED的亮灭，学习基本的I/O操作。 - **串口调试实验**：掌握串行通信的基本原理和技术，包括数据包格式、波特率设置等。 - **数码管显示**：理解并实现复杂的显示功能，如数字、字符或动画效果。 - **外部RAM读写**：学习如何访问和操作外部存储器。 - **外部EEPROM读写**：熟悉非易失性存储器的读写方法，特别是基于I2C协议的操作。 - **实验板测试程序**：综合运用前面学到的知识，对整个实验板的功能进行测试。 #### 可编程逻辑器件的基础与应用 ##### 安全使用规范 在进行FPGA实验时，安全至关重要。规范包括但不限于以下几点：确保在拔插接插件前切断电源，避免电路板接触导电物质，防静电，正确连接正负极，保持电路板干净，以及轻拿轻放。 ##### 实验内容概览 - **组合逻辑电路设计**：通过设计简单的组合逻辑电路，学习门电路、触发器等基本逻辑单元的应用。 - **时序逻辑电路设计**：深入了解时序电路的设计，包括触发器、寄存器和状态机的使用。 - **状态机**：设计并实现状态机，理解状态转移的概念。 - **交通灯**：应用状态机设计，模拟实际生活中的交通灯系统。 - **蜂鸣器演奏实验**：结合音频信号处理，实现音乐播放功能。 - **字符型LCM驱动**：学习如何驱动LCD显示器，显示文字和图形。 - **串口通信**：深入研究串行数据传输机制。 - **A/D&D/A转换**：掌握模数和数模转换器的使用，实现信号的转换。 - **USB口的数据传输**：了解高速数据传输技术，特别是USB协议的使用。 #### 结论 《51单片机及FPGA基本教程》不仅提供了单片机和FPGA的基础理论知识，还通过一系列实验引导学生将理论应用于实践，从而加深对计算机体系结构和电子设计自动化领域的理解。无论是对于初学者还是有一定经验的工程师，这本教程都是一份宝贵的资源，它涵盖了从基础知识到高级应用的广泛内容，是学习和探索电子技术的绝佳工具。