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SST51单片机开发板使用说明


SST51 单片机开发板使用说明
(Ver1.0)

2007 年 9 月

目 录
第一章 SST51 单片机开发板简介...................................................................................................

..........3 1.1 系统功描述.....................................................................................................................................3

1.1.1 硬件资源.....................................................3 1.1.2 主要器件与接口地址...........................................3 1.1.3 实验内容.....................................................4 1.1.4 ICE 仿真与 ISP 编程烧写功能 .................................4
1.2 系统组件 ...................................................................................................................................5 第二章 软件安装及使用方法.....................................................................................................................6 2.1 Keil C 的安装 ..................................................................................................................................6 2.2

SoftICE 的下载与使用 ............................................................................................................6
2.2.1 2.2.2 2.2.3

SoftICE 用到的 MCU 硬件资源 ............................6 下载 SoftICE ...............................................7 使用 SoftICE ..............................................10

2.3 ISP 下载线使用 .........................................................................................................................11 第三章 开发板及测试程序使用...............................................................................................................13 第四章 常见问题解答 ..............................................................................................................................15 4.1 仿真功能问题...............................................................................................................................15 4.2 ISP 烧写问题.................................................................................................................................15

第一章

SST51 单片机开发板简介

SST51单片机开发板是一款功能强大、集成度高且可扩展性强的单片机实验开发系 统。它将单片机实验板,编程器,仿真器集成到一个系统上,成本与价格低廉,而且摆 脱了传统单片机开发套件繁琐的方式。同时,它外围集成了4位7段数码管、2×3矩阵键 盘、8位LED指示灯、蜂鸣器、A/D、D/A、320×240等大屏幕图像点阵LCD和微型打印机 的驱动接口,资源丰富,可进行多种实验,非常适用于单片机教学配套实验板,另外板 上具有大量的外扩接口,可非常方便地进行系统扩展,适用于科研实验或学生参加电子 设计竞赛。

1.1 系统功描述 1.1.1 硬件资源
板载硬件设备如下: ● 4位7段数码管 ● 2×3矩阵键盘 ● 8位LED指示灯 ● 1个蜂鸣器 ● 1路SPI 接口A/D 转换器 ● 4路SPI接口D/A 转换器 ● RS232 串口通信 ● 图形点阵LCD接口 ● 微型打印机接口 ● Atmel S5x ISP 下载接口

1.1.2 主要器件与接口地址
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● CPU:SST89E58,时钟频率为11.0592MHz 按键:S1~S6 共 6 个按键组成 2×3 矩阵键盘,输出通过总线扩展 74HC574 驱动,地址为 0xa000h(^4~^6),输入为 P1.6 和 P1.7; LED:D1~D8 共 8 个路,通过总线扩展 74HC574 驱动,地址为 0x8000h; 蜂鸣器:B1 共 1 路,通过总线扩展 74HC574 驱动,地址为 0xa000h(^7); 4 位 7 段数码管:通过总线扩展 74HC574 驱动;段选地址为 0xc000h,位选 地址为 0xa000h(^0~^3); 图形点阵 LCD: 可以连接各种图形点阵 LCD, 通过总线扩展, 地址为 0xe000h, 其中数据地址为 0xe000h,命令地址为 0xe100h; 1 路 8 位 A/D:由 P1.0、P1.1 和 P1.4 连接; 4 路 8 位 D/A:由 P1.0、P1.2、由 P1.0、P1.1、P1.2 和 P1.3 连接; 微型打印机:可以连接常用微型打印机。通过总线扩展,地址为 0x2000h; 预留两路片选信号:CS4:地址为 0x6000h;CS5:地址为 0x4000h;可分别设

● ●

置为读有效或写有效; 扩展接口 J4 引出单片机所有管脚和 CS4、CS5; ISP 下载接口 J6:可实现对 Atmel S5x 系列单片机编程

1.1.3 实验内容
SST51 开发系统为 MCS51 单片机的通用实验平台,在这个平台上可以完成大量 的实验内容,其中包括了基础实验、扩展实验和综合实验,通过基础实验、扩展实验 和综合实验这三个步骤, 可以令一个单片机新手循序渐进地成长为一名熟练地单片机 系统开发工程师。 基础实验主要帮助初学者了解单片机外围接口方式与编程方法, 同时熟练掌握按 键、LED/LCD 显示、A/D、D/A 等常见器件的使用;扩展实验在技术难度上比基础 实验更提升一级,相当于基础实验的提高篇,给出了在当前系统下进行系统功能扩展 的示例;综合实验可使使用者利用单片机进行系统设计实战,使其了解常见电子产品 与系统的设计方法。 基础实验列表 ● LED 跑马灯 ● 数码管显示 ● 蜂鸣器报警 ● 矩阵按键扫描 ● A/D 信号采样 ● D/A 信号输出 ● RS232 串口通讯 扩展实验列表 ● 320×240 图形点阵 LCD 驱动 ● 微型打印机驱动 ● I2C 温度传感器 ● 电机驱动 综合实验列表 ● 数码管秒表 ● 数字电压表 ● 简易波形发生器 ● 双机通信

1.1.4

ICE 仿真与 ISP 编程烧写功能

SoftICE的英文是Software In Circuit Emulator的简称,其翻译成中文就是在线 的软件仿真器的意思,它是SST公司为方便SST用户在使用SST单片机(包括 SST89C5xSST89x564RD/554RC/516RD2/5XRD2 )调试程序所开发的开发工具,这个SST 的仿真器功能可以代替大部分的专用仿真器的功能, 使单片机工程师在开发单片机时省 却了价格昂贵的仿真器和编程器,使得51单片机的开发更加容易和普及并且SST的单片 机价格便宜,出厂时就包含了在线下载和在线仿真的功能。 最新的SST软件和文件请访问SST网页http://www.sst.com。

最新的KEIL软件和文件请访问KEIL网页http://www.keil.com。 SoftICE 的特点 SST的MCU SoftICE通过PC的一个COM口与KEIL uVision2 Debugger 通讯,它可以实 时地调试目标程序,因此提供使用SST单片机的工程师简单有效和容易使用在板上调试 程序,尽管小而紧凑,SoftICE却提供高级仿真器的大部分功能与KEIL uVision2 Debugger 一起使用。 SoftICE提供以下特性 ● 源代码调试支持汇编语言和 C51 高级语言 ● 单步执行 STEP 和 STEP OVER ● 断点调试做多到 10 个固定和 1 个临时断点 ● 全速运行 ● 显示修改变量 ● 读/写数据存储器 ● 读/写代码存储器 ● 读/写 SFR 特殊功能寄存器 ● 读/写 P0-P3 端口 ● 下载 INTEL HEX 文件 ● 对 8051 程序存储区的反汇编 ● 在线汇编 ● SST MCU 产品特有的 IAP 功能 In Application Programming SST51 开发系统除了支持ICE 仿真功能外,还支持Atmel ISP 编程烧写的功能。

1.2 系统组件
必配件
● ● ● ● ● ● SST51 开发板一台 串口通信电缆一根 9V 开关电源电源 配套光盘一张 保修卡 使用说明书

选配件
● ● ● 320×240(或 240×128)大屏幕图形点阵液晶模块 AT89S52 单片机一块与 Atmel ISP 下载线 并口微型打印机

第二章

软件安装及使用方法

本开发系统中所有软件代码的编写与调试均采用Keil C开发环境,推荐使用Keil C v7.02 版本,程序下载采用SST公司提供的SSTEasyIAP软件。

2.1 Keil C 的安装
1.双击setup 目录下的setup.exe,出现版本选择界面,选择Eval Version(Eval Version有2k 代码限制,如需要完整版本请直接向Keil Elektronik GmbH/Keil Software, Inc购买),如图1所示:

图1 Keil C 版本选择

2.然后一直按“Next”和“Yes”安装结束。

2.2 2.2.1

SoftICE 的下载与使用 SoftICE 用到的 MCU 硬件资源

SST的SoftICE用到的MCU硬件资源如下: ● 一个 UART 串口 RxD TxD 用定时器 2 做为波特率发生器 ● 8 个字节的堆栈空间 ● SoftICE 监控程序分别占用下面 MCU 的 5Kbyte 程序空间: 对SST89C58: BLOCK1的1Kbyte 从F000h 到F3FFh BLOCK0的4Kbyte 从7000h 到7FFFh 对SST89C54: BLOCK1的1Kbyte 从F000h 到F3FFh BLOCK0的4Kbyte 从3000h 到3FFFh 对SST89x554RC: BLOCK1的4KByte 从0000h 到0FFFh BLOCK0的1Kbyte 从7C00h到7FFFh 对SST89x564RD: BLOCK1的4Kbyte 从0000h 到0FFFh BLOCK0的1Kbyte 从FC00h 到FFFFh

对SST89E/V54RDX: BLOCK1的1Kbyte 从E000h 到E3FFh BLOCK0的4Kbyte 从3C00h 到3FFFh 对SST89E/V58RDX: BLOCK1的1Kbyte 从E000h 到E3FFh BLOCK0的4Kbyte 从7C00h 到7FFFh 对SST89E/V516RDX:BLOCK1的4Kbyte 从0000h 到0FFFh BLOCK0的1Kbyte 从FC00h 到FFFFh 其它部分的存储区域可以由用户的应用程序使用。 连接电路只需将SST单片机的RxD P3.0 和TxD P3.1 管脚通过一个RS232的电平转换 电路连接到PC的COM串口即可。

2.2.2

下载 SoftICE

通过SST 串口下载软件 串口下载软件BootLoader 下载 下载SOFTICE 监控代码 通过 由于SST的MCU在出厂时已经将BOOT LOADER的下载监控程序写入到芯片中,因此无 需编程器就可通过SST BOOT-STRAP LOADER软件工具将用户程序下载到SST的MCU中,从 而运行用户程序。 SST BOOT-STRAP LOADER软件工具还可将原来的MCU内部的下载监控程序转换为 SoftICE的监控程序从而实现SOFTICE的仿真功能。 执行SSTEasyIAP11F.exe软件运行SST Boot-Strap Loader,在内部模式下检测到对 应器件的型号后,SoftICE固件通过按SoftICE菜单下“Download SoftICE”选项下载, 便将SoftICE固件下载到MCU, 在BLOCK1的SST Boot-Strap Loader会被SoftICE固件代 替,详细操作步骤如下: 1、选择连接的串口:

2、选择芯片型号和内部存储器模式:

3、选择串口波特率MCU的晶振频率:

4、按确定后再重新复位MCU:

5、 如果通讯成功在窗口的右上角可以显示出芯片的型号及BOOT LOADER的版本信息:

6、点击DOWNLOAD SOFTICE的按钮即可将MCU内部的BOOT LOADER的监控程序更换为 SOFTICE的监控程序:

7、点击确定按钮确认转换为SOFT ICE的监控程序:

8、这是转换后的提示信息,说明转换SOFTICE监控程序成功:

9、此时这片SST89E554芯片便具备了SOFTICE的在线仿真的功能。 10、若要将Keil C编译生成的HEX文件下载到MCU中,则在通讯成功(参见5)后, 点击Download或者Dnload/Run UserCode:

11、点击浏览后选择需要下载的HEX文件,然后点击“OK”确定:

12、然后点击“是”确认下载,或者点击“否”放弃下载。

通过编程器将SoftICE 监控代码烧录到SST 通过编程器将SoftICE 监控代码烧录到SST 的MCU 芯片中 SoftICE固件可以通过编程器烧录到MCU中: 对SST89C54:装载SoftICE54.hex,REMAP 1K。 对SST89C58:装载SoftICE58.hex,REMAP 1K。 对SST89x554RC:装载SoftICE554.hex到BLOCK1,不要SC0位(Prog-SC0)或SC1位 (Prog-SC1) 当MCU复位启动后开始运行SoftICE。 对SST89x564RD/554RC:装载SoftICE564.hex到BLOCK1,不要编程Prog-SC0位(有 些编程器是SC0),从而使RESET后MCU启动去执行SoftICE。 对SST89x5XRD2:装载SoftICE5XRD2.hex到BLOCK1,当MCU复位启动后开始运行 SoftICE。

对SST89x516RD2:装载SoftICE516.hex到BLOCK1,从而使RESET后MCU启动去执行 SoftICE。(SoftICE54.hex、SoteICE58.hex、SoftICE554.hex和SoftICE564.hex都可 以在SST的网站上下载) SoftICE固件装载到MCU,并且安装KEIL软件后把目标板和PC通过RS-232串行口连接 起来,当目标板上电或复位时SoftICE准备和KEIL软件通讯,调试用户程序(注意:如 果你用的KEIL软件是演示版,那程序代码不能超过2k)

2.2.3

使用 SoftICE

设置KEIL 设置KEIL C51 的DEBUG 调试参数环境 使用KEIL C51打开你的Project用户程序,更改调试仿真的选项:

选择为MON-51的硬件仿真:

设置仿真的通讯参数,点击SETTING按钮去掉CACHE选项:

然后按“OK”确定,这时就可以开始进行仿真调试了。 进行DEBUG 进行DEBUG 仿真调试 仿真调试按下Debug—Start/Stop Debug Session按钮:

然后就可以开始进行单步、连续执行到断点等功能的调试。 转回到BOOTLOADER 由SOFTICE 转回到BOOTLOADER 的步骤 在OUTPUT窗口的命令行中写入“Include 具体芯片的转换文件名”的命令,然后回 车:

这些芯片的转换文件随SST每个芯片的SOFTICE工具包一起提供,也可免费到SST的 网站上下载。例如下载的SoftICE_58RD2.zip 工具包中就包含了一个 Convert_to_BSLx5xRD2.txt文件, 这个文件就是SST89X58RD2的内部监控程序由SOFTICE 转换为BOOT LOADER 的文件,执行完这个“Include Convert_to_BSLx5xRD2.txt”命令 后,出现以下的画面表示转换为BSL监控程序成功:

2.3

ISP 下载线使用

ISP 下载线可采用Atmel 官方下载线,也可采用各种支持的CPLD/FPGA下载线,下 面给出Altera 官方下载电缆ByteBlasterMV 电路原理图:

ISP 下载电路比较简单,可自己制作,也可在购买开发板时选配。在本开发板上, ISP 插头采用2x5 双排插座,各引脚定义如下: 管脚 1 3 5 7 9 信号定义 SCK MISO RESET NC MOSI 管脚 2 4 6 8 10 信号定义 GND VCC NC NC GND

第三章

开发板及测试程序使用

SST51开发板布局图图下土所示:

在SST51 开发板中,可以采用9V 电源,也可以采用5V 电源,当使用9V 电源时, 将电源适配器插入J1,使用5V 电源时,将电源线接入J2(注意:在使用5V 电源时,要 注意千万不能将正负极性接反)。 当采用Atmel公司的单片机(如AT89S系列)并使用ISP下载程序时,将复位选择跳 线JP3的1、 2脚短接, 如下图左所示, 当采用SST公司的单片机 (SST89系列) BootLoader 功能时,将复位选择跳线JP3的2、3脚短接,如下图右所示,当单片机运行时,将复位 选择跳线JP3的2、3脚短接,如下图右所示:

本开发板附带的光盘中有全部基本功能的测试程序,在目录“测试代码”中,当需 要对开发板进行完整测试时,请将“测试代码\DevTest\DevTest.hex”下载到单片机中 (下载方法参见2.2.2)。下载后运行程序,这时,四位八段数码管显示“0123”,8

位LED全部点亮。然后按照下面的步骤进行测试: 1、按“S1”键,这是八位LED左右扫描点亮; 2、按“S2”键,四位八段数码管从001开始计数,一直到9999,然后又回到000并 接着计数; 3、将开发板和PC机用串口延长线连接起来,并运行串口调试程序,选择相应串口 端口,设置波特率为38400,然口打开串口。按“S3”后,计算机将不断接收到“SST51 Dev Board Test Program”; 4、将J3的4、5脚短接,按“S4”,J3的6、7、8、9四个脚将分别输出DAC的四路相 位不同的锯齿波电压;

5、将JP1短接,JP2的2、3脚短接,J3的4、5脚短接,如下图左所示,按“S5”, 四位八段数码管显示的数字为A/D转换器测得的W1的中间点的电压 (5V对应AD值为255) , 调节W1可以发现数码管上显示的结果会发生改变,然后断开JP1,并用测试线依次将J3 的6、7、8、9脚接到J3的2脚,如下图右所示,这时在数码管上可以得到四路DA输出的 电压对应的AD值(分别为0、32、64、128左右);

6、按“S6”,则蜂鸣器会“滴滴滴……”不同鸣叫。 如果需要单独测试某一部分的功能,可以分别下载对应的测试程序。

第四章
4.1 仿真功能问题

常见问题解答

Q1: 在仿真全速运行时如何退出KEIL 调试环境?怎么按 “stop” 老提示无法联机? A1:如果要在全速运行时退出debug 环境,先按一下复位按钮,再点击Keil 工具 条中的“Start/Stop debug session”(就是有个放大镜里面有个‘d’的那个)按钮就 可以顺利退出了。 Q2:仿真全速运行退出后,再进行仿真时为什么PC 无法连接仿真目标板? A2:需要按一下复位按钮,复位仿真芯片内的软件。 Q3:为什么仿真时目标板总连不上计算机? A3:造成无法仿真连接的原因一般有如下几条: 1) 其它软件占用了计算机串口,比如“串口调试助手” 2) 串口线有问题,可能有某根信号断了 3) Keil 软件未设置好,请参考4.3 节设置 4) 仿真芯片未插紧 如果以上都没有问题,可以试着按一下复位按键,或重新开关一下电源,一般可以 恢复正常。

4.2 ISP 烧写问题
Q1:ISP 编程软件支持哪些芯片? A1:目前版本只支持Atmel公司的AT89Sxx系列的芯片。 Q2:下载电缆如何选择? A2:ISP 编程插件支持几种常用的下载电缆,包括可编程逻辑器件的下载电缆, 这样可以节省资源。列表中所列写的电缆电路简单,可以自制也可以购买。

附录 1:SST51 单片机开发板元件清单 Ver1.0
板中标号 W2 W1 R29,R30 R26 R17,R18,R19,R20,R21,R22,R23,R24 R1,R9,R10,R11,R12,R13,R14,R15R16,R25 R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8 RS1 C12,C13 C2,C4,C5,C6,C7,C8,C9,C14,C15,C16,C17 C18,C19,C20,C21 C10 C1,C3,C11,C22 D1,D2,D3,D4,D5,D6,D7,D8,D11 D9,D10 LED Q1 JP1 JP2 JP3 JP4 JP5 J3 J6 J4 J5 J9 J8 J7 J2 J1 S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7 U10 U2 U6 U5 U7,U8,U9 U4 U3 U2 U6 U5,U7,U8,U9 U4 U3 U1 XT1 元件参数 5k 10k 20 100 560 2k 10k 20k 22p 0.1u 10u/16V 1000u/16V LED IN4001 LED_7_4 9013 JUMPER REF RST CS4 CS5 Analog S5X ISP I/O RS232 CA240128A PRINTER UART 5V DC-D5 KEY BEEP TLC5620 ADM202 GAL16V8D SN74HC574 SST89E58 TLC549 元件封装 3296 3296 AXIAL0.3 AXIAL0.3 AXIAL0.3 AXIAL0.3 AXIAL0.3 RES-8 CT.2 CT.2 RB.1/.15 RB.15/.3 LED.1/.15 DIODE0.4 SEG7-4 TO-92A SIP-2 SIP-3 SIP-3 SIP-3 SIP-3 SIP-10 IDC-10 IDC-40 DB-9SL DC3-20S DC3-26S NS2510-3 VH-2 DC-D5H SWPB-3 BEEP.3/.5 DIP-14 DIP-16 DIP-20 DIP-20 DIP-40 DIP-8 DIP-14 DIP-16 DIP-20 DIP-40 DIP-8 TO-220HA XTAL-2 数量 1 1 2 1 8 10 7 1 2 15 1 4 9 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 6 1 1 1 1 3 1 1 1 1 4 1 1 1 1 备注 精密电位器 精密电位器 1/4W 金属膜电阻 1/4W 金属膜电阻 1/4W 金属膜电阻 1/4W 金属膜电阻 1/4W 金属膜电阻 9 脚排阻(8 位) 瓷片电容 瓷片电容 铝电解电容 铝电解电容 红色Φ3 发光二极管 整流二极管 四位 7 段数码管 三极管

单排插针,24pin

双排插针,50pin DB9 焊板母座 双排插座 双排插座 接插件 接插件 直流插座 6mm×6mm 按键 长音蜂鸣器 4 路 8 位 D/A 转换器 0.1uF 的 232 芯片 可编程逻辑芯片 总线缓冲芯片 51 单片机芯片 8 位 A/D 转换器 IC 座 IC 座 IC 座 IC 座 IC 座 电源芯片,TO220 无源晶体 49S

LM7805CT 11.0592MHz

附录 2、电路原理图

附录 3、电路印制板图(TopOverlayer)

电路印制板图(Toplayer)

电路印制板图(Botlayer)


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