第一篇：《單片機(jī)原理及應(yīng)用》工程實(shí)踐教學(xué)大綱講解
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》工程實(shí)踐教學(xué)大綱
課程編號(hào)：13033070 課程類別：專業(yè)課 適用專業(yè)：電氣與信息類 學(xué)時(shí)：1周學(xué)分：2 教研室主任：孟毅男
大綱執(zhí)筆人：沈顯慶
大綱審批人：付家才
一、工程實(shí)踐的性質(zhì)、任務(wù)與目的
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》工程實(shí)踐是以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、啟發(fā)創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)工程實(shí)踐能力的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在教學(xué)過程中綜合運(yùn)用和總結(jié)歸納學(xué)生先修課的有關(guān)知識(shí)，結(jié)合具體的控制對(duì)象啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新過程和綜合運(yùn)用知識(shí)的實(shí)踐能力，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課和日后從事信息和電氣工程技術(shù)工作及相關(guān)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
本實(shí)踐主要完成星研Star51L在線實(shí)時(shí)仿真軟件的學(xué)習(xí)，掌握匯編語言和C語言編程技巧，學(xué)會(huì)程序設(shè)計(jì)及接口電路設(shè)計(jì)，并進(jìn)行在線仿真和調(diào)試，增強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力以及對(duì)電氣與信息工程專業(yè)知識(shí)靈活應(yīng)用的能力。
二、工程實(shí)踐教學(xué)的基本要求
1．根據(jù)教師下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行理解和研究，并進(jìn)行初步實(shí)踐設(shè)計(jì)。
2．教師根據(jù)學(xué)生的初步設(shè)計(jì)進(jìn)行方案篩選，確定實(shí)踐方案，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)和綜合實(shí)踐。3．根據(jù)教師提供的實(shí)踐設(shè)備完成實(shí)踐內(nèi)容。
4．認(rèn)真進(jìn)行實(shí)踐驗(yàn)證及改進(jìn)（包括測試及監(jiān)測）做好現(xiàn)象的觀測和總結(jié)，保證獲得最佳實(shí)踐效果。
5．認(rèn)真書寫實(shí)踐報(bào)告及結(jié)論分析
6．保證出勤，按照實(shí)踐教學(xué)要求的期限內(nèi)完成任務(wù)書要求的實(shí)踐內(nèi)容。7．注意做好個(gè)人的安全防護(hù)工作。
三、工程實(shí)踐教學(xué)的基本內(nèi)容及安排
1．基本內(nèi)容：
1）并行接口電路設(shè)計(jì)及調(diào)試 2）顯示電路設(shè)計(jì)與調(diào)試 3）定時(shí)器的使用及編程 4）外部中斷電路設(shè)計(jì)與調(diào)試
5）D/A轉(zhuǎn)換器的使用、接口電路設(shè)計(jì)及編程 6）A/D轉(zhuǎn)換器的使用、接口電路設(shè)計(jì)及編程 7）鍵盤接口電路設(shè)計(jì)及編程 8）串行接口電路設(shè)計(jì)及調(diào)試 2．時(shí)間安排：一周
四、教學(xué)文件與教學(xué)形式
1．教學(xué)文件 實(shí)踐教材：
《單片機(jī)控制工程實(shí)踐技術(shù)》主編：付家才，出版社：化學(xué)工業(yè)出版社 實(shí)踐參考書：
《單片機(jī)原理及接口設(shè)計(jì)》
主編：胡漢才，出版社：清華大學(xué)出版社 《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》
主編：顧繩谷，出版社：機(jī)械工業(yè)出版社 《模擬電子技術(shù)》
主編：康華光，出版社：高等教育出版社 2．教學(xué)形式
根據(jù)大綱和任務(wù)書的要求，在教師的指導(dǎo)下自行設(shè)計(jì)、調(diào)試，完成實(shí)踐內(nèi)容。
五、考核方式及成績評(píng)定 考核方式采取實(shí)踐操作，根據(jù)實(shí)踐操作的情況和實(shí)踐效果給出成績，其中實(shí)踐操作占60%，日常管理（包括遲到、曠課、衛(wèi)生等）占10%，實(shí)踐報(bào)告占30%。成績采用優(yōu)、良、中、及格和不及格五級(jí)分制評(píng)定。
六、其他必要的說明
可根據(jù)學(xué)生掌握情況選做相應(yīng)題目。
第二篇：單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱
課程編號(hào)：13033070 課程類別：必修課
適用專業(yè)：電氣信息類
學(xué)時(shí)：10 教研室主任：姜志成大綱執(zhí)筆人：李春華
大綱審批人：付家才
一、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)及目的
1．了解并掌握單片機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)、指令、接口及應(yīng)用。
2．提高綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決問題的能力。3．掌握匯編語言程序設(shè)計(jì)和調(diào)試。4.掌握C－51語言的設(shè)計(jì)和調(diào)試。
二、課程設(shè)計(jì)的要求
1． 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，畫出硬件接線圖及程序的總體流程圖，然后進(jìn)行各控制模塊的硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)。
2．掌握如何應(yīng)用單片機(jī)仿真器來開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)及仿真調(diào)試的過程。
三、參考題目
題目一 校園作息時(shí)間控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)要求：
1．作息時(shí)間要求實(shí)現(xiàn)對(duì)上下課打鈴、教學(xué)樓照明、學(xué)生宿舍燈、校園路燈四個(gè)開關(guān)量的精確控制。月時(shí)間累計(jì)誤差≤1分鐘。
2．能實(shí)時(shí)顯示時(shí)間，并方便定期進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)。
3．根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求，初步掌握總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和構(gòu)思，從中選擇一種最佳設(shè)計(jì)方案。
4．根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)模的要求，掌握單片機(jī)外部擴(kuò)充系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基本過程。
題目二 交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)
設(shè)計(jì)要求：
1．設(shè)有一個(gè)南北（SN）向和東西(WE)向的十字路口，兩方向各有兩組相同交通控制信號(hào)燈，每組各有四盞信號(hào)燈，分別為直行信號(hào)燈（S）、左拐信號(hào)燈（L）、紅燈（R）和黃燈（Y），交通控制信號(hào)燈布置如圖1所示。
2．根據(jù)交通流量不同，交通信號(hào)燈的控制可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)兩種控制。平時(shí)使用自動(dòng)控制，高峰區(qū)可使用手動(dòng)控制。手動(dòng)控制時(shí)，用戶通過鍵盤對(duì)交通信號(hào)燈進(jìn)行人工控制；自動(dòng)控制時(shí)，交通信號(hào)燈控制規(guī)律用圖2狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖來描述。
圖1十字路口交通控制信號(hào)燈示意圖
圖2交通控制信號(hào)燈控制規(guī)律示意圖
題目三 環(huán)境溫度監(jiān)測系統(tǒng)
設(shè)計(jì)要求：
1．可以監(jiān)測8點(diǎn)環(huán)境溫度信號(hào)，可以擴(kuò)充；
2．測量范圍為0.00℃～99.9℃，可以擴(kuò)充到－55℃～＋125℃，精度為±0.5℃； 3．用4位數(shù)碼管進(jìn)行循環(huán)顯示，其中最高位顯示通道提示符A～H，低3位顯示實(shí)際溫度值，每秒切換一個(gè)通道進(jìn)行輪流顯示；
4．可以隨時(shí)查看指定通道的溫度值（擴(kuò)充功能）。
四、教學(xué)參考文件與教學(xué)形式
教學(xué)參考文件： 〔1〕付家才，《單片機(jī)控制工程實(shí)踐技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年 〔2〕胡漢才，《單片機(jī)原理及接口設(shè)計(jì)》，清華大學(xué)出版社，2002年 〔3〕康華光，《模擬電子技術(shù)》，高等教育出版社，2004年 教學(xué)形式：根據(jù)課程設(shè)計(jì)大綱的要求，采取指導(dǎo)的形式。
五、考核方式及成績評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
考核方式采取設(shè)計(jì)報(bào)告與實(shí)際操作，根據(jù)設(shè)計(jì)的情況和實(shí)際操作效果給出成績，其中設(shè)計(jì)報(bào)告占60%，日常管理（包括遲到、曠課、衛(wèi)生等）占10%，實(shí)際操作占30%。成績采用優(yōu)、良、中、及格和不及格五級(jí)分制評(píng)定。
六、其他必要的說明
課程設(shè)計(jì)教師可根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)選做相應(yīng)題目。
第三篇：單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)
智能電子鐘（LCD顯示）
1、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求...............................................................................................2 1.1、設(shè)計(jì)內(nèi)容..............................................................................................2 1.2、設(shè)計(jì)要求..............................................................................................2 1.3、撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告......................................................................................2
2、總體方案設(shè)計(jì)...................................................................................................2 2.1、方案圖................................................................................................2 2.2、面板布置圖.........................................................................................2 2.3、方案討論.............................................................................................3 2.4、明晰任務(wù).............................................................................................4
3、電路原理圖......................................................................................................4
4、程序框圖.........................................................................................................5 4.1、顯示子程序流程圖............................................................................5 4.2、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 1302 讀/寫數(shù)據(jù)流程圖............................................6
5、編程序................................................................................................................6
6、調(diào)試....................................................................................................................6 6.1、軟件調(diào)試.............................................................................................6 6.2、仿真調(diào)試..............................................................................................7
7、自我感想............................................................................................................7
8、參考書目............................................................................................................8 附錄：C 語言編程源程序.......................................................................................8 1.設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 1.1、設(shè)計(jì)內(nèi)容：
以AT89C51 單片機(jī)為核心，制作一個(gè) LCD 顯示的智能電子鐘。1.2、設(shè)計(jì)要求：
(1)計(jì)時(shí)：秒、分、時(shí)、天、周、月、年。(2)閏年自動(dòng)判別。
(3)五路定時(shí)輸出，可任意關(guān)斷（最大可到16路）。(4)時(shí)間、月、日交替顯示。(5)自定任意時(shí)刻自動(dòng)開/關(guān)屏
(6)計(jì)時(shí)精度：誤差≤1秒/月（具有微調(diào)設(shè)置）
(7)鍵盤采用動(dòng)態(tài)掃描方式查詢。所有的查詢、設(shè)置功能均由功能鍵K1、K2完成 1.3、撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告
單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是以課題或項(xiàng)目設(shè)計(jì)方式開展的一門課程，具有較強(qiáng)的綜合性、實(shí)踐性，是工科、工程類院?；蚵殬I(yè)類院校電類專業(yè)在校生的必修課，是將單片機(jī)原理與應(yīng)用課程的理論知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用技術(shù)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)不但能加深對(duì)單片機(jī)原理的理解，而且還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，開發(fā)學(xué)生的分析、解決問題的能力。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練能夠讓學(xué)生知道單片機(jī)工程項(xiàng)目的制作過程，使學(xué)生盡早了解單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)過程。
2.總體方案設(shè)計(jì) 2.1、方案圖
2.2、面板布置圖
2.3、方案討論
方案一:采用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片
實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片具備年、月、日、時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)功能和多點(diǎn)計(jì)時(shí)功能，計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)的更新每秒自動(dòng)進(jìn)行一次，不需程序干預(yù)。計(jì)算機(jī)可通過中斷或查詢方式讀取計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，因此計(jì)時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)無需占用 CPU 的時(shí)間，程序簡單。此外，實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片多數(shù)帶有鋰電池做后備電源，具備永不停止的計(jì)時(shí)功能；具有可編程方波輸出功能，可用做實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)的采樣信號(hào)等；有的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片內(nèi)部還帶有非易失性 RAM，可用來存放需長期保存但有時(shí)也需變更的數(shù)據(jù)，由于功能完善，精度高，軟件程序設(shè)計(jì)相對(duì)簡單，且計(jì)時(shí)不占用 CPU 時(shí)間，因此，在工業(yè)實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)中多采用這一類專用芯片來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能。
方案二：軟件控制
利用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行中斷定時(shí)，配合軟件延時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒的計(jì)時(shí)及秒表計(jì)時(shí)。該方案節(jié)省硬件成本，且能使設(shè)計(jì)者對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)能有更深入的了解，從而掌握單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) MCS-51 匯編語言程序設(shè)計(jì)方法，因此，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用此種軟件控制方法來實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)。而由于 Atmel 公司 的AT89C51 是一種自帶 4KB Flash 存儲(chǔ)器的低電壓、高性能的 CMOS 8 位微處理器。該器件采用 Atmel 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 的MCS-51 指令集和輸出引腳相兼容。AT89C51 將多功能 8 位 CPU 和閃存集成在單個(gè)芯片中，是一種高效的微控制器，使用也更方便，壽命更長，可以反復(fù)擦除 1000 次。形成了功能強(qiáng)大、使用靈活和具有較高性能價(jià)格比的微控制器。它的功能強(qiáng)大而且也比較容易購買，故本設(shè)計(jì)中所選的單片機(jī)為 AT89C51 單片機(jī)。2.4、明晰任務(wù)
采用 AT89C51 單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心。時(shí)鐘數(shù)據(jù)通過市場上流行的時(shí)鐘芯片 DS1302 來獲取。DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，內(nèi)含一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和 31 字節(jié)靜態(tài) RAM，可以通過串行接口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，使得管腳數(shù)量減少。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路能夠計(jì)算 2100 年之前的秒、分、時(shí)、日、星期、月、年的，具有閏年自動(dòng)判斷調(diào)整的能力。定時(shí)電路能夠?qū)崿F(xiàn)自定任意時(shí)刻自動(dòng)開/關(guān)屏，采用 LCD LM016L 顯示年、月、周、天、時(shí)、分、秒。通過按鍵開關(guān)實(shí)現(xiàn)微調(diào)，確保計(jì)時(shí)精度：誤差≤1 秒/月。DS1302 時(shí)鐘芯片的主要功能特性：
(1)能計(jì)算 2100 年之前的年、月、日、星期、時(shí)、分、秒的信息；每月的天數(shù)
和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整；時(shí)鐘可設(shè)置為 24 或 12 小時(shí)格式。(2)31B 的 8 位暫存數(shù)據(jù)存儲(chǔ) RAM。(3)串行 I/O 口方式使得引腳數(shù)量最少。
(4)DS1302 與單片機(jī)之間能簡單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需 3 根線。
(5)寬范圍工作電壓 2.0-5.5V。
(6)工作電流為 2.0A 時(shí)，小于 300nA。
(7)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于 1mW。
3．電路原理圖
4．程序框圖
4.1、顯示子程序流程圖
4.2、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 1302 讀/寫數(shù)據(jù)流程圖
5．編程序 源程序見附錄部分 6．調(diào)試 6.1、軟件調(diào)試
目前設(shè)計(jì)過程中容易造成元件和儀器儀表的損壞，而借助 Keil 和 Proteus進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)，可以節(jié)省設(shè)計(jì)成本，提高設(shè)計(jì)速度。Keil 軟件包是一個(gè)功能強(qiáng)大的開發(fā)平臺(tái)，它包括項(xiàng)目管理器、CX51 編譯器、AX51 宏匯編器、BL51/LX51 連接定位器、RTX51 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、Simulator 軟件模擬器及 Monitor51 硬件目標(biāo)調(diào)試器。它是一種集成化程度高的文件管理編譯環(huán)境，主要功能為編譯 C 語言源程序，匯編程序或混合語言源程序，連接和定位目標(biāo)文件和庫，創(chuàng)建 HEX 文件，調(diào)試目標(biāo)程序等。Keil 是目前最好的 51 單片機(jī)開
發(fā)工具之一。Keil 支持軟件模擬仿真（Simulator）和用戶目標(biāo)調(diào)試（Monitor51）兩種工作模式。前者不需要任何單片機(jī)硬件即可完成用戶程序仿真、調(diào)試，后者利用硬件目標(biāo)板中的監(jiān)控程序可以直接調(diào)試目標(biāo)硬件系統(tǒng)。Proteus 是一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)軟件、硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)，它包括原理圖輸入系統(tǒng) ISIS、帶擴(kuò)展的 Prospice 混合模型仿真器、動(dòng)態(tài)元件庫、高級(jí)圖形分析模塊和處理器虛擬系統(tǒng)仿真模型 VSM。ISIS 是 Proteus 系統(tǒng)的中心，具有超強(qiáng)的控制原理設(shè)計(jì)環(huán)境。ProteusVSM 最重要的特點(diǎn)是能把微處理器軟件作用在處理器上，并和該處理器的任何模擬和數(shù)字元件協(xié)同仿真，仿真執(zhí)行目標(biāo)碼就像在真正的單片機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行一樣，VSM CPU 模型能完整仿真 I/O 接口、中斷、定時(shí)器、通用外部設(shè)備口及其他與 CPU 有關(guān)的外部設(shè)備，甚至能仿真多個(gè)處理器。6.2、仿真調(diào)試 Proteus 仿真
7．自我感想
經(jīng)歷過這么多天不間斷的課程設(shè)計(jì)，我們有挺多感觸的，從最基本上說我們看到了，也意識(shí)到了自己的不足，對(duì)于不斷克服的各種阻礙也讓我們體會(huì)到了課程設(shè)計(jì)的意義所在。對(duì)于只接觸課本只動(dòng)筆桿的我們，面臨實(shí)際的設(shè)計(jì)尺寸，讓我們很是尷尬，都說理論聯(lián)系實(shí)際，真正到聯(lián)系的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)挺困難的，不過正是理論知識(shí)的各種補(bǔ)充才讓我們能最終完成任務(wù)，然后深深地體會(huì)到理論對(duì)現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)作用。我們現(xiàn)在最缺乏的就是實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，而理論聯(lián)系實(shí)踐并不像我們想象的那么簡單，他需要堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)決定了我必須堅(jiān)持學(xué)習(xí)新的知識(shí)新的理論，完善了自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，才能在以后的實(shí)際中輕松面對(duì)，才能設(shè)計(jì)出更好的更有益于人們生活與工作的機(jī)械，才能跟上時(shí)代的步伐，不被淘汰。在這個(gè)一邊忙著復(fù)習(xí)忙著考試又要準(zhǔn)備課程設(shè)計(jì)的日子里，真真正正的體會(huì)到了時(shí)間的寶貴，有點(diǎn)像高中忙忙碌碌的生活，不過能按時(shí)完成課程設(shè)計(jì)對(duì)我們來說也是一個(gè)莫大的安慰。嚴(yán)謹(jǐn)和細(xì)心是做機(jī)械設(shè)計(jì)的必要態(tài)度，要想做好一件事，就必須一絲不茍、態(tài)度認(rèn)真。俗話說：“失之毫厘，謬之千里。”在機(jī)械設(shè)計(jì)上尤其應(yīng)該注意。在以后的工作中，你的很小的一個(gè)疏忽將會(huì)造成一個(gè)公司很大的損失，甚至給用戶帶去生命危險(xiǎn)，而自己也會(huì)為自己的不負(fù)責(zé)任行為付出代價(jià)。再者就是設(shè)計(jì)中要嚴(yán)謹(jǐn)和細(xì)心，對(duì)于機(jī)械是不能出差錯(cuò)的，任何的微小誤差都可能產(chǎn)生不可預(yù)計(jì)的后果，當(dāng)然對(duì)于我們來說就是設(shè)計(jì)中要走一些彎路，而且在這個(gè)嚴(yán)重缺少時(shí)間又惦記回家問題的我們來說也是一個(gè)很嚴(yán)重的后果。不過，困難雖是難免的，但我們有信心就能并且已經(jīng)戰(zhàn)勝了困難，完成了這個(gè)無比揪心的課程設(shè)計(jì)。因?yàn)闀r(shí)間等各種關(guān)系設(shè)計(jì)中難免有些不足還請老師助教給予批評(píng)和幫助。
8．參考文獻(xiàn)
《MCS-51 系列單片機(jī)原理及應(yīng)用》 孫涵芳 主編 《新概念 51 單片機(jī) C 語言教程》 郭天祥 主編 《51 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)》 周向紅 主編 《單片機(jī)原理及其應(yīng)用教程》 張?jiān)?主編 附錄：C 語言編程源程序
#include
uint year_data,t;//-----sbit SCLK=P3^5;//DS1302 通訊線定義 sbit DIO=P3^6;sbit RST=P3^7;sbit speak=P0^0;sbit DS=P2^0;//595 通訊線定義 sbit SH_CP=P2^1;sbit ST_CP1=P2^2;sbit ST_CP2=P2^3;sbit ST_CP3=P2^4;sbit ST_CP4=P2^5;sbit ST_CP5=P2^6;sbit ST_CP6=P2^7;sbit ST_CP7=P3^0;sbit ST_CP8=P3^1;sbit OE1=P1^0;sbit OE2=P1^1;sbit OE3=P1^2;sbit OE4=P1^3;sbit OE5=P1^4;sbit OE6=P1^5;sbit OE7=P1^6;sbit OE8=P1^7;sbit K1=P3^2;//按鍵接口定義 sbit K2=P3^3;sbit K3=P3^4;sbit K4=P0^1;sbit K5=P0^2;//-----void write_595(uchar temp)//寫 74HC595 一個(gè)字節(jié) { uchar temp_595,i;temp_595=temp;for(i=0;i<8;i++)
{
SH_CP=0;
_nop_();_nop_();_nop_();if(temp_595&0x80){ DS=1;} else { DS=0;} _nop_();_nop_();_nop_();SH_CP=1;temp_595<<=1;} } //--------------void delay(uint z)//Nms 延時(shí) { uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=112;y>0;y--);} //-------------void delaynus(uint z)//ums 延時(shí) { uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=10;y>0;y--);} //---------------void write(uchar date)//寫入 DS1302 一個(gè)字節(jié) { uchar temp,i;RST=1;SCLK=0;temp=date;for(i=0;i<8;i++){ SCLK=0;if(temp&0x01)DIO=1;else DIO=0;SCLK=1;temp>>=1;} } //-----uchar read()//讀出 DS1302 一個(gè)字節(jié) { uchar a,temp;RST=1;for(a=8;a>0;a--){ temp>>=1;SCLK=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCLK=0;if(DIO){ temp=temp|0x80;} else { temp=temp|0x00;} } return(temp);} //---void write_1302(uchar add,uchar dat)//寫 DS1302 數(shù)據(jù) { RST=0;SCLK=0;RST=1;write(add);write(dat);SCLK=1;RST=0;} //----------uchar read_1302(uchar add)// 讀 DS1302 數(shù)據(jù) { uchar temp;RST=0;SCLK=0;RST=1;write(add);temp=read();SCLK=1;RST=0;return(temp);} //------------void display()//顯示子程序 { miao=read_1302(0x81);//讀秒 fen=read_1302(0x83);//讀分
shi=read_1302(0x85)&0x3f;//讀時(shí) date=read_1302(0x87);//讀日 month=read_1302(0x89);//讀月 year=read_1302(0x8d);//讀年 day=read_1302(0x8B);//讀星期 write_595(miao);//顯示秒 ST_CP1=0;ST_CP1=1;ST_CP1=0;delaynus(10);write_595(fen);//顯示分 ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;delaynus(10);write_595(shi);//顯示時(shí) ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;delaynus(10);write_595(date);//顯示日 ST_CP4=0;ST_CP4=1;ST_CP4=0;delaynus(10);write_595(month);//顯示月 讀 ST_CP5=0;ST_CP5=1;ST_CP5=0;delaynus(10);write_595(year);//顯示年 ST_CP6=0;ST_CP6=1;ST_CP6=0;delaynus(10);write_595(xingqi[day]);//顯示星期 ST_CP7=0;ST_CP7=1;ST_CP7=0;delaynus(10);} //----------void ds1302_init()//1302 初始化 { RST=0;SCLK=0;/* write_1302(0x80,0x00);//設(shè)置初始值 SEC write_1302(0x82,0x00);//設(shè)置初始值 MIN write_1302(0x84,0x00);//設(shè)置初始值 HR write_1302(0x86,0x00);//設(shè)置初始值 DATE write_1302(0x88,0x00);//設(shè)置初始值 MONTH write_1302(0x8A,0x00);//設(shè)置初始值 DAY */ write_1302(0x8C,0x10);//設(shè)置初始值 YEAR } //--------------void PORT_INIT()//端口初始化 { P0=0XFE;P1=0X00;P2=0X00;P3=0XFC;} void time_init()//定時(shí)器初始化 { TMOD=0x11;//設(shè)置定時(shí) 器 01 都為工作方式 1 TH0=(65536-50000)/256;//裝入初值 TL0=(65536-50000)%256;TH1=(65536-10000)/256;//裝入初值 TL1=(65536-10000)%256;PT0=1;//T0 定時(shí)器優(yōu)先級(jí)最高 EA=1;//開總中斷
ET0=1;//開定時(shí)器 0 中斷 ET1=1;//開定時(shí)器 1 中斷 TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器 0 TR1=1;// 啟動(dòng)定時(shí)器 1 } //--------------void main(void)//主程序 { PORT_INIT();ds1302_init();time_init();year=read_1302(0x8d);//讀年數(shù)據(jù) year_data=0x2000|year;write_595(year_data>>8);//顯示 2010 年的 20 字樣 ST_CP8=0;ST_CP8=1;ST_CP8=0;set_shi=0x09;//鬧鐘初始值設(shè)定 set_fen=0x39;time_flag=0;//標(biāo)志位 set=0;while(1){ switch(set){ case 0: //設(shè)置秒 { display();// 顯 示 子 程 序
if((shi==set_shi)&&(fen==set_fen)&&(time_flag==0))小時(shí)和分鐘 { speak=~speak;if((K2==0)&&(time_flag==0))//按鍵 K2 停 止鬧鐘響 { P0&=0XFE;time_flag=1;} delay(10);} } break;} if(fen==set_fen+1)// 當(dāng) 不 按 下 鬧 鐘 停止按鍵，一分鐘后自動(dòng)停止鬧 鐘 { P0&=0XFE;time_flag=0;} } } //--------void time0()interrupt 1 // 定時(shí) 器 0 中斷 { TR0=0;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;mun++;if(mun==15){ mun=0;switch(set){ case 1: //設(shè)置秒閃爍 {OE1=1;delay(300);OE1=0;} break;case 2: //設(shè)置分閃爍 { OE2=1;delay(300);OE2=0;} break;case 3: //設(shè)置時(shí)閃爍 { OE3=1;delay(300);OE3=0;} break;case 4: //設(shè)置日閃爍 { OE4=1;delay(300);OE4=0;} break;case 5: //設(shè)置月閃爍 { OE5=1;delay(300);OE5=0;} break;case 6: //設(shè)置年閃爍 { OE6=1;OE8=1;delay(300);OE6=0;OE8=0;} break;case 7: //設(shè)置星期閃爍 { OE7=1;delay(200);OE7=0;} break;case 8: //設(shè)置鬧鐘閃爍 { OE2=1;OE3=1;delay(200);OE2=0;OE3=0;} break;} } TR0=1;} //-----------void time1()interrupt 3 // 定時(shí)器 1 中斷 { TR1=0;//先關(guān)定時(shí)器 TH1=(65536-20000)/256;TL1=(65536-20000)%256;//-if(K1==0){ delay(10);if(K1==0){ set++;if(set==9){ set=0;write_1302(0x80,miao);//設(shè)置初始值 SEC write_1302(0x82,fen);//設(shè)置初始值 MIN write_1302(0x84,shi);//設(shè)置初始值 HR write_1302(0x86,date);//設(shè)置初始值 DATE write_1302(0x88,month);// 設(shè)置初始值 MONTH write_1302(0x8A,day);//設(shè)置初始值 DAY write_1302(0x8C,year_data);//設(shè)置初始值 YEAR } t=50000;while((!K1)&&t){ t--;} } } //-------if(K2==0){ delay(10);if(K2==0){ switch(set){ case 1: { miao++;if((miao&0x0f)>0x09){ miao+=0x10;miao&=0xf0;} if(miao==0x60){ miao=0x00;} write_595(miao);ST_CP1=0;ST_CP1=1;ST_CP1=0;} break;case 2: { fen++;if((fen&0x0f)>0x09){ fen+=0x10;fen&=0xf0;} if(fen==0x60){ fen=0x00;} ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;} break;case 3: { if((read_1302(0x85)&0x80)==0x00){ shi++;if((shi&0x0f)>0x09){ shi+=0x10;shi&=0xf0;} if(shi==0x24)//24 小時(shí)制 { shi=0x00;} } else { shi=(shi|0x80)+1;if((shi&0x0f)>0x09){ shi+=0x10;shi&=0xf0;} if(shi==0x12)//12 小時(shí)制 { shi=0X80;} } write_595(shi);//顯示時(shí) ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;} break;case 4: { date++;if((date&0x0f)>0x09){ date+=0x10;date&=0xf0;} if((date==0x32)&&((month==0x01)||(month==0x03)||(month==0x05)||(month ==0x07)||(month==0x08)||(month==0x10)||(month==0x12))){ date=0x01;} else if((date==0x31)&&((month==0x04)||(month==0x06)||(month==0x09)||(month ==0x11))){ date=0x01;} else if((date==0x29)&&(month==0x02)&&((year_data|read_1302(0x8d))%100!=0)& &((year_data|read_1302(0x8d))%400!=0)){ date=0x01;} else if((date==0x30)&&(month==0x02)&&((year_data|read_1302(0x8d))%100==0)& &((year_data|read_1302(0x8d))%400==0)){ date=0x01;} write_595(date);ST_CP4=0;ST_CP4=1;ST_CP4=0;} break;case 5: { month++;if((month&0x0f)>0x09){ month+=0x10;month&=0xf0;} if(month==0x13){ month=0x01;} write_595(month);ST_CP5=0;ST_CP5=1;ST_CP5=0;} break;case 6: { year_data++;if((year_data&0x000f)==0x0a){ year_data+=0x0010;year_data&=0xfff0;} if((year_data&0x00ff)==0xa0){ year_data+=0x0100;//向前進(jìn) 1 year_data&=0xff00;//后面尾數(shù)歸 0 } write_595(year_data);ST_CP6=0;ST_CP6=1;ST_CP6=0;write_595(year_data>>8);ST_CP8=0;ST_CP8=1;ST_CP8=0;} break;case 7: { day++;if((day&0x0f)==0x08){ day=0x01;} write_595(xingqi[day]);ST_CP7=0;ST_CP7=1;ST_CP7=0;} break;} t=50000;while((!K2)&&t){ t--;} } } //-------------------------if(K3==0){ delay(10);if(K3==0){ switch(set){ case 1: { miao--;if((miao&0x0f)==0x0F){ miao&=0xf9;//減到 0 后，再減一次就歸 0, } if(miao==0xF9)//當(dāng)全部減到 00 時(shí)，再 減一次就為 59 { miao=0x59;} write_595(miao);ST_CP1=0;ST_CP1=1;ST_CP1=0;} break;case 2: { fen--;if((fen&0x0f)==0x0F){ fen&=0xf9;} if(fen==0xF9){ fen=0x59;} write_595(fen);ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;} break;case 3: { if((read_1302(0x85)&0x80)==0x00){ shi--;if((shi&0x0f)==0x0F){ shi&=0xf9;} if(shi==0xF9)//24 小時(shí)制 { shi=0x23;} } else { shi=(shi|0x80)-1;if((shi&0x0f)==0x0F){ shi&=0xf9;} ST_CP4=0;} break;case 5: { month--;if((month&0x0f)==0x0F){ month&=0xf9;} if(month==0x00){ month=0x12;} write_595(month);ST_CP5=0;ST_CP5=1;ST_CP5=0;} break;case 6: { year_data--;if((year_data&0x000f)==0x0F){ year_data&=0xfff9;} if((year_data&0x00f0)==0xF0){ year_data&=0xf999;} write_595(year_data);ST_CP6=0;ST_CP6=1;ST_CP6=0;write_595(year_data>>8);ST_CP8=0;ST_CP8=1;ST_CP8=0;} break;case 7: { day--;if((day&0x0f)==0x00){ day=0x07;} write_595(xingqi[day]);ST_CP7=0;ST_CP7=1;ST_CP7=0;} break;} t=50000;while((!K3)&&t)//松手檢測 { t--;} } } //---switch(set){ case 8: { if(K4==0){ delay(10);if(K4==0){ if((read_1302(0x85)&0x80)==0x00){ set_shi++;if((set_shi&0x0f)>0x09){ set_shi+=0x10;set_shi&=0xf0;} if(set_shi==0x24)//24 小時(shí)制 { set_shi=0x00;} } else { set_shi=(set_shi|0x80)+1;if((set_shi&0x0f)>0x09){ set_shi+=0x10;set_shi&=0xf0;} if(set_shi==0x12)//12 小時(shí)制 { set_shi=0X80;} write_595(set_shi);// 顯示鬧 鐘的時(shí) ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;t=50000;while((!K4)&&t){ t--;} } } //----if(K5==0){ delay(10);if(K5==0){ set_fen++;if((set_fen&0x0f)>0x09){ set_fen+=0x10;set_fen&=0xf0;}
if(set_fen==0x60)
{
set_fen=0x00;
} write_595(set_fen);ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;t=50000;while((!K5)&&t){ t--;} } set_shi+=0x10;set_shi&=0xf0;} if(set_shi==0x12)//12 小時(shí)制 { set_shi=0X80;} write_595(set_shi);// 顯示鬧 鐘的時(shí) ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;t=50000;while((!K4)&&t){ t--;} } } //----if(K5==0){ delay(10);if(K5==0){ set_fen++;if((set_fen&0x0f)>0x09){ set_fen+=0x10;set_fen&=0xf0;}
if(set_fen==0x60)
{
set_fen=0x00;
} write_595(set_fen);ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;t=50000;while((!K5)&&t){ t--;} } } } } //------------------------if(((K4==0)||(K5==0))&&(set==0)){ delay(10);if(((K4==0)||(K5==0))&&(set==0)){ write_595(set_shi);//顯示鬧鐘的時(shí) ST_CP3=0;ST_CP3=1;ST_CP3=0;write_595(set_fen);ST_CP2=0;ST_CP2=1;ST_CP2=0;P1=0XF9;while((!K4)||(!K5));P1=0X00;} } //----------TR1=1;//退出時(shí)開定時(shí)器 } } //----------
第四篇：《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程
自評(píng)報(bào)告
陜西理工學(xué)院電氣工程系《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程組 二○一○年三月
目 錄
第一部分 課程簡介
第二部分
課程內(nèi)容與體系的改革 第三部分 實(shí)驗(yàn)教材
第四部分 自評(píng)結(jié)果和評(píng)分依據(jù) 第五部分 存在的主要問題及整改措施 附件：自評(píng)評(píng)分依據(jù) 《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程自評(píng)報(bào)告
第一部分 課程簡介
單片機(jī)技術(shù)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制、智能儀器儀表、機(jī)電一體化產(chǎn)品、家用電器等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。因此，單片機(jī)原理及應(yīng)用是工科院校各專業(yè)學(xué)生的一門重要的應(yīng)用技術(shù)課程，對(duì)電類學(xué)生尤為重要，通過該課程可以了解工業(yè)高新技術(shù)，培養(yǎng)綜合的工程設(shè)計(jì)能力。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科研項(xiàng)目中會(huì)廣泛應(yīng)用到單片機(jī)知識(shí)，而且，進(jìn)入工作后，更會(huì)廣泛接觸到單片機(jī)的工程項(xiàng)目。近幾年，一些用人單位直接把單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)測試作為人才選用的條件。顯然，提高該門課程的教學(xué)質(zhì)量，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，提升學(xué)生在人才需求市場中的競爭能力，具有重要意義。
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程是自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)包含著廣泛的內(nèi)容（基本原理、接口技術(shù)、開發(fā)方法、開發(fā)工具、控制技術(shù)等），而且構(gòu)成完整的知識(shí)體系。也就是說，缺少某一個(gè)方面或某一個(gè)環(huán)節(jié)的知識(shí)，將會(huì)影響實(shí)踐應(yīng)用能力。再者，單片機(jī)產(chǎn)品及其應(yīng)用技術(shù)發(fā)展日新月異。在一門課程的有限教學(xué)時(shí)間內(nèi)，如何讓學(xué)生比較系統(tǒng)全面的掌握單片機(jī)應(yīng)用知識(shí)，同時(shí)能反映比較新的應(yīng)用技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力，必須加強(qiáng)課程建設(shè)力度，在課程內(nèi)容與課程體系上進(jìn)行重大改革。
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程在自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)3個(gè)本、?？茖I(yè)中開設(shè)學(xué)時(shí)為40-60學(xué)時(shí)。多年來，該課程組師資隊(duì)伍建設(shè)穩(wěn)步提高，教學(xué)和實(shí)驗(yàn)條件逐步完善，現(xiàn)已形成了相對(duì)穩(wěn)定的較高教學(xué)水平的師資隊(duì)伍和完全滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
目前，《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程組共有6名課程主講教師和多位實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員，其中教授1人、副教授2人、講師3人，研究生5人，實(shí)驗(yàn)師多人，承擔(dān)校內(nèi)相關(guān)3個(gè)專業(yè)本、?？茖W(xué)生的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程組在多年的具體教學(xué)與實(shí)踐過程中，在課程建設(shè)和教學(xué)改革方面取得了較為顯著的成效。從2000年開始，課程改革小組注重教育思想和教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，開展了課程教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法及教學(xué)手段的改革研究與實(shí)踐，對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容與體系進(jìn)行了優(yōu)化。目前已初步建立了以培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)和綜合應(yīng)用能力為教學(xué)目標(biāo)的新的課程體系，在教材建設(shè)、實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)方面取得了可喜的成果。李建忠教授把課程組研究的理論成果變成了現(xiàn)實(shí)成果，編著的《單片機(jī)原理及應(yīng)用》（第二版被評(píng)為國家十一五規(guī)劃教材）一書被全國30多個(gè)省市的100多所高校采用，在國內(nèi)產(chǎn)生較大影響。組織的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在本院多屆學(xué)生中也取得了顯著的成效。
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》教學(xué)儀器設(shè)備豐富，實(shí)驗(yàn)開出率100%，同時(shí)開設(shè)一定的設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度健全，管理人員到位，教學(xué)服務(wù)及時(shí)，為實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)提供了有力保障。
隨著“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程內(nèi)容和課程體系改革的進(jìn)行，課程教學(xué)質(zhì)量逐步明顯提高。伴隨著教學(xué)質(zhì)量的提高，浮現(xiàn)出了許多科研項(xiàng)目。例如，智能型家用有毒氣體探測語音報(bào)警呼救裝置、機(jī)車防帶電過分相裝置、消失模澆注充型速度的微機(jī)化測試的研制，科研項(xiàng)目的進(jìn)行又推動(dòng)了教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高。教師在教學(xué)中，結(jié)合自己的科研生動(dòng)地講解原理、方法、技術(shù)。近幾年課程組成員結(jié)合自己的科研項(xiàng)目，在單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)方面發(fā)表論文多篇。
第二部分 課程內(nèi)容與體系的改革
教材是教育思想、教育理念體現(xiàn)的載體，是一門課程教學(xué)內(nèi)容與體系、教學(xué)方法及手段的集中表現(xiàn)。一本好的教材不能局限在知識(shí)的傳遞上，還應(yīng)表現(xiàn)在科學(xué)思維方法、獲取知識(shí)的方法、綜合能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)方法的傳遞上，便于運(yùn)用新的教學(xué)方法和手段組織實(shí)施教學(xué)。這是課程組改革研究的一個(gè)理論成果。
在理論研究的指導(dǎo)下，確定以教材建設(shè)為龍頭進(jìn)行課程內(nèi)容與體系的優(yōu)化。由于單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)知識(shí)包含的內(nèi)容廣泛，單片機(jī)產(chǎn)品及其應(yīng)用技術(shù)發(fā)展速度快，如何在有限的計(jì)劃課時(shí)內(nèi)讓學(xué)生比較完整的掌握單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)知識(shí)體系，同時(shí)了解一些比較新應(yīng)用技術(shù)，吸取了國內(nèi)外先進(jìn)的教學(xué)思想和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，廣泛收集和查閱國內(nèi)外優(yōu)秀教材和有關(guān)教學(xué)資料，又結(jié)合我們多年積累的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，比較全面地考慮了各種因素，對(duì)課程內(nèi)容與課程體系進(jìn)行整體優(yōu)化，編著了《單片機(jī)原理及應(yīng)用》（第二版被評(píng)為國家十一五規(guī)劃教材）、《單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)踐教程》，形成了一套新的課程教學(xué)體系。教材內(nèi)容體系進(jìn)行了優(yōu)化組合。既體現(xiàn)了系統(tǒng)全面，包含了基本原理、接口技術(shù)、開發(fā)方法、開發(fā)工具、控制技術(shù)等，又進(jìn)行了濃縮精練，論述嚴(yán)謹(jǐn)透徹。教材內(nèi)容的組織上采用“以點(diǎn)見面，觸類旁通”的精練濃縮方法。例如，在每一章節(jié)前都概述出相關(guān)的一般性內(nèi)容和方法，然后再以具體的內(nèi)容或典型的實(shí)例進(jìn)行說明。始終貫穿應(yīng)用觀點(diǎn)。例如，在單片機(jī)原理的講解中，著重強(qiáng)調(diào)站在應(yīng)用角度，掌握單片機(jī)的功能特性和配置結(jié)構(gòu)。即用戶站在單片機(jī)芯片外部看它所提供給用戶的使用功能和資源，達(dá)到正確、合理的使用單片機(jī)所提供的硬、軟件資源。這不僅給學(xué)生強(qiáng)調(diào)了達(dá)到應(yīng)用的學(xué)習(xí)目標(biāo)，而且給學(xué)生樹立了一個(gè)學(xué)習(xí)掌握應(yīng)用知識(shí)的正確學(xué)習(xí)方法界面。這一點(diǎn)經(jīng)教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)，取得了良好的教學(xué)效果。又例如，在應(yīng)用技術(shù)的講解中，大多數(shù)選自生產(chǎn)和科研中的應(yīng)用實(shí)例，使學(xué)生學(xué)后就能用。注重科學(xué)思維方法、獲取知識(shí)的方法、綜合能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)方法的傳遞。掌握一門學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)方法，其實(shí)質(zhì)是找出并抓住學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成一個(gè)完整體系。該書突出了這方面的特色。例如，在指令系統(tǒng)的講述中，大多數(shù)教材采取按功能類逐條指令羅列講解，使初學(xué)者很難理解記憶。其實(shí)，指令系統(tǒng)中有一些操作指令的子集合是具有特征規(guī)律的，不同操作指令的子集合之間也具有一些可比性特征規(guī)律，在該書的講述中用歸納、類推、類比方法進(jìn)行縱向歸類，橫向類推、比較。這不僅能使學(xué)生掌握知識(shí)，而且學(xué)習(xí)了科學(xué)思維方法和學(xué)習(xí)方法。在講解基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上，反映新的應(yīng)用技術(shù)成果。例如，緊密結(jié)合基礎(chǔ)知識(shí)講解了單片機(jī)應(yīng)用程序開發(fā)設(shè)計(jì)方法。
第三部分 實(shí)驗(yàn)教材
在廣泛調(diào)研現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教材經(jīng)驗(yàn)與問題的基礎(chǔ)上，引入新的教育理念，針對(duì)現(xiàn)代工程人才的培養(yǎng)模式、人才素質(zhì)及能力的要求，課程組認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教材不能局限在對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的驗(yàn)證上、不能局限在基本實(shí)驗(yàn)的操作指導(dǎo)上、不能局限在某一門課程知識(shí)的動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)上、不能局限在理論教材的輔助功能作用上，還應(yīng)給學(xué)生提供廣闊的、自由靈活的動(dòng)手實(shí)踐空間，要培養(yǎng)學(xué)生在基本理論知識(shí)的基礎(chǔ)上能夠吸收、使用新技術(shù)方法，培養(yǎng)學(xué)生一般的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，使實(shí)驗(yàn)教材成為相對(duì)獨(dú)立的綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)的指導(dǎo)書。在這樣的思想指導(dǎo)下，組織編寫了《單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)踐教程》的，于2001年5月在本院內(nèi)部印刷使用。在多年的使用中取得了良好的效果。
《單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)踐教程》一書主要具有以下特色：（1）知識(shí)的系統(tǒng)完整性與實(shí)踐過程的系統(tǒng)完整性并重 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的編寫上緊密結(jié)合理論教學(xué)，按照單片機(jī)原理及應(yīng)用課程知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，保持了知識(shí)的系統(tǒng)完整性。從宏觀結(jié)構(gòu)上，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為單片機(jī)系統(tǒng)功能、單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展、單片機(jī)系統(tǒng)配置和綜合應(yīng)用四大實(shí)驗(yàn)組。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中又按照基礎(chǔ)→綜合→工程應(yīng)用的方式安排了多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中又按照基本原理、知識(shí)提要、基本技術(shù)、方法論證、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的方式進(jìn)行組織。這樣，使該書成為學(xué)習(xí)、掌握單片機(jī)原理及應(yīng)用知識(shí)的很有價(jià)值的參考書。從實(shí)踐應(yīng)用過程看，該書宏觀上反映了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境、開發(fā)方法、開發(fā)過程。在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，又反映出了一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)立題概要分析、功能結(jié)構(gòu)論證分析、器件選擇、硬軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試、性能分析與測試、文檔收集與整理的全過程。使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)、掌握到一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)方法。
（2）知識(shí)掌握和科學(xué)思維能力培養(yǎng)并重
在每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中都提示出所依據(jù)的基本原理知識(shí)，所采用的方法和技術(shù)，通過實(shí)驗(yàn)來加深對(duì)基本知識(shí)的理解，達(dá)到熟練掌握。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，提出一些很有價(jià)值的思考問題，主要圍繞實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察與分析，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)細(xì)致地觀察與分析問題的方法和能力。每個(gè)實(shí)驗(yàn)既給出了參考方案，又要求學(xué)生在參考方案的基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)、調(diào)試，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造力、有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工程問題的分析與設(shè)計(jì)方法。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都要求學(xué)生按照嚴(yán)格的格式寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中深入細(xì)致地分析、論證有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果，通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)方法和態(tài)度。
（3）既面向驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)又面向開放性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
根據(jù)單片機(jī)原理與應(yīng)用的知識(shí)結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為單片機(jī)系統(tǒng)功能、單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展、單片機(jī)系統(tǒng)配置和綜合應(yīng)用四個(gè)實(shí)驗(yàn)組。每個(gè)實(shí)驗(yàn)組又按照基本原理、技術(shù)、方法的應(yīng)用，綜合應(yīng)用、工程設(shè)計(jì)的思路方式安排了多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為學(xué)生提供了廣泛的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，即可以供課程實(shí)驗(yàn)使用，也可以供開放實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)使用。
（4）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)確定在以下幾個(gè)方面：
驗(yàn)證基本理論、方法和技術(shù)。通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生加深對(duì)基本理論、方法和技術(shù)理解，能夠熟練應(yīng)用，并使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到：基本理論、方法和技術(shù)來源于實(shí)踐，又對(duì)實(shí)踐有強(qiáng)大的推動(dòng)作用，在實(shí)踐中得到發(fā)展，得到創(chuàng)新。
基本實(shí)踐能力的培養(yǎng)?；緦?shí)踐能力包含：掌握小型單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)研制所采用的基本環(huán)境、方法、手段及所使用的儀器設(shè)備。
綜合工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。綜合工程實(shí)踐能力包含：掌握復(fù)雜單片機(jī)工程應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)研制所采用的先進(jìn)的環(huán)境、方法、手段及所使用的儀器設(shè)備，并能進(jìn)行工程決策分析。
創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力包含：在一些關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)上能夠激發(fā)出超常的思想方法或采用前沿性的技術(shù)手段分析解決問題。
（5）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施方式
根據(jù)現(xiàn)代工程人才的培養(yǎng)模式、人才素質(zhì)及能力的要求，我們設(shè)計(jì)出了形式多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。
指導(dǎo)型實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)納入單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱，在老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行規(guī)定要求實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后要寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是基本實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
開放型實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)是學(xué)生根據(jù)自己的要求自發(fā)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室必須隨時(shí)滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)要求。在這種實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可根據(jù)自己的情況實(shí)現(xiàn)多種目標(biāo)。
設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)學(xué)生帶著自己的設(shè)計(jì)問題，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)試或測試，一般結(jié)合課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、大學(xué)生科技活動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)要有明確的目標(biāo)，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
第四部分 自評(píng)結(jié)果和評(píng)分依據(jù)
為了進(jìn)一步提高課程教學(xué)質(zhì)量，努力做好課程建設(shè)與評(píng)估，電氣工程系專門成立了院系、教研室（課程組）兩級(jí)評(píng)估領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)對(duì)申報(bào)課程的指導(dǎo)、監(jiān)督和審查。課程組全體任課教師認(rèn)真學(xué)習(xí)、領(lǐng)會(huì)相關(guān)課程建設(shè)與評(píng)估精神，認(rèn)真對(duì)照精品課程建設(shè)評(píng)估指標(biāo)體系的各項(xiàng)要求，總結(jié)多年來課程建設(shè)的成果，結(jié)合課程建設(shè)過程中存在的實(shí)際問題，進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致地資料整理、自查自評(píng)。通過本次自查自評(píng)活動(dòng)，真正達(dá)到了“以評(píng)促改，以評(píng)促建”的目的。
自評(píng)結(jié)果：Q=102分（≥100），符合并達(dá)到了校級(jí)精品課程的條件。詳見附件：課程自評(píng)表。
第五部分 存在的主要問題及整改措施
1.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和資源共享方面還需進(jìn)一步的豐富和完善。實(shí)現(xiàn)與本課程相關(guān)的信息查詢、輔導(dǎo)答疑、作業(yè)練習(xí)等多種功能，方便學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備更新不夠，試驗(yàn)教學(xué)手段還不夠豐富、不夠先進(jìn)，理論教學(xué)內(nèi)容和體系還需要進(jìn)一步整合、優(yōu)化；
3.進(jìn)一步加大教學(xué)改革力度，轉(zhuǎn)變教育教學(xué)理念，探索高教理論，不斷改進(jìn)和提高教師的理論與實(shí)踐教學(xué)方法和手段。
同時(shí)還需要認(rèn)清形勢，剖析自我，虛心向兄弟院校學(xué)習(xí)先進(jìn)的課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，彌補(bǔ)自己的差距和不足，加快課程建設(shè)步伐，使《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)全面上臺(tái)階、上水平。
附件：自評(píng)評(píng)分依據(jù) 師資結(jié)構(gòu)：19分/20 1.1師資結(jié)構(gòu)：A級(jí)，4分/4 課程組職稱結(jié)構(gòu)合理，有教授、副教授、講師、高級(jí)實(shí)驗(yàn)師、實(shí)驗(yàn)師共8人，主要由教授、副教授、講師上課。
1.2教學(xué)水平：A級(jí)，5 分/6 教學(xué)水平高，高、中級(jí)職稱教師均開課2門以上；教學(xué)工作量飽滿，教案齊全；有教改及科研項(xiàng)目。
1.3學(xué)術(shù)水平：A級(jí)，6 分/6近3年發(fā)表論文篇，人均6篇；主編、參編教材9部；完成省廳級(jí)科研項(xiàng)目3項(xiàng)，校級(jí)科研基金項(xiàng)目3項(xiàng)，院教改項(xiàng)目7項(xiàng)。
1.4教風(fēng)建設(shè)：A級(jí)，4分/4 教風(fēng)良好；教研室制度健全，堅(jiān)持教學(xué)研究活動(dòng)，每年教研活動(dòng)大于18次，有記錄；能堅(jiān)持相互聽課、評(píng)教；能收集學(xué)生對(duì)教學(xué)的反饋信息，并改進(jìn)教學(xué)；教學(xué)組無任何教學(xué)事故。教學(xué)條件：24分/25 2.1教學(xué)大綱：A級(jí)，6分/6 教學(xué)大綱符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，并能結(jié)合教學(xué)計(jì)劃適時(shí)修訂、完善；大綱能反映課程體系結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目完整，層次清晰，重點(diǎn)、難點(diǎn)突出，要求明確；教學(xué)過程中能夠嚴(yán)格執(zhí)行大綱。
2.2教材及教學(xué)參考書：A級(jí)，7 分/7 選用學(xué)校自編國家級(jí)規(guī)劃教材及相應(yīng)教學(xué)參考書，滿足不同專業(yè)的培養(yǎng)計(jì)劃要求，使用效果好。
2.3課程教學(xué)管理及教學(xué)文件：A級(jí)，5分/6 教學(xué)參考資料豐富、齊全，能反映本課程發(fā)展現(xiàn)狀；課程有完整的教學(xué)工作總結(jié)，教師有教學(xué)日歷和教案。
2.4教學(xué)設(shè)備和手段：A級(jí)，6分/6 使用多媒體、板書講解和現(xiàn)場教學(xué)等手段；與實(shí)驗(yàn)室共同開發(fā)研制有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備，且符合本校學(xué)生情況，使用效果好，完全能滿足正常的教學(xué)需要。3 考核：15分/17 3.1考試說明：A級(jí)，3分/3 在教學(xué)大綱的指導(dǎo)下，能按要求進(jìn)行命題考試工作，命題質(zhì)量高，考分分布合理。3.2題庫(卷庫)建設(shè)：B級(jí)，4分/5 有與教材配套使用的高質(zhì)量的試題庫，試題庫完全符合教學(xué)要求。3.3命題與評(píng)分：A級(jí)，4分/4 考試命題形式多樣，有外校試題、教研室組織命題、試題庫組題等，全部為考教分離；有評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，流水閱卷，有效控制了評(píng)分誤差。3.4試卷分析：B級(jí)，3分/5 試題內(nèi)容體現(xiàn)教學(xué)大綱的基本要求，難度適中，有一定的可信度和區(qū)分度；成績分布基本合理。4 教學(xué)改革：分/13 4.1教改方案：A級(jí)，4分/5 在切實(shí)可行的教改計(jì)劃，且能運(yùn)用在教學(xué)過程中，有一定的總結(jié)。4.2教改效果：A級(jí)，7分/8 有專業(yè)教改項(xiàng)目的實(shí)施，完成教改項(xiàng)目7項(xiàng)，教改效果比較顯著，獲校教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)3項(xiàng)。5 教學(xué)效果：21分/25 5.1講課質(zhì)量：A級(jí)，9分/10 根據(jù)師生對(duì)講課質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)，課程組總體講課水平較高。5.2課外指導(dǎo)：A級(jí)，5分/6 對(duì)學(xué)生課外學(xué)習(xí)有明確具體的要求，并認(rèn)真落實(shí)、檢查；堅(jiān)持課外輔導(dǎo)、答疑，效果較好。
5.3教學(xué)獲獎(jiǎng)情況：A級(jí)，4分/4近幾年獲院級(jí)以上教學(xué)成果獎(jiǎng)、講課大賽獎(jiǎng)、教案評(píng)比獎(jiǎng)的人數(shù)占課題組人數(shù)的70％；有畢業(yè)生調(diào)查信息表，畢業(yè)生反映本課程教學(xué)效果優(yōu)良。
5.4學(xué)習(xí)質(zhì)量：B級(jí)，3分/5 在嚴(yán)格組織考試、評(píng)分的情況下，學(xué)生考試成績真實(shí)，客觀反映了學(xué)生學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀；學(xué)生基本知識(shí)掌握較扎實(shí)，但綜合解題能力一般。6 特色指標(biāo)：A級(jí)，16分/20（1）兼顧教學(xué)的典型性和技術(shù)先進(jìn)性
教學(xué)內(nèi)容的典型性有利于學(xué)生理解相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握基本原理和方法，觸類旁通。隨著單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)日異月新的發(fā)展，在未來的實(shí)際工作中又會(huì)廣泛接觸到新技術(shù)、新器件。在理論教學(xué)和實(shí)踐充分考慮了典型性問題，同時(shí)在每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)方案中又提示學(xué)生在典型性問題的基礎(chǔ)上采用一些新器件、新方法自行設(shè)計(jì)，讓學(xué)生接觸一些先進(jìn)性技術(shù)、方法。
（2）基礎(chǔ)訓(xùn)練與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合
在注重單片機(jī)原理、實(shí)用接口技術(shù)的基礎(chǔ)上、還突出教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐性和實(shí)用性。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都取材于生產(chǎn)和科研實(shí)際。綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)集中鍛煉學(xué)生了解實(shí)際系統(tǒng)要求，設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)的能力。有助于開拓視野，強(qiáng)化工程觀念，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和協(xié)作精神，提高綜合素質(zhì)。
（3）注重綜合工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)
大多數(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都取材于生產(chǎn)和科研實(shí)際，使學(xué)生所學(xué)就能所用。
每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)過程都突出一個(gè)單片機(jī)工程應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，尤其突出調(diào)試方法和手段。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中都設(shè)置了若干問題，讓學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)力和創(chuàng)新思維能力進(jìn)行調(diào)試。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目除給出參考實(shí)驗(yàn)方案外，還提示采用不同的方案、不同的器件、不同的方法自行設(shè)計(jì)、調(diào)試，給學(xué)生留下創(chuàng)新發(fā)揮的空間。
電氣工程系
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程組
2010.3
第五篇：《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教案
《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教案
第三次課 2學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容： 第二部分 單片機(jī)的原理與結(jié)構(gòu)（3）2.5 并行I/O端口 2.6 時(shí)鐘電路與時(shí)序 2.7 復(fù)位操作和復(fù)位電路 重點(diǎn)： P0～P3端口功能及使用中應(yīng)注意的問題 機(jī)器周期、時(shí)鐘周期、指令周期的定義，及時(shí)鐘周期、頻率的計(jì)算 復(fù)位后，特殊功能寄存器的初值 難點(diǎn)： P0端口的功能 2.5 并行I/O端口 4個(gè)雙向的8位并行I/O端口(Port)，記作P0～P3 屬于特殊功能寄存器，還可位尋址。2.5.1 P0端口（講解時(shí)強(qiáng)調(diào)端口完成的功能）P0口某一位的電路包括：(1)一個(gè)數(shù)據(jù)輸出鎖存器，用于數(shù)據(jù)位的鎖存(2)兩個(gè)三態(tài)的數(shù)據(jù)輸入緩沖器。(3)一個(gè)多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX，設(shè)置多路轉(zhuǎn)接開關(guān)的目的:P0口既作通用I/O口，又可作為系統(tǒng)的地址/數(shù)據(jù)線口。(4)數(shù)據(jù)輸出的驅(qū)動(dòng)和控制電路，由兩只場效應(yīng)管（FET）組成，上面的場效應(yīng)管構(gòu)成上拉電路。P0口傳送地址或數(shù)據(jù)時(shí)，CPU發(fā)出控制信號(hào)為高電平，打開上面的與門，使多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX打向上邊，使內(nèi)部地址/數(shù)據(jù)線與下面的場效應(yīng)管處于反相接
通狀態(tài)。這時(shí)的輸出驅(qū)動(dòng)電路由于上下兩個(gè)FET處于反相，形成推拉式電路結(jié)構(gòu)，大大提高負(fù)載能力。P0口作通用的I/O口使用。這時(shí)，CPU發(fā)來的“控制”信號(hào)為低電平，上拉場效應(yīng)管截止，多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX打向下邊，與D鎖存器的Q*端接通。（1）作輸出口使用 來自CPU的“寫入”脈沖加在D鎖存器的CP端，內(nèi)部總線上的數(shù)據(jù)寫入D鎖存器，并向端口引腳P0.x輸出。注意：由于輸出電路是漏極開路（因?yàn)檫@時(shí)上拉場效應(yīng)管截止），必須外接上拉電阻才能有高電平輸出。（2）作輸入口使用 應(yīng)區(qū)分“讀引腳”和“讀端口”（或稱“讀鎖存器”）。“讀引腳”信號(hào)把下方緩沖器打開，引腳上的狀態(tài)經(jīng)緩沖器讀入內(nèi)部總線；“讀鎖存器”信號(hào)打開上面的緩沖器把鎖存器Q端的狀態(tài)讀入內(nèi)部總線。2.5.2 P1端口 字節(jié)地址90H，位地址90H～97H。P1口只作為通用的I/O口使用，在電路結(jié)構(gòu)上與P0口有兩點(diǎn)區(qū)別：（1）因?yàn)镻1口只傳送數(shù)據(jù)，不再需要多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX。（2）由于P1口用來傳送數(shù)據(jù)，因此輸出電路中有上拉電阻，這樣電路的輸出不是三態(tài)的，所以P1口是準(zhǔn)雙向口。因此：（1）P1口作為輸出口使用時(shí)，外電路無需再接上拉電阻。（2）P1口作為輸入口使用時(shí)，應(yīng)先向其鎖存器先寫入 “1”，使輸出驅(qū)動(dòng)電路的FET截止。2.5.3 P2端口 字節(jié)地址為A0H，位地址A0H～A7H。在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)镻2口用于為系統(tǒng)提供高位地址，有一個(gè)多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX。但MUX的一個(gè)輸入端不再是“地址/數(shù)據(jù)”，而是單一的“地址”，因?yàn)镻2口只作為地址線使用。當(dāng)P2口用作為高位地址線使用時(shí)，多路轉(zhuǎn)接開關(guān)應(yīng)接向“地址”端。正因?yàn)橹蛔鳛榈刂肪€使用，口的輸出用不著是三態(tài)的，所以，P2口也是一個(gè)準(zhǔn)雙向口。
P2口也可以作為通用I/O口使用，這時(shí)，多路轉(zhuǎn)接開關(guān)接向鎖存器Q端。2.5.4 P3端口 P3口的字節(jié)地址為B0H，位地址為B0H～B7H。P3口的第二功能定義，應(yīng)熟記。P3口的第二功能定義： 口引腳 第二功能 P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 INT0*（外部中斷0）P3.3 INT1*（外部中斷1）P3.4 T0（定時(shí)器0外部計(jì)數(shù)輸入）P3.5 T1（定時(shí)器1外部計(jì)數(shù)輸入）P3.6 WR*（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7 RD*（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）2.5.5 P0～P3端口功能總結(jié) 使用中應(yīng)注意的問題：（1）P0～P3口都是并行I/O口，都可用于數(shù)據(jù)的輸入和輸出，但P0口和P2口除了可進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入/輸出外，通常用來構(gòu)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線和地址總線，所以在電路中有一個(gè)多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX，以便進(jìn)行兩種用途的轉(zhuǎn)換。而P1口和P3口沒有構(gòu)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線和地址總線的功能，因此，在電路中沒有多路轉(zhuǎn)接開關(guān)MUX。由于P0口可作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線使用，需傳送系統(tǒng)的低8位地址和8位數(shù)據(jù)，因此MUX的一個(gè)輸入端為“地址/數(shù)據(jù)”信號(hào)。而P2口僅作為高位地址線使用，不涉及數(shù)據(jù)，所以MUX的一個(gè)輸入信號(hào)為“地址”。（2）在4個(gè)口中只有P0口是一個(gè)真正的雙向口，P1～P3口都是準(zhǔn)雙向口。原因:P0口作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線使用時(shí)，為保證數(shù)據(jù)的正確傳送，需要解決芯片內(nèi)外的隔離問題，即只有在數(shù)據(jù)傳送時(shí)芯片內(nèi)外才接通；不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，芯片內(nèi)外應(yīng)處于隔離狀態(tài)。為此，要求P0口的輸出緩沖器是一個(gè)三態(tài)門。在P0口中輸出三態(tài)門是由兩只場效應(yīng)管（FET）組成，所以是一個(gè)真正的雙向口。而其它的三個(gè)口P1～P3中，上拉電阻代替P0口中的場效應(yīng)管，輸出緩沖器不是三態(tài)的，因此不是真正的雙向口，只能稱其為準(zhǔn)雙向口
（3）P3口的口線具有第二功能，為系統(tǒng)提供一些控制信號(hào)。因此在P3口電路增加了第二功能控制邏輯。這是P3口與其它各口的不同之處。2.6 時(shí)鐘電路與時(shí)序 時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生MCS-51單片機(jī)工作所必需的時(shí)鐘控制信號(hào)。2.6.1 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，電路的質(zhì)量直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時(shí)鐘電路有兩種方式：內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。2.6.2 機(jī)器周期、指令周期與指令時(shí)序 單片機(jī)執(zhí)行的指令的各種時(shí)序均與時(shí)鐘周期有關(guān)
一、時(shí)鐘周期 單片機(jī)的基本時(shí)間單位。若時(shí)鐘的晶體的振蕩頻率為fosc，則時(shí)鐘周期Tosc=1/fosc。如fosc=6MHz，Tosc=166.7ns。
二、機(jī)器周期 CPU完成一個(gè)基本操作所需要的時(shí)間稱為機(jī)器周期。執(zhí)行一條指令分為幾個(gè)機(jī)器周期。每個(gè)機(jī)器周期完成一個(gè)基本操作。MCS-51單片機(jī)每12個(gè)時(shí)鐘周期為一個(gè)機(jī)器周期，一個(gè)機(jī)器周期又分為6個(gè)狀態(tài)：S1～S6。每個(gè)狀態(tài)又分為兩拍：P1和P2。因此，一個(gè)機(jī)器周期中的12個(gè)時(shí)鐘周期表示為：S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、?、S6P2。
三、指令周期 執(zhí)行任何一條指令時(shí)，都可分為取指令階段和指令執(zhí)行階段。取指令階段，PC中地址送到程序存儲(chǔ)器，并從中取出需要執(zhí)行指令的操作碼和操作數(shù)。指令執(zhí)行階段，對(duì)指令操作碼進(jìn)行譯碼，以產(chǎn)生一系列控制信號(hào)完成指令的執(zhí)行。ALE信號(hào)是為地址鎖存而定義的，以時(shí)鐘脈沖1/6的頻率出現(xiàn)，在一個(gè)機(jī)器周期中，ALE信號(hào)兩次有效（但要注意，在執(zhí)行訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的指令MOVX時(shí)，將會(huì)丟失一個(gè)ALE脈沖）2.7 復(fù)位操作和復(fù)位電路 2.7.1 復(fù)位操作 單片機(jī)的初始化操作，擺脫死鎖狀態(tài)。
引腳RST加上大于2個(gè)機(jī)器周期（即24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的高電平就可使MCS-51復(fù)位。復(fù)位時(shí)，PC初始化為0000H，使MCS-51單片機(jī)從0000H單元開始執(zhí)行程序。除PC之外，復(fù)位操作還對(duì)其它一些寄存器有影響，見表2-6(P34)。SP=07H，P0-P3的引腳均為高電平。在復(fù)位有效期間，ALE腳和PSEN*腳均為高電平，內(nèi)部RAM的狀態(tài)不受復(fù)位的影響。2.7.2 復(fù)位電路 片內(nèi)復(fù)位結(jié)構(gòu)：
復(fù)位電路通常采用上電自動(dòng)復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。最簡單的上電自動(dòng)復(fù)位電路:
按鍵手動(dòng)復(fù)位，有電平方式和脈沖方式兩種。電平方式：
脈沖方式：
兩種實(shí)用的兼有上電復(fù)位與按鈕復(fù)位的電路。
圖2-19中（b）的電路能輸出高、低兩種電平的復(fù)位控制信號(hào)，以適應(yīng)外圍I/O接口芯片所要求的不同復(fù)位電平信號(hào)。74LS122為單穩(wěn)電路，實(shí)驗(yàn)表明，電容C的選擇約為0.1mF較好。第四次課 2學(xué)時(shí) 主要內(nèi)容： 第三部分 尋址方式，指令系統(tǒng)（1）3.1 指令系統(tǒng)概述 3.2 指令格式 3.3 指令系統(tǒng)的尋址方式 3.4.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 重點(diǎn)：指令系統(tǒng)的尋址方式 數(shù)據(jù)傳送類指令
難點(diǎn)：指令系統(tǒng)的尋址方式 第三部分 尋址方式，指令系統(tǒng)（1）介紹MCS-51匯編語言的指令系統(tǒng)。3.1 指令系統(tǒng)概述 MCS-51的基本指令共111條，按指令所占的字節(jié)來分：(1)單字節(jié)指令49條；(2)雙字節(jié)指令45條；(3)三字節(jié)指令17條。按指令的執(zhí)行時(shí)間來分：(1)1個(gè)機(jī)器周期（12個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的指令64條；(2)2個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的指令45條；(3)只有乘、除兩條指令的執(zhí)行時(shí)間為4個(gè)機(jī)器周期（48個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）。12MHz晶振:機(jī)器周期為1ms。3.2 指令格式 兩部分組成，即操作碼和操作數(shù)。操作碼用來規(guī)定指令進(jìn)行什么操作，操作數(shù)則是指令操作的對(duì)象，有單字節(jié)指令、雙字節(jié)指令、三字節(jié)不同長度的指令，格式不同。（1）單字節(jié)指令：指令只有一個(gè)字節(jié)，操作碼和操作數(shù)同在一個(gè)字節(jié)中。（2）雙字節(jié)指令：一個(gè)字節(jié)為操作碼，另一個(gè)字節(jié)是操作數(shù)。（3）三字節(jié)指令：操作碼占一個(gè)字節(jié)，操作數(shù)占二個(gè)字節(jié)。其中操作數(shù)既可能是數(shù)據(jù)，也可能是地址。3.3 指令系統(tǒng)的尋址方式 尋址方式就是在指令中說明操作數(shù)所在地址的方法。共7種尋址方式。1．寄存器尋址方式 操作數(shù)在寄存器中 MOV A，Rn ；（Rn）→A，n=0～7 表示把寄存器Rn的內(nèi)容傳送給累加器A 尋址范圍包括：（1）4組通用工作寄存區(qū)共32個(gè)工作寄存器。（2）部分特殊功能寄存器，例如A、B 以及數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR等。
2．直接尋址方式 操作數(shù)直接以單元地址的形式給出： MOV A，40H 尋址范圍：(1)內(nèi)部RAM的128個(gè)單元(2)特殊功能寄存器。除了以單元地址的形式外,還可用寄存器符號(hào)的形式給出。例如： MOV A，80H 與 MOV A，P0是等價(jià)的。直接尋址方式是訪問特殊功能寄存器的唯一尋址方式 3.寄存器間接尋址方式 寄存器中存放的是操作數(shù)的地址，在寄存器的名稱前面加前綴標(biāo)志“@” 訪問內(nèi)部RAM或外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的低256個(gè)字節(jié)時(shí)，只能采用R0或R1作為間址寄存器。例如：MOV A，@Ri ；i=0或1 其中Ri中的內(nèi)容為40H，把內(nèi)部RAM中40H單元的內(nèi)容送到A。尋址范圍：（1）訪問內(nèi)部RAM低128個(gè)單元，其通用形式為@Ri（2）對(duì)片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的64K字節(jié)的間接尋址，例如： MOVX A，@DPTR（3）片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的低256字節(jié)，例如： MOVX A，@Ri（4）堆棧區(qū)，堆棧操作指令PUSH（壓棧）和POP（出棧）使用堆棧指針（SP）作間址寄存器。4．立即尋址方式 操作數(shù)在指令中直接給出，需在操作數(shù)前面加前綴標(biāo)志“#”。例如： MOV A，#40H 5．基址寄存器加變址寄存器間址尋址方式 本尋址方式是以DPTR或PC作基址寄存器，以累加器A作為變址寄存器。例如：指令 MOVC A，@A+DPTR 其中A的原有內(nèi)容為05H，DPTR的內(nèi)容為0400H，該指令執(zhí)行的結(jié)果是把程序存儲(chǔ)器0405H單元的內(nèi)容傳送給A。說明：（1）本尋址方式是專門針對(duì)程序存儲(chǔ)器的尋址方式，尋址范圍可達(dá)到64KB。（2）本尋址方式的指令只有3條：
MOVC A，@A+DPTR MOVC A，@A+PC JMP @A+DPTR 6．位尋址方式 MCS-51有位處理功能，可以對(duì)數(shù)據(jù)位進(jìn)行操作，例如MOV C，40H 是把位40H的值送到進(jìn)位位C。尋址范圍包括：（1）內(nèi)部RAM中的位尋址區(qū)。位有兩種表示方法，例如，40H；另一種是單元地址加上位，例如，(28H).0，指的是28H單元中的最低位。它們是等價(jià)的。（2）特殊功能寄存器中的可尋址位 可尋址位在指令中有如下4種的表示方法： a.直接使用位地址。例如PSW.5的位地址為0D5H。b.位名稱的表示方法。例如：PSW.5是F0標(biāo)志位，可使用F0表示該位。c.單元地址加位數(shù)的表示方法。例如 :(0D0H).5。d.特殊功能寄存器符號(hào)加位數(shù)的表示方法。例如:PSW.5。7．相對(duì)尋址方式 在相對(duì)尋址的轉(zhuǎn)移指令中，給出了地址偏移量，以“rel”表示，即把PC的當(dāng)前值加上偏移量就構(gòu)成了程序轉(zhuǎn)移的目的地址： 目的地址=轉(zhuǎn)移指令所在的地址 + 轉(zhuǎn)移指令的字節(jié)數(shù)+ rel 偏移量rel是一帶符號(hào)的8位二進(jìn)制數(shù)補(bǔ)碼數(shù)。范圍是：–128 ~ +127。向地址增加方向最大可轉(zhuǎn)移（127+轉(zhuǎn)移指令字節(jié)）個(gè)單元地址，向地址減少方向最大可轉(zhuǎn)移（128-轉(zhuǎn)移指令字節(jié)）個(gè)單元地址。3.4 MCS-51指令系統(tǒng)分類介紹 111條指令，按功能分類，可分為下面5大類：（1）數(shù)據(jù)傳送類(28條)（2）算術(shù)操作類(24條)（3）邏輯運(yùn)算類(25條)（4）控制轉(zhuǎn)移類(17條)（5）位操作類(17條)指令中符號(hào)的意義: Rn 當(dāng)前寄存器區(qū)的8個(gè)工作寄存器R0～R7(n=0～7)。Ri 當(dāng)前選中的寄存器區(qū)中可作間接尋址寄存器的2 個(gè)寄存器R0、R1(i=0,1)。
Direct 直接地址，即8位的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元或特殊功能寄存器的地址。#data 包含在指令中的8位立即數(shù)。#data16 包含在指令中的16位立即數(shù)。rel 相對(duì)轉(zhuǎn)移指令中的偏移量，為8位的帶符號(hào)補(bǔ) 碼數(shù) DPTR 數(shù)據(jù)指針，可用作16位的地址寄存器。bit 內(nèi)部RAM或特殊功能寄存器中的直接尋址位。C（或Cy）進(jìn)位標(biāo)志位或位處理機(jī)中的累加器。addr11 11位目的地址 addr16 16位目的地址 @ 間接尋址寄存器前綴，如@Ri，@A+DPTR(X)X中的內(nèi)容。((X))由X尋址的單元中的內(nèi)容?！?箭頭右邊的內(nèi)容被箭頭左邊的內(nèi)容所取代。3.4.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 使用最頻繁的一類指令,通用格式： MOV <目的操作數(shù)>，<源操作數(shù)> 屬“復(fù)制”性質(zhì)，而不是“搬家”，數(shù)據(jù)傳送類指令不影響標(biāo)志位, CyOV，但不包括奇偶標(biāo)志位P。1．以累加器為目的操作數(shù)的指令 MOV A,Rn;(Rn)→A，n=0～7 MOV A,@Ri;((Ri))→A,i=0,1 MOV A,direct;（direct）→A MOV A,#data;#data→A 例如： MOV A,R6;(R6)→A，寄存器尋址 MOV A,70H;(70H)→A，直接尋址 MOV A,@R0;((R0))→A，間接尋址 MOV A,#78H;78H→A，立即尋址 2.以Rn為目的操作數(shù)的指令、Ac和
MOV Rn,A;(A)→Rn,n=0～7 MOV Rn,direct;（direct）→Rn,n=0～7 MOV Rn,#dat;#data→Rn,n=0～7 功能：是把源操作數(shù)的內(nèi)容送入當(dāng)前一組工作寄存器區(qū)的R0～R7中的某一個(gè)寄存器。3.以直接地址direct為目的操作數(shù)的指令 MOV direct,A;(A)→direct MOV direct,Rn;(Rn)→direct, n=0～7 MOV direct1,direct2;MOV direct,@Ri;((Ri))→direct MOV direct,#data;#data→direct 功能：把源操作數(shù)送入直接地址指出的存儲(chǔ)單元。direct指的是內(nèi)部RAM或SFR的地址。4.以寄存器間接地址為目的操作數(shù)的指令 MOV @Ri,A;(A)→((Ri)),i=0,1 MOV @Ri,direct;（direct）→((Ri))MOV @Ri,#data;#data→((Ri))5.16位數(shù)傳送指令 MOV DPTR,#data16;#data16→DPTR 唯一的16位數(shù)據(jù)的傳送指令 ,立即數(shù)的高8位送入DPH，立即數(shù)的低8位送入DPL。6．堆棧操作指令 MCS-51內(nèi)部RAM中可以設(shè)定一個(gè)后進(jìn)先出（LIFO-Last In First Out）的區(qū)域稱作堆棧.堆棧指針SP指出堆棧的棧頂位置。(1)進(jìn)棧指令 PUSH direct 先將棧指針SP加1，然后把direct中的內(nèi)容送到棧指針SP指示的內(nèi)部RAM單元中。例如： 當(dāng)（SP）=60H,（A）=30H,（B）=70H時(shí)，執(zhí)行下列指令
PUSH ACC;(SP)+1=61H→SP,(A)→61H PUSH B;(SP)+1=62H→SP,(B)→62H 結(jié)果：(61H)=30H,(62H)=70H,(SP)=62H(2)出棧指令 POP direct SP指示的棧頂（內(nèi)部RAM單元）內(nèi)容送入direct字節(jié)單元中，棧指針SP減1.例如: 當(dāng)(SP)=62H，(62H)=70H，(61H)=30H,執(zhí)行下列指令： POP DPH;((SP))→DPH,(SP)-1→SP POP DPL;((SP))→DPL,(SP)-1→SP 結(jié)果：(DPTR)=7030H，(SP)=60H 7.累加器A與外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器傳送指令 MOVX A,@DPTR;((DPTR))→A,讀外部RAM/IO MOVX A,@Ri;((Ri))→A,讀外部RAM/IO MOVX @DPTR,A;(A)→((DPTR)),寫外部RAM/IO MOVX @Ri,A;(A)→((Ri)),寫外部RAM/IO 功能：讀外部RAM存儲(chǔ)器或I/O中的一個(gè)字節(jié)，或把A中一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)寫到外部RAM存儲(chǔ)器或I/O中。注意：RD*或WR*信號(hào)有效。采用DPTR間接尋址，高8位地址（DPH）由P2口輸出，低8位地址（DPL）由P0口輸出。采用Ri（i=0,1）間接尋址，可尋址片外256個(gè)單元的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。Ri內(nèi)容由P0口輸出。8位地址和數(shù)據(jù)均由P0口輸出，可選用其它任何輸出口線來輸出高于8位的地址（一般選用P2口輸出高8位的地址）。MOV后 “X”表示單片機(jī)訪問的是片外RAM存儲(chǔ)器或I/O。8.查表指令 共兩條，用于讀程序存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)表格的指令，均采用基址寄存器加變址寄存器間接尋址方式。(1)MOVC A,@A+PC
以PC作基址寄存器，A的內(nèi)容作為無符號(hào)整數(shù)和PC中的內(nèi)容（下一條指令的起始地址）相加后得到一個(gè)16位的地址該地址指出的程序存儲(chǔ)單元的內(nèi)容送到累加器A。注意：PSEN*信號(hào)有效。例如:(A)=30H,執(zhí)行地址1000H處的指令 1000H: MOVC A,@A+PC 本指令占用一個(gè)字節(jié)，執(zhí)行結(jié)果將程序存儲(chǔ)器中1031H的內(nèi)容送入A。優(yōu)點(diǎn)：不改變特殊功能寄存器及PC的狀態(tài)，根據(jù)A的內(nèi)容就可以取出表格中的常數(shù)。缺點(diǎn)：表格只能存放在該條查表指令后面的256個(gè)單元之內(nèi)，表格的大小受到限制，且表格只能被一段程序所利用。(2)MOVC A,@A+DPTR 以DPTR作為基址寄存器，A的內(nèi)容作為無符號(hào)數(shù)和DPTR的內(nèi)容相加得到一個(gè)16位的地址，把由該地址指出的程序存儲(chǔ)器單元的內(nèi)容送到累加器A.例如(DPTR)=8100H(A)=40H 執(zhí)行指令 MOVC A,@A+DPTR 本指令的執(zhí)行結(jié)果只和指針DPTR及累加器A的內(nèi)容有關(guān)，與該指令存放的地址及常數(shù)表格存放的地址無關(guān)，因此表格的大小和位置可以在64K程序存儲(chǔ)器中任意安排，一個(gè)表格可以為各個(gè)程序塊公用。兩條指令是在MOV的后面加C，“C”是CODE的第一個(gè)字母，即代碼的意思。9．字節(jié)交換指令 XCH A,Rn XCH A,direct XCH A,@Ri 例如：(A)=80H，(R7)=08H，(40H)=F0H(R0)=30H，(30H)=OFH 執(zhí)行下列指令： XCH A,R7;(A)與(R7)互換
XCH A,40H;(A)與(40H)互換 XCH A,@R0;(A)與((R0))互換 結(jié)果：(A)=0FH,(R7)=80H,(40H)=08H,(30H)=F0H 10．半字節(jié)交換指令 XCHD A,@Ri 累加器的低4位與內(nèi)部RAM低4位交換。例如：(R0)=60H,(60H)=3EH,(A)=59H執(zhí)行完
指令,則(A)=5EH,(60H)=39H。XCHD A,@RO
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