[实用新型]单片微机学习、开发卡

说明书

本实用新型是一种配合APPLEⅡ微机，主要用于学习和开发MCS－51系列单片微机的多功能智能卡。

近年来单片微机由于其功能齐全、体积小而越来越广泛地应用于工业控制、智能仪器仪表和家用电器中。而MCS－51系列单片微机又是功能极强、价格低廉，性能价格比最优的一类芯片，所以它的应用最为广泛。但由于单片微机化的产品难以采用自调试的方法进行开发，往往要借助单片微机开发装置进行软件和硬件的设计调试，所以单片微机开发装置可认为是单片微机应用开发的必不可少的工具。

目前国内外流行的单片微机开发系统价格都较昂贵（2000－3000元人民币），而用于在线仿真时对用户的目标机限制较多，对用户的透明度较低，如果用于大专院校进行单片微机的学习实验，则显得价高而使用不方便。

本实用新型的目的在于，设计一种高性能，低价格的单片微机学习、开发装置，以克服一般单片微机开发系统的缺点。能够实现：对MCS－51系列单片微机进行软件的安装调试和程序保存，进行硬件的在线仿真和调试。并能为用户提供尽可能大的程序存储区。同时完成其它一些特殊功能。

本实用新型使用市售廉价的八位单片微机（8031）和门电路搭成一个最小微机系统，以接口卡的形式插在APPLEⅡ微机或CEC－Ⅰ型中华学习机的扩展槽上。使用主机的随机存储器（RAM）为自己的外部程序存储器与数据存储器。本实用新型以主机的DMA方式工作，在主机的每6个时钟周期插入一个DMA周期。这样做对主机6502CPU的动态刷新毫无影响；虽然使主机运行速度降低了1／6，但一般不为用户感觉到。而带来的好处是省去了单片微机开发装置上大量昂贵的静态RAM芯片，降低了成本；使卡上的8031单片微机能够寻址主机的所有存储空间和I／O空间（64k）；并且可实现双CPU（6502、8031）并行工作，或由8031单片机接管主机6502CPU的一切工作。

附图是本实用新型一个实施例的电路图，该实用新型使用5V电源。电源从主机接口插座上取得。

图中标注于连线上或旁边的数字表示管脚号，双字母为芯片和元件的编号：

AA为APPLE    Ⅱ微机标准50芯插头；

AD为74LS195芯片；

BD、BG、CF、NJ为74LS08芯片的四个双输入端与门；

BF、GE、LJ、为74LS00芯片的三个双输入端与非门；

CD、NH为74LS74芯片的两个D触发器；

DC、HG、NB为74LS32芯片的三个双输入端或门；

EG为74LS283芯片；

FD、HD、KD、LD为四片74LS373芯片；

GD为一个10K阻值的电阻器；

GF、IG、IH、NC、PJ为74LS04芯片的五个反相器；

GI、HI、JC、MH为74LS125芯片的四个三态门；

GJ为8031AH单片微机；

GK为仿真头40芯插座；

NK为一个500Ω阻值的电阻器；

OD为74LS175芯片；

HE为拨动开关。

该实施例中单片机GJ（8031AH）的P0口（32－39脚）用于外部数据和低八位地址分时复用输出端口。输入、输出的数据或代码将由KD和LD（74LS373）锁存，以便在DMA信号产生时与主机存储器或I／O口交换信息。PO口的低8位地址信息将在8031第30脚信号（ALE）的作用下锁存到HD（74LS373）中。而8031的高8位地址由P2口（21－28脚）输出，经EG（74LS283）进行地址变换后锁存到FD（74LS373）中。在DMA期间，FD和HD构成的16位地址信息将送到主机的地址总线上，以便对主机的存储空间和I／O空间寻址。地址变换器（EG）的作用是将8031产生的逻辑地址0000H－DFFFH映射到主机物理地址＄2000－＄FFFF一段。而0E000H－0FFFFH映射到主机物理地址＄0000－＄1FFF一段。这样做的目的是既不破坏原APPLEⅡ主机的系统空间，又可使单片机学习和开发的用户方便地使用8031的零页地址。地址变换器EG是否对8031的地址进行变换，受着状态控制器OD（74LS175）的14脚控制。而OD的状态又受主机CPU6502的控制（或8031自己的控制），通过6502的指令，可对8031逻辑零页及物理零页地址轻易地进行切换，从而克服了其它MCS－51系列单片机开发系统不准用户使用零页的缺点。