实验箱硬件说明书1.0.pdf

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就选中了此模块的默认 I/O为了满足不同用户的需求在您需要为模块另选 I/O 时 只要把短路子拔掉用排线接到想使用的 I/O 上即可 2本系统使用 3.3V 为 SPCE061A 和各模块供电为了给用户更多方便留出了 5V 接 线座 J35 和 J36另外为了使 SPCE061A 能输出 5V 的 I/O 电平在供电模块上预留了 5V 插针 您只要将 J30 短接到 J37 的 2 或 3 脚上即可 J37 的 2 或 3 脚连接到 SPCE061A 的 VDDH 上VDDH 为 SPCE061A 的 I/O 参考电平输入引脚请特别注意在使用 Sunplus University Program E-mail:unsp 第 3 页 Technology for Easy Living 实验箱使用说明书实验箱使用说明书 SPCE061A 输出 5V 的 I/O 电平的功能时请把各模块的短路子拔掉以免对模块产生 影响各模块的工作电压为 3.3v 3使用此系统时为避免 I/O 产生的错误状态请注意如下事项 a USB 的数据线和控制线和 LCD 的数据线和控制线是共用的 编程时请注意片选信号 bLCD 的 D1 同 UART 的 Tx 是复用的在 LCD 和 UART 复用且用到默认 I/O 时请注 意编程 c在 USBSIO 和 6 位 LED 复用时请把 JP5 的 456 的短接子跳开 3. 系统组成结构系统组成结构 实验箱图以及区域划分如图 2 所示 Sunplus University Program E-mail:unsp 第 4 页 图 2 实验箱板图区域划分图 A系统电源 系统采用的是开关电源该电源提供 5V 电压用于 SPCE061A 端口电压和用户实 验电路供电实验箱的供电电源系统采用多种输入用户有多种选择方式 a220V 交流电压供电 用户可以选择 220V 交流电压供电系统已将其经过变压稳压处理成 5V再经过 一个三端稳压器提供 3.3V供系统工作 bDC5V 供电 电源部分电源部分 SIO & 8*8 点阵点阵& 高低电平发生按键高低电平发生按键 USB LCD & 8 个发光二极管个发光二极管 SPCE061A 核心及其周边核心及其周边 UART 6 位数码管位数码管 AUDIO & MIC Technology for Easy Living 实验箱使用说明书实验箱使用说明书 用户可以直接提供直流 5V 电压和 3.3V 电压为实验箱进行供电 如图 3 所示为电源 系统图包括电源开关低电压检测供电端子和指示灯5V 供电端子和电源指示灯 特别提示本系统的各个模块是 3.3V 供电,当要用到 5V 时请把各模块的跳线跳开 图 3 实验箱供电系统图 电源部分电路原理图如图 4 所示实验箱的供电电源为 220V 的交流电源经过开 关电源稳压为 5V 和 3.3V,供系统工作 1 2 3 POWER OUT GND1 GND1 220V GND +3.3V +5V HF10W-D V1 COM V2 PWR-SW L N LN AC +5 +3.3 G 图 4 实验箱电源电路原理图 BSPCE061A 核心及 I/O 口电路 IOA0-IOA15IOB0-IOB15 共 32 个 I/O 口 特别提示所有实验插座未经驱动直接输出凡需较大电流或功率时应考虑增加缓 冲驱动具体性能指标请参见相关的SPCE061A 电器特性资料 如图 5 所示SPCE061A 核心及 IO 口电路包括 SPCE061A 芯片和 64 个实验插座 Sunplus University Program E-mail:unsp 第 5 页 Technology for Easy Living 实验箱使用说明书实验箱使用说明书 Sunplus University Program E-mail:unsp 第 6 页 图 5 SPCE061A 核心及 IO 口电路 SPCE061A 芯片周边电路如图 6 图 6 SPCE061A 芯片外围电路图 C凌阳音频 音频电路由麦克风电路以及音频输出电路组成如图 7 所示 Technology for Easy Living 实验箱使用说明书实验箱使用说明书 图 7 MIC 输入电路图 音频输入部分的原理图如下图所示 C34 224 AVSS1 C36 502 R15 10K + MIC +C25 22uR14 10K + C23 4.7u R10 470K C28 104 R91K C27 224 R165.1KR17 3K C26 104 X1 MICROPHONE 1 2 + C18 220u R13 3K OPI MICN MICOUT AGC AVSS1 VCM AVSS1 MICP AVSS1 AVSS1 VMIC 图 8 MIC 部分电路 音频输出电路采用凌阳功放 spy0030音频输出大于 1W,喇叭直流阻抗 8 欧左右 两个通道音量分立调节并备有两个外部音频信号放大输入端 在图 5 中可以看到两个跳 线其作用在于可以测量 DAC 的输出波形另外拔掉跳线可以断开 DAC 到喇叭放大 的通路使得 DAC 通道处于开路状态这样便于用 DAC 做其他用途用户可以用这个 跳线来加入自己的外围电路另外如图所示还为用户留出了两个外接喇叭接口为追 求音质的用户提供方便 音频输入电路的原理图如图 9 示 包括麦克录音输入及 AGC 电路 两路 DAC 音频 输出通道音频输出 OP 功放电路及旋钮以及 DAC1 和 DAC2 跳线在图 5 上 Sunplus University Program E-mail:unsp 第 7 页 Technology for Easy Living 实验箱使用说明书实验箱使用说明书 图 9 AUDIO OUT 输出电路图 音频输出部分的原理图如下所示 J8 CON3 1 2 3 J13 CON3 1 2 3 J12 PHONEJACK 1 3 2 J7 PHONEJACK 1 3 2 R19 1K C39 104 R12 1K C24 104 C38 + - U4 SPY0030 5 4 6 1 2 83 7 J11 CON4 1 2 3 4 + C43100u C42 224 C22 104 AUDIO OUT +C32 100u R11 1K 13 2 R18 1K 13 2 + - U3 SPY0030 5 4 6 1 2 83 7 C44 104 C33 104 C30 224 AVSS2 VSS 104 AVSS2 DAC1 VDDH VDDH VSS 图 10 DAC 输出电路原理图 D双色 8*8 LED 点阵 COM+为行共阳公共端共 8 行 Sunplus University Program E-mail:unsp 第 8 页 Technology for Easy Living 实验箱使用说明书实验箱使用说明书 Sunplus University Program E-mail:unsp 第 9 页 GRE-为绿色LED 的列阳极共 8 列 RED-为红色 LED 的列阳极共 8 列 特别提示请配合晶片内部上拉/下拉电阻和扫描程式合理使用扫描方法不当 会造成 LED 亮度降低或不均匀点亮甚至驱动电流过大损坏 IO 口 如图 11 的右侧部分为 LED 点阵显示器图它的上方和右侧为其接口 图 11 LED 点阵显示器图 U7 JP8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 U13 LED1088B 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 GCOL1- RCOL1- COM1+ GCOL2- RCOL2- COM2+ GCOL3- RCOL3- COM3+ GCOL4- RCOL4- COM4+ GCOL5- RCOL5- COM5+ GCOL6- RCOL6- COM6+ GCOL7- RCOL7- COM7+ GCOL8- RCOL8- COM8+ U6 JP8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 U8 JP8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 LED8x8点阵点阵 R33 220,8P4R 12 34 56 78 R34 220,8P4R 12 34 56 78 GC4 RC2 GC8 RC6 RC7 RC4 GC5 GC1 GC3 RC8 RC6 GC6 GC2 RC5 RC5 GC8 GC1 GC7 RC2 GC5 RC8 RC7 RC4 RC3 RC3 GC4 GC2 RC1 GC6 GC7 RC1GC3 图 12 LED 点阵显示器电路原理图 Technology for Easy Living 实验箱使用说明书实验箱使用说明书 E双 0-3V 直流电平输入可调电阻电路 此项电路用于双路 A/D 输入电平范围是 0-3V 连续可调A/D 部分参数详见 SPCE061A A/D 电路参数资料 如图 13 所示的为双 0-5V 可调电阻电路 Sunplus University Program E-mail:unsp 第 10 页 J17 CON2 1 2 V3 0-3.3V SUPPLY0-3.3V SUPPLY R22 10K 13 2 图 13 双 0-3.3V 可调电路 图 14 双 0-3.3V 可调电路原理图 FSPR4096 构成的 SIO 存储电路 SPR4096 使整个系统增加了 4M 存储空间这同凌阳的语音录放相配合将产生很好 的效果使实验箱同实际应用接轨通过我们的实验箱就可以作一些市场上比较流行的 像录音笔PDA 之类的消费性电子产品具体操作方法请参照 SPR4096 的 Data sheet SIO 存储电路模块如图 15 图 15 SIO 存储电路 Technology for Easy Living 实验箱使用说明书实验箱使用说明书 V3 +C60 220u JP10 HEADER 3X2 12 34 56 C45 104 D15 IN4148 12 R23 2k +C1 47u R24 2K SPR4096 & SIOSPR4096 & SIO C46 104 U15 SPR4096 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC VSS TMODE RESET SCK VDD PATCH MC0 MC1 VDD1 SDA VSSQ AD0 AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD6 AD7 VDDQ VPP VDD CF7 CF6 CF5 CF4 CF3 CF2 CF1 CF0 NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC NC SDA IOB1 SCK SCK SDA IOB0 图 16 SIO 存储电路原理图 G发光二极管高低电平发生按键以及 5V 输出接口 加入八个发光二极管和八个高低电平发生按键可单独完成小型实验也可用在大 型试验的状态显示和相关控制上阳极接电阻排至地I/O 端口高电平点亮逻辑电 平指示灯电路 逻辑电平指示灯电路8 路图见图 17 Sunplus University Program E-mail:unsp 第 11 页 图 17 逻辑电平指示灯实物图 Technology for Easy Living 实验箱使用说明书实验箱使用说明书 图 18 逻辑电平指示灯原理图 H高低电平发生按键 可置H或L分别为按键高低电平输出由 SW 选择 特别提示请阅读SPCE061A 技术资料配合内部的上拉/下拉电阻合理使用实 物图见图 19电路原理图见图 20 图 19 高低电平发生按键实物图 S24 V3 S27S22 高低电平发生按键高低电平发生按键 S26S21 J18 CON8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 S25 S28 SWITCH 1X2 S20S23 Sunplus University Program E-mail:unsp 第 12 页 图 20 高低电平发生按键原理图 Technology for Easy Living 实验箱使用说明书实验箱使用说明书 另外在图 17 中可以看到有 5V 输出接口虽说现在的主流是 3.3V 器件但考虑 到用户可能用到 5V 器件在这里加入 5V 输出接口 ISPG12063YS2 液晶模块 SPG12063YS2 液晶自带驱动 SPLC501 的 128x64 的点阵 LCDSPLC501 是凌阳的 一个 LCD 驱动由于把驱动做到了玻璃内部这使得外围电路非常简单编程也相当 简单在实验箱上加入 LCD 模块将可完成大部分显示程式并可完成产品级开发工作 这里画出的是 SPG12063YS2 与 I/O 口的接线电路 用户可以选用安排好的 I/O 口 也可 以用排线自选 I/O 具体操作方法请参照 SPG12063YS2 的 Data sheetSPG12063YS2 液晶模块的实物 图如图 21原理图如图 22 Sunplus University Program E-mail:unsp 第 13 页 图 21 SPG12063YS2 液晶模块实物图 LCDDB2 LCDR/W LCDCAP3- LCDDB7 LCDVOUT LCDDB3 LCDVOUT IOA8 LCD/RES LCDDB4 IOA9 LCDR/W LCDV3 LCDAO LCD/IRS IOB9 LCDV2 LCDV4 LCDCAP2+ LCDDB5 LCDCAP1+ LCDCAP2- LCDDB4 LCDDB1 IOB14 LCDC86 LCDCAP1- LCDDB6 LCDV1 LCD/CS1 LCDEP LCDCAP1+ LCDC86 LCDPS LCDCAP2+ LCDVR LCDV2 LCDEP LCDPS IOA10 LCDLIGHT IOB12 LCDVDD LCDDB1 LCDV3 LCDCAP1- IOB8 RES_LCD LCD/IRS LCDV1 LCDDB6 LCDDB2 LCDV5 LCD/CS1 IOB11 LCDCAP1+ IOB10 LCDV5 LCD/RES LCDV4 IOB15 LCDAO V3 LCDVDD LCDDB3 IOB13 LCDCAP2- LCDVR LCDDB0 LCDDB7 LCDVSS LCDVSS LCDCAP3- LCDDB0 LCDDB5 RES_LCD K LCDLCD C52 224 R25 4.7K V3 C51 224 J19 CON30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 JH2 HEADER 1 1 1 C49 224 C57 225 C53 224 C56 225 C55 225 A C54 225 R36 470 JH3 HEADER 1 1 1 V3 C48 104S11 RESET C50 224 JP6 HEADER 16X2 12 34 56 78 910 1112 1314 1516 1718 1920 2122 2324 2526 2728 2930 3132 图 22 SPG12063YS2 液晶模块原理图 J串口通讯电路 实验箱的通讯部分见图 23通讯接口采用标准的 232 接口电平采用 MAX3232 芯 片作为电平转换器件 需要提醒的是 SPCE061A 需要通过 232 接口与外界通讯的时候 需要对拨码开关进行设置详细设置方法见表 1通讯部分相关的原理图见图 24 Technology for Easy Living 实验箱使用说明书实验箱使用说明书 Sunplus University Program E-mail:unsp 第 14 页 图 23 R232 串口通信实物图 +C5 0.1u UARTUART VB1 SUB-D 9 5 9 4 8 3 7 2 6 1 + C3 0.1u + C4 0.1u + C10 0.1u U1 HIN232CP 1 2 3 4 5 6 7 89 10 11 12 13 14 15 16 C1+ V+ C1- C2+ C2- V- DOUT2 RIN2ROUT2 DIN2 DIN1 ROUT1 RIN1 DOUT1 GND VCC + C11 0.1u V3 XTXD1 XRXD1 图 24 R232 串口通信原理图 K键盘和 LED 显示 4*4 键盘和 6 位 LED能满足各院校按键显示的基础实验以及电子钟之类的相关 兴趣实验4*4 键盘矩阵电路为动态键盘扫描2468 为列扫描10121416 为行扫描如图 25跳线可直接接到跳到 IOA 的低八位也可通过排线自选 I/O4*4 键盘原理图如图 26 所示 特别提示请阅读SPCE061A 技术资料配合内部的上拉/下拉电阻合理使用 Technology for Easy Living 实验箱使用说明书实验箱使用说明书 Sunplus University Program E-mail:unsp 第 15 页 图 25 4*4 键盘和 6 位 LED 的实物图 IOA2 IOA6 IOA4 IOA1 IOA7 IOA5 IOA0 IOA3 S9 4x4 KEY4x4 KEY S17 JP7 HEADER 8X2 12 34 56 78 910 1112 1314 1516 S19 S14 S18 S8 S16 S15S13 S6 S10 S3 S7 S12 S5S4 图 26 4*4 键盘原理图 abcdefg为七段数位DD为点或分隔符号DP为小数点 本电路采用共阴动态连接阴极公共端com由晶体管推动如图 25 所示 原理图如图 26 所示 Technology for Easy Living 实验箱使用说明书实验箱使用说明书 Q1 8050 2 13 Q6 8050 2 13 R21 470 JP5 HEADER 7X2 12 34 56 78 910 1112 1314 R2 470*4 12 34 56 78 Q3 8050 2 13 Q4 8050 2 13 Q7 8050 2 13 R30 470*4 12 34 56 78 R31 R-PACK4 12 34 56 78 6位位LED R32 R-PACK4 12 34 56 78 Q5 8050 2 13 LED5641A U10 13 9 4 2 1 12 5 3 8 14 11 7 10 6 A+ B+ C+ D+ E+ F+ G+ DP+ DD+ COM1- COM2- DD- COM3- COM4- JP4 HEADER 9X2 12 34 56 78 910 1112 1314 1516 1718 Q2 8050 2 13 U11 LED5621 10 9 1 4 3 6 5 2 8 7 A+ B+ C+ D+ E+ F+ G+ DP+ COM5- COM6- IOB4 IOA3 IOA6 IOB2 IOA4 IOB3 IOB1 IOB0 IOB6 IOA5 IOA7 IOA0 IOA2 IOB5 IOA1 图 26 6 位 LED 原理图 LUSB 接口 USB 一直以来是一个热门的话题为了更好的满足用户要求在实验箱上加入了 USB 模块如图 26并留出一组跳线用户可以选用默认的 I/O 口也可以用排线自选 I/O. USB 模块及其接口原理图如图 28 特别提示在更新液晶显示时请把 USB 的片选置高或者跳开 D0,D1,D2 Sunplus University Program E-