功能、作用介紹
近幾年來，中國嵌入式技術(shù)飛速發(fā)展，國內(nèi)高校也紛紛開展嵌入式專業(yè)方向和嵌入式系統(tǒng)課程，緊跟市場對技術(shù)人才的需求，以培養(yǎng)嵌入式技術(shù)人才為己任，不斷在課程建設(shè)和教學(xué)模式上推陳出新，目的是為了培養(yǎng)出合格的嵌入式技術(shù)人才。但是，傳統(tǒng)的嵌入式教學(xué)實驗設(shè)備存在幾個方面的不足：(1)傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實驗基本上屬于“守株待兔”模式，教學(xué)和實驗安排按照教學(xué)計劃來設(shè)計，缺少學(xué)生的參與，所以實驗室利用率很低，很多學(xué)生需要到實驗室才能練習(xí)技能，只能在上課時間才能學(xué)習(xí)知識，這種狀況很難滿足新型人才的培養(yǎng);(2)教學(xué)資源目前很分散，以往每建設(shè)一個設(shè)備就將相關(guān)資源放到相關(guān)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)上，設(shè)備與設(shè)備之間沒有任何聯(lián)系，所以建立統(tǒng)一的教學(xué)設(shè)備迫在眉睫;(3)目前我國的遠(yuǎn)程實驗室建設(shè)仍然處于研究和探索階段，對遠(yuǎn)程實驗室應(yīng)該具有的功能、遠(yuǎn)程實驗的交互方法、管理和維護(hù)方法、體系結(jié)構(gòu)、設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)安全等方面的需求有待深入研究和實踐。
為了解決上述矛盾，我們設(shè)計了“基于遠(yuǎn)程技術(shù)的嵌入式單片機(jī)實驗設(shè)備”。首先從原有遠(yuǎn)程實驗設(shè)備和現(xiàn)有教學(xué)儀器廠家的提供的設(shè)備著手，確定以往實驗教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)，利用miniPC建構(gòu)遠(yuǎn)程單片機(jī)實驗設(shè)備的服務(wù)器，使得后端服務(wù)器可以構(gòu)建一個完整的單片機(jī)開發(fā)環(huán)境，同時將服務(wù)器連接到網(wǎng)絡(luò)后，我們就可以通過Html5或遠(yuǎn)程桌面技術(shù)建構(gòu)多種設(shè)備接入的環(huán)境。學(xué)生和老師只要利用筆記本、手機(jī)和平板等終端設(shè)備，通過瀏覽器或?qū)Ｓ密浖湍茉谶h(yuǎn)程做單片機(jī)實驗，與在實驗室本地做實驗完全一樣。
本實驗設(shè)備系統(tǒng)可以通過手機(jī)可以訪問服務(wù)器，同時打開服務(wù)器上的單片機(jī)開發(fā)軟件Keil。學(xué)生可以在手機(jī)上編寫單片機(jī)代碼，可以下載和調(diào)試單片機(jī)系統(tǒng)。真正做到了異構(gòu)訪問設(shè)備的統(tǒng)一開發(fā)環(huán)境。
在單片機(jī)實驗項目上支持匯編、c語言開發(fā)，同時支持Proteus仿真軟件仿真單片機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行系統(tǒng)前期驗證。該設(shè)備開發(fā)還支持Matlab的Simulinik狀態(tài)機(jī)圖形化編程，同時自動生成代碼，學(xué)生通過這種方式可以將復(fù)雜的算法和控制流程直接移植到單片機(jī)系統(tǒng)上。
該系統(tǒng)在硬件上目前主要支持8051芯片包括了笙泉公司8位的8051增強(qiáng)型單片機(jī)MPC82G516以及NXP、STC出品的標(biāo)準(zhǔn)40腳及3.3V電壓的8051等型號，當(dāng)然該實驗設(shè)備還可以通過擴(kuò)展接口支持16位的MSP430系列、AVR系列以及基于Cortex-M3內(nèi)核的32位系列ARM處理器，從而實現(xiàn)了多MCU的應(yīng)用實驗。該實驗開發(fā)板采用外設(shè)底板加CPU最小系統(tǒng)板的結(jié)構(gòu)方式，MCU通過雙排針擴(kuò)展槽擴(kuò)展。用戶可根據(jù)自己的需求選用不同類型的MCU板。不同類型的MCU板在硬件資源上是完全兼容的，支持不同種類的MCU板混合使用。它是集學(xué)習(xí)、應(yīng)用編程、開發(fā)研究于一體多功能創(chuàng)新實驗設(shè)備。學(xué)生可根據(jù)自己的需求選用不同類型的MCU，同時實驗開發(fā)板的總線能夠拓展較為豐富的實驗接口板。開發(fā)者在了解接口標(biāo)準(zhǔn)后，更能研發(fā)出滿足自身需求的實驗接口板。除此之外，在實驗板上有豐富的外圍擴(kuò)展資源：鍵盤與LED顯示、點陣液晶、8X8 LED點陣、繼電器、紅外通信以及電機(jī)控制單元等，可以完成基于MCU硬件資源的基礎(chǔ)性實驗及多種串行總線類實驗。圖1顯示單片機(jī)實驗教學(xué)硬件的功能組成。
作品名稱：基于遠(yuǎn)程技術(shù)的嵌入式單片機(jī)實驗設(shè)備
完成單位：浙江工業(yè)大學(xué)
