功能、作用介紹
近幾年來，中國嵌入式技術飛速發展，國內高校也紛紛開展嵌入式專業方向和嵌入式系統課程，緊跟市場對技術人才的需求，以培養嵌入式技術人才為己任，不斷在課程建設和教學模式上推陳出新，目的是為了培養出合格的嵌入式技術人才。但是，傳統的嵌入式教學實驗設備存在幾個方面的不足：(1)傳統嵌入式系統教學實驗基本上屬于“守株待兔”模式，教學和實驗安排按照教學計劃來設計，缺少學生的參與，所以實驗室利用率很低，很多學生需要到實驗室才能練習技能，只能在上課時間才能學習知識，這種狀況很難滿足新型人才的培養;(2)教學資源目前很分散，以往每建設一個設備就將相關資源放到相關設備的網絡上，設備與設備之間沒有任何聯系，所以建立統一的教學設備迫在眉睫;(3)目前我國的遠程實驗室建設仍然處于研究和探索階段，對遠程實驗室應該具有的功能、遠程實驗的交互方法、管理和維護方法、體系結構、設備和網絡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，我們設計了“基于遠程技術的嵌入式單片機實驗設備”。首先從原有遠程實驗設備和現有教學儀器廠家的提供的設備著手，確定以往實驗教學的薄弱環節，利用miniPC建構遠程單片機實驗設備的服務器，使得后端服務器可以構建一個完整的單片機開發環境，同時將服務器連接到網絡后，我們就可以通過Html5或遠程桌面技術建構多種設備接入的環境。學生和老師只要利用筆記本、手機和平板等終端設備，通過瀏覽器或專用軟件就能在遠程做單片機實驗，與在實驗室本地做實驗完全一樣。
本實驗設備系統可以通過手機可以訪問服務器，同時打開服務器上的單片機開發軟件Keil。學生可以在手機上編寫單片機代碼，可以下載和調試單片機系統。真正做到了異構訪問設備的統一開發環境。
在單片機實驗項目上支持匯編、c語言開發，同時支持Proteus仿真軟件仿真單片機系統，進行系統前期驗證。該設備開發還支持Matlab的Simulinik狀態機圖形化編程，同時自動生成代碼，學生通過這種方式可以將復雜的算法和控制流程直接移植到單片機系統上。
該系統在硬件上目前主要支持8051芯片包括了笙泉公司8位的8051增強型單片機MPC82G516以及NXP、STC出品的標準40腳及3.3V電壓的8051等型號，當然該實驗設備還可以通過擴展接口支持16位的MSP430系列、AVR系列以及基于Cortex-M3內核的32位系列ARM處理器，從而實現了多MCU的應用實驗。該實驗開發板采用外設底板加CPU最小系統板的結構方式，MCU通過雙排針擴展槽擴展。用戶可根據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。它是集學習、應用編程、開發研究于一體多功能創新實驗設備。學生可根據自己的需求選用不同類型的MCU，同時實驗開發板的總線能夠拓展較為豐富的實驗接口板。開發者在了解接口標準后，更能研發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、紅外通信以及電機控制單元等，可以完成基于MCU硬件資源的基礎性實驗及多種串行總線類實驗。圖1顯示單片機實驗教學硬件的功能組成。
作品名稱：基于遠程技術的嵌入式單片機實驗設備
完成單位：浙江工業大學
