第一篇：單片機課程中單片機實驗教學探究論文

論文摘要：單片機的開發(fā)與應用、學習將造就一批計算機智能化控制的工程師、科學家。一些中等院校也相繼開設了單片機課程設計及相關的課程。在單片機及接口技術(shù)課程的教學過程中，實驗教學是重要的組成部分。針對單片機課程的教學改革，不斷加強單片機課程實驗環(huán)節(jié)，改革教學方法，虛擬仿真實驗在單片機教學中的應用，實踐表明，該方法有利于激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，提高了教學效果。

論文關鍵詞：單片機；教學；仿真實驗

“單片機原理”是一門理論性、邏輯性、實踐性很強的學科，是電類專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎課，把微機接口部分、匯編語言部分、通信技術(shù)部分的知識點等綜合在一起，屬于邏輯性、工程性、技術(shù)性、實踐性很強的一門專業(yè)基礎課。該課程作為電類專業(yè)最重要的核心課程之一，它是電類專業(yè)高素質(zhì)技能型人才所需全部自動控制類知識結(jié)構(gòu)的載體，占據(jù)著非常重要的位置。

然而，傳統(tǒng)的單片機教學一般注重課程本身的體系結(jié)構(gòu)和前后的邏輯聯(lián)系，均以學科體系為出發(fā)點，忽略了“可學性”，致使學生學得吃力，老師教得辛苦，教學效果卻沒有顯現(xiàn)出來。

一、研究背景及意義

目前，全國將單片機列入單獨的比賽項目，在考查中注重學生的能力培養(yǎng)，學生的技能素養(yǎng)教育成為重中之重，加之社會需求高技能人才，許多學校為了適應社會的發(fā)展和市場需求在不同的專業(yè)開設了單片機課程，然而單片機課程是一門實踐性很強的課程，要想在教學過程中取得很好的效果，就必須要求學生在學習過程中多動手實踐，但有的學校教學設備有限，怎樣解決這個問題。仿真實驗課可以讓學生在單片機工作室里做中學，真正玩轉(zhuǎn)單片機，也同時解決了學生學起來枯燥，老師教起來吃力的尷尬局面。

目前單片機教學中存在諸多問題。如單片機課程理論為主，實驗教學多是進行驗證性實驗。單片機實驗室存在場地和時間限制，學生除了課上，很難有機會接觸到所需要的設備，如仿真器、實驗板等，個人配備成本太高，個體無法承擔。而且實驗箱只能驗證試驗的基本作用和意義，就無從談起學生動手能力的訓練和提升。單片機在當今社會中的應用速度發(fā)展迅速，然而單片機教材陳舊，實驗設備很容易落后、老化等問題，必然會帶來耗資等問題。

由此可見，構(gòu)建成本低廉的單片機仿真實驗系統(tǒng)對于單片機教學意義重大。它不僅可以降低實驗設備投資，而且能培提高學生的工程素質(zhì)，養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。在單片機控制系統(tǒng)的設計開發(fā)過程中，我們不單要突出設備的自動化程度及智能性，另一方面也要重視控制系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，否則就無法體現(xiàn)控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。

由于單片機控制系統(tǒng)應用系統(tǒng)的工作環(huán)境往往是比較惡劣和復雜的，其應用的可靠性、安全性就成為一個非常突出的問題。單片機控制系統(tǒng)應用必須長期穩(wěn)定、可靠地運行，否則將導致控制誤差加大，嚴重時會使系統(tǒng)失靈，甚至造成巨大的損失。

影響單片機控制系統(tǒng)應用的可靠、安全運行的主要因素是來自系統(tǒng)內(nèi)部和外部的各種電氣干擾，以及系統(tǒng)結(jié)果設計、元器件選擇、安裝、制造工藝和外部環(huán)境條件等。這些因素對控制系統(tǒng)造成的干擾后果主要表現(xiàn)在下述幾個方面。（1）數(shù)據(jù)采集誤差加大。（2）控制狀態(tài)失靈。（3）數(shù)據(jù)受干擾發(fā)生變化。（4）程序運行失常。

由于受到干擾后計數(shù)器的值是隨機的，因而導致程序混亂。通常的情況是程序?qū)?zhí)行一系列毫無意義的指令，最后進入“死循環(huán)”，這將使輸出嚴重混亂或系統(tǒng)失靈。

隨著單片機及其接口技術(shù)的飛速發(fā)展，目前面對職業(yè)教育存在的突出問題：質(zhì)量能力與規(guī)模能力不相適應，教學信息化程度低，古老的填鴨式課堂教學模式仍應用普遍，“雙師型”教師隊伍建設機制缺乏完善性，科學管理水平和改革創(chuàng)新能力就提到了日程，管理制度不健全，學?；巨k學規(guī)范不健全，科學的職業(yè)教育評價標準和評價機制達不到標準，學生成長的“通道”不暢通。

從新的教學要求來看，這類課程僅在課堂上講授基本原理是不夠的，必須在教學中加強實踐環(huán)節(jié)，開出一定數(shù)量的高質(zhì)量的配套實驗課活獨立的實驗課程，讓學生有足夠的實驗機會。那么對于單片機實驗教學環(huán)境建設就相應提出了高要求。怎樣解決這個問題，單片機仿真實驗應運而生。

二、“單片機仿真實驗”初探

伴隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，在各個領域都出現(xiàn)了各種仿真系統(tǒng)，為各種實際系統(tǒng)的開發(fā)提供了準確可靠的保證，同時為很多學校、企業(yè)等節(jié)約了大量的人力和物力。在電子信息技術(shù)領域也同樣出現(xiàn)了大量的仿真工具，如課堂上用到的各種EDA工具；模數(shù)混合仿真的Protel、Multisim等常見的電子應用仿真軟件，數(shù)字系統(tǒng)設計的Fundation、MaxplusII、Expert等。

所謂“仿真”，就是通過開發(fā)工具真實地模擬用戶系統(tǒng)的運行環(huán)境，使用戶能夠在透明和可控的條件下觀察系統(tǒng)運行過程中的狀態(tài)和結(jié)果，仿真實際上也是一種軟件和硬件的綜合調(diào)試手段，它能提高應用系統(tǒng)開發(fā)的效率。

用通俗的話來描述“單片機仿真實驗”就是在一塊虛擬電路板上按照真實電路的設計構(gòu)想放置一些虛擬的元器件，并模擬實際燒ROM的過程鏈接上程序代碼，“接通”電路觀察效果，如果不理想的話可以反復修改電路或程序代碼，直至符合設計要求為止。

仿真實驗的好處是顯而易見的。在沒有仿真實驗的年代，每架構(gòu)一個真實的電路都需要費時費力費錢，稍有不慎還有可能前功盡棄，再加上單片機中的ROM芯片是有擦寫次數(shù)的，而一段程序可能需要修改擦寫多次，無形中減少了ROM芯片的使用壽命。仿真實驗是在計算機上進行的（可能會費點兒電），以上問題都不存在，而且就現(xiàn)在的仿真軟件來說，仿真出來的電路效果與真實電路一模一樣，毫不夸張地說，只要仿真是成功的，就可以直接下工廠的流水線生產(chǎn)了。

三、單片機仿真實驗效果

新課程的核心理念是：“關注每位學生的進步與發(fā)展，使每位學生在課堂上都能積極主動地參與交流、參與探索、參與匯報，都能動起來，使每位學生都能進入最近發(fā)展區(qū)，都能有所收獲，具有成功感。”為使這一核心理念能得到有效落實，經(jīng)過近一段時間的教學實踐，逐漸發(fā)現(xiàn)單片機仿真實驗是一種較為有效的教學手段。不僅解決了學生的只學不練的矛盾，也緩解了部分學校的設備建設壓力。

首先，學生有濃厚的興趣。職業(yè)學校專業(yè)不一樣，男女比例天差地別，在上課過程中的反應也不盡相同，但是，由于在仿真實驗里所見即所得，同學們學習的熱情高漲。仿真實驗中減少了實驗中實驗板，實驗內(nèi)容不能更改的局限性，可以擴展學生的思路和為不同層次的學生提供良好的實驗虛擬基地。在教學中，要努力創(chuàng)造適合學生發(fā)展的情境，讓學生主動發(fā)展，關注學生的獨特感受，以此培養(yǎng)學生的發(fā)散思維。其次，學生可以自行設計實驗，鍛煉了解決實際工程問題的能力，提高了學生的動手能力。

實驗能力和設計能力的培養(yǎng)，也是職業(yè)學校學生解決實際問題的能力中較為重要的。傳統(tǒng)的實驗中往往忽略學生的設計能力，只是一個驗證的過程，學生學習的理論無法真正應用到實際的工作實踐中，有一些學生有些許的遺憾。采用仿真后，采用建設工程的形式將設計理念融合到軟件中，投入少，實際問題卻能得到驗證和推敲，節(jié)省了硬件的損耗。再次，硬件投入少，經(jīng)濟優(yōu)勢明顯。單片機的課程除了開設8051系列單片機課程之外，還開設AVR系列與MCS51等系列的課程，三菱、西門子等不同系列和型號的單片機。

要想保證相應實驗的開設，必須要有配套的實驗系統(tǒng)而且要保證一定的實驗硬件設備套數(shù)，那么這將是一筆非常大的經(jīng)濟支出。所以這將使單位和企業(yè)面臨著很大的經(jīng)濟壓力，硬件設備的更新和硬件設備的維護等工作。考慮經(jīng)濟和其他方面的種種因素，引入單片機軟件仿真系統(tǒng)，就可以大大降低經(jīng)濟的支出，減少硬件設備的購置，同時也大大降低了對硬件設備維護的工作量。為單位和企業(yè)減少了不必要的麻煩和經(jīng)費，緩解了很大的壓力。

先通過軟件模擬成功后再投入硬件，經(jīng)濟優(yōu)勢明顯改善，在傳統(tǒng)的實驗教學中實驗板的投入，接口的投入，系列的不同，儀器的投入等，僅儀器的維護也是非常繁瑣的，更何況資金的投入了。因此采用軟件仿真，其經(jīng)濟優(yōu)勢很明顯。

單片機仿真實驗的瓶頸之痛。長時間的課程教學之余，總覺得留下了許多遺憾。雖然單片機仿真實驗讓筆者和學生們獲得了一些成功的體驗，但久而久之，也產(chǎn)生了一絲厭倦，畢竟假的成不了真的，整天面對著這些毫無生氣的電路圖，無法接觸電路實物的痛苦與日俱增。

有鑒于此，兼顧教學設備的投資現(xiàn)實，儀器老化問題及國家對職業(yè)教育的投入，在下面兩個方面學?？梢詤⒖几母?。

一是改革辦學形式。通過“聯(lián)合辦學、合并小的機構(gòu)、多校共建”等方式推動規(guī)模化辦學，加強建設，建成規(guī)模大、實力強、聲譽好的示范學校；組建職教集團，發(fā)揮對農(nóng)村和民族地區(qū)薄弱學校及西部的幫扶作用。

改革教學形式，積極采取場景教學、案例教學、項目教學、模擬教學等多種教育教學方式，增強教育教學的實效性和教學形式的針對性。

改革培養(yǎng)形式，深入推行校企一體、頂崗實習、工學結(jié)合；改變單一，強調(diào)連續(xù)學習，為連續(xù)學習和分階段培養(yǎng)相結(jié)合，探索以就業(yè)為導向的職業(yè)人繼續(xù)學習模式。

創(chuàng)新專業(yè)設置。建立專業(yè)設置動態(tài)調(diào)整機制，重點建設面向先進制造業(yè)特別是裝備制造業(yè)、現(xiàn)代服務業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)的精品專業(yè)；加強貼近區(qū)域產(chǎn)業(yè)、民族藝術(shù)、民間工藝等領域的特色專業(yè)。

二是創(chuàng)新教學環(huán)境。重點建設現(xiàn)代化的專業(yè)技能性教室，創(chuàng)設功能齊全、校園文化和企業(yè)文化都并存的，緊密結(jié)合的教學環(huán)境，使學生感受到課堂和企業(yè)的文化和專業(yè)的融合。改革教學形式，建立導向性的學校評價模式和能力性的學生評價模式；努力探索職業(yè)教育質(zhì)量評價的新措施、新途徑，引導學生向更高的目標全面發(fā)展。

創(chuàng)新教學方法，強化實踐教學的導向性；更新教學手段，構(gòu)建自己的網(wǎng)絡學習的平臺，能夠支撐隨時學習；創(chuàng)設生產(chǎn)實習的模擬現(xiàn)場設置，特別是通過模擬流程、虛擬現(xiàn)實、數(shù)字仿真等方式生動直觀地展示知識性、技術(shù)性和生產(chǎn)服務崗位的可行性。

創(chuàng)新教材的應用能力，開發(fā)延伸性、補充性的教輔資料；依托企業(yè)研發(fā)適應新興產(chǎn)業(yè)、新職業(yè)和崗位的校本教材；實現(xiàn)多種教材的立體化融合，使學生用發(fā)散的思維去思考問題。

改革隊伍建設，聘用企業(yè)工程技術(shù)人員、有實踐經(jīng)驗的行業(yè)專家和社會中的能工巧匠等擔任兼職教師；落實教師在職進修和企業(yè)實踐制度的可行性和有效性，加強專業(yè)帶頭人和骨干教師的培養(yǎng)方向和多元化。

改革管理制度，建立多方參與的決策機制和教育教學質(zhì)量監(jiān)測機構(gòu)；創(chuàng)新人事分配制度；完善招生、教學、資助、免費、就業(yè)、財務和資產(chǎn)等學校業(yè)務管理辦法。

虛擬仿真實驗系統(tǒng)是單片機教學的優(yōu)秀實驗平臺，很好地彌補了傳統(tǒng)單片機教學的不足，激發(fā)了學生的學習積極性與主動性，提高了教學效果，降低了實驗成本，是現(xiàn)代計算機技術(shù)與先進的教學理論在單片機教學中的應用，有著廣泛的應用前景。

四、結(jié)束語

通過一段時間的虛擬仿真實驗，電子專業(yè)的學生學習主動性、認知水平、專業(yè)技能等有了明顯提高。利用仿真系統(tǒng)，可以節(jié)約開發(fā)時間和開發(fā)成本；利用仿真系統(tǒng)，具有很大的靈活性和可擴展性；減少了成本，也是學校提升實驗室建設水平有益的嘗試，不必為了比賽換新機型而惶惶然，更不必為時間的局限性，地點的局限性而擔憂。有利于促進課程和教學改革，更有利于人才的培養(yǎng)；從經(jīng)濟性、可移植性、可推廣性角度講，建立這樣的實驗室是非常有意義的。

第二篇：單片機課程實驗報告

《單片機原理及應用》課程實驗報告 實驗名稱：步進電機綜合控制實驗

一、摘要：本實驗利用 8051 單片機達到控制步進電機的啟動、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點動、轉(zhuǎn)過指定角度、狀態(tài)顯示和數(shù)據(jù)指示的目的，使步進電機控制更加 靈活。步進電機驅(qū)動芯片采用 ULN2003，ULN2003 具有大電流、高電壓，外電路 簡單等優(yōu)點。利用 ZLG7290 模塊驅(qū)動 LED 數(shù)碼管顯示速度設定值。通過這個單片機控制系統(tǒng)的設計來掌握步進電機的工作原理和驅(qū)動過程以及 LED 顯示原理 和 ZLG7290 模塊的使用方法，用 LED 數(shù)碼管顯示實驗要求的狀態(tài)結(jié)果，設計電路的硬件接線圖和實現(xiàn)上述要求的程序。關鍵詞：51 單片機 步進電機 ZLG7290 ULN2003

二、設計內(nèi)容與要求：

1、任務介紹：實現(xiàn)步進電機按規(guī)定的速度正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)過指定的角度，要有點動 功能。所有命令通過鍵盤輸入，步進電機在運行過程中要有狀態(tài)和數(shù)據(jù)指示。

2、每套設計文檔應包括： 系統(tǒng)原理說明、程序框圖、電路原理圖和程序清單。

三、實驗器件介紹及原理： 本實驗采用單片機來控制步進電機，實現(xiàn)了軟件與硬件相結(jié)合的控制方法。在單片機環(huán)境下，ULN2003 驅(qū)動芯片驅(qū)動步進電機，用 ZLG7290 芯片作用下 用 的按鍵控制步進電機的運行，從而達到實驗要求。其控制框圖（圖一）為 ： ZLG7290 ULN2003A 按鍵控制 驅(qū)動芯片 驅(qū)動芯片 單片機 80C51 共陰極數(shù)碼管 步進電機 圖一：控制框圖

1、系統(tǒng)硬件介紹 1.1 步進電機 1.1.1 相關的技術(shù)指標： a、相數(shù)：指電機內(nèi)部的線圈組數(shù)，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電 機，本實驗用的是四相步進電機。電機相數(shù)不同，其步距角也不同。b、步距角：表示控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖信號，電機所轉(zhuǎn)動的角度。本實驗程 序運行前要先測量步進電機的步距角。c、拍數(shù)：完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)，或指電機轉(zhuǎn)過一個步 距角所需脈沖數(shù)。本實驗用四相八拍運行方式，為 A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A 1.1.2 工作原理： 步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖 信號，它就驅(qū)動步進電機按設定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以 固定的角度一步一步運行的，可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的 目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。在非超載的情況下，電機的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負 載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點，使得在速度、位置等控制領域用步進 電機來控制變的非常的簡單。1.1.3步進電機的驅(qū)動： 步進電機的驅(qū)動可以選用專用的電機驅(qū)動模塊，比如L298、FT5754等，這類驅(qū)動模 塊接口簡單，操作方便，它們既可以驅(qū)動步進電機，同時也可以驅(qū)動直流電機。但本實驗使 用ULN2003a驅(qū)動器，下面介紹該芯片。圖二：步進電機及其驅(qū)動電路 1.2 ULN2003A 芯片 ULN 是集成達林頓管 IC，內(nèi)部還集成了一個消線圈反電動勢的二極管，可用來驅(qū)動繼 電器。它是雙列 16 腳封裝,NPN 晶體管矩陣,最大驅(qū)動電壓=50V,電流=500mA,輸入電壓=5V, 適用于 TTL COMS,由達林頓管組成驅(qū)動電路。ULN 是集成達林頓管 IC,內(nèi)部還集成了一個 消線圈反電動勢的二極管,它的輸出端允許通過電流為 200mA，飽和壓降 VCE 約 1V 左右，耐壓 BVCEO 約為 36V。用戶輸出口的外接負載可根據(jù)以上參數(shù)估算。采用集電極開路輸 出，輸出電流大，故可直接驅(qū)動繼電器或固體繼電器，也可直接驅(qū)動低壓燈泡。通常單片機 驅(qū)動 ULN2003 時，上拉 2K 的電阻較為合適，同時，COM 引腳應該懸空或接電源。ULN2003 是一個非門電路，包含 7 個單元，但獨每個單元驅(qū)動電流最大可達 350mA.資料的最后有引 用電路，9 腳可以懸空。比如 1 腳輸入，16 腳輸出，負載接在 VCC 與 16 腳之間，不用 9 腳。圖三：ULN2003A 原理圖 1.2.1 ULN2003 的作用： ULN2003 是大電流驅(qū)動陣列,多用于單片機、智能儀表、PLC、數(shù)字量輸出卡等控 制電路中。可直接驅(qū)動繼電器等負載。輸入 5VTTL 電平，輸出可達 500mA/50V。ULN2003 是高耐壓、大電流達林頓陳列,由七個硅 NPN 達林頓管組成。ULN2003 的每 一對達林頓都串聯(lián)一個 2.7K 的基極電阻,在 5V 的工作電壓下它能與 TTL 和 CMOS 電路 直 接相連,可以直接處理原先需要標準邏輯緩沖器。ULN2003 是高壓大電流達林頓晶體管陣列 系列產(chǎn)品,具有電流增益高、工作電壓高、溫度范圍寬、帶負載能力強等特點,適應于各類要 求高速大功率驅(qū)動的系統(tǒng)。1.2.3 ULN2003A 功能及引腳圖: 功能：ULN2003 是高耐壓、大電流、內(nèi)部由七個硅 NPN 達林頓管組成的驅(qū)動芯 片。經(jīng)常在以下電路中使用，作為顯示驅(qū)動、繼電器驅(qū)動、照明燈驅(qū)動、電磁閥驅(qū)動、伺 服電機、步進電機驅(qū)動等電路中。ULN2003 的每一對達林頓都串聯(lián)一個 2.7K 的基極電阻, 在 5V 的工作電壓下它能與 TTL 和 CMOS 電路直接相連，可以直接處理原先需要標準邏 輯緩沖器來處理的數(shù)據(jù)。ULN2003 工作電壓高，工作電流大，灌電流可達 500mA，并且能 夠在關態(tài)時承受 50V 的電壓，輸出還可以在高負載電流并行運行。ULN2003 的封裝采用 DIP—16 或 SOP—16。ULN2003 可以驅(qū)動 7 個繼電器,具有高電壓輸出特性，并帶有共陰 極的續(xù)流二極管使器件可用于開關型感性負載。每對達林頓管的額定集電極電流是 500mA，達林頓對管還可并聯(lián)使用以達到更高的輸出電流能力。顯示電路主要包括大型 LED 數(shù)碼管 BSI20-1(共陽極，數(shù)字凈高 12 cm)和高電壓大電流 驅(qū)動器 ULN2003，大型 LED 數(shù)碼管的每段是由多個 LED 發(fā)光二極管串并聯(lián)而成的，因此 導通電流大、導通壓降高。ULN2003 是高壓大電流達林頓晶體管陣列電路，他具有 7 個獨 立的反相驅(qū)動器，每個驅(qū)動器的輸出灌電流可達 500 mA，導通時輸出電壓約 1 V，截止時 輸出電壓可達 50 V。ULN2003 的 1～7 腳為信號輸入腳，依次對應的輸出端為 16～10 腳，8 腳為接地端。當驅(qū)動電源電壓為+12 V 時，若要求數(shù)碼管每段導通電流為 40 mA，則每段的 限流電阻為 50。則一塊 ULN2003 恰好驅(qū)動一個 LED 數(shù)碼管的 7 段。大數(shù)碼管采用共陽極 接法，低電平有效。鎖存器輸出的電平經(jīng) NPN 三極管 9014 反相后，再由 ULN2003 放大后 推動大數(shù)碼管顯示 圖四：ULN2003A 引腳圖 1.3 ZLG7290 芯片 1.3.1 ZLG7290 作用及其功能介紹 ZLG7290 能夠直接驅(qū)動 8 位共陰式數(shù)碼管（或 64 只獨立的 LED），同時還可 以掃描管理多達 64 只按鍵。其中有 8 只按鍵還可以作為功能鍵使用，就像電腦鍵盤 上的 Ctrl、Shift、Alt 鍵一樣。另外 ZLG7290B 內(nèi)部還設置有連擊計數(shù)器，能夠使 某鍵按下后不松手而連續(xù)有效。采用 I2C 總線方式，與微控制器的接口僅需兩根信 號線?？煽貟呙栉粩?shù)，可控任一數(shù)碼管閃爍。引腳說明如下圖： 圖五：ZLG7290 引腳圖 1.3.2 ZLG7290 使用說明 ZLG7290B 是基于 I2C 總線接口的芯片。主控單片機 ADUC831 作為主器件時，內(nèi)部沒有 I2C 總線功能，因此需用 SPI 總線的引腳來模擬 I2C 總線。具體連接如下： ZLG7290B ADUC831 GND DGND SDA MOSI SCL SCLOCK /INT INT0 VCC DVDD 但是，這種連接不是唯一的，只是在所寫的軟件里需要這樣連接。其實中斷可以根據(jù) 自己所選的中斷而定。地（GND）和電源（VCC）也可以另外從電源上接過來。所用電 源為 5V。編譯軟件使用的是 WSD，這個軟件主要是用于 AD 系列芯片的。只要下載擴 展名為 HEX 的文件即可。1.3.3 ZLG7290 工作原理 ZLG7290 的核心是一塊 ZLG7290B 芯片，它采用 I2C 接口，能直接驅(qū)動 8 位共 陰式數(shù)碼管，同時可掃描管理多達 64 只按鍵，實現(xiàn)人機對話的功能資源十分豐富。除具有自動消除抖動功能外，它還具有段閃爍、段點亮、段熄滅、功能鍵、連擊鍵計 數(shù)等強大功能，并可提供 10 種數(shù)字和 21 種字母的譯碼顯示功能，用戶可以直接向顯 示緩存寫入顯示數(shù)據(jù)，而且無需外接元件即可直接驅(qū)動數(shù)碼管，還可擴展驅(qū)動電壓和 電流。此外，ZLG7290B 的電路簡單，使用也很方便。用戶按下某個鍵時，ZLG7290 的 INT 引腳會產(chǎn)生一個低電平的中斷請求信號，讀 取鍵值后，中斷信號就會自動撤銷。正常情況下，微控制器只需要判斷 INT 引腳就可 以得到鍵盤輸入的信息。微控制器可通過兩種方式得到用戶的鍵盤輸入信息。其一是 中斷方式，該方式的優(yōu)點是抗干擾能力強，缺點是要占用微控制器的一個外部中斷源。其二是查詢方式，即通過不斷查詢 INT 引腳來判斷是否有鍵按下，該方式可以節(jié)省微 控制器的一根 I／O 口線，但是代價是 I2C 總線處于頻繁的活動狀態(tài)，消耗電流多并 且不利于抗干擾。1.3.4 ZLG7290 驅(qū)動數(shù)碼管及按鍵開關連接線路圖 圖六：ZLG7290 電源部分接線圖 圖七：ZLG7290 驅(qū)動數(shù)碼管電路圖 圖八：ZLG7290 驅(qū)動按鍵開關電路圖 在本實驗運用了十個按鍵其中：S1 按鍵控制步進電機的運轉(zhuǎn)方向，S2 控制步進電機的 啟動，S3 控制步進電機的關斷，S4 控制步進電機的單步運行鍵，S5 為步數(shù)加鍵，S6 為步 數(shù)減鍵，S7 為速度加鍵，S8 為速度減鍵，S9 為連續(xù)運行與指定步數(shù)運行切換鍵。1.4 總電路圖： 電路圖中包含最小系統(tǒng)、驅(qū)動電路和顯示電路

第三篇：單片機課程教學大綱

《單片機技術(shù)》課程教學大綱

（Single—Chip Microcomputer Technology）

課程類型： 專業(yè)選修 課程代碼： 課程學時： 68 學分： 4 適用專業(yè)： 電類各專業(yè) 開課時間： 3 年級 2 學期 開課單位： 電子與信息學院 大綱執(zhí)筆人： 大綱審定人：

本課程是電類各專業(yè)必修的專業(yè)技術(shù)基礎課，是一門實踐性很強的課程。本課程的教育目標及任務是：使學生掌握一般單片機的基本原理、51系列單片機的基本性能和采用單片機構(gòu)成應用系統(tǒng)的基本方法。為今后采用單片機構(gòu)成的應用系統(tǒng)提供必要的技術(shù)基礎。

一、教學目的與要求

本課程的任務是從應用的目的出發(fā)，通過對MCS－51系列單片機的剖析，使學生獲得有關單片機的硬件、軟件的基本概念，基本知識和單片機應用系統(tǒng)的設計和編程知識。用匯編語言進行程序設計的基本技能。培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力。

二、教學重點與難點

1、教學重點：單片機的基本構(gòu)成、基本接口原理和采用單片機組成實際系統(tǒng)的原理和方法。

2、教學難點：串行接口，中斷系統(tǒng)及其應用，單片機的擴展原理和方法。

三、教學方法與手段

以教師講授為主，有重點的講授，開展少量課堂討論。結(jié)合實驗及實訓，要求學生每人自制一個基本完整的、并能夠運行的單片機實用小系統(tǒng)。

四、教學內(nèi)容、目標與學時分配

教學內(nèi)容 教學目標 課時分配

緒論 了解 1

1． 計算機技術(shù)基礎 3 1．1 計算機的發(fā)展與分類 了解 1．2 計算機的應用概況 了解 1．3 計算機中數(shù)碼的表示 掌握 1．4 單片機概況與應用 掌握 1 1．5 單片機的組成結(jié)構(gòu)及指令執(zhí)行過程 掌握 1 1．6 單片機應用系統(tǒng)的開發(fā) 了解 1 2． 單片機組成原理2．1 MCS-51單片機結(jié)構(gòu) 掌握 2 2．2 單片機復位電路設計 掌握 2 2．3 MCS-51存儲器配置 掌握 2 3． 單片機指令系統(tǒng) 3．1 MCS-51指令簡介 3．2 指令系統(tǒng) 4．匯編語言程序設計 8 4．1 匯編語言概述 4．2 簡單程序設計 4．3 分支程序設計 4．4 循環(huán)程序設計 4．5 查表程序設計 4．6 散轉(zhuǎn)程序設計 4．7 子程序設計 5．定時器／計數(shù)器和中斷系統(tǒng) 10 5．1 定時器／計數(shù)器 5．1 中斷系統(tǒng) 6．單片機應用系統(tǒng)擴展設計 8 6．1 存儲器的擴展 6．2 I／O接口擴展電路設計 7．鍵盤、顯示接口技術(shù) 13 7．1 鍵盤與計算機接口 7．2 獨立式按鍵接口設計 7．3 矩形式鍵盤接口設計 7．4 LED顯示器及接口設計 7．5 LCD顯示器 掌握 2 掌握 4 了解 1 掌握 1 掌握 1 掌握 1 掌握 1 掌握 1 掌握 2 掌握掌握 5 掌握 掌握 掌握 掌握 掌握 2 掌握 4 了解 64 3 2 2

8．串行通信接口技術(shù) 2 8．1 串行口通信方式

五、實踐教學內(nèi)容要求與說明

參見單片機技術(shù)實訓大綱

六、考試范圍與題型

1、考試范圍與分數(shù)比例 微型計算機的基本概念

5％

單片機硬件結(jié)構(gòu)

MCS-51指令系統(tǒng)

35％

35％

MCS-51單片機系統(tǒng)擴展 10％ MCS-51單片機的接口

實驗內(nèi)容

2、試題類型與分數(shù)比例

軟件分析題 硬件分析題 單項選擇題

26％ 14％ 30%

10％

5％

實訓及綜合 30％

七、教材與參考資料 1．教材

吳黎明主編.單片微機原理及應用技術(shù)．科學出版社2005．

丁元杰主編.單片微機原理及應用.機械工業(yè)出版社.2005 2．參考資料：

（1）何立民編著．2001．MCS-51系列單片機應用系統(tǒng)設計．北京航空

航天大學出版社

（2）楊金巖等編著.2005．8051單片機數(shù)據(jù)傳輸接口擴展應用技術(shù)與應用實例．人民郵電出版社

第四篇：課程小結(jié)單片機

單片機實驗提高了我們的動手能力,讓我們做了相關實訓并完成了相對應的實驗報告,在弄懂實驗原理和實驗內(nèi)容的過程當中,加深了我們對于單片機實驗的印象，有利于我們掌握深層次的有關單片機應用的知識。從單片機報告和心得中，我們能夠從中總結(jié)出大量的經(jīng)驗以適應當代社會的發(fā)展。

學習單片機原理及應用這門課程，我們要掌握單片機指令系統(tǒng)中匯編語言各種基本語句的意義及匯編語言程序設計的基本知識和方法，以及單片機與其他設備相連接的輸入輸出中斷等理論技術(shù)，更重要的是使得我們能夠從硬軟件的結(jié)合上，理論聯(lián)系實際，提高我們的動手能力，從而全面掌握單片機的應用。

單片機實驗如果只是進行軟件的編制和調(diào)試，便會與實際應用中的硬件電路相脫節(jié)，使我們?nèi)狈τ布O計及調(diào)試分析能力，對單片機如何構(gòu)成一個單片機最小應用系統(tǒng)，缺乏認識。這個學期的單片機原理及應用課程，我們通過計算機連接仿真器在實驗板上把硬件和軟件結(jié)合起來一起調(diào)試，知道了實際與理論上的差距以及編寫匯編程序的過程當中需要注意的問題，需要對原理性的匯編程序做哪些改進以便消除誤差，得到我們想要的結(jié)果。

本學期我們一共在學校單片機實驗室做了5個實驗，還有一個單片機課程項目設計實驗，分別是仿真器及實驗平臺的使用，七段數(shù)碼管的顯示及應用，定時器的原理及應用，鍵盤掃描及其應用，A/D、D/A轉(zhuǎn)換及其應用實驗，系統(tǒng)總線及綜合擴展，數(shù)字鐘的設計（軟件仿真）。實驗內(nèi)容層次由淺入深，在理解讀懂和改寫代碼的同時，對匯編語言和單片機產(chǎn)生了濃厚的興趣，鍛煉了自己的思維，提高了自我的動手能力，知道了實踐與理論相結(jié)合的重要性。

在電子技術(shù)應用領域中，單片機的應用愈來愈多地應用到各行各業(yè)。目前，單片機正朝著大容量片上存儲器、多功能i/o接口、寬范圍工作電源和低功耗方向發(fā)展。要開發(fā)單片機的應用，不但要掌握單片機硬件和軟件方面的知識，而且還要深入了解各應用系統(tǒng)的專業(yè)知識，只有將這兩方面的知識融會貫通和有機結(jié)合，才能設計出優(yōu)良的應用系統(tǒng)。所以要從現(xiàn)在開始培養(yǎng)我們接受新知的自學能力，掌握芯片的發(fā)展動態(tài)，適應不斷發(fā)展變化著的當代社會。

第五篇：單片機課程學習心得

單片機學習心得

這學期我們學習了單片機原理及接口技術(shù)這門新的課程，在短短七周的學習過程中，老師不僅傳授了我們專業(yè)知識，交給我們?nèi)松牡览?，求學的態(tài)度，還不忘聯(lián)系生活，告誡我們知識源自生活。

其實在很早以前，曾經(jīng)聽很多學長學姐常常提到段教授。我抱著盡可能多學些知識的初衷，每次都坐在前兩排聽課。那時，還是第一節(jié)課。段教授就自我介紹了一翻，說他自己名字中的‘正字’是真直的?正?，?華?是中華的?華?，愛我中華的意思，愛我中華并堂堂正正做人給了我很大的感觸。他也展示了他求學以來的成果。感覺他本人比學長們說的還要?牛逼?。對老師的敬佩之情油然而生，希望自己能多向他學習學習，不管是書本上的知識還是做人方面的。還記得清明假前，老師說清明是要我們清清白白做人。本學期這門課程已經(jīng)結(jié)束，關于該課程的心得體會甚多。

事實上單片機是世界上數(shù)量最多的計算機.現(xiàn)代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產(chǎn)品中都會集成有單片機。單片機的應用非常廣泛，不管是日常生活方面，工業(yè)方面還是軍事應用方面。從日常生活中的電冰箱、空調(diào)、電視機到汽車，軍事方面的空對空導彈、軍載式計算機、作戰(zhàn)機器人等等。單片機原理及接口技術(shù)作為一門考察課，雖然要求沒有專業(yè)課那么高，但是卻對自己今后的工作總會有一定的幫助。這就讓我下定決心學好這門課程。

讓我感觸頗深的是段教授對于一流學者的理解，?學習前人，審

1視前人，批判前人?。他說必須做到以下五點：一，有孜孜不倦的治學態(tài)度，不斷向上，刻苦學習。二，主動學習，能對?書本?和?導師?進行審視，要博覽群書，向有?真才實學?的高人求學。三，要善思索，勤實踐。四，要善于用科學的方法學習科學。五，要站在學科專業(yè)體系的最高點，深造專業(yè)體系的東西，做到?高高山頂立，深深海底行?，努力成為知識經(jīng)濟時代的電子科技人才。他說我們碰到一起了就是緣分，希望我們能?認清時代，珍惜緣分，爭當一流學者?。

教學的中途，老師還不忘實踐的重要性，在我們欣賞了他做的加法器乘法器后，也讓我們親自動手設計。一開始我不明白其中的原理，當時看段教授的作品只覺得非常精妙但并不懂其中的奧秘，也沒有多想。后來經(jīng)過同學的解釋和自己的思考便豁然開朗了，設計作品的難題便迎刃而解。我體會到實踐對于學習的重要性，以前只是知道一點很表面、很狹隘的知識，沒有經(jīng)過實踐考察，對知識的理解不夠明確。而且，我明白了對待事情我們要知其然知其所以然，既要了解事物的表面現(xiàn)象也要知道其本質(zhì)。

一般來說，學習過程中，你遇上的問題，前人們多數(shù)也有遇上的，所以如果有什么不懂，在自己解決不了的時候，最好先到網(wǎng)上搜索一下，看能不能找到答案，找不到再到論壇里發(fā)問，發(fā)問也要有目的性，盡量簡單明了的描述問題，讓幫助你的人可以用最少的時間就看懂你說什么，畢竟人家?guī)椭闶敲赓M的，時間也是有限的。

感謝老師的教導，是他讓我有了一個更好的認識，無論是學習還 2

是生活，生活是實在的，要踏實走路。時間很短，但我學習了很多的東西，使我眼界大開。雖然起初的單片機學習是清澀的, 但只要堅定自己學習的信心, 再付之以持之以恒的努 力,我相信自己能夠進一步加深對單片機的了解,在單片機的學習道路上走的更遠!物理與信息工程系 級通信工程六班 1010406028 康麗娟 10