第一篇：《單片機與接口技術》實驗報告1

實驗六D/A轉(zhuǎn)換（脫機：HW10）

一、實驗目的（1）了解D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832的性能及編程方法；

（2）了解單片機系統(tǒng)中擴展D/A轉(zhuǎn)換芯片的基本方法。

二、實驗內(nèi)容

利用DAC0832芯片輸出一個從0V開始逐漸升至5V再降至0V的可變電壓。

三、實驗步驟

四、實驗現(xiàn)象解釋

五、實驗程序

第二篇：《單片機與接口技術》實驗報告

《單片機與接口技術》 實 實 驗 報 告

SUN

ES59PA

班 班 級：____________________ 學 學 號：____________________ 姓 姓 名：____________________ 得 得 分：____________________ 指 指 導：____________________ 日 日 期：____________________

合肥工業(yè)大學宣城校區(qū)

實驗一

XXXXXXXXXXXXX

一、實驗目的 二、實驗 設備

三、實驗內(nèi)容

四、實驗步驟

五、實驗 現(xiàn)象

六、實驗程序（必須帶注釋）

第三篇：單片機接口技術與實驗課程總結(jié)

《單片機接口技術與實驗》課程總結(jié)

姓名：史慧學號：年級：

專業(yè)：電氣工程及其自動化

1226409016 2009級

2011年秋季學期

實驗一

1.功能要求

本實驗要求向芯片中寫入 10 個字節(jié)，然后再讀出顯示。

2.硬件設計思路

P2引腳連接8LED燈，顯示讀出的數(shù)據(jù)。

3.軟件程序流程

其中CS是控制芯片是否被選中的，也就是說只有片選信號為預先規(guī)定的使能信號時（高電位或低電位），對此芯片的操作才有效。這就允許在同一總線上連接多個SPI設備成為可能。接下來就負責通訊的3根線了。通訊是通過數(shù)據(jù)交換完成的，這里先要知道SPI是串行通訊協(xié)議，也就是說數(shù)據(jù)是一位一位的傳輸?shù)?。這就是SCLK時鐘線存在的原因，由SCK提供時鐘脈沖，SDI，SDO則基于此脈沖完成數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)輸出通過 SDO線，數(shù)據(jù)在時鐘上升沿或下降沿時改變，在緊接著的下降沿或上升沿被讀取。完成一位數(shù)據(jù)傳輸，輸入也使用同樣原理。這樣，在至少8次時鐘信號的改變（上沿和下沿為一次），就可以完成8位數(shù)據(jù)的傳輸。

3.實驗體會

SPI接口在內(nèi)部硬件實際上是兩個簡單的移位寄存器,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為8位,在主器件產(chǎn)生的從器件使能信號和移位脈沖下,按位傳輸,高位在前,低位在后。在SCLK的下降沿上數(shù)據(jù)改變,同時一位數(shù)據(jù)被存入移位寄存器。要注意的是，SCLK信號線只由主設備控制，從設備不能控制信號線。同樣，在一個基于SPI的設備中，至少有一個主控設備。這樣傳輸?shù)奶攸c：這樣的傳輸方式有一個優(yōu)點，與普通的串行通訊不同，普通的串行通訊一次連續(xù)傳送至少8位數(shù)據(jù)，而SPI允許數(shù)據(jù)一位一位的傳送，甚至允許暫停，因為SCLK時鐘線由主控設備控制，當沒有時鐘跳變時，從設備不采集或傳送數(shù)據(jù)。也就是說，主設備通過對SCLK時鐘線的控制可以完成對通訊的控制。SPI還是一個數(shù)據(jù)交換協(xié)議：因為SPI的數(shù)據(jù)輸入和輸出線獨立，所以允許同時完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出。

實驗二

1功能要求

本實驗要求向芯片中寫入 10 個字節(jié)，然后再讀出顯示。2.硬件設計思路

P2引腳連接8LED燈，顯示讀出的數(shù)據(jù)，P1.0和P1.1分別作為24C02的SCL和SDA端，WP接地。

3.軟件程序流程

單片機作為發(fā)送端時，當它發(fā)送完一字節(jié)的數(shù)據(jù)后，需要執(zhí)行的語句是：SDA=1;SCL=1;SCL=0，即將SDA拉高，等待接收端發(fā)送ACK信號，當單片機作為接收端時，如果接收多個數(shù)據(jù)，那么，在每接收完一字節(jié)的數(shù)據(jù)后，都要執(zhí)行以下語句：SDA=0,ACL=1;SCL=0,向等待ACK的2402發(fā)送ACK信號，如果只接受一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，那么就不發(fā)送ACK，這個時候，就要把SDA置高，即執(zhí)行語句：SDA=1 4.實驗體會

SDA和SCL都是雙向I/O線，通過上拉電阻接正電源。當總線空閑時，2根線都是高電平。連接總線器件的輸出級必須是開漏或集電極開路，以具有線“與”功能。I2C總線上數(shù)據(jù)傳誦的最高速率為100Kb/s，連到總線上器件數(shù)量僅受總線電容400pF的限制。送到SDA線上的每個字節(jié)必須為8位，每次傳送的字節(jié)數(shù)不限，每個字節(jié)后面必須跟1個響應位。數(shù)據(jù)傳送時，先傳最高位。如果接收器件不能接收下一個字節(jié)（例如正在處理一個內(nèi)部中斷，在這個中斷處理完前就不能接收I2C總線上的數(shù)據(jù)字節(jié)），可以使時鐘保持低電平，迫使主器件處于等待狀態(tài)。當從機準備好接收下一個數(shù)據(jù)字節(jié)釋放SCL線后繼續(xù)傳送。

數(shù)據(jù)傳送過程中，確認數(shù)據(jù)是必須的。認可位對應于主器件的一個時鐘，在此時鐘內(nèi)發(fā)送器件釋放SDA線，而接收器件必須將SDA線拉成低電平，使SDA在該時鐘的高電平期間為穩(wěn)定的低電平。

通常被尋址的接收器件必須在收到每個字節(jié)后作出響應，若從器件正在處理一個實時事件不能接收而不對地址認可時，從器件必須使SDA保持高電平，此時主器件產(chǎn)生一個結(jié)束信號使傳送異常結(jié)束。

實驗三

1功能要求

本實驗要求測量溫度并將溫度顯示。

2硬件設計思路

P2引腳連接數(shù)碼管位選端，顯示讀出的數(shù)據(jù)。P1作為段選輸出，18B20的DQ接P3.2.3.軟件程序流程

程序1.1 總線復位

uchar Reset(void)

{

uchar tdq;

DQ=0;//主機拉低總線

delay480μs();//等待480μs

DQ=1;//主機釋放總線

delay60μs();//等待60μs

tdq=DQ;//主機對總線采樣

delay480μs();//等待復位結(jié)束

return tdq;//返回采樣值

}

1-Wire總線的寫操作

由于只有一條I/O線，主機1-Wire總線的寫操作只能逐位進行，連續(xù)寫8次即可寫入總線一個字節(jié)。如程序1.2所示，當MCS-51單片機的時鐘頻率為12MHz時，程序中的語句_nop_();可以產(chǎn)生 1μs的延時，調(diào)用此函數(shù)時需包含頭文件“intrins.h”。向1-Wire總線寫1bit至少需要60μs，同時還要保證兩次連續(xù)的寫操作有1μs 以上的間隔。若待寫位wbit為0則主機拉低總線60μs然后釋放，寫0操作完成。若待寫位wbit為1，則主機拉低總線并在1～15μs內(nèi)釋放，然后等待60μs，寫1操作完成。

程序1.2 向總線寫1bit

void Writebit(uchar wbit)

{

_nop_();

//保證兩次寫操作間隔1μs以上

DQ=0;

_nop_();

//保證主機拉低總線1μs以上

if(wbit)

{

//向總線寫1

DQ=1;

delay60μs();

}

else

{

//向總線寫0

delay60μs();

DQ=0;

}

}

1-Wire總線的讀操作

與寫操作類似，主機對1-Wire總線的讀操作也只能逐位進行，連續(xù)讀8次，即可讀入主機一個字節(jié)。從1-Wire總線讀取1bit同樣至少需要60μs，同時也要保證兩次連續(xù)的讀操作間隔1μs以上。如程序 1.3所示，從總線讀數(shù)據(jù)時，主機首先拉低總線1μs以上然后釋放，在釋放總線后的1～15μs內(nèi)主機對總線的采樣值即為讀取到的數(shù)據(jù)。

程序1.3 從總線讀1bit

uchar Readbit()

{

uchar tdq;

_nop_();

//保證兩次連續(xù)寫操作間隔1μs以上

DQ=0;

_nop_();

//保證拉低總線的時間不少于1μs

DQ=1;

_nop_();

tdq=DQ;

//主機對總線采樣

delay60μs();

//等待讀操作結(jié)束

return tdq;

//返回讀取到的數(shù)據(jù)

} 4.實驗體會

作為一種單主機多從機的總線系統(tǒng)，在一條1-Wire總線上可掛接的從器件數(shù)量幾乎不受限制。為了不引起邏輯上的沖突，所有從器件的1-Wire總線接口都是漏極開路的，因此在使用時必須對總線外加上拉電阻（一般取5kΩ 左右）。主機對1-Wire總線的基本操作分為復位、讀和寫三種，其中所有的讀寫操作均為低位在前高位在后。

實驗四

1功能要求

本實驗要求編寫程序，利用 7279 及鍵盤顯示接口電路，編程實現(xiàn)按鍵的讀取，并將按鍵值顯示在數(shù)碼管上。2硬件設計思路

(1).HD7279A應連接共陰式數(shù)碼管。(2).應用中，無需用到的鍵盤和數(shù)碼管可以不連接。

(3).應用中，串入DP及SA—SG連接的8只電阻為200歐。

(4).應用中, 8只下拉電阻和8只鍵盤連接位選線DIG0－DIG7的電阻，應遵從一定的比例關系，典型值為10倍,下拉電阻的取值 范圍是10K—100K，位選電阻的取值圍是1K—10K。

（5).HD7279A需要一外接的RC振蕩電路以供系統(tǒng)工 作，其典型值分別為R＝1.5KΩ，C＝15pF。

3.軟件程序流程

檢測到有鍵按下時邊顯示鍵碼邊執(zhí)行相應的功能，如譯碼/不譯碼及消隱和閃爍屬性，（循環(huán)）左移/（循環(huán)）右移，段點亮和段關閉。

4實驗體會

編寫功能函數(shù)方便調(diào)用，注意按鍵之間的實時性處理。

實驗五

1功能要求

本實驗要求利用實驗箱產(chǎn)生0-5V 的模擬電壓。編寫程序，采集該模擬電壓并將轉(zhuǎn)換的結(jié)果用數(shù)碼管顯示。

2硬件設計思路

P2.7和RD經(jīng)過或非門連接到0809的OE端，P2.7和WR經(jīng)過或非門連接到0809的ALE和START端,CLK 為時鐘輸入信號線。因ADC0809 的內(nèi)部沒有時鐘電路，所需時鐘信號必須由外界提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF（＋），VREF（－）為參考電壓輸入。

3.軟件程序流程

ST 為轉(zhuǎn)換啟動信號。當ST 上跳沿時，所有內(nèi)部寄存器清零；下跳沿時，開始進行A/D 轉(zhuǎn)換；在轉(zhuǎn)換期間，ST 應保持低電平。EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。當EOC 為高電平時，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進行A/D 轉(zhuǎn)換。OE 為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)。OE＝1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)；OE＝0，輸出數(shù)據(jù)線呈高阻狀態(tài)。D7－D0 為數(shù)字量輸出線。

4實驗體會

使用總線模式，硬件電路比較復雜，還要注中斷的處理和數(shù)據(jù)的處理。分析總線和IO模式的區(qū)別。

（1）． ADC0809 內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S51 單片機直接相連。（2）． 初始化時，使ST 和OE 信號全為低電平。（3）． 送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C 端口上。（4）． 在ST 端給出一個至少有100ns 寬的正脈沖信號。（5）． 是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC 信號來判斷。

（6）． 當EOC 變?yōu)楦唠娖綍r，這時給OE 為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了。

實驗六

1功能要求

本實驗要求軟件編程使DAC0832 轉(zhuǎn)換模塊循環(huán)輸出三角波。

2硬件設計思路

WR接0832的WR1和WR2，ILE接5V電源，P0-P7接到D0-D7.3.軟件程序流程

unsigned char dat;dat=0x00;while(1){ for(dat=0;dat<255;dat++){ DAC0832=dat;} for(dat=255;dat>0;dat--){ DAC0832=dat;} } 以此來實現(xiàn)三角波。

4實驗體會

DAC0832輸出的是電流，一般要求輸出是電壓，所以還必須經(jīng)過一個外接的運算放大器轉(zhuǎn)換成電壓。數(shù)字量的值是由每一位的數(shù)字權(quán)疊加而得的。D/A轉(zhuǎn)換器品種繁多，有權(quán)電阻DAC、變形權(quán)電阻DAC、T型電阻DAC、電容型DAC和權(quán)電流DAC等。為了掌握數(shù)/模轉(zhuǎn)換原理，必須先了解運算放大器和電阻譯碼網(wǎng)絡的工作原理和特點。

總的實驗總結(jié)

接口實驗很重要的就是時序問題，每一個外圍器件都有其特定的工作時序，多數(shù)情況下必須嚴格按照時序進行程序的編寫，否則就沒有結(jié)果。每個器件發(fā)送和接受數(shù)據(jù)的順序也不一樣，在編程時要注意低位在前還是高位在前，硬件電路的分配也很重要，又是程序是好使的，但電路不好用，就會浪費我們很多時間。

第四篇：《單片機原理與接口技術》課程設計教學大綱

《單片機原理與接口技術》課程設計教學大綱

課程編號：

課程英文名稱：Course Design of Micro-controller Principle and Interface Technology 學時數(shù)：18

學分數(shù)：1 使用層次和專業(yè)：本科

電氣工程及其自動化、電子信息工程、機械設計制造及其自動化等專業(yè)

一、課程設計的性質(zhì)、目的

《單片機原理及接口技術》課程設計是在基本學完該課程之后，綜合運用所學單片機知識，完成一個單片機應用系統(tǒng)設計，從而加深對單片機軟硬知識的理解，獲得初步的應用經(jīng)驗，為走出校門從事單片機應用的相關工作打下基礎。

通過該課程設計，主要達到以下目的：

1、鞏固和加深對單片機原理和接口技術知識的理解，使學生增進對單片機系統(tǒng)的感性認識，加深對單片機理論方面的理解，為順利完成畢業(yè)設計打下基礎。

2、使學生掌握對單片機的內(nèi)部功能模塊的應用，如定時器/計數(shù)器、中斷、片內(nèi)外存貯器、I/O口和串行口通訊等，進一步深化和鞏固所學基礎理論、專業(yè)知識及實驗技能，培養(yǎng)學生綜合運用所學專業(yè)知識分析問題和解決問題的能力。

3、培養(yǎng)學生根據(jù)課題需要選學參考書籍、查閱手冊和文獻資料的能力，了解與課題有關的硬件元器件的工程規(guī)范，能按課程設計任務書的要求編寫課程設計說明書，學會方案論證的比較方法，初步掌握工程設計的基本方法，能正確反映設計和實驗成果，能用計算機繪制電路圖和流程圖。使學生了解和掌握單片機應用系統(tǒng)的軟、硬件設計過程、方法及實現(xiàn)，提高學生的技術應用能力，為以后設計和實現(xiàn)單片機應用系統(tǒng)打下良好基礎。

4、這一環(huán)節(jié)對掌握常用儀器、儀表的正確使用方法，學會軟、硬件的設計和調(diào)試方法，掌握單片機技術在生產(chǎn)實踐中的應用，提高學生的工程實踐能力、動手能力、創(chuàng)新能力，使學生樹立正確的人生觀，養(yǎng)成嚴謹、踏實的工作作風。

二、課程設計的內(nèi)容

課程設計主要內(nèi)容包括：理論設計、調(diào)試及寫出總結(jié)報告等，其中理論設計又包括選擇總體方案、硬件系統(tǒng)設計和軟件系統(tǒng)設計。硬件設計包括單元電路、選擇元器件及計算參數(shù)等；軟件設計包括模塊化層次結(jié)構(gòu)圖、程序流程圖等。程序設計是課程設計的關鍵環(huán)節(jié)，通過調(diào)試，進一步完善程序設計，使之達到課題所要求的指標，使理論設計更接近于 1

實際產(chǎn)品。課程設計的最后要寫出設計總結(jié)報告，把理論設計內(nèi)容，調(diào)試的過程及性能指標的測試結(jié)果進行全面的總結(jié)，把實踐內(nèi)容上升到理論高度。

以下8個設計題目每組學生可任選一項： 題目一 智能交通燈控制系統(tǒng)設計

1、設計要求

（1）用發(fā)光二極管模擬交通信號燈，用按鍵開關模擬車輛檢測信號。

（2）A、B兩車道交叉組成十字路口，A是主車道，B是支道。正常情況下，A、B兩車道輪流放行，A放行50s，B放行30s，各含5s警告時間。

（3）交通繁忙時，該系統(tǒng)應有手受控開關緩解交通擁擠狀況，其中一車道放行期間，另一車道繁忙，可通過開關獲得15s放行時間。

（4）有緊急車輛通過時，另需一開關設置兩車道均禁止通行20s。

2、主要功能模塊

智能交通燈控制系統(tǒng)主要功能模塊包括電源電路、單片機主控電路、按鍵控制電路和道路顯示電路組成。根據(jù)具體情況選擇合適型號的單片機，發(fā)光二極管，開關等硬件設備進行設計。

題目二 溫度控制系統(tǒng)設計

1、設計要求

（1）用單片機控制一個由1kw電爐加熱的電烤箱，最高溫度不超過120℃。（2）電烤過程恒溫控制，溫度可通過系統(tǒng)設置，誤差不超過±2℃。（3）實時顯示溫度和設置溫度，顯示精確為1℃。

（4）溫度超出設置溫度±5℃時發(fā)超限報警，對升溫和降溫過程不作要求。

2、主要功能模塊

溫度控制系統(tǒng)的主要功能模塊包括溫度測量（溫度傳感器、放大器、ADC轉(zhuǎn)換器）、溫度控制（光電隔離、驅(qū)動電路、可控硅電路、電爐）、溫度給定（按鍵）、溫度顯示和報警等幾部分。根據(jù)具體情況選擇合適型號的單片機，溫度傳感器、ADC轉(zhuǎn)換器等硬件設備進行設計。

題目三 點陣LED電子顯示屏的設計（第8章）

1、設計要求

（1）設計4個16×16的LED電子顯示屏，能穩(wěn)定、清晰地顯示圖形或文字。（2）圖形或文字顯示通過編程能實現(xiàn)靜止、左移和右移等多種顯示方式。

（3）采用動態(tài)掃描方式，保證在目測條件LED顯示屏可亮度均勻地顯示圖形和文字，并且穩(wěn)定、清晰、無串擾。

2、主要功能模塊

LED電子顯示屏系統(tǒng)的主要功能模塊包括單片機主控模塊、16×16的點陣顯示、行驅(qū)動電路、列驅(qū)動電路、譯碼電路幾部分。根據(jù)具體情況選擇合適型號的單片機等硬件設備進行設計。題目四 密碼鎖設計

1、設計要求

（1）要求密碼鎖可以設置8位密碼，每位密碼值范圍為1~8，用戶可以自行設定和修改密碼。

（2）若輸入的8位開鎖密碼不正確，則報警5s，連續(xù)錯3次要報警1分鐘，報警期間輸入密碼無效；輸入的8位開鎖密碼完全正確才能開鎖，開鎖時有1s提示音

（3）鎖內(nèi)有備用電池，內(nèi)部上電復位時才能設置或修改密碼；電磁鎖的電磁線圈每次通電5s，然后恢復初態(tài)；密碼鍵盤上只允許有8個密碼按鍵，密碼設定完畢后要有2s的提示音。

2、主要功能模塊

密碼鎖系統(tǒng)主要功能模塊包括主控模塊、按鍵掃描模塊、蜂鳴器、電源電路、復位電路、晶振電路、驅(qū)動電路幾部分。根據(jù)具體情況選擇合適型號的單片機，三極管等硬件設備進行設計。

題目五 LED點陣顯示電子鐘設計

1、設計要求

（1）時鐘的顯示由LED點陣構(gòu)成。

（2）能正確顯示時間，上電顯示為12點，時間能夠由按鍵調(diào)整。（3）誤差小于1s。

2、主要功能模塊

LED點陣顯示電子鐘系統(tǒng)主要功能模塊包括主控模塊、LED點陣掃描模塊、電子鐘模塊組成。其中電子鐘由顯示電路、行驅(qū)動電路、列驅(qū)動電路、按鍵電路和復位電路、晶振電路、驅(qū)動電路幾部分組成。根據(jù)具體情況選擇合適型號的單片機，鎖存驅(qū)動器、譯碼器等硬件設備進行設計。題目六 智能搶答器設計

1、設計要求

（1）設計一個智力競賽搶答器，可同時供8名選手或8個代表隊參加比賽，分別使用一個按鈕，編號從0~7。

（2）設置一個控制開關，用來控制系統(tǒng)的清零和搶答開始。

（3）搶答器具有數(shù)據(jù)鎖存功能、顯示功能和聲音提示功能。搶答開始后，有選手按動搶答按鈕，鎖存對應編號，并在LED數(shù)碼管上顯示選手的編號，同時燈亮且伴隨聲音提示。同時鎖存電路，禁止其他選手搶答，顯示編號一直保持到系統(tǒng)清零。

2、主要功能模塊

智能搶答器系統(tǒng)主要功能模塊包括主控模塊、復位電路、電源電路、選手按鍵、控制開關按鈕，聲音提示和數(shù)碼顯示等部分組成。根據(jù)具體情況選擇合適型號的單片機，蜂鳴器、數(shù)碼管等硬件設備進行設計。題目七 比賽記分牌設計

1、設計要求

（1）啟動時顯示為0分，計分范圍為0~100分。（2）得分時加上相應的分數(shù)，失分時剪去相應的分數(shù)。（3）刷新分數(shù)的按鍵按下時，伴隨提示音。

2、主要功能模塊

比賽記分牌系統(tǒng)主要功能模塊包括單片機主控模塊、顯示模塊、按鍵模塊、電源模塊等部分組成。根據(jù)具體情況選擇合適型號的單片機，蜂鳴器、數(shù)碼管等硬件設備進行設計。題目八 學習型紅外線遙控器設計

1、設計要求

（1）適用于編碼式紅外線遙控型家用電器。（2）可遙控多臺家用電器。（3）具有一個學習/控制復用鍵。

（4）可通過一個設備選擇鍵和各個功能控制鍵實現(xiàn)對多臺設備的常用功能的學習和控制。（5）成本低，抗干擾能力強。

2、主要功能模塊

學習型紅外線遙控器控制系統(tǒng)主要功能模塊包括單片機主控模塊、紅外接收及發(fā)射電路、復位電路、按鍵及狀態(tài)指示電路等部分組成。根據(jù)具體情況選擇合適型號的單片機、一體化紅外遙控接收器等硬件設備進行設計。

三、課程設計的要求

1、課程設計的組織形式：將班級分成若干組，每組3~5人，自行分工完成一個題目。

2、課程設計流程：

（1）審題、查閱相關資料，確定系統(tǒng)總體方案；

（2）完成硬件設計，畫出硬件設計原理圖（包括設備模塊選擇、搭接線路、計算參數(shù)等）

（3）根據(jù)所完成的任務、硬件原理圖繪制系統(tǒng)軟件框圖，編制程序；

（4）系統(tǒng)調(diào)試，認真客觀地記錄和觀察實驗結(jié)果，對實驗結(jié)果進行深入的分析，寫出實驗心得；

（5）撰寫課程設計報告及答辯。

3、課程設計報告的編寫要求：（1）設計任務書一份；

（2）硬件設計原理圖一份（A4圖紙）；（3）設計模塊說明；（4）軟件調(diào)試說明；

（5）實驗結(jié)果分析（包括硬件設計和軟件調(diào)試分析）。

四、成績考核方式

1、硬件設計成績（20%）；

2、軟件設計成績（20%）；

3、實驗調(diào)試（40%）；

4、實驗報告和平時成績（20%）。

五、教材和參考文獻

1、推薦教材

[1]楊居義.單片機課程設計指導.清華大學出版社.2009年9月.[2]李海濱.單片機技術課程設計與項目實例.中國電力出版社.2009年10月.2、教學參考書

[1]付家才.單片機實驗與實踐.高等教育出版社.2006年3月.[2]李廣第.單片機基礎.北京航空航天大學出版社.2005年9.[3]朱珍.單片機原理.石油工業(yè)出版社.2001年6.[4]胡錦.單片機技術實用教程.高等教育出版社

2004.6.[5]薛鈞義.微機控制系統(tǒng)及應用.西安交通大學出版社.2003年2.[6]彭介華.電子技術課程設計指導.高等教育出版社.1999年10月.大綱制定人：李娜、吳澤、趙忠彪

大綱審定人：白政民

修訂日期：2012.3

第五篇：單片機原理與接口技術教案

《單片機原理與接口技術》教案

班級：05電子（1）（2）

日期：2007.3.8

課題：單片機硬件系統(tǒng) 教學目的：使學生理解單片機的結(jié)構(gòu)、硬件原理和工作特性等基礎知識 重點難點：單片機硬件組成和數(shù)據(jù)存儲區(qū)分配

第一章 單片機硬件系統(tǒng)一、概述

（一）單片機及單片機應用系統(tǒng)

單片機應用系統(tǒng)是以單片機為核心，配以輸入、輸出、顯示、控制等外圍電路和軟件，能實現(xiàn)一種或多種功能的實用系統(tǒng)。

（二）MCS-51單片機系列

二、MCS-51單片機結(jié)構(gòu)和原理

（一）單片機的內(nèi)部組成及信號引腳

組成：CPU、內(nèi)部RAM、內(nèi)部ROM、定時/計數(shù)器、并行I/O口、串行口、中斷系統(tǒng)、時鐘電路等。

（二）內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 1.寄存器區(qū) 2.位尋址區(qū) 3.用戶RAM區(qū)

4.特殊功能寄存器區(qū)

（三）內(nèi)部程序存儲器

三、并行輸入/輸出口電路結(jié)構(gòu)

組成結(jié)構(gòu)：P0口、P1口、P2口、P3口

四、時鐘電路與復位電路

常用晶體振蕩器時鐘電路（最大12MHz）、復位電路（RST引腳高電平產(chǎn)生復位）。

小結(jié)：單片機硬件電路和工作原理是學好本課的基礎。

班級：05電子（1）（2）

日期：2007.3.22

課題：單片機開發(fā)系統(tǒng) 教學目的：使學生理解單片機硬件和軟件調(diào)試的方法 重點難點：單片機開發(fā)軟件的應用

第二章 單片機開發(fā)系統(tǒng)一、開發(fā)系統(tǒng)的功能

在線仿真、輔助調(diào)試、輔助設計、程序固化。

二、單片機應用系統(tǒng)的調(diào)試

調(diào)試方法：單步、跟蹤、全速運行、設置斷點

小結(jié)：調(diào)試方法和調(diào)試軟件是單片機系統(tǒng)設計的必要工具。班級：05電子（1）（2）

日期：2007.3.28

課題：單片機指令系統(tǒng) 教學目的：使學生掌握單片機指令的含義和使用方法 重點難點：邏輯和位操作指令

第三章 MCS-51單片機指令系統(tǒng)一、尋址方式

包括：寄存器尋址、直接尋址、立即數(shù)尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、相對尋址和位尋址。

二、指令系統(tǒng)

共111條指令。

數(shù)據(jù)傳送指令（29條）

算術運算指令（24條）

邏輯運算指令（24條）

控制轉(zhuǎn)移指令（17條）位操作指令（17條）

三、常用偽指令

包括：定位偽指令、定義字節(jié)偽指令、定義空間偽指令、定義符號偽指令、數(shù)據(jù)賦值偽指令、數(shù)據(jù)地址賦值偽指令、匯編結(jié)束偽指令。

小結(jié)：本章是整個課程的重點，應將使用方法以舉例的方式詳細講解。

作業(yè)：3.3~3.16

班級：05電子（1）（2）

日期：2007.4.11

課題：單片機編程方法 教學目的：使學生掌握單片機匯編語言的編程方法 重點難點：分支程序、循環(huán)程序和子程序設計

第四章 MCS-51單片機匯編語言程序設計

一、簡單程序設計

順序控制程序。編程前，要分配內(nèi)存工作區(qū)及有關端口地址。

二、分支程序設計

分支程序就是按照分支條件，判斷程序流向，并執(zhí)行。1.兩分支程序設計（單入口、兩出口）2.三分支程序設計

3.多分支程序設計（散轉(zhuǎn)程序）

三、循環(huán)程序設計

1.單重循環(huán)程序設計

2.雙重循環(huán)程序設計（延時程序設計）3.數(shù)據(jù)傳送程序

4.循環(huán)程序結(jié)構(gòu)（初始化、循環(huán)體、循環(huán)控制）

四、查表程序（主要用于數(shù)碼管顯示子程序）

表格是預先定義在程序的數(shù)據(jù)區(qū)中，然后和程序一起固化在ROM中的一串常數(shù)。

五、子程序設計與堆棧技術

1.子程序調(diào)用和返回過程 2.子程序嵌套

3.參數(shù)傳遞與現(xiàn)場保護和恢復

4.子程序結(jié)構(gòu)（子程序名、子程序功能、入口參數(shù)、出口參數(shù)、占用資源）5.堆棧操作與堆棧功能

6.堆棧操作與RAM操作的比較

六、實用子程序舉例

1.代碼轉(zhuǎn)換（二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼）2.算術運算（雙字節(jié)無符號數(shù)乘法）3.查找、排序程序（冒泡排序法）

小結(jié)：匯編語言程序設計基本結(jié)構(gòu)包括順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)和子程序結(jié)構(gòu)等。

作業(yè)：4.1~4.16

班級：05電子（1）（2）

日期：2007.4.12

課題：定時與中斷系統(tǒng) 教學目的：使學生掌握單片機定時/計數(shù)器與外部中斷的工作原理和編程方法 重點難點：定時工作方式與中斷系統(tǒng)原理

第五章 定時與中斷系統(tǒng)一、定時/計數(shù)器

1.定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu) 2.定時/計數(shù)器工作原理

3.定時/計數(shù)器的方式寄存器和控制寄存器

二、定時/計數(shù)器的工作方式

共4種定時工作方式：方式0、方式

1、方式

2、方式3。

三、定時/計數(shù)器的編程和應用

定時初值的計算方法、方式設置、控制方式設置

四、中斷系統(tǒng)

1.中斷的概念和特點 2.中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 3.中斷源和中斷標志 4.中斷處理過程

五、中斷系統(tǒng)的應用

1.中斷系統(tǒng)的功能（中斷響應、中斷處理、中斷返回）2.中斷請求的撤除、中斷響應時間 3.外部中斷源的擴展

4.定時中斷控制信號燈閃爍功能的應用實例

小結(jié)：定時中斷在單片機程序控制中，是很有用的，但中斷的概念對初學者比較難理解，需細講。

作業(yè)：5.4、5.5

班級：05電子（1）（2）

日期：2007.4.25

課題：單片機系統(tǒng)擴展 教學目的：使學生掌握單片機系統(tǒng)擴展的原理和相關集成電路的使用方法 重點難點：擴展電路接口與地址的控制方法

第六章 單片機系統(tǒng)擴展

一、程序存儲器擴展

1.單片機程序存儲器概述 2.EPROM程序存儲器擴展實例（2732）

3.常用程序存儲器類型（2716、27128、2864A）

二、數(shù)據(jù)存儲器擴展

1.單片機RAM概述

2.SRAM擴展（以一片2KB靜態(tài)6116為例）

三、并行I/O口擴展

1.MCS-51內(nèi)部并行I/O口及其作用

單片機內(nèi)部，P0口分時作為低8位地址線和數(shù)據(jù)線，P2口作為高8位地址線。2.簡單的I/O口擴展

以74LS244和74LS273分別作為擴展輸入和輸出端口，其地址的計算方法。3.采用8255擴展I/O口

8255的結(jié)構(gòu)、8255的控制字、8255與單片機的接口 4.采用8155擴展I/O口

8155的結(jié)構(gòu)、I/O口的工作方式、作外部RAM的使用方法、與單片機的接口

小結(jié)：本章的重點是學習對不同擴展電路，其地址的計算方法。但要首先了解相關控制的工作原理和控制方法，據(jù)此計算地址就容易很多。

班級：05電子（1）（2）

日期：2007.5.14

課題：單片機接口技術 教學目的：使學生掌握單片機系統(tǒng)常用外圍電路的接口技術和使用方法 重點難點：數(shù)碼管顯示、D/A、A/D轉(zhuǎn)換接口與編程

第七章 單片機接口技術

一、單片機與鍵盤接口

1.鍵盤的工作原理（鍵輸入原理、按鍵消抖的方法、按鍵編碼方法）2.獨立式按鍵（硬件結(jié)構(gòu)和軟件編程）

3.矩陣式按鍵（矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)、按鍵識別方法、鍵盤編碼、鍵盤掃描的工作方式）

二、單片機與數(shù)碼管顯示器的接口

1.8段碼數(shù)碼管工作原理

2.數(shù)碼管字形編碼方法（共陰極與共陽極兩種情況）3.靜態(tài)顯示接口（原理和編程方法）4.動態(tài)顯示接口（原理和編程方法）

三、D/A轉(zhuǎn)換器接口

1.D/A轉(zhuǎn)換器的技術性能指標（分辨率、建立時間、接口形式）2.典型D/A轉(zhuǎn)換器芯片DAC0832 3.單緩沖方式的接口與應用 4.雙緩沖方式的接口與應用

四、A/D轉(zhuǎn)換器接口

1.A/D轉(zhuǎn)換的工作原理

2.典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADC0809 3.單片機與ADC0809接口 4.編程方法

小結(jié)：按鍵、LED數(shù)碼管顯示、A/D、D/A是單片機系統(tǒng)的常用外設電路，本章的學習對于提高單片機系統(tǒng)的設計水平很有幫助。

大作業(yè)：7.6

班級：05電子（1）（2）

日期：2007.6.20

課題：串行口通信技術 教學目的：使學生掌握單片機串行通信技術的原理和編程方法 重點難點：串行接口、程序設計

第八章 串行口通信技術

一、串行通信基礎

1.串行通信的分類

（1）異步通信（字符幀、波特率）（2）同步通信

2.串行通信的制式（單工、半雙工、全雙工）3.串行通信的接口電路

二、串行通信總線標準及其接口

1.RS-232C接口

2.RS-449、RS-422A、RS-423A標準接口 3.20mA電流環(huán)路串行接口

三、MCS-51的串行接口

51系列單片機內(nèi)部有一個可編程全雙工串行通信接口，它具有UART的全部功能，該串行口有4種工作方式，幀格式有8位、10位和11位，并能設置各種波特率。

1.MCS-51串行口結(jié)構(gòu)（SBUF、SCON、PCON控制字的定義）2.串行工作方式（方式0、1、2、3）3.串行口的波特率

四、MCS-51單片機之間的通信

1.雙機通信硬件電路（RXD、TXD、公共地線）2.雙機通信軟件編程（查詢方式、中斷方式）3.多機通信

五、PC機和單片機之間的通信（接口設計、軟件編程）

小結(jié)：串行通信在現(xiàn)代社會應用廣泛，單片機串行通信是通信技術的基礎。

作業(yè)：8.4

班級：05電子（1）（2）

日期：2007.7.4

課題：單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā) 教學目的：使學生從總體上了解單片機應用系統(tǒng)的設計方法 重點難點：溫度控制系統(tǒng)的設計

第九章 單片機應用系統(tǒng)的設計與開發(fā)

一、單片機溫度控制系統(tǒng)的設計

二、單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的一般方法

1.確定任務指標和目標

2.總體設計（選型、軟硬件分工）

3.硬件設計（程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器和I/O口、地址譯碼電路、總線驅(qū)動能力、系統(tǒng)速度匹配、抗干擾措施）

4.軟件設計（監(jiān)控程序、功能程序）

5.系統(tǒng)調(diào)試（軟件調(diào)試、硬件調(diào)試、聯(lián)機調(diào)試）

三、單片機應用系統(tǒng)實用技術

1.低功耗設計

2.加密技術（硬件加密、軟件加密）

四、抗干擾設計

1.電源、地線、傳輸干擾及其對策

2.硬件抗干擾措施（隔離技術、系統(tǒng)監(jiān)控技術）

3.軟件抗干擾措施（數(shù)字濾波提高數(shù)據(jù)采集的可靠性、控制狀態(tài)失常的軟件抗干擾措施、程序運行失常的軟件抗干擾措施）

小結(jié)：單片機應用系統(tǒng)的設計方法，應采取軟件和硬件相結(jié)合的方法，硬件設計、軟件設計與調(diào)試是對系統(tǒng)進行完善的關鍵。