以Mentor平台为基础的单片机最小系统的设计

3.0 闻远设计 2023-05-25 168 4 22.69KB 5 页免费

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以Mentor 平台为基础的单片机最小系统的设

计

　　摘要：本论文以 Mentor 平台为基础，利用 Mentor EE 2005 设计单片机最小系统。全文共

分为七个主题部分，第一部分主要叙述单片机最小系统的设计原理，包括组成系统的各个主

要部分及功能，从整体上阐述系统的框架结构；第二部分主要阐述中心库的建立与参数设置；

第三部分主要讲述利用 Mentor EE 2005 设计制作分立元件及其参数设置；第四部分主要阐述

80C51 单片机的引脚定义及参数设置；第五部分讲述制作 Fractured Symbol 的MAX232 以及

DB-9 绘制；第六部分讲述利用 DxDesigner 进行 PCB 原理图的输入；第七部分即最后一部分讲

述将原理图生成 PCB 网表，至此，基于 Mentor 平台单片机最小系统全部设计完成。

　　关键词：Mentor EE 2005; 80C51; MAX232 DB-9;

　　 1　系统架构

单片机最小系统共有以下几部分组成，其中包括外部 40 脚（DIP ）MCS-51 单片机、外部晶

振电路、兼容 RS-232 标准 MAX232 单电源电平转换器以及 DB-9 作为串口通信数据线、复位

电路、P0 口接上拉电阻、电源、地等等几个部分，如图 2-1 所示，下面就一些主要部分进行

阐述。

1.1 外部晶振电路

单片机 XTAL1 和XTAL2 两个端子用来外接石英晶体和微调电容，使其构成一个稳定的自激

振荡器，两个端脚用来连接 8051 片内 OSC 的定时反馈回路，石英起振后，可以作为单片机

的时钟输入。本系统中，晶振采用 12MHz 的石英晶体，起振电容采用 30pf.

1.2 复位电路

单片机最小系统采用上电自动复位和手动按键复位两种方式实现系统的复位操作。本系统采用

上电自动复位方式，其要求是接通电源后，自动实现复位操作。电路原理如下所示。

1.3 P0 口

P0 口作为开漏输出，作为输出口时，需加上拉电阻，阻值一般为 10K.

1.4 外部通信电路（RS-232 及DB-9）

MAX232 芯片是双工发送器/ 接收器接口电路，专为 RS-232 标准串口设计的单电源电平转换芯

片，使用+5v 单电源供电，其功能可以将 RS-232 的逻辑电平转换为 TTL 电平，并且利用 D9

插口视线串行输入，其类型为 Female.

　　 2　建立中心库

2.1 新建一个中心库

（1 ）双击图标，打开 dash board 并且在工具栏双击 library manager;

（2 ）选择 File/New 命令新建一个中心库，选择以下路径：C:\Mentor_project\Mentorbinhai-

lessons\demo 并且单击 ok 键。（可以在 windows 界面浏览 demo 文件夹，察看中心库包含的文

件）注意将中心库设置为 Dx DesignerExpedition PCB;

（3 ）建立一个新的中心库以后 Library Manager 界面会以树形目录展示，中心库由

Parts、Cells、Symbols、Models 和Padstacks 五个子库构成；

2.2 设置中心库公共属性

（1 ）单击 Tools/Property Defi nition Editor 命令打开公共属性设置对话框；

（2 ）选中"Cost" 属性，系统则会把这个属性分配给中心库，确认无误后，单击 ok 键存储属

性并退出属性定义编辑器；

2.3 设置属性校验

（1 ）单击 Setup/Property Verifi cation 命令打开属性校验设置对话框；

（2 ）在属性校验设置对话框中，选中用户使用的工具，以确保用户的库入口被校验满足设计

需要并与其他下游工具一致；通常情况下该类属性为默认值，不必用户自行修改；

表1:参数设置

2.4 建立中心库分区

（1 ）单击 Setup/Partition Editor 命令打开分区设置对话框；

（1 ）分区编辑器有四个选项卡，分别对应Parts、Cells、Symbols 和Models 四个子库。右上

角星型标志按键是新建一个分区操作，叉号标志按键是删除一个分区操作；为以下四个字库建

立分区：

S y m b o l s:d i s, i c, c o n n, c o m p o, borders;五个分区；

Cells:dis, ic, conn;三个分区；

Parts:dis, ic, conn;三个分区；

建立完成后，单击 ok 按钮存盘退出。现在，可以在浏览的目录内看到新建的分区，但这时分

区内还没有元素。

2.5 建立分区检索路径

（1 ）建立分区之后，需要设定分区的检索路径，即分区的检索顺序，单击 Setup/Partition

Search Paths 命令打开分区检索路径设置对话框；

（2 ）左边区域可以设定多个检索路径并为每个检索路径命名，可以在设计过程中快捷切换检

索路径；右边区域具体设定某一个检索路径的分区检索先后顺序；

2.6 单位显示设置

（1 ）用户通过单位显示设置可以设置电气、物理属性的计数方式和精度，可以设置电气单位

及显示格式等；单击 Setup/Units Display 来打开单位显示设置对话框；

（2 ）在 Electrical units 单元框中选择 SI 4 12.1234M, 在下面的 Physical Dimensions&Other Units

中分别选择 Decimal3 123.123 和Time 2 123.12p S 两个选项，单击 ok 键存储退出该对话框。

2.7 参数设置

（1 ）用户可以通过参数设置对话框设置板层、过孔定义、过孔间距等参数的默认；单击

Setup/Setup Parameters 命令可以打开参数设置对话框；

（2 ）General 选项卡可以设定焊盘技术、显示单位、测试点设置以及板层设置；Via defi

nitions 定义过孔，via clearances 定义过孔间距；在 General 中的 Display units 中选择

Millimeters, 以毫米作为默认单位。至此，中心库的建立完成。

　　 3　制作分立元件

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摘要：

以Mentor平台为基础的单片机最小系统的设计　　摘要：本论文以Mentor平台为基础，利用MentorEE2005设计单片机最小系统。全文共分为七个主题部分，第一部分主要叙述单片机最小系统的设计原理，包括组成系统的各个主要部分及功能，从整体上阐述系统的框架结构；第二部分主要阐述中心库的建立与参数设置；第三部分主要讲述利用MentorEE2005设计制作分立元件及其参数设置；第四部分主要阐述80C51单片机的引脚定义及参数设置；第五部分讲述制作FracturedSymbol的MAX232以及DB-9绘制；第六部分讲述利用DxDesigner进行PCB原理图的输入；第七部分即最后一部分讲述将原理...

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