单片机应用技术（C语言）教学大纲
一、说明
1、课程的性质和内容
本课程是高级技校应用电子专业的专业课。主要内容包括：认识单片机，点亮彩灯，简易数字钟，简易计算器，键控彩灯，简易频率计，单片机双机通信，简易波形发生器，简易数字电压表，移动字幕的制作，校园打铃系统。
2、课程的任务和要求
本课程的主要任务是让学生熟悉AT89S51系列单片机的硬件结构，会使用常见的单片机外围器件，会用单片机组成具有特定功能电子电路，能用C语言编程驱动单片机AT89S51完成各种基本控制功能，能用单片机实现简单的系统电路，具备初步的单片机应用开发能力。
通过本课程的学习，学生应达到以下几个方面的要求：
（1）熟悉单片机AT89S51的结构、引脚功能及工作原理。
（2）熟悉C语言程序的编写方法。
（3）能设计以单片机为核心、相关外围电路组成并能完成特定功能的电路。
（4）能根据单片机的工作原理和外围电路的功能要求进行软件设计，会分析程序设计思路和设计方法。
（5）具有初步的单片机控制应用系统硬件和软件设计能力。
3、教学中应注意的问题
（1）教学中注意以学生为中心，做到教师边讲解边演示，学生边学边练习实践，培养学生的应用开发能力。
（2）任课教师应根据本学校设备及学生的具体情况进行教学。
（3）在教学实施过程中，教师应多联系生产实际和相关课程，还可选用一些更合适的应用实例进行讲解，以激发学生的兴趣，培养学生解决实际问题的能力。
（4）教学中应根据学生情况掌握好讲练比例，充分利用多媒体设备、实验设备和实验电路等进行直观教学。
二、学时分配表
三、教学要求、内容及建议
课题一认识单片机
教学要求
1、熟悉AT89S51的PDIP40\TQFP44和PLCC44三种封装形式，熟练掌握AT89S51单片机的各引脚功能。
2、掌握用AT89S51构成的单片机最小系统及各部分电路的功能。
3、认识实验电路板上的主要元器件包括AT89S51单片机、晶体振荡器、锁存器74HC573、MAX232芯片、RS-232串口端、数码管显示电路、发光二极写显示电路、键盘电路、排阻等元件。
4、会正确插装电路元件，能优质焊接电路元件。
5、会正确使用压线钳，良好压接连接线和下载线的金属插头；熟悉下载线的作有和使用方法。
教学内容
1、认识单片机AT89S51及引脚功能。
2、安装单片机最小系统及实验电路，并认识单片机最小系统的外围扩展电路。
3、正确无误地安装实验电路板和下载线，并进行检查。
教学建议
着重介绍AT89S51引脚功能。
课题二点亮彩灯
教学要求
1、理解单片机端口控制外接彩灯电路的工作原理。
2、了解C51程序设计基本知识，掌握C51编写简单程序的方法。
3、掌握使用Keil软件实现C51的编辑、编译和检测所编写C程序，能输出程序的HEX文件。
4、使用软件将C51编译出的HEX文件下载到单片机，并运行观察结果。教学内容
任务一：一只LED闪烁
任务二：跑马灯
任务三：任意变化的彩灯控制
教学建议
1、建议采用“提出任务→分析任务→单片外围电路设计分析→单片程序设计分析→完成任务→方法归纳总结→提高训练”的教学过程。
2、在分析和完成任务的过程中，由教师指点学生进行操作，。分析讲解完成，学生操作训练完成，再由学生总结方法和体会，完成复习和提高任务。
课题三简易数字钟
教学要求
1、理解数码管的工作原理和显示编码。
2、掌握LED数码管的静态显示的控制方法。
3、掌握LED数码管的动态显示的控制方法。
4、理解数码管显示内容和变量取值之间的关系。
5、学会实现变量的值的控制（加，减）。
6、学会分析各种朝向计算和实现原理和会编写对应的程序。
7、理解简易数字钟。
教学内容
任务一：LED数码管的静态控制显示方式
任务二：LED数码管的动态控制显示方式
任务三：从0到9的加1计数显示
任务四：一位数字有规律变化的显示
任务五：0～99加法计数器
任务六：0～99 999 999加法计数器
任务七：24进制计数器
任务八：简单数字钟
教学建议
1、教学中，注意比较数码管显示与前面发光二极管显示的相似之处。
2、秩序渐进介绍计数和显示。
3、注意让学生理解动态显示原理及其实现方法，后面教学还将应用这方面的知识。
课题四简易计算器
教学要求
1、理解机械按键的特性和实现按键消抖的方法。
2、理解单键控制功能的原理，会完成控制程序的编写。
3、理解矩阵键的识别原理，会实现矩阵键盘扫描程序的编写。
4、学会用矩阵键盘实现各种功能控制。
教学内容
任务一：单键控制的LED显示
任务二：简易计算器
教学建议
计算器的实现有难度时，也可选用其他键盘控制实例。
课题五键控彩灯
教学要求
1、理解中断的概念，认识AT89S51单片机的三种中断源及对应的中断号。
2、掌握与中断相关的特殊功能寄存器TCON、IP、IE。
3、掌握中断程序的编写格式，懂得中断服务函数的执行条件和执行过程。
4、掌握外部中断的设置和对应的中断响应条件，会编写对应的中断服务程序。
5、学会外部中断的简要扩展应用。
教学内容
1、外部中断的概念
2、单片机的中断类型和中断处理。
3、中断的脉冲下降沿触发及其相关的编程方法
教学建议
1、中断的理解是一个教学难点，建议多举例分析。
2、建立特殊寄存器的概念，适当介绍特殊寄存器，让学生逐步认识、理解和正确应用特殊寄存器。
3、注意强调中断服务程序和其他程序之间的数据是通过全局变量进行传送。
课题六简易频率计
教学要求
1、掌握定时器／计数器的原理，理解定时器／计数器的使用。
2、能用定时器／计数器编写定时程序及计数程序，会设置定时器／计数器中断的初始值。
教学内容
任务一：输出1000Hz的方波
任务二：每秒闪烁一次的LED
任务三：简易频率计
教学建议
1、注意区分外部中断和定时器／计数器中断的区别。
2、建议将课题二和课题三中的任务布置为课下作业，要求用定时中断服务程序的方式重新编写程序实现。
3、教学中简要介绍TA89S52与TA89S51的区别。
课题七单片机双机通信
教学要求
1、掌握串行通信的原理。
2、掌握串口通信模式的设置。
3、能编写串口通信程序。
教学内容
任务一：与PC通信
任务二：双机通信
教学建议
1、本课题内容学习难度较大，考查学生对通信原理的理解。
2、教学中，注意强调串口仅能实现数据的传送，与传送的数控无关。
课题八简易波形发生器
教学要求
1、熟悉常用D／A集成电路与单片机的连接。
2、理解D／A转换器将数字信号转换成模拟信号的工作原理。
3、能按要求编写程序驱动D／A工作。
教学内容
任务一：输出指定电压
任务二：简易波形发生器
教学建议
1、在教学中，注意加深学生对D／A（DAC0832）的工作原理和引脚功能的认识和理解。要求学生注意D／A的工作频率范围。
2、加深学生对串行D／A（DA5541）的引脚功能认识和工作原理的理解。
课题九简易数字电压表
教学要求
1、理解A／D的工作原理，了解常用A／D（ADC0809）集成电路与单片机的连接。
2、能正确使用单片机编程控制A／D转换器。
3、实现数据转换并显示需要显示的输入电压或传感器的模拟量。
教学内容
1、A／D及A／D工作原理
2、A／D转换器与AT89S51之间的连接方法。
3、单片机控制A／D的实现原理
教学建议
1、要求学生注意A／D的工作频率范围。
2、要求学生注意单片机与A／D之间的电路连接与工作原理。
课题十移动字幕的制作
教学要求
1、了解点阵显示器件的工作原理。
2、掌握单片机与汉字显示器件的连接。
3、能编写对应的字符显示驱动程序。
教学内容
任务一：用点阵LED实现移动字符显示
任务二：字符型液晶的使用
任务三：点阵LCD的使用
教学建议
1、要求学生注意点阵数据的获取方法。
2、在时间较少和实验条件不具备的情况下，LCD可简单介绍。
课题十一校园打铃系统
教学要求
1、掌握实时时钟的设计和应用。
2、掌握I2C的控制原理和应用。
3、掌握用I／O端口模拟串行总路线。
教学内容
任务一：实时时钟的使用
任务二：串行存储器的使用
任务三：校园打铃系统
教学建议
1、在课时较少的情况下，可将本课题内容作为课程设计加以完成。
2、可单独利用实时时钟或I2C的其他器件进行举例讲解。
第１讲单片机应用概述 教学目的： 1、初步了解单片机的发展历史, 基础知识以及应用范围； 2、通过演示单片机产品的实物来激发学生的学习兴趣； 3、了解单片机的发展方向和主流技术。 重点、难点： 1、单片机的概念和特点； 2、单片机的主要发展方向和主流技术； 3、几种常见的单片机产品。 教学方式、步骤： 一、课程介绍、学习的目标、学习本课程的方法 1、课程介绍 单片机是当今信息时代的产物，自20世纪70年代问世以来，以实时控制能力强，成本低，体积小，受到人们的重视和关注，应用很广，发展很快。尤其在电子产品、工业控制等领域的应用广泛，已对人类社会产生了巨大的影响。单片机技术开发和应用水平已成为衡量一个国家工业化发展水平的标志之一。 由于单片机的广泛使用使得社会对掌握单片机技术的人才的需求在不断增加，目前全国普通工科大学均已经将单片机课列为必修的专业（基础）课程。 2、学习的目标 通过对孝感周边相关电子企业（亚光电子公司、○六六集团、四四○四厂等）的毕业生跟踪调查和人才需求调研，相关工作岗位都对单片机应用能力都提出了一定的要求。且不同的岗位对单片机应用能力要求的高低不同。要求较高的岗位如电路联调岗和电子线路设计助理工程师岗，对单片机的应用能力要求如下： 掌握常见单片机芯片及外围芯片的功能和引脚分布； 理解掌握单片机系统结构、存储器结构、指令系统，中断、定时器、串行口、接口技术等重要概念和基本知识； 具备一定的电子线路基本知识，能看懂典型单片机外围硬件的原理图，并具备相应的硬件线路调试的基本技能； 能看懂程序流程图，掌握程序调试的基本技能； 具有基本的单片机编程能力； 掌握单片机软硬件联调的基本技能； 掌握单片机产品开发的基本流程和工艺。 课程标准： 作为一门核心的专业基础课程，本课程的专业目标定位为：通过基于实际工作过程（项目制作）的项目导向、任务驱动的理论实践一体化教学模式，教、做、学三者合一，使学生在做中学，学中做，在理解掌握单片机系统结构、存储器结构、指令系统，中断、定时器、串行口、接口技术和单片机初步应用知识的基础上，掌握智能电子应用相关岗位所需要的单片机应用系统的初步的应用分析和软硬件设计能力，掌握基本的编程和程序调试能力，掌握单片机典型外围硬件线路的分析与初步设计能力、硬件调试能力，掌握单片机系统的安装和软硬件联调、故障诊断维护技能，掌握单片机产品开发的基本流程和工艺。在以上述单片机应用能力培养为主线的教学过程中，还要注重学生职业能力的培养，使学生毕业后能够直接适应单片机相关岗位的工作。
《单片机技术与应用》课程标准课程名称：单片机技术与应用 适用专业：通信技术 开设学期：第2学年第1学期 学时： 48 学分： 3 （一）课程性质与作用 随着电子设备智能化的不断发展和日益普及，单片机作为电子设备智能的核心其应用日益广泛，在包括各种通信设备在内的电子应用领域中随处可见单片机的应用。因此，高职院校信息电子类专业大都开设了单片机应用的相关课程。我院通信技术专业作为一个信息电子类专业，特开设《单片机技术与应用》课程，作为一门专业选修课程，以培养学生单片机应用相关的技能，并为后继通信设备相关课程的学习打下基础，同时有效拓宽学生的就业方向。 《单片机技术与应用》课程主要讲述单片机及其应用技术，该门课程的主要作用在于通过单片机相关知识的讲解和单片机应用系统开发过程的训练，使学生具备单片机使用方面的基本知识和技能，以为后继的通信专业设备课程的学习打下一定的基础。同时本课程也和本专业的《电路分析与制作》、《通信电子技术与实践》共同构成电子相关技能培养的课程体系，为学生毕业后到电子相关岗位就业打下较好的基础，以拓宽学生的就业方向。 （二）课程设计思路 本课程标准的总体设计思路是：根据高职学生的学习特点，并结合本课程的性质及教学内容，以及我国高职教育的发展方向，力求课程的教学在本课程标准的指导下能够最大限度地激发学生的学习兴趣、调动学生的学习主动性和积极性，以更好地达到本课程的教学目的和要求。为此，引导本课程的教学由传统的学科式知识组织方式转换为基于工作过程的任务引领式知识组织方式，以“交通信号灯控制器设计”这一单片机实际应用系统作为教学项目，以该项目的实现过程为主线串起相应的知识要点讲解和技能训练，并将该项目的实现过程分解成由简到繁的多个工作任务，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容；同时变知识学科本位为职业能力本位，从“任务与职业能力”分析出发，为每一个工作任务设定职业能力培养目标；变书本知识的传授为动手能力的培养，打破传统的知识传授方式，以工作
13个基于STM32的经典项目设计实例，全套资料STM32单片机现已火遍大江南北，各种教程资料也是遍布各大网站论坛，可谓一抓一大把，但大部分都差不多。今天总结了几篇电路城上关于STM32 的制作，不能说每篇都是经典，但都是在其他地方找不到的，很有学习参考意义的设计实例。尤其对于新手，是一个学习stm32单片机的“活生生”的范例。 1.开源硬件-基于STM32的自动刹车灯设计 自动刹车灯由电池供电并内置加速度传感器，因此无需额外连接其他线缆。使用两节5号电池时，设计待机时间为一年以上(待机功耗66微安)，基本可以实现永不关机，即装即忘。 2.基于STM32F407的openmv项目设计资料 本项目是一个openmv，通过摄像头可以把图像实时传输给显示屏显示。MCU选择的是STM32F407（STM32F407数据手册），ARM Cortex-M4内核，最高频率可达180Mhz，包含一个单精度浮点DSP，一个DCMI（数字相机接口）。 3.STM32无线抢答器 无线抢答器采用STM32F302（STM32F302数据手册）芯片主控，同时用蓝牙，语音模块，数码管，七彩灯等部件构成，当主持人按下抢答键时，数码管进入倒记时，选手做好准备，当数码管从9变为0时，多名选手通过手机上虚拟按键进行抢答，同时语音播报抢答结果，显示屏上显示选手的抢答时间。 4.基于ARM-STM32的两轮自平衡小车 小车直立和方向控制任务都是直接通过控制小车两个电机完成的。假设小车电机可以虚拟地拆解成两个不同功能的驱动电机，它们同轴相连，分别控制小车的直立平衡、左右方向。 5.基于STM32F4高速频谱分析仪完整版（原创） 本系统是以STM32F407（STM32F407数据手册）进行加Blackman预处理，再做1024个点FFT进行频谱分析，最后将数据显示在LCD12864上，以便进行人机交互！该系统可实现任意波形信号的频谱显示，以及可以自动寻找各谐波分量的幅值，频率以及相位并进行8位有效数据显示。 6.基于STM32F4的信号分析仪设计（有视频，有代码） 这次基于discovery的板子做一个信号分析仪，就是练手，搞清楚STM32F4（STM32F4系列数据手册）中的USB固件编写，USB驱动的开发，上位机UI开发等一整套流程，过一把DIY的瘾。 7.基于STM32F4的解魔方机器人-stm32大赛二等奖（有视频） 本系统是基于Cortex-M4内核的STM32微控制器的解魔方机器人，在硬件方面主要有OV7670摄像头，LCD，舵机，在软件方面主要有OV7670的驱动，摄像头颜色识别算法，解魔方算法和舵机动作算法。整个设计过程包括电子系统的设计技术及调试技术，包括需求分析，原理图的绘制，制版，器件采购，安装，焊接，硬件调试，软件模块编写，软件模块测试，系统整体测试等整个开发调试过程。
MCS-51在通常应用情况下，使用振荡频率为的6MHz或12MHz的晶振，如果系统中使用了单片机的串行口通信，则一般采用振荡频率为11.059MHz的晶振。 1.11 答： 规定一个机器周期的宽度为12个振荡脉冲周期，因此机器周期就是振荡脉冲的十二分频。 当振荡脉冲频率为12 MHz时, 一个机器周期为1μs；当振荡脉冲频率为6 MHz时，一个机器周期为2 μs。 1.12 答： （a）上电复位电路（b）按键复位电路 单片机常见的复位电路 图（a）为上电复位电路，它是利用电容充电来实现的。在接电瞬间，RST 端的电位与VCC相同，随着充电电流的减少，RST的电位逐渐下降。只要保证RST为高电平的时间大于两个机器周期，便能正常复位。 图（b）为按键复位电路。该电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需按图（b）中的RESET键，此时电源VCC经电阻R1、R2分压，在RST端产生一个复位高电平。 习题2答案 2.1 单项选择题 （1）C （2）A （3）B （4）A （5）D 2.2 答： 单片机开发过程所用的设备与软件称为单片机开发系统或开发工具。 单片机开发系统包括计算机、单片机在线仿真器、开发工具软件、编程器等。连接方法如下图所示。 单片机开发系统连接方法示意图 2.3 答：单片机应用系统的开发过程如下： 设计电路图→制作电路板→程序设计→硬软件联调→程序下载→产品测试2.4 答： 1.在线仿真功能 在线仿真器（In Circuit Emulator，简称ICE）是由一系列硬件构成的设备，它能仿真用户系统中的单片机，并能模拟用户系统的ROM、RAM和I/O口。因此，在线仿真状态下，用户系统的运行环境和脱机运行的环境完全“逼真”。 2.调试功能 1）运行控制功能 开发系统应能使用户有效地控制目标程序的运行，以便检查程序运行的结果，对存在的硬件故障和软件错误进行定位。 2）单片机状态查看修改功能
单片机C语言编程实例 前言 INTEL公司的MCS-51单片机是目前在我国应用得最广泛的单片机之一.随着 单片机应用技术的不断发展,许多公司纷纷以51单片机为内核,开发出与其兼容的 多种芯片,从而扩充和扩展了其品种和应用领域。 C语言已成为当前举世公认的高效简洁而又贴近硬件的编程语言之—。将C语言向单片机上的移植，始于20世纪80年代的中后期。经过十几年的努力，C语言终于成为专业化单片机上的实用高级语言。用C语言编写的8051单片机的软件，可以大大缩短开发周期，且明显地增加软件的可读性，便于改进和扩充，从而研制出规模更大、性能更完善的系统。因此，不管是对于新进入这一领域的开发者来说，还是对于有多年单片机开发经验的人来说，学习单片机的C语言编程技术都是十分必要的。. C语言是具有结构化.模块化编译的通用计算机语言,是国际上应用最广.最多的计算语言之一。C51是在通用C语言的基础上开发出的专门用于51系列单片机编程的C语言.与汇编语言相比,C51在功能上.结构上以及可读性.可移植性.可维护性等方面都有非常明显的优势。目前 最先进、功能最强大、国内用户最多的C51编译器是Keil Soft ware公司推出的KeilC51。第 一章单片机C语言入门 1.1建立您的第一个C项目 使用C语言肯定要使用到C编译器，以便把写好的C程序编译为机器码， 这样单片机才能执行编写好的程序。KEIL uVISION2是众多单片机应用开发软 件中优秀的软件之一，它支持众多不同公司的MCS51架构的芯片，它集编辑， 编译，仿真等于一体，同时还支持PLM、汇编和C语言的程序设计，它的界面 和常用的微软VC++的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真 方面也有很强大的功能。因此很多开发51应用的工程师或普通的单片机爱好者，都对它十分喜欢。 以上简单介绍了KEIL51软件，要使用KEIL51软件，必需先要安装它。KEIL51是一个商业的软件，对于我们这些普通爱好者可以到KEIL中国代理周 立功公司的网站上下载一份能编译2K的DEMO版软件，基本可以满足一般的个
单片机及其应用的文献综述 摘要：单片机由于其特点和突出的性能被广泛应用于各个领域，随着社会的发展和技术的进步，各种新型单片机层出不穷，片内集成的功能模块越来越多，整体性能也越来越强大。本文主要介绍了单片机的种类、特点、主要的生产厂家和应用领域等，概述介绍了单片机应用技术的进展和动向。 关键词:单片机；分类；应用；发展 引言 单片微型计算机（Single Chip Microcomputer），又称微控制器（Micro controller Unit）或嵌入式控制器（Embedded Controller）。通常是将组成计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上而形成的微型计算机，其片内常含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。据统计，目前全世界单片机（嵌入式处理器）的品种总量已经超过1000多种，流行体系结构约30个系列，其中8051 体系仍占有半壁江山。 1.分类 依据分类方法的不同，单片机可以分为不同的类型。根据数据总线的宽度分类，可分为4位、8位、16位、32位机等，如下表1所示： 表1 根据位宽分类 分类名称简介应用场所 4位单片机功能单一性能较低。如OKI公司的 MSM64164C、MSM64481，NEC 公司的75006X 系列，EPSON公司的SMC62系列等。 输入装置(鼠标、游戏杆)、电池充电器、 带液晶显示的音、视频产品控制器、家 用电器的控制及遥控器、玩具控制、记 时器、时钟、表、计算器、多功能电话、 LCD 游戏机。 8位单片机功能强大，品种最为丰富、应用最为广泛。 MCS-51 系列及其兼容机型：ATMEL、PHILIPS、 WINBOND 是MCS-51 单片机生产的老牌厂 家，ST 新推出的μPSD 系列等； MOTOROLA68HC05/08 系列、MICROCHIP 的 PIC 单片机以及ATMEL 的AVR 单片机。 自动化装置、智能仪器仪表、过程控制、 通信、家用电器 16位单片机十六位单片机操作速度及数据吞吐能力在性 能上比8 位机有较大提高。 主要应用于工业控制、智能仪器仪表、 便携式设备等场合。 32位单片机高性能和低功耗。以更低的时钟频率、非常低 的功耗，达到很强的运算处理能力。 DVD、VCD、数码相机(DSC)、数字式电 视机DTV、导航系统、便携式信息终端、 空调机、洗衣机、电冰箱、打印机等 根据程序存储方式的不同分类，单片机可分为MASKROM类、EPROM类、OTPROM类（一次可编程）、ROM less类、Flash ROM（MTPROM）类五种，如下表2所示： 表2 根据程序存储方式分类 分类名称特点 MASKROM 类程序在芯片封装过程中用掩膜工艺制作到ROM区中，如80C51，适合于大批量生产 EPROM 类紫外线可擦写存储器类，如87C51（价格较贵） ROMless类无ROM存储器，如80C31，电路扩展复杂，现在较少用 OTPROM类可一次性写入程序 Flash ROM 可多次编程写入存储器，如芯片89C51、89S51 等，其成本低，开发调试方便，可
思考与练习题1 1.1单项选择题 （1）单片机又称为单片微计算机，最初的英文缩写是（ D ） A.MCP B.CPU C.DPJ D.SCM （2）Intel公司的MCS-51系列单片机是（ C ）的单片机。 A.1位 B.4位 C.8位 D.16位 （3）单片机的特点里没有包括在内的是（ C ） A.集成度高 B.功耗低 C.密封性强 D.性价比高 （4）单片机的发展趋势中没有包括的是（ B ） A.高性能 B.高价格 C.低功耗 D.高性价比 （5）十进制数56的二进制数是（ A ） A.00111000B B.01011100B C.11000111B D.01010000B （6）十六进制数93的二进制数是（ A ） A.10010011B B.00100011B C.11000011B D.01110011B （7）二进制数11000011的十六进制数是（ B ） A. B3H B.C3H C.D3H D.E3H （8）二进制数11001011的十进制无符号数是（ B ） A. 213 B.203 C.223 D.233 （9）二进制数11001011的十进制有符号数是（ B ） A. 73 B.-75 C.-93 D.75 （10）十进制数29的8421BCD压缩码是（ A ） A.00101001B B.10101001B C.11100001B D.10011100B （11）十进制数-36在8位微机中的反码和补码是（ D ） A.00100100B、11011100B B.00100100B、11011011B C.10100100B、11011011B D.11011011B、11011100B （12）十进制数+27在8位微机中的反码和补码分别是（ C ） A.00011011B、11100100B B.11100100B、11100101B C.00011011B、00011011B D.00011011B、11100101B （13）字符9的ASCII码是（ D ） A.0011001B B.0101001B C.1001001B D.0111001B （14）ASCII码1111111B的对应字符是（ C ） A. SPACE B.P C.DEL D.{ （15）或逻辑的表达式是（ B ） A.A?B=F B. A+B=F C. A⊕B=F D.(A?B)=F （16）异或逻辑的表达式是（ C ） A.A?B=F B. A+B=F C. A⊕B=F D.(A?B)=F （17）二进制数10101010B与00000000B的“与”、“或”和“异或”结果是（ B ） A.10101010B、10101010B、00000000B B.00000000B、10101010B、10101010B C.00000000B、10101010B、00000000B D.10101010B、00000000B、10101010B （18）二进制数11101110B与01110111B的“与”、“或”和“异或”结果是（ D ） A.01100110B、10011001B、11111111B B.11111111B、10011001B、01100110B C.01100110B、01110111B、10011001B D.01100110B、11111111B、10011001B （19）下列集成门电路中具有与门功能的是（ D ） A.74LS32 B.74LS06 C.74LS10 D.74LS08
习题 1 1.1 单项选择题 （1） A （2）C （3）C 1.2 填空题 （1）硬件系统、软件系统 （2）时钟电路、复位电路 （3）XTAL1、XTAL2、RESET、EA （4）晶振 1.3 问答题 什么是单片机它由哪几部分组成什么是单片机应用系统 答：单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）简称单片机，是指集成在一个芯片上的微型计算机，它的各种功能部件，包括CPU（Central Processing Unit）、存储器（memory）、基本输入/输出(Input/Output，简称I/O)接口电路、定时/计数器和中断系统等，都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机。 单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示等外围接口电路和控制程序，能实现一种或多种功能的实用系统。 1.4 上机操作题 （1） 参考程序： #include
项目调研报告 调研名称:单片机开发技术市场调研 院系：计算机科学与工程学院 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 调研时间：2015.01.22至2015.01.30 学年短学期 常熟理工学院计算机科学与工程学院制
目录 1引言 0 2单片机开发环境及技术 (2) 2.1单片机开发环境 (2) 2.2开发技术介绍 (3) 3市场调研分析 (4) 3.1市场使用情况分析 (4) 3.2开发技术优缺点分析 (5) 4系统设计 (6) 5系统实现 (9) 5.1系统实现 (9) 5.3系统配置 (14) 5.4系统测试 (14) 参考文献 (15)
1引言 调研期间，我查阅了网上相关资料，关于单片机开发环境、技术、市场主流开发技术等。单片机技术作为计算机技术的一个分支，广泛地应用于工业控制、智能仪器仪表、机电一体化产品、家用电器等各个领域。单片微型计算机从诞生到现在从体积到功能不断得到完善。其中一个重要的应用就是单片机仿真软件。电气工程电路及其组成的系统主要功能是能源变换、传递过程的控制。要变换的是电力形态，控制方法靠电子线路。计算机仿真具有效率高、精度高、可靠性高和成本低等特点，已经广泛应用于电力电子电路( 或系统) 的分析和设计中。计算机仿真不仅可以取代系统的许多繁琐的人工分析，减轻劳动强度，提高分析和设计能力，避免因为解析法在近似处理中带来的较大误差，还可以与实物试制和调试相互补充，最大限度地降低设计成本，缩短系统研制周期。
2开发环境及技术介绍 2.1 单片机开发环境 目前一些市场常用的单片机仿真软件： 1.PSpice 仿真软件 PSPICE是由SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）发展而来的用于微机系列的通用电路分析程序。于1972年由美国加州大学伯克利分校的计算机辅助设计小组利用FORTRAN语言开发而成，主要用于大规模集成电路的计算机辅助设计。 2.saber仿真软件 Saber是美国Analogy公司开发并于1987年推出的模拟及混合信号仿真软件。Saber可同时对模拟信号、事件驱动模拟信号、数字信号以及模数混合信号设备进行仿真。 Saber是美国Analogy公司开发并于1987年推出的模拟及混合信号仿真软件。Saber可同时对模拟信号、事件驱动模拟信号、数字信号以及模数混合信号设备进行仿真。利用Analogy公司开发的Calaversas算法，可以实现两个进程之间的信息交换。Saber适用包括电子学、电力电子学、电机工程、机械工程、电光学、光学、水利、控制系统以及数据采样系统等等。用于仿真对象能够用数学表达式进行描述的系统。 在Saber中，仿真模型可以直接用数学公式和控制关系表达式来描述。因此，Saber可以对复杂的混合系统进行精确的仿真，仿真对象不同系统的仿真结果可以同时获得。为了解决仿真过程中的收敛问题，Saber内部采用5种不同的算法依次对系统进行仿真，如某一种算法失败，Saber将自动采用下一种算法。Saber 工作在SaberDesigner图形界面环境下，能够实现与Cadence Design System、Mentor Graphics和Viewlogic的集成。通过上述软件可以直接调用Saber进行仿真。 3. Matlab 仿真工具包Simulink Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。
单片机应用技能实训（C语言）教案—项目2 项目2 广告灯电路制作 任务1 MCS-51单片机I/O端口及C语言相关指令
二、教学实施过程 实 施 环 节 教学内容导 学 方 法组 织 教 学 1、检查学生出勤情况并做好记录。 2、调整学生的注意力，为上课作准备。 互 动 交 流复 习 提 问 1、MCS-51单片机由哪几部分组成 2、MCS-51单片机有多少个I/O口引脚 提 问 导 思导 入 夜晚的商业街上，各种各样的广告彩灯光彩夺目，变幻无穷，非常好看。那么功能强大的单片机是否能完成广告彩灯的控制任务呢本项目的任务就是制作一个用单片机控制的广告灯电路。为完成项目制作，先进行相关基本知识的学习。 启 发 学 习 积 极 性讲 授 新 课 一、MCS-51单片机并行接口 1、P0口的结构和工作原理 P0口每一位的结构如图2-2所示，它由一个输出锁存器，上下两个三态缓冲器，一个输出驱动电路和一个输出控制电路组成。 图2-2 P0口的结构 从P0口输出数据的方法有两种，一种是执行以P0口为目的操作数的数据传送指令来实现，另一种是执行以P0口位为目的操作数的位操作指令来实现。分别举例如下： P0=0x66; 12 fsoc 1 ?12 10 6 1 6 ? ? sμ
1、
89C1’ex），默认情况下该项未被选中，如果要写片做硬件实验，就必须选中该项，这一点是初学者易疏忽的，在此特别提醒注意。 4、编译、连接 在设置好工程后，即可进行编译、连接。点击Build target 按钮，对当前工程进行连接，如果当前文件已修改，软件会先对该文件进行编译，然后再连接以产生目标代码。 编译过程中的信息将出现在输出窗口中的Build页中，如果源程序中有语法错误，会有错误报告出现。 三、布置作业学生练习，老师指导。 1、单片机控制广告灯电路的仿真验证。 2、观察现实中广告灯的变化情况，通过改写程序，完成不同的灯光效果。比一比，看谁制作的变化效果又多又好。 3、本项目中采用低电平驱动，是否能采用高电平驱动，试一试，想想为什么利用多媒体或机房相关软件进行操作演示。讲解各步骤的含义。 讲解各步骤的含义。完成程序编译后，展示仿真效果。 课堂小结1、proteus的基本操作步骤。 2、keil的操作步骤。
习题1答案 1.1 单项选择题 (1) A (2)C (3)A (4) A (5)A (6) A (7)C (8)C (9) D (10)C 1.2 填空题 （1）硬件系统、软件系统 （2）时钟、复位 （3）XTAL1、XTAL2、RST、 （4）片内数据存储器、片内程序存储器、片外数据存储器、片外程序存储器 （5）时钟电路 （6）程序存储器 （7）工作寄存器组、位寻址区、用户RAM区 （8）1us、2us （9）上电复位电路、按键复位电路 （10）2、高 1.3 答： 单片微型计算机是指集成在一个芯片上的微型计算机，它的各种功能部件，包括CPU （Central Processing Unit）、随机存取存储器RAM（Random Access Memory）、只读存储器ROM（Read-only Memory）、基本输入/输出(Input/Output，简称I/O)接口电路、定时器/计数器等都制作在一块集成芯片上，构成一个完整的微型计算机，可以实现微型计算机的基本功能。 单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示、控制等外围电路和软件，能实现一种或多种功能的实用系统。 单片机应用系统是由硬件和软件组成的，硬件是应用系统的基础，软件则是在硬件的基础上对其资源进行合理调配和使用，从而完成应用系统所要求的任务，二者相互依赖，缺一不可。 1.4 答： 1.5 答：片内RAM低128单元的配置如下：
单元，既可作为一般RAM单元使用，进行字节操作，也可以对单元中每一位进行位操作；在内部RAM低128单元中，通用寄存器占去了32个单元，位寻址区占去了16个单元，剩下80个单元，这就是供用户使用的一般RAM区，其单元地址为30H～7FH。 片内RAM高128单元安排有21个特殊功能寄存器，其他空闲单元用户不能使用。 1.6 答：有21个可寻址的特殊功能寄存器，它们不连续地分布在片内RAM的高128单元中，尽管其中还有许多空闲地址，但用户不能使用。另外还有一个不可寻址的特殊功能寄存器，即程序计数器PC，它不占据RAM单元，在物理上是独立的。 在可寻址的21个特殊功能寄存器中，有11个寄存器不仅可以字节寻址，也可以进行位寻址。 1.7 答： 程序状态字是一个8位寄存器，用于存放程序运行中的各种状态信息。其中有些位的状态是根据程序执行结果，由硬件自动设置的，而有些位的状态则由软件方法设定。PSW的位状态可以用专门指令进行测试，也可以用指令读出。PSW的各位定义下表所示。 PSW位定义 存放算术运算的进位标志，在进行加或减运算时，如果操作结果最高位有进位或借位，则CY由硬件置“1”，否则被清“0”；二是在位操作中，作累加位使用。位传送、位与位或等位操作，操作位之一固定是进位标志位。 ·AC（PSW.6）：辅助进位标志位。在进行加或减运算中，若低4位向高4位进位或借位，AC由硬件置“1”，否则被清“0”。在BCD码调整中也要用到AC位状态。 ·F0（PSW.5）：用户标志位。这是一个供用户定义的标志位，需要利用软件方法置位或复位，用来控制程序的转向。 ·RS1和RS0（PSW.4，PSW.3）：工作寄存器组选择位。它们被用于选择CPU当前使用的通用寄存器组。通用寄存器共有4组，其对应关系如下表所示。 工作寄存器组选择 这两个选择位的状态是由软件设置的，被选中的寄存器组即为当前通用寄存器组。但当单片机上电或复位后，RS1 RS0=00。
单片机发展趋势 单片微型计算机，简称单片机，就是将微处理器、存储器ROM和RAM、定时/计数器、中断系统、I/O接口、总线和其他多功能器件集成在一块芯片上的微型计算机。由于单片机的重要领域为智能化电子产品，一般需要嵌入仪器设备内，故又称嵌入式微型控制器。由于其具有可靠性较高，便于扩展，体积小，成本低等等特点，单片机已经广泛的应用于民用电子产品，智能仪表，工业测控、军工等等领域。但是，单片机也存在着比如片内存储容量较小等等缺点。那么已经很发达的单片机技术未来将何去何从呢？下面我将根据目前的市场需求与单片机本身的特点，从内部器件的优化，外围器件电路的扩展优化，整体可靠性与集成度的提高三个方面简要描绘一下单片机的发展蓝图。 一、内部器件的优化 1、CPU的改进。CPU是单片机的核心，他的功能的发展与提高，势必会带动单片机的发展。目前单片机内大多数为单CPU结构，只有8根数据总线。未来单片机会采用双ＣＰＵ结构，增加数据总线，提高数据处理速度与能力；同时，采用流水线结构，提高处理和运算速度，以适应实时控制和处理的需要。 2、增大存储容量。目前的单片机片内容量较小，片内ROM一般小于８KB，RAM一般小于256B。虽然可以扩展但是这样一来会带来较多麻烦，如接口的扩展等等，而且程序很难保密。所以，片内EPROM的E2PROM化，以及程序的保密化成为单片机的发展潮流。 3、提高并行接口的驱动能力，以减少外围驱动芯片从而增加外围I/O的逻辑功能和控制的灵活性。 二、外围器件电路的优化 1、以串行方式为主的外围扩展任将为主导。串行扩展具有方便、灵活、电路系统简单，占有I/O接口资源少等等优点，可以大大降低远距离传送成本等等功效，所以，未来外围设备的扩展将以串行方式为主。 2、外围电路的内装化。由于集成电路工艺的不断改进和提高，越来越多的复杂外围电路集成到单片机中，如D/A转化器、A/D转化器、看门狗电路、？LCD 控制器等。这样使得单片机系统的体积大大减小，功能大大提高。 3、和互联网的连接。对于高度发达的信息时代，世界变小了。所以，异地
单片机应用技能实训（C语言）教案—项目9 项目9 点阵LED屏显示电路制作 任务1 项目相关知识学习
二、教学实施过程 实施环节教学内容导学方法组织教学1、检查学生出勤情况并做好记录。 2、调整学生的注意力，为上课作准备。 互动交流 复习提问1、项目8中数码管的显示方式是动态显示还是静态显示？ 2、以同学们的理解，LED屏是什么？ 本项目的终极目标是制作一个单片机控制的LED屏显示电路。 提问导思 导入在项目6和项目8中，用数码管来显示数字，也可以用来显示一些字符，但是，显示字符时有一定局限性，所以，当要显示一 些英文字符时，考虑用LED屏。在进行项目制作之前，学习LED 屏的相关知识。启发学习积极性 讲授新课一、LED点阵显示模块的结构、工作原理及显示方式 1、LED点阵显示模块结构及工作原理 LED点阵显示模块是一种能显示图形、字符和汉字的显示器件。一个LED点阵显示模块一般由8×8个LED发光二极管方阵组成，其外形如图9-2所示。8×8LED点阵显示模块原理结构如图9-3所示。我们可以把每一个LED发光点理解为一个像素，8×8点阵显示屏可以显示在64像素范围内的任何图形。 图9-3 图9-2 2、LED点阵显示模块的显示方式 LED点阵显示模块的显示方法必须采用动态扫描方式，一般采用逐行扫描。以图9-3所示为例，一幅图形的每行由一个8位二进制数据构成，将这些数据称为显示数据点阵码。比如显示字符“O”的点阵码为：3CH、42H、42H、42H、42H、42H、42H、3CH（如图9-4所示）。一般显示汉字采用的是16×16的点阵模式或者更多，但是原理是相同的。用多媒体展示图9-2、图9-3。对照图9-3介绍其工作原理。 细致说明点阵码的含义。
实验一流水灯控制 一、实验目的 1．学会使用KeilC51软件及proteus7.8仿真工具进行程序设计； 2．掌握利用C语言完成80C51单片机的开发设计，完成流水LED灯控制； 3．熟练掌握在计算机上编辑、编译、连接及运行C程序的方法。 二、实验设备 PC 1． 位电路及 2．C 在AT89C52 Proteus 3 运行 4 /* 说明：程序利用循环移位函数_crol_和_cror_形成来回滚动的效果 */ #include
void main()//主程序 { uchar i; P0=0x01; while(1) { for(i=0;i<7;i++) { P0=_crol_(P0,1); //P0的值向左循环移动 Delay(20000); } 1 2 3 PC KeilC51软件及proteus7.8集成环境。 三、实验步骤 1．Proteus下电路设计 程序要求开关S1和S2分别控制LED1和LED2。（可自行设计效果，程序仅供参考）；首先在Proteus环境下，建立以A T89C52单片机为核心的LED控制电路，电路由时钟电路、复位电路及LED控制电路组成。 2．C语言源程序的建立 在KeilC51中设计C程序，首先新建工程名并保存，工程扩展名为**.uv2，并在出现的对话框中选择AT89C52单片机。然后在工程下新建文本文件，保存为*.c的源文件，将*.c文件添加到工程中，并配置好输出。根据电路图要求设计c语言源程序并进行编译，如程序设计无误，则生成了扩展名为*.hex的文件，以便将该文件导入到Proteus中的AT89C52单片机中。如编译未通过，则再次根据编译错误提示对源程序进行修改。
计算机的产生加快了人类改造世界的步伐，但是它毕竟体积大。单片机就在这种情况下诞生了。截止到今日，单片机应用技术飞速发展，纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，但飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，这些都离不开单片机。 单片机即单片微型计算机，是集CPU，RAM，ROM，定时，计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最具代表性的一种。在这学期中，我们主要学习的就是89C51单片机，本论文通过对单片机应用系统的设计过程，89C51单片机系统的硬件电路设计，89C51单片机系统的软件设计和调试，89C51的应用系统设计实例，以及89C51单片机应用的新创意，这几方面进行论述，从而达到认识，学习，设计以及应用等方面的能力。 1.单片机应用系统的设计过程 单片机应用系统设计包括总体方案、硬件系统、软件系统设计, 系统仿真调试和运行维护等。在对应用对象论证、分析的基础上，确定总体方案，在合理的安排系统软件、硬件的技术要求。硬件系统设计包括原理图设计、PCB（印制电路板）设计、制版和组装、硬件调试等工作。软件系统设计技术根据总体方案和硬件电路，设计出实现系统功能的控制程序。系统的测试包括功能测评、技术指标的测量、系统的优化等工作。系统固化后，系统运行，投入正常的工作中，开发工作完成。 1.1 单片机的组成和特点 典型的单片机应用系统除主机外，还包括以下几部分： （1）系统的前向通道(即输入部分)。一般包括数字量、开关量、模拟量信号(A/D)的输入。（2）后向通道(即输出部分)。一般包括数字量、开关量、模拟量信号(D/A )的输出。 （3）人机对话通道，即人机交互部分。一般包括键盘、显示器、打印机、看门狗(监视)电路等。
一、选择题 1、单片机8031的/EA引脚（C）。 A. 可悬空 B. 必须接+5V电源 C. 必须接地 D. 以上三种情况视需要而定 2、MCS-51单片机的4个并行I/O端口作为通用I/O端口使用，在输出数据时，必须外接上拉电阻的是（A）。 A. P0口 B. P1口 C. P2口 D. P3口 3、当MCS-51单片机应用系统需要扩展外部存储器或其它接口芯片时，（A）可作为低8位地址总线使用。 A. P0口 B. P1口 C. P2口 D. P0口和P2口 4、系统复位后，堆栈指针SP的内容是（B）。 A. 08H B. 07H C. 30H D. 50H 5、MCS-51单片机的位寻址区位于内部RAM的（ D ）单元。 A. 00H～7FH B. 20H～7FH C. 00H～1FH D. 20H～2FH 6、PSW中的RS1和RS0用来（A）。 A. 选择工作寄存器组 B. 指示复位 C. 选择定时器 D. 选择工作方式 7、MCS-51单片机规定一个机器周期共有（A）个节拍。 A. 12 B. 6 C. 8 D. 16 8、下面叙述不正确的是（C）。 A. 一个C源程序可以由一个或多个函数组成 B. 一个C源程序必须包含一个函数main() C. 在C51中，注释说明只能使用/*……*/注释 D. C程序的基本组成单位是函数 9、在C51程序中常常把（D）作为循环体，用于消耗CPU时间，产生延时效果。 A. 赋值语句 B. 表达式语句 C. 循环语句 D. 空语句 10、在单片机应用系统中，LED数码管显示电路通常有（C ）显示方式。 A. 静态 B. 动态 C. 静态和动态 D. 查询 11、共阳极LED数码管加反向器驱动时显示字符“6”的段码是（B）。 A. 06H B. 7DH C. 82H D. FAH 12、LED数码管若采用动态显示方式，下列说法错误的是（C）。 A. 将各位数码管的段选线并联 B. 将段选线用一个8位I/O端口控制 C. 将各位数码管的公共端直接连接在+5V或者GND上 D. 将各位数码管的位选线用各自独立的I/O端口控制 13、按键开关的结构通常是机械弹性元件，在按键按下和断开时，触点在闭合和断开瞬间会产生接触不稳定，为消除抖动引起的不良后果，常采用的方法有（C）。 A. 硬件去抖动 B. 软件去抖动 C. 硬、软件两种方法 D. 单稳态电路去抖方法
单片机的发展与应用 摘要：本文阐述了单片机基本组成以及一般原理。通过查阅相关资料认真总结了单片机的原理、应用、发展以及影响等方面的知识，较为详细地介绍当前单片机的应用领域以及发展历程、发展前景。主要内容包括：单片机的基本原理、硬件结构、具体的应用以及发展的历史与趋势的介绍。本文主要目的是想让大家对单片机有一个更为深入、更为全面的了解。以期，在单片机发展迅速、应用领域不断扩大的当今社会能有一个更好的发展。通过对本课题的研究发现，近年来。单片机在国内的发展速度很快，应用领域也在不断扩大。可见，单片机在国内的发展前景极为广阔。 关键词：单片机；芯片；发展；应用 Development and application of single-chip Abstract:The Intel MCS-51 series single-chip model, the basic components of single-chip, as well as general principles. Access to relevant information through carefully summed up the principle of single-chip, application, development and impact of knowledge, a more detailed description of the current single-chip applications as well as the development process, development prospects. The main contents include: the basic principles of single-chip, hardware structure, and specific applications and the development trend of the history and introduction. The main purpose of this paper is to make everyone have a more in-depth single-chip, a more comprehensive understanding. With a view to, the rapid development in the single-chip applications expanding today's society to have a better development. The subject of this study found that in recent years. Single-chip in the development of the domestic fast, applications are also expanding. This shows that single-chip prospects in the country are extremely broad.