当前,单片机已经应用于自动控制、智能设备、智能家电等许多领域,其设计思想、设计手段已经广泛渗透到电子技术发展的各个领域,可以方便地取代某些数字电路的功能,是培养学生创新意识、动手能力的有力武器。目前高校电子类专业已经广泛开展单片机的实验和实践教学,单片机已成为电子系统中最普遍的应用手段。但大多数学校的单片机实验室中大都采用硬件仿真器搭配目标实验板(或整合成一个实验箱)方式。这种模式使得学生在做实验中只能局限于系统所给出的硬件,由于大部分硬件电路已经连接好,学生也只能是根据实验项目进行很少部分的跳线。即使学生在实验室中按照要求做完了规定的实验,也只能说学生对单片机的知识点有了较深入的理解,有了一定的程序编写经验,但是在硬件上根本找不到设计的感觉。为了进一步推动单片机的实验教学,新型单片机实验装置的研发就显得十分必要。本文首先阐述了新型单片机实验装置研制与开发的背景和意义,总结了传统实验教具存在的问题。然后再对实验装置中所选用的芯片及所应用到的开发软件进行了介绍。接下来便是总体设计方案的提出,并对原理图、PCB板的设计以及硬件系统的调试分别进行了介绍。其中重点介绍了51核心板的设计,以及DSP核心实验板仿真电路的设计,列写出了此套实验装置的拟开实验。最后总结了设计中所存在的不足以及今后的工作目标。