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实验箱使用说明书
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凌阳大学计划推广中心
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目 录
实验箱使用说明书
目
1
2
3
录 .................................................................................................................................... 2
系统概述 ........................................................................................................... 3
1.1 功能及其特点 .......................................................................................................... 3
硬件结构及其 I/O 分配 .................................................................................... 5
2.1 硬件结构 .................................................................................................................. 5
2.2 默认 I/O 资源分配 ................................................................................................. 14
快速入门 ......................................................................................................... 17
3.1 主控元件与编程环境的熟悉 ................................................................................ 17
3.2 轻松体验在线调试与编程 菜鸟篇 ................................................................ 19
3.3 轻松体验在线调试与编程 高手篇 ................................................................ 22
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1.1 功能及其特点
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1 系统概述
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凌阳科技股份有限公司是台湾最大的消费性 IC 设计公司 为回馈教育 改善
大专院校单片机教 学条件 推出具有长期战略意义的凌阳大学计划 本实验箱是
凌阳公司为支持大学计划以凌阳 16 位单片机 SPCE061A 为核心开发出来的实验教
学系统 去年的 V1.0.2 版实验箱即以操作方便 易学易用 功能强大受到了广大在
校师生以及业界用户的欢迎 这里主要介绍 V2.4 版实验箱
凌阳大学计划 V2.4 版实验箱是一集单片机应用技术学习 在线调试 在线仿
真等于一身的强大的开发工具 SPCE061A 及其系列产品将带领 MCU 的应用迈进
SOC 时代 让您在体验凌阳音频的欢快愉悦中轻松步入单片机及其嵌入式系统的流
行领域
1.1.1 功能特点
本系统用于初学 unsp 系列单片机的实验设备和实践手段 能最大程度激发学
生的学习兴趣 巩固学习效果 达到事半功倍的学习效果 它大致分为软件部分和
硬件部分 两者相辅相成 互为补充 软件为硬件提供编译环境 代码下载 通信
软件等 硬件是软件代码的实现
1 CPU 为 Sunplus 的 SPCE061A 16 位 SOC 单片机 详情请参见 3.1.1 主控元
件 SPCE061A 功能简介
2 采用动态扫描方式连接 4*4 矩阵键盘和 7 位 8 段数码管
3 外接 1*8 高低电平发生按键和 8 个 LED 灯
4 提供 5V I/O 输出电路以及外接 5V 和 3.3V 接座
5 提供两路 0-3.3V 可变电压 可方便的完成 AD 的数据采集实验
6 扩展双色 8*8 LED 点阵 可以完成图形显示以及子模显示之类的基础实验
7 扩展 RS232 接口可直接与计算机进行通信 或者进行单片机之间的双机通信
8 扩展 SIO 存储芯片 SPR4096A 可选择 4M Bits Flash 或者 2M Bits SARM 作
为存储方式
9 扩展 USB1.1 接口 提供完整的单片机固体程序 上位机驱动程序源代码及其
完整的软件包和应用范例
10 扩展带背光的点阵液晶 这是一款 128x64 的点阵 LCD 自带驱动 SPLC501
SPLC501 是凌阳的一个 LCD 驱动芯片 采用最新的 TOG 技术使驱动和液晶合二为
一
11 内置音频输出电路 采用凌阳功放 SPY0030 可以有效的体验 SPCE061A 给
您带来的听觉效果
12 内置 MIC 输入电路 配合 SPCE061A 内部的 AGC 和 OPI 电路 可获得不错
的语音数据
13 内置 ICE 电路 配合我们的 PROBE 和 IDE 可方便的实现在线编程
14 提供所有外围电路的原理图 IDE 环境下的所有实验的源代码 以及方便快
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4*4KEY MICMIC
MIC
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DAC
SPY0030
DAC1-PIN21
CS
1-B15
2-B14
3-B13 LED
4-B12
5-B2
6-B1
7-B0
SIO
abcd
efg
CS
SCK
SDA
B12-B15
B0 B1 B2
B0 B1
A0-A7
B0-B7
B11
A0- A7
B0-B7
B12-B15
SPC E06 1A
DAC2-PIN22
SPR4096 CF7
SWITCH
B11
RF
IN
T/R
B4
B6
GND
SPRF271 6OUT
B5
B2
B3
/INT
/RES
Rx
UART
Tx
B10
B9 B8
A8-A15
B6
B5
B4
/A LE
/WR
/RD
/CS
D0-D7
USB
MAX3 232 CPE
B8
GND
AO
A8-A15
SWITCH
CS
D0- D7
C86
SWITCH
V3
B4
B5
B6
RW
EP
LCD
SPG12063YS2
GND
1.1.2
应用领域
图 1.1.1 功能分配图
凌阳大学计划实验箱主要为在校师生设计 通过此实验箱不用外接任何器件即
可完成单片机教学的基础实验 另外 V2.4 版实验箱集成了强大的软件 硬件资源
并且所有器件均采用相对廉价的器件 因而也适合开发人员作产品前期的开发工
作 正因为设计的多层考虑 用户可以通过使用 V2.4 版实验箱完成多方面的工作
1 学习 Sunplus 的 16 位 SPCE061A 单片机和各类外围器件 比如 串行 Flash
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和 SRAM 器件 SPR4096 RS232 器件 MAX3232 USB 器件 PDIUSBD12 LCD
GPG12063YS 以及语音录放 键盘显示等等
2 进行各类接口实验 设计接口转接器 如:USB-232 转换器 232- USB 转换器
3 完成基础实验以及毕业设计 也可作为产品设计的应用工具
4 通过 CPU 内部的 ICE 电路与 IDE 配合 可按单步 断点 连续等方式在线调
试
5 进行实时操作系统的学习 凌阳专为 SPCE061A 单片机写了 MINI OS 可以
方便的学习实时操作系统 并提供强大的技术支持
6 进行语音数据压缩编码 解码以及存储的学习和开发
实验项目丰富 并且全部提供源代码 方便入门和应用 共设计了基础类项目
应用型实验项目及扩展项目几十个(同时提供汇编代码和 C 代码程序)
2 硬件结构及其 I/O 分配
2.1 硬件结构
本节主要介绍 V2.4 版实验箱的硬件信息 让您对它的功能有一个大概的了解
对您的系统设计将起到必不可少的作用
2.1.1 电路外观
凌阳大学计划实验箱 V2.4 版电路布局框图如图 2.1 所示
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图 2.1 电路布局框图
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POWER NO TOUCHING J30 5V J10
S30
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RF扩展插针 RF&IO 万能扩展插槽
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拨码 S1 UART U1 VB1
电
源
U17
5-3.3V
稳压器
J21
V3
PROBE RF拨码
开关
G
N
J31
JP9
U2
JP8
V
3
开关
MAX32
32CPE
外接
插孔
开
关
J1
5V
IN
D12 D13 J3
LVD
LED LED IN
-13VDDH
VDDH
LVD
RESET
按键
J21
D
J8
DAC1
SPCE061A
-13D2
J20
LED
AUDIO OUT
耳机
U3
音量
MIC
J13
J9
DAC2 2V
AD
USB&
USB
JP3
USB模组
孔
SPY0030
调节
IO
U14
J22
J23
J24
J25
耳机
孔
SPY0030
音量
调节
MIC
IOA0-A7 IOA8-A15 IOB0-B7 IOB8-B15
J26 J27 J28 J29
IOA0-A7 IOA8-A15 IOB0-B7 IOB8-B15
JP4
数码管&IO
VOL 0-3.3
电压
JP10
SPR409
6&IO
J34
COM+
J32
LED接口
J16
U10
U11
4位数码管 2位数码
调节
J15
LED LED LED LED LED LED LED LED
管
电压
输出
电压
调节
J17
SPR4096
Entity name
8*8点阵
JP33
JP6
JP7
4*4
KEY KEY KEY KEY
电压
输出
S28
SIO
LED 8*8
LCD
&
128*64 LCD
KEY
&
KEY KEY KEY KEY
H/L
选
择
开
关
J18
KEY KEY KEY KEY KEY KEY KEY KEY
IO
IO
KEY KEY KEY KEY
KEY KEY KEY KEY
J35
V2.0.2
5V GND
J36
5V
5V
LCD
2.1.2
主要器件
电路主要器件说明 如表 2.1 所示
表 2.1 主要器件一览表
类别 名称 参数
数
量
功能
显示器
件
四位 LED 数
码管
LG5641AH , 共阴 尺寸 50
19
注 右下角带 中间带
数码显示
两位 LED 数
码管
LG5621AH , 共阴 尺寸 25
19
1
数码显示
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IC & 晶
体管
& 功 率
器件
其他
双 色 8
8LED 方阵
LCD
SPCE061A
SPY0030
MAX3232CP
SPR4096
驻极体话筒
永磁喇叭
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1088DEG 共阳 尺寸 32×32
24pin
GPG12063YS2_SPEC
PLCC84 腿封装
MIC 外径 10
外径 60 0.5w
1
1
1
2
1
1
1
2
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图 形 字 模
显示
图 形 字 模
显示
主控元件
音 频 功 率
放大
电平转换
SIO 存储
语 音 数 据
采集
语音播放
2.1.3 应用接口
为了能够更好地学习 使用实验箱的系统资源 电路中为用户保留了许多应用
接口 下面将按表 2.2 所列 详细介绍各个应用接口
表 2.2 应用接口一览表
标号
J37
J50 5V
J8 DAC1
J13 DAC2
J9 2V
功能说明
SPCE061A 内核电压和 IO 参考电压
接座
IO 参考电压接座
AD 参考电压
连接目标
J5
J37
1 2 个管脚
1 2 个管脚
1 2 个管脚
J31 RF 模块插针
RF 模块
J21
J20
J35
J36
J10
外接 3.3V 的地
外接 3.3V
外接 5V 的地
外接 5V
在线调试器接口
外接器件电源
外接器件电源
外接器件电源
外接器件电源
PROBE
J6 8 位发光二极管接针
J22—J29 SPCE061A 的 IO
J34 J32
SPCE061A 的 IO
SPCE061A 的 IO 引
出
J33
8*8 点阵接口引出
SPCE061A 的 IO
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JP8
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万用扩展插槽
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SPCE061A 的 IO 引
出
JP9 RF 的 IO 接入
B4 B5 B6
JP2 J14
USB 插槽
USB 模块
JP3 USB 的 IO 接入
A8-A15,B2-B6
JP4
JP5
数码管数据线的 IO 接入
数码管位选的 IO 接入
A0-A7
B12-B15,B0-B2
JP7 4*4 矩阵键盘的 IO 接入
JP6 LCD 的 IO 接入
JP10 SIO 的 IO 接入
A0-A7
A8-A15,B4,B5,B6
B11,B0,B1
J15,J17
两路 AD 电压输入
A0-A6
A 供电系统之 J37&J30
供电系统如图 2.2 所示 打开电源开关前请用短接子把的 J37 的 V3 和 VDDH
短接 当打开电源开关时 D12 D13 即 5V 和 3.3V 电源指示灯被点亮 如没点亮请
迅速关闭电源开关 并检查电路 请不要触摸 5-3.3V 稳压器 AS2830 以免烫伤
如需 IO 输出为 5V 请关掉电源开关 把 J37 的短接子以及各模块的短接子去掉
从 J30 引线到 J37 的 VDDH 此功能请慎用 因为各模块均采用 3.3V 供电
如不使用实验箱自带的开关电源 请关掉电源开关 使用 5V 从 J3 接入
在作低电压检测时 请关掉电源开关 使用 0-3.6V 的电压从 J1 接入
J30
电
源
开
关
U17
NO TOUCHING
5-3.3V稳压器
D12 D13
J37
5V
V3
VDDH
VDDH
J1
5V
IN
LED LED
J3LVD
IN
LVD
B SPCE061A 周边接口
图 2.2 供电系统图
SPCE061A 周边接口如图 2.3 所示 J8 和 J13 即两路 DAC 跳线, 作音频输出实
验时 务必将 J8 和 J13 的 1 2 管脚用短接子短接 要测量 DAC 的输出波形 请
拔掉短接子 可以从 J8 和 J13 的第 1 管脚测量到 DAC 输出波形
AD 参考电压与输入电压之 J9 J9 的第 1 脚与 SPCE061A 的 23 管脚相连 为
SPCE061A 的 2V 参考电压输出脚 J9 的第 2 脚 SPCE061A 的 35 管脚相连 为
SPCE061A 的 A/D 转换外部参考电压输入脚
RF 扩展接口之 J31 和 JP9 J31 和 JP9 为外扩 RF 模组服务
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万能扩展插槽之 JP8 JP8 引出 SPCE061 的所有 I/O 以及两组电压数出 可
以接入 FPGA 之类的模块
I/O 引出接针之 J22-J29 J22-J29 为 SPCE061A 的 I/O 引出接针
RF扩展插针
J31
J8
RF&IO
JP9
U2
JP8
万能扩展插槽
J13
DAC1
DAC2
J9
2V
AD
SPCE061A
J22
IOA0-A7
J26
IOA0-A7
J23
IOA8-A15
J27
IOA8-A15
J24
IOB0-B7
J28
IOB0-B7
J25
IOB8-B15
J29
IOB8-B15
图 2.3 SPCE061A 周边接口框图
C SIO 存储选择插针之 JP10
SPR4096 提供 FLASH 和 SARM 两种存储方式 选择方法为第四十脚控制 低
电平选择 FLASH 高电平选择 SARM 如图 2.4 所示 7 和 1 连到一起选择 FLASH
存储方式 1 和 2 连到一起选择 I/O 控制存储选择方式
7
CF7 GND
SDA
SCK
1
CF7
3
5
2
4
6
B11
B1
B0
图 2.4 SIO 存储选择插针
D 串口通信 RS232 连接器之 VB1
外形为 DB9 孔式 如图 2.5 所示 可以通过串行通信电缆与计算机的串口 COM1
和 COM2 相连接 进行数据通信 VB1 连接器的引脚如表 2.3 所示
拨码开关 S1 的 1 2 引脚控制 RXD 和 TXD 同 SPCE061A 的 B7 B10 的通断
第 3 引脚控制 LCD 背光的开关 第 4 引脚为 ICE 使能控制 拨到 ON 端可以进行
下载及在线调试 拨到 OFF 端可以进行程序的脱机运行 下载程序和在线调试时
请把此开关使能
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拨码 S1
开关
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UART U1 VB1
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V
3
D2
J20
LED
MAX32
32CPE
外接
插孔
表 2.3 VB1 连接器
引脚
2
3
5
1
4 6 7
8 9
图 2.5 RS232 连接器接口框图
名称
RXD
TXD
GND
空
功能
PC 接收数据
PC 发送数据
数字地
未用
E 串行通信 USB 接口之 JP3
B 型接口 如图 2.6 USB 实物图 可以通过 USB 电缆与 PC 进行数据交换
USB 模组与 SPCE061A 的 I/O 接线如图 2.7 所示
USB 模组与 SPCE061A 的 I/O 详细说明如表 2.4
表 2.4 USB 模组与 SPCE061A 接口的各引脚说明
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引脚符号
D0-D7
INT_N
RESET_N
CS_N
ALE
RD_N
WR_N
NC
GND
VCC
类型
I/O
O
I
I
I
I
I
P
P
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说明
双向数据口
中断 低电平有效
复位 低电平有效
片选 低电平有效
地址锁存使能 在多路地址/数据总线
中 下降关闭地址信息锁存 将其固
定为低电平用于单地址/数据总线配置
读选通 低电平有效
写选通 低电平有效
无用
地
电源电压
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USB 与 SPCE061A 的接线图如图 2.7 所示 当 29 和 21 连到一起 USB 未选中
USB 的 I/O 呈现高阻态
图 2.6 USB 实物图
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D0
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1 2 A8
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D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
/INT
/RES
29
/CS
ALE
/WR
/RD
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
A9
A10
A11
A12
A13
A14
A15
B2
B3
B8
B6
B5
B4
图 2.7 USB 模组与 SPCE061A 的 I/O 接线
图 2.6 中有四个 Pin 分别为 PC MCU D12 PC 这四个 pin 不同组合可以
构成不同的供电形式 如下表 2.5 所示
表 2.5 电源跳线的不同组合
引脚连接情况
MCU 与 D12 相连接 其它 Pin
不连
PC 与 D12 相连接 其它 Pin 不
连
MCU 与 D12 相连接 PC 与 D12
相连接
F 液晶显示模块接口之 JP6
供电形式
USB 模组由 MCU 板的电源供电
USB 模组由 USB 总线的电源供电
USB 模组 MCU 板都由 USB 总线的电源供
电
SPG12063YS2 液晶是自带驱动 SPLC501 的 128x64 的点阵 LCD JP6 为 LCD 模
组与 SPCE061A 的 I/O 接线如图 2.8 所示
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LCD 模组与 SPCE061A 的 I/O 详细说明如表 2.6
表 2.6 LCD 模组与 SPCE061A 接口的各引脚说明
引脚符号 类型 说明
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D0-D7
RESET_N
CS
AOP
RD
WR
I/O
I
I
I
I
I
双向数据口
复位 低电平有效
片选 低电平有效
数据和命令字控制位
读选通 低电平有效
写选通 低电平有效
LCD 与 SPCE061A 的接线图如图 2.8 所示 当 1 和 3 连到一起 USB 未选中
LCD 默认选中 当 31 和 34 连到一起选择 8080 工作模式 当 31 和 30 连到一起选
择 6800 工作模式
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/CS
/RES
AO
R/W
1
3
5
7
9
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GND
2 B9
4 RES
6 B4
8 B5
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EP
D0
D1
D2
D3
11 10
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