第一篇：《單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)》總結(jié)
單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)
第一章 單片機(jī)概述
在一塊半導(dǎo)體硅片上集成了中央處理單元（CPU）、存儲器（RAM/ROM）、和各種I/O接口的集成電路芯片由于其具有一臺微型計(jì)算機(jī)的屬性，因而被稱為單片微型計(jì)算機(jī)，簡稱單片機(jī)。單片機(jī)主要應(yīng)用于測試和控制領(lǐng)域。
單片機(jī)的發(fā)展歷史分為四個階段。1974—1976年是單片機(jī)初級階段，1976—1978年是低性能單片機(jī)階段，1978—1983年是高性能單片機(jī)階段，期間各公司的8位單片機(jī)迅速發(fā)展。1983至現(xiàn)在是8位單片機(jī)鞏固發(fā)展及16位、32位單片機(jī)推出階段。單片機(jī)的發(fā)展趨勢將向大容量、高性能、外圍電路內(nèi)裝化等方面發(fā)展。
單片機(jī)的發(fā)展非常迅速，其中MCS-51系列單片機(jī)應(yīng)用非常廣泛，而在眾多的MCS-51單片機(jī)及其各種增強(qiáng)型、擴(kuò)展型的兼容機(jī)中，AT89C5x系列，尤其是AT89C51單片機(jī)成為8位單片機(jī)的主流芯片之一。
第二章 89C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)
89C51單片機(jī)的功能部件組成如下：8位微處理器，128B數(shù)據(jù)存儲器片外最多可外擴(kuò)64KB，4KB程序存儲器，中斷系統(tǒng)包括5個中斷源，片內(nèi)2個16位定時器計(jì)數(shù)器且具有4種工作方式。1個全雙工串行口，具有四種工作方式。4個8位并行I/O口及特殊功能寄存器。
89C51單片機(jī)的引腳分為電源及時鐘引腳、控制引腳及I/O口。電源為5V供電，P0口為8位漏極開路雙向I/O口，字節(jié)地址80H，位地址80H—87H?？勺鳛榈刂?數(shù)據(jù)復(fù)用口，用作與外部存儲器的連接，輸出低8位地址和輸出/輸入8位數(shù)據(jù)，也可作為通用I/O口，需外接上拉電阻。P1、P2、P3為8位準(zhǔn)雙向I/O口，具有內(nèi)部上拉，字節(jié)地址分別為90H，A0H，B0H。其中P0、P2口可作為系統(tǒng)的地址總線和數(shù)據(jù)總線口，P2口作為地址輸出線使用時可輸出外部存儲器的的高8位地址，與P0口輸出的低8位地址一起構(gòu)成16位地址線。P1是供用戶使用的普通I/O口，P3口是雙向功能端口，第二功能很重要。
89C51的CPU包括運(yùn)算器和控制器，其中運(yùn)算器包括ALU、累加器A、位處理器、程序狀態(tài)字寄存器PSW及兩個暫存器。控制器包括程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、定時及控制邏輯電路等，其主要任務(wù)是識別指令，并根據(jù)指令的性質(zhì)控制單片機(jī)個功能部件。
89C51的存儲器空間分為程序存儲器、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器、特殊功能寄存器、位地址空間及外部數(shù)據(jù)寄存器。外部數(shù)據(jù)存儲器與外擴(kuò)的I/O口統(tǒng)一編址。89C51復(fù)位后程序存儲器PC的內(nèi)容為0000H，P0—P3口為FFH，SP為07H，程序從0000H開始執(zhí)行。5個中斷源的中斷入口地址為：INT0是0003H，T0是000BH，INT1是0013H，T1是001BH，串行口為0023H。通常在這5個中斷入口地址處都存放一條跳轉(zhuǎn)指令條向中斷服務(wù)程序。
89C51的時鐘信號有內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式兩種，指令的執(zhí)行是以時鐘周期為時序基準(zhǔn)，12個時鐘周期為一個機(jī)器周期。
第三章 89C51的指令系統(tǒng)
89C51的尋址方式有7種。
1、寄存器尋址方式，即操作數(shù)在寄存器中。例如：MOVA,Rn2、直接尋址方式，指令中直接以單元地址的形式給出操作數(shù)，該單元地址中的內(nèi)容就是操作數(shù)。例如：MOVA,40H3、寄存器間接尋址方式，寄存器中存放的是操作數(shù)的地址，為區(qū)別寄存器尋址和寄存器間接尋址，在寄存器間接尋址方式中應(yīng)在寄存器名稱前面加前綴“@”。例如：MOVA,@Ri;i=0或
14、立即尋址方式，即直接在指令中給出操作數(shù)，為與直接尋址中的直接地址加以區(qū)別，在立即數(shù)前加“#”。例如：MOVA,#40H5、基址寄存器加變址寄存器間接尋址，用于讀程序存儲器中的數(shù)據(jù)到累加器中。以DPTR或PC作為基址寄存器，以累加器A作變址寄存器并以兩者內(nèi)容相加形成16位地址作為操作數(shù)的地址。例如：MOVCA,@A+DPTR6、位尋址方式，位尋址指令中可以直接使用位地址。例如：MOVC，40H7、相對尋址方式，目的地址=轉(zhuǎn)移指令所在地址+轉(zhuǎn)移指令字節(jié)數(shù)+rel;其中rel是一個帶符號的8位二進(jìn)制數(shù)補(bǔ)碼數(shù)，范圍為-128~+127。
89C51指令系統(tǒng)共111條指令，按功能分為5類：
1、數(shù)據(jù)傳送類（28條）。
2、算術(shù)運(yùn)算類（24條）。
3、邏輯操作類（25條）。
4、控制轉(zhuǎn)移類（17條）。
5、位操作類（17條）。
第四章 89C51匯編語言程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試
匯編語言語句有兩種類型：指令語句和偽指令語句。指令語句匯編產(chǎn)生指令代碼。偽指令語句是在匯編語言源程序中向匯編程序發(fā)出的指示信息，告訴它如何完成匯編工作的。偽指令不產(chǎn)生相應(yīng)的機(jī)器代碼。
匯編語言語句的四分段格式：標(biāo)號字段：操作碼字段 操作數(shù)字段 ；注釋字段
注：符號$用于表示該轉(zhuǎn)移指令操作碼所在地址，例如：JNB F0,$
常用偽指令：ORG匯編起始地址命令，END匯編終止命令，DB定義字節(jié)命令，DW定義數(shù)據(jù)字命令，EQU賦值命令
匯編語言程序設(shè)計(jì)步驟：
1、分析問題確定算法 2,、根據(jù)算法畫程序框圖
3、分配內(nèi)存工作區(qū)及有關(guān)端口地址
4、編寫程序
5、上機(jī)調(diào)試
匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)分：順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、子程序、中斷服務(wù)子程序。
各類程序設(shè)計(jì)簡介：
1、子程序，是一種能完成某一特定任務(wù)的程序段。
注：（1）子程序子程序第一條指令前必須有標(biāo)號
（2）兩條子程序調(diào)用指令：絕對調(diào)用指令A(yù)CALL addr11;長調(diào)用指令LCALL adder16
（3）子程序結(jié)構(gòu)中必須用到堆棧，但現(xiàn)場保護(hù)與恢復(fù)不是必須的（4）子程序返回主程序最后一條指令必須是RET2、查表程序，查表就是根據(jù)自變量x，在表格中尋找y，使y=f(x)；兩條查表指令為：MOVCA,@A+DPTR和MOVCA,@A+PC3、關(guān)鍵字查找程序，有兩種（1）順序檢索，要檢索的表是無序的。（2）對分檢索，要檢索的數(shù)據(jù)表已排好序，按對分原則取數(shù)進(jìn)行關(guān)鍵字比較。
4、數(shù)據(jù)極值查找程序，在指定數(shù)據(jù)區(qū)中找出最大值或最小值。
5、數(shù)據(jù)排序程序，將一批數(shù)按降序或升序排列。最常用的排序算法是冒泡法。
6、分支轉(zhuǎn)移程序設(shè)計(jì)，分無條件分支轉(zhuǎn)移和有條件分支轉(zhuǎn)移。有條件分支轉(zhuǎn)移程序又分單分支選擇結(jié)構(gòu)和多分支選擇結(jié)構(gòu)。
7、循環(huán)程序，分循環(huán)計(jì)數(shù)控制結(jié)構(gòu)和條件控制結(jié)構(gòu)
第五章 89C51的中斷系統(tǒng)
89C51有5個中斷請求源，具有兩個中斷優(yōu)先級，可實(shí)現(xiàn)兩級中斷服務(wù)程序嵌套。5個中斷源為：
（1）/INT0—外部中斷請求0。
（2）/INT1—外部中斷請求1。
（3）定時器/計(jì)數(shù)器T0計(jì)數(shù)溢出中斷請求。
（4）定時器/計(jì)數(shù)器T1計(jì)數(shù)溢出中斷請求。
（5）串行口中斷請求。
中斷請求標(biāo)志位分別有特殊功能寄存器TCON和SCON的相應(yīng)位鎖存。TCON為定時器/計(jì)數(shù)器的控制寄存器，字節(jié)地址88H，可位尋址。
SCON為串行口控制寄存器，字節(jié)地址98H，可位尋址。
IE為中斷允許寄存器，字節(jié)地址A8H，可位尋址。
IP為中斷優(yōu)先級寄存器，字節(jié)地址B8H，可位尋址。注：在同時收到幾個同一優(yōu)先級的中斷請求時，哪一個中斷請求能優(yōu)先得到響應(yīng)取決于內(nèi)部的查詢順序。外部中斷0中斷級別最高，串行口中斷級別最低。
響應(yīng)中斷請求的條件：
（1）總中斷允許打開IE=1；
（2）該中斷源發(fā)出中斷請求；
（3）該中斷源中斷允許位=1；
（4）無同級或更高級中斷正在被服務(wù)；
在一個單一中斷系統(tǒng)里，89C51單片機(jī)對外部中斷請求的響應(yīng)時間在3~8個機(jī)器周期。外部中斷請求有兩種觸發(fā)方式：電平觸發(fā)方式和跳沿觸發(fā)方式（負(fù)跳變）。但跳沿觸發(fā)方式，輸入的負(fù)脈沖寬度至少要保持一個機(jī)器周期。
中斷響應(yīng)的撤銷：兩個定時器計(jì)數(shù)器的中斷請求及外部中斷跳沿方式的請求是自動撤銷。電平觸發(fā)的外部中斷請求，其中斷請求標(biāo)志自動撤銷，中斷請求信號的低電平需自己處理。串行口中斷請求的撤銷只能使用軟件方法。
第六章 89C51的定時器/計(jì)數(shù)器
89C51內(nèi)有兩個16位的硬件增1定時器/計(jì)數(shù)器T0、T1，分別由特殊功能寄存器TH0、TL0，TH1、TL1構(gòu)成。都具有定時器、計(jì)數(shù)器兩種工作模式及四種工作方式（方式0~3）。其中特殊功能寄存器TMOD用于選擇T0、T1的工作模式和工作方式。TCON用于控制T0、T1的啟動和停止計(jì)數(shù)，同時包含T0、T1的狀態(tài)。TMOD、TCON均由軟件來設(shè)置。計(jì)數(shù)模式是對加在T0(P3.4)和T1(P3.5)兩個引腳上的外部脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。定時模式是對單片機(jī)的時鐘信號經(jīng)片內(nèi)12分頻后的脈沖計(jì)數(shù)。
TMOD字節(jié)地址89H不能位尋址。其中M1、M0為工作方式選擇位，00—方式0為13位定時器/計(jì)數(shù)器。由TLx的低5位和THx的高8位構(gòu)成。11—方式1為16位定時器/計(jì)數(shù)器。10—方式2為8位自動重裝定時器/計(jì)數(shù)器。11—方式3，僅適用于T0，此時T0分成兩個8位計(jì)數(shù)器TL0、TH0，T1停止工作，TL0可計(jì)數(shù)/定時，TH0被固定為一個8位定時器（不能作為外部計(jì)數(shù)模式）。
注：T0處于工作方式3時，T1可定位方式0~2，用來作為串行口的波特率發(fā)生器，或不需要中斷的場合。
定時器/計(jì)數(shù)器工作于計(jì)數(shù)模式時，輸入信號產(chǎn)生負(fù)跳變時計(jì)數(shù)值增1。外部輸入的計(jì)數(shù)脈沖的最高頻率為系統(tǒng)震蕩器頻率的1/24。
注：在讀運(yùn)行中的定時器/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值時，應(yīng)先讀THx，后讀TLx，再讀
THx，若兩次讀得的THx相同，則讀得正確。
第七章 89C51的串行口
89C51單片機(jī)片內(nèi)有一個可編程的全雙工的異步通信串行口，它有兩個物理上獨(dú)立的接收發(fā)送緩沖器SBUF，共用同一個字節(jié)地址99H。它有四種工作方式，波特率可通過軟件設(shè)置片內(nèi)的定時器/計(jì)數(shù)器控制。串行口的控制寄存器有兩個SCON、PCON。SCON中的SM0、SM1兩位為工作方式選擇位，00—方式0，同步移位寄存器方式（用于擴(kuò)展I/O口）。01—方式1，8位異步收發(fā)，波特率可變（由定時器控制）。10—方式2,9位異步收發(fā)，波特率為fosc/64或fosc/32。11—方式3,9位一步收發(fā)，波特率可變（由定時器控制）。PCON中的SMOD位為波特率選擇位。89C51的串行口用于串行通信時要占用定時器T1作為波特率發(fā)生器。
多個89C51單片機(jī)可利用串行口進(jìn)行多機(jī)通信。串行口控制寄存器中的SM2位即為多機(jī)通信控制位。方式2和方式3中的第9位數(shù)據(jù)在多機(jī)通信和雙機(jī)通信奇偶校驗(yàn)中很重要。
根據(jù)89C51的雙機(jī)通信距離和抗干擾性的要求可選擇TTL電平傳輸，或選擇RS-232C、RS-422A、RS485串行接口進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸。
第八章 89C51單片機(jī)擴(kuò)展存儲器的設(shè)計(jì)
89C51采用的是程序存儲器空間和數(shù)據(jù)存儲器空間分開的哈弗結(jié)構(gòu)。最大可分別外擴(kuò)64KB的存儲空間，其中I/O接口芯片中的寄存器也作為數(shù)據(jù)存儲器的一部分。
要進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展首先要構(gòu)造系統(tǒng)總線，按功能常把系統(tǒng)總線分為3組，地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線。以P0口作為低8位地址/數(shù)據(jù)總線，以P2口作為高8位地址線，形成16位地址線，可尋址64KB范圍?？刂菩盘柧€有引腳/PSEN、/RD、/WR、ALE、/EA。
為使外擴(kuò)存儲器空間分配時一個存儲器單元對應(yīng)一個地址，實(shí)地址不發(fā)生重疊以避免數(shù)據(jù)沖突就需要考慮存儲器的地址空間分配問題。89C51必須進(jìn)行兩種選擇：一是“片選”，二是在片選基礎(chǔ)上進(jìn)行“單元選擇”。實(shí)現(xiàn)片選有兩種方法：線性選擇法和地址譯碼法。常用譯碼芯片有74LS138（3-8譯碼器）、74LS139（雙2-4譯碼器）、74LS154（4-16譯碼器）。在外擴(kuò)存儲器的接口設(shè)計(jì)中，89C51單片機(jī)與存儲器的連接就是地址線與地址引腳，數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)引腳的連接，關(guān)鍵要做好控制線的連接。
89C51單片機(jī)P0口數(shù)據(jù)線和低八位地址線，為將它們分離出來須在單片機(jī)外加地址鎖存器，如74LS373、74LS573。
只讀存儲器簡稱ROM，程序存儲器的擴(kuò)展使用比較多的是EPROM、EEPROM。EPROM的典型芯片是27系列產(chǎn)品。單片機(jī)系統(tǒng)常用RAM芯片的典型型號有6616、6264、62128、62256。
第九章 89C51擴(kuò)展I/O接口的設(shè)計(jì)
雖然89C51本身已有4個I/O口，但是真正用作I/O口線的只有P1的八位I/O線及P3口的某些位線。在多數(shù)應(yīng)用系統(tǒng)中89C51單片機(jī)都需要擴(kuò)展I/O口。89C51擴(kuò)展I/O接口電路應(yīng)滿足以下要求：
1、實(shí)現(xiàn)和不同外設(shè)的速度匹配。
2、輸出數(shù)據(jù)鎖存。
3、輸入數(shù)據(jù)三態(tài)緩沖。
每個I/O接口中的端口都要有地址，常用I/O端口編址方式有兩種：獨(dú)立編址、統(tǒng)一編址。89C51單片機(jī)使用的是統(tǒng)一編址。
為實(shí)現(xiàn)和不同外設(shè)的速度匹配，I/O接口必須根據(jù)不同的外設(shè)選擇恰當(dāng)?shù)腎/O
數(shù)據(jù)傳送方式，有三種：同步傳送、異步傳送、中斷傳送。目前常用的外圍I/O接口芯片有：82C55、81C55。
82C55具有3個8位的并行I/O口，三種工作方式，可通過編程改變其功能。方式0—基本輸入/輸出。方式1—選通輸入/輸出。方式2—雙向傳送（僅PA口）。81C55包含256B的RAM存儲器，RAM的存取時間為400ns，兩個可編程的8位并行口PA和PB，一個可編程的6位并行口PC，以及一個14位的減1計(jì)數(shù)器。PA和PB口可工作與基本輸入/輸出方式（同82C55的方式0）或選通輸入/輸出方式（同82C55的方式1）。81C55有兩種工作方式：存儲器方式和I/O方式。
在89C51單片機(jī)系統(tǒng)中有時還需要使用廉價的74LSTTL芯片來擴(kuò)展并行I/O口。若串行口未被使用，使用串行口來擴(kuò)展并行I/O口也是一種較好的擴(kuò)展方案。
第十章 89C51與鍵盤、顯示器、撥盤、打印機(jī)的接口設(shè)計(jì)
大多數(shù)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，都需要配置輸入外設(shè)和輸出外設(shè)。常用的輸出外設(shè)有LED顯示器、LCD顯示器、打印機(jī)等，常用輸入外設(shè)有鍵盤、BCD碼撥盤等。
LED分共陽極和共陰極兩種，為8段或七段。LED顯示器有兩種工作方式：靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式。
在單片機(jī)系統(tǒng)中常用的鍵盤有兩種：機(jī)械式按鍵鍵盤和薄膜鍵盤。常用鍵盤接口分兩種：獨(dú)立式鍵盤接口和行列式鍵盤接口。鍵盤的工作方式分三種：編程掃描方式、定時掃描方式、中斷掃描方式。按鍵的確認(rèn)一定要注意按鍵的消抖。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般把鍵盤和顯示器放在一起考慮。此時可利用I/O芯片81C55或82C55來實(shí)現(xiàn)。也可用專用可編程鍵盤/顯示器接口電路芯片Intel 8279和HD7279A。8279芯片是動態(tài)循環(huán)掃描顯示方式，與89C51的接口需要8位數(shù)據(jù)線、段驅(qū)動器、位驅(qū)動器，還需擴(kuò)充譯碼器。HD7279芯片可同時驅(qū)動8個共陰極LED顯示器和64鍵的矩陣鍵盤，也是采用動態(tài)循環(huán)掃描顯示方式，與89C51單片機(jī)間采用串行接口方式，僅占用4條口線，內(nèi)部含有譯碼器及驅(qū)動器，能自動消抖和識別鍵值。性能要優(yōu)于8279芯片。
LCD顯示器具有功耗低，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，按排列形狀可分為：字段型、點(diǎn)陣字符型、點(diǎn)陣圖形型。在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常用點(diǎn)陣字符型LCD顯示器，使用時必須有相應(yīng)的LCD控制器、驅(qū)動器來對LCD進(jìn)行掃描、驅(qū)動，還要一定 空間的RAM和ROM來存儲寫入的命令和顯示字符的點(diǎn)陣。
在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中多使用微型點(diǎn)陣式打印機(jī)，常用的有TPuP-40A/16A、GP16及XLF嵌入儀器面板上的漢字微型打印機(jī)。有時輸入一些控制參數(shù)使用數(shù)字撥盤簡單方便，最方便的撥盤是十進(jìn)制輸入、BCD碼輸出的BCD碼撥盤。
第十一章 89C51單片機(jī)與D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的接口
D/A為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，主要技術(shù)指標(biāo)為分辨率、建立時間和精度。常用的8位D/A轉(zhuǎn)換器有DAC0832，它具有兩個輸入數(shù)據(jù)寄存器，電流輸出，建立時間為1us，可雙緩沖輸入、單緩沖輸入或直接數(shù)字輸入，單一電源供電，功耗為20mW。DAC0832可以單、雙極性電壓輸出。設(shè)計(jì)89C51與DAC0832的接口電路時，常用單緩沖方式或雙緩沖方式的單極性輸出。當(dāng)8位DAC的分辨率不夠用時，可以采用高于8位的DAC。如12位分辨率的電壓輸出型D/A轉(zhuǎn)換器AD667。A/D為模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其種類很多，廣泛應(yīng)用于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的主要有：逐次比較型轉(zhuǎn)換器、雙積分型轉(zhuǎn)換器、∑-△式轉(zhuǎn)換器。主要技術(shù)指標(biāo)為轉(zhuǎn)換時間
和轉(zhuǎn)換速率、分辨率、轉(zhuǎn)換精度。常用的8位A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809是一種逐次比較型8路模擬輸入、8位數(shù)字量輸出的A/D轉(zhuǎn)換器。ADC0809雖有8路模擬通道可以同時輸入8路模擬信號，但每個瞬間只能轉(zhuǎn)換一路。8位ADC不夠用時可使用12位A/D轉(zhuǎn)換器AD574A,它是12位逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換時間為15us,轉(zhuǎn)換精度≤0.05%。具有三態(tài)緩沖電路，片內(nèi)有高精度的基準(zhǔn)電壓源和時鐘電路，所以AD574A可在不需要外加電路和時鐘信號的情況下完成A/D轉(zhuǎn)換。
雙擊分型ADC由于兩次積分時間比較長，所以AD轉(zhuǎn)換速度慢，但精度可以做的比較高，對周期變化的干擾信號積分為零，抗干擾性能較好。常用的有三位半的雙積分型AD轉(zhuǎn)換器MC14433和四位半的雙擊分型AD轉(zhuǎn)換器ICL7135。第十二章 單片機(jī)的串行擴(kuò)展技術(shù)
目前，單片機(jī)系統(tǒng)中使用的串行擴(kuò)展方式主要有PHILIPS公司的I2C總線，DALLAS公司的單總線、Motorola公司的SPI串行外設(shè)接口。
單總線只有一條數(shù)據(jù)輸入/輸出線DQ，總線上所有器件都掛在DQ上，電源也通過這條線供給。單總線器件如：DS18B20。
SPI總線允許單片機(jī)與多個廠家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)外圍設(shè)備直接相連，以串行方式交換信息。SPI使用四條線：串行時鐘SCK、主器件輸入/從器件輸出數(shù)據(jù)線MISO、主器件輸出/從器件輸入數(shù)據(jù)線MOSI和從器件選擇線/CS。具有SPI接口的器件如：存儲器MC2814、顯示驅(qū)動器MC14499、MC14489等。
I2C總線用兩條連線實(shí)現(xiàn)全雙工同步數(shù)據(jù)傳送，其中一條數(shù)據(jù)線SDA，一條時鐘線SCL，所以連接到I2C總線上器件的數(shù)據(jù)線都接到SDA線上，各器件時鐘線均接到SCL線上。它的運(yùn)行由主器件控制。對于不帶I2C總線接口的單片機(jī)可以使用普通I/O口采用軟件模擬I2C總線時序的方法。具有I2C總線接口的器件如：PCF8553、MAX127/128、MAX517/518/
519、AT24C02等。第十三章 89C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)
單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟有四步：
（1）需求分析，方案論證和總體設(shè)計(jì)。
（2）器件選擇，電路設(shè)計(jì)制作，數(shù)據(jù)處理，軟件的編制。
（3）系統(tǒng)調(diào)試與性能測定。
（4）文件編制。
應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）盡可能采用功能強(qiáng)的芯片。
（2）以軟代硬。
（3）工藝設(shè)計(jì)。
應(yīng)用系統(tǒng)的軟件總體框架設(shè)計(jì)應(yīng)從以下幾方面加以考慮：
（1）根據(jù)軟件功能要求，將系統(tǒng)軟件分成若干獨(dú)立部分。
（2）各功能程序?qū)嵭心K化。子程序化。
（3）在編寫軟件之前，應(yīng)繪制出程序流程圖。
（4）要合理分配系統(tǒng)資源，包括RAM、ROM、定時器/計(jì)數(shù)器、中斷源等。對于實(shí)時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為消除傳感器通道中的干擾信號，除硬件上采用模擬濾波器外還可以采用軟件濾波。軟件濾波方法一般有：算術(shù)平均濾波、滑動平均濾波、中位值濾波、去極值平均濾波等。
單片機(jī)系統(tǒng)由于干擾而使程序發(fā)生混亂、亂飛時，必須采用將程序納入的正規(guī)措施，如指令冗余、軟件陷阱等。
第二篇：《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 自評結(jié)果和評分依據(jù) 第五部分 存在的主要問題及整改措施 附件：自評評分依據(jù) 《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程自評報(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)目中會廣泛應(yīng)用到單片機(jī)知識，而且，進(jìn)入工作后，更會廣泛接觸到單片機(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》課程是自動化、電氣工程及其自動化、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)成完整的知識體系。也就是說，缺少某一個方面或某一個環(huán)節(jié)的知識，將會影響實(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，同時能反映比較新的應(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》課程在自動化、電氣工程及其自動化、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)3個本、?？茖I(yè)中開設(shè)學(xué)時為40-60學(xué)時。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。
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》（第二版被評為國家十一五規(guī)劃教材）一書被全國30多個省市的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，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的傳遞上，還應(yīng)表現(xiàn)在科學(xué)思維方法、獲取知識的方法、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)知識體系，同時了解一些比較新應(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)生樹立了一個學(xué)習(xí)掌握應(yīng)用知識的正確學(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)科知識的學(xué)習(xí)方法，其實(shí)質(zhì)是找出并抓住學(xué)科知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成一個完整體系。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，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)教材不能局限在對基礎(chǔ)知識的驗(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的動手實(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、自由靈活的動手實(shí)踐空間，要培養(yǎng)學(xué)生在基本理論知識的基礎(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)用課程知識的內(nèi)在聯(lián)系，保持了知識的系統(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實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中又按照基本原理、知識提要、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)用知識的很有價值的參考書。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。在每一個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，又反映出了一個單片機(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)、掌握到一個單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)過程中各個環(huán)節(jié)的技術(shù)方法。
（2）知識掌握和科學(xué)思維能力培養(yǎng)并重
在每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中都提示出所依據(jù)的基本原理知識，所采用的方法和技術(shù)，通過實(shí)驗(yàn)來加深對基本知識的理解，達(dá)到熟練掌握。在每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，提出一些很有價值的思考問題，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)生的主觀能動性和創(chuàng)造力、有意識地培養(yǎng)學(xué)生對工程問題的分析與設(shè)計(jì)方法。每個實(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)用四個實(shí)驗(yàn)組。每個實(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)識到：基本理論、方法和技術(shù)來源于實(shí)踐，又對實(shí)踐有強(qiáng)大的推動作用，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 自評結(jié)果和評分依據(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)與評估，電氣工程系專門成立了院系、教研室（課程組）兩級評估領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)對申報(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)會相關(guān)課程建設(shè)與評估精神，認(rèn)真對照精品課程建設(shè)評估指標(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。通過本次自查自評活動，真正達(dá)到了“以評促改，以評促建”的目的。
自評結(jié)果：Q=102分（≥100），符合并達(dá)到了校級精品課程的條件。詳見附件：課程自評表。
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)全面上臺階、上水平。
附件：自評評分依據(jù) 師資結(jié)構(gòu)：19分/20 1.1師資結(jié)構(gòu)：A級，4分/4 課程組職稱結(jié)構(gòu)合理，有教授、副教授、講師、高級實(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，5 分/6 教學(xué)水平高，高、中級職稱教師均開課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，6 分/6近3年發(fā)表論文篇，人均6篇；主編、參編教材9部；完成省廳級科研項(xiàng)目3項(xiàng)，校級科研基金項(xiàng)目3項(xiàng)，院教改項(xiàng)目7項(xiàng)。
1.4教風(fēng)建設(shè)：A級，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，每年教研活動大于18次，有記錄；能堅(jiān)持相互聽課、評教；能收集學(xué)生對教學(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，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，7 分/7 選用學(xué)校自編國家級規(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，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，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，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，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命題與評分：A級，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；有評分標(biāo)準(zhǔn)，流水閱卷，有效控制了評分誤差。3.4試卷分析：B級，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，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，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)成果獎二等獎3項(xiàng)。5 教學(xué)效果：21分/25 5.1講課質(zhì)量：A級，9分/10 根據(jù)師生對講課質(zhì)量的綜合評價，課程組總體講課水平較高。5.2課外指導(dǎo)：A級，5分/6 對學(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)獲獎情況：A級，4分/4近幾年獲院級以上教學(xué)成果獎、講課大賽獎、教案評比獎的人數(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，3分/5 在嚴(yán)格組織考試、評分的情況下，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)生基本知識掌握較扎實(shí)，但綜合解題能力一般。6 特色指標(biāo)：A級，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，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，同時在每個實(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。
每一個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)過程都突出一個單片機(jī)工程應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)的各個關(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)揮主觀能動力和創(chuàng)新思維能力進(jìn)行調(diào)試。每一個實(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)時時鐘芯片 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 LCD 顯示的智能電子鐘。1.2、設(shè)計(jì)要求：
(1)計(jì)時：秒、分、時、天、周、月、年。(2)閏年自動判別。
(3)五路定時輸出，可任意關(guān)斷（最大可到16路）。(4)時間、月、日交替顯示。(5)自定任意時刻自動開/關(guān)屏
(6)計(jì)時精度：誤差≤1秒/月（具有微調(diào)設(shè)置）
(7)鍵盤采用動態(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)不但能加深對單片機(jī)原理的理解，而且還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力，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)時時鐘芯片
實(shí)時時鐘芯片具備年、月、日、時、分、秒計(jì)時功能和多點(diǎn)計(jì)時功能，計(jì)時數(shù)據(jù)的更新每秒自動進(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)時數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，因此計(jì)時功能的實(shí)現(xiàn)無需占用 CPU 的時間，程序簡單。此外，實(shí)時時鐘芯片多數(shù)帶有鋰電池做后備電源，具備永不停止的計(jì)時功能；具有可編程方波輸出功能，可用做實(shí)時測控系統(tǒng)的采樣信號等；有的實(shí)時時鐘芯片內(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)相對簡單，且計(jì)時不占用 CPU 時間，因此，在工業(yè)實(shí)時測控系統(tǒng)中多采用這一類專用芯片來實(shí)現(xiàn)實(shí)時時鐘功能。
方案二：軟件控制
利用單片機(jī)內(nèi)部的定時/計(jì)數(shù)器進(jìn)行中斷定時，配合軟件延時實(shí)現(xiàn)時、分、秒的計(jì)時及秒表計(jì)時。該方案節(jié)省硬件成本，且能使設(shè)計(jì)者對單片機(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。而由于 Atmel 公司 的AT89C51 是一種自帶 4KB Flash 存儲器的低電壓、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。時鐘數(shù)據(jù)通過市場上流行的時鐘芯片 DS1302 來獲取。DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充電時鐘芯片，內(nèi)含一個實(shí)時時鐘/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)時時鐘/日歷電路能夠計(jì)算 2100 年之前的秒、分、時、日、星期、月、年的，具有閏年自動判斷調(diào)整的能力。定時電路能夠?qū)崿F(xiàn)自定任意時刻自動開/關(guān)屏，采用 LCD LM016L 顯示年、月、周、天、時、分、秒。通過按鍵開關(guān)實(shí)現(xiàn)微調(diào)，確保計(jì)時精度：誤差≤1 秒/月。DS1302 時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、分、秒的信息；每月的天數(shù)
和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整；時鐘可設(shè)置為 24 或 12 小時格式。(2)31B 的 8 位暫存數(shù)據(jù)存儲 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，小于 300nA。
(7)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時鐘信息時功率小于 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)時時鐘芯片 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 軟件包是一個功能強(qiáng)大的開發(fā)平臺，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 是一個完整的嵌入式系統(tǒng)軟件、硬件設(shè)計(jì)仿真平臺，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、動態(tài)元件庫、高級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，也意識到了自己的不足，對于不斷克服的各種阻礙也讓我們體會到了課程設(shè)計(jì)的意義所在。對于只接觸課本只動筆桿的我們，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)系的時候才發(fā)現(xiàn)挺困難的，不過正是理論知識的各種補(bǔ)充才讓我們能最終完成任務(wù)，然后深深地體會到理論對現(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)新的知識新的理論，完善了自己的知識結(jié)構(gòu)，才能在以后的實(shí)際中輕松面對，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，才能跟上時代的步伐，不被淘汰。在這個一邊忙著復(fù)習(xí)忙著考試又要準(zhǔn)備課程設(shè)計(jì)的日子里，真真正正的體會到了時間的寶貴，有點(diǎn)像高中忙忙碌碌的生活，不過能按時完成課程設(shè)計(jì)對我們來說也是一個莫大的安慰。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?！痹跈C(jī)械設(shè)計(jì)上尤其應(yīng)該注意。在以后的工作中，你的很小的一個疏忽將會造成一個公司很大的損失，甚至給用戶帶去生命危險(xiǎn)，而自己也會為自己的不負(fù)責(zé)任行為付出代價。再者就是設(shè)計(jì)中要嚴(yán)謹(jǐn)和細(xì)心，對于機(jī)械是不能出差錯的，任何的微小誤差都可能產(chǎn)生不可預(yù)計(jì)的后果，當(dāng)然對于我們來說就是設(shè)計(jì)中要走一些彎路，而且在這個嚴(yán)重缺少時間又惦記回家問題的我們來說也是一個很嚴(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，完成了這個無比揪心的課程設(shè)計(jì)。因?yàn)闀r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 { uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=112;y>0;y--);} //-------------void delaynus(uint z)//ums 延時 { uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=10;y>0;y--);} //---------------void write(uchar date)//寫入 DS1302 一個字節(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 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 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()//定時器初始化 { TMOD=0x11;//設(shè)置定時 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 定時器優(yōu)先級最高 EA=1;//開總中斷
ET0=1;//開定時器 0 中斷 ET1=1;//開定時器 1 中斷 TR0=1;//啟動定時器 0 TR1=1;// 啟動定時器 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，一分鐘后自動停止鬧 鐘 { P0&=0XFE;time_flag=0;} } } //--------void time0()interrupt 1 // 定時 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 // 定時器 1 中斷 { TR1=0;//先關(guān)定時器 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 小時制 { shi=0x00;} } else { shi=(shi|0x80)+1;if((shi&0x0f)>0x09){ shi+=0x10;shi&=0xf0;} if(shi==0x12)//12 小時制 { shi=0X80;} } write_595(shi);//顯示時 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，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 小時制 { set_shi=0X80;} write_595(set_shi);// 顯示鬧 鐘的時 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 小時制 { set_shi=0X80;} write_595(set_shi);// 顯示鬧 鐘的時 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 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;//退出時開定時器 } } //----------
第四篇：單片機(jī)原理與應(yīng)用考試大綱
文章標(biāo)題：單片機(jī)原理與應(yīng)用考試大綱
第一章微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)
一、考核知識點(diǎn)：
1、計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)運(yùn)算
2、計(jì)算機(jī)的各種編碼
3、計(jì)算機(jī)的組成及工作過程
二、考核要求：
1、識記計(jì)算機(jī)的各種編碼
2、領(lǐng)會計(jì)算機(jī)的組成及工作過程
3、簡明應(yīng)用計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)運(yùn)算
第二章51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和原理
一、考核知識點(diǎn)：
1、單片機(jī)的發(fā)展史及各方面的應(yīng)用2、51單片機(jī)的分類和內(nèi)部結(jié)構(gòu)
3、單片機(jī)的引腳和功能
4、單片機(jī)工作的時序
二、考核要求：
1、識記單片機(jī)的發(fā)展史及各方面的應(yīng)用
2、識記單片機(jī)的引腳和功能
3、領(lǐng)會單片機(jī)工作的時序
4、簡明應(yīng)用51單片機(jī)的分類和內(nèi)部結(jié)構(gòu)
第三章51單片機(jī)指令系統(tǒng)
一、考核知識點(diǎn)：
1、單片機(jī)的尋址方式
2、單片機(jī)的指令系統(tǒng)
3、助記符指令和二進(jìn)制代碼指令的異同
二、考核要求：
1、領(lǐng)會助記符指令和二進(jìn)制代碼指令的異同
2、綜合應(yīng)用單片機(jī)的尋址方式
3、綜合應(yīng)用單片機(jī)的指令系統(tǒng)
第四章匯編語言程序設(shè)計(jì)
一、考核知識點(diǎn)：
1、偽指令
2、匯編語言設(shè)計(jì)技巧
3、匯編語言到機(jī)器語言的編譯過程
二、考核要求：
1、領(lǐng)會偽指令
2、簡明應(yīng)用匯編語言設(shè)計(jì)技巧
3、綜合應(yīng)用匯編語言到機(jī)器語言的編譯過程
第五章51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)
一、考核知識點(diǎn)：
1、中斷基本概念
2、中斷系統(tǒng)的程序編制
3、中斷系統(tǒng)的初步應(yīng)用
二、考核要求：
1、領(lǐng)會中斷基本概念
2、簡明應(yīng)用中斷系統(tǒng)解決工程問題
3、綜合簡明應(yīng)用中斷系統(tǒng)的程序編制
第六章51單片機(jī)的內(nèi)部定時器/計(jì)數(shù)器及串行接口
一、考核知識點(diǎn)：
1、單片機(jī)內(nèi)部定時器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理
2、定時器/計(jì)數(shù)器的程序編制
3、定時器/計(jì)數(shù)器的初步應(yīng)用
4、串行口的基本概念
5、串行口的程序編制
6、串行口的初步應(yīng)用
二、考核要求：
1、識記串行口的基本概念
2、領(lǐng)會單片機(jī)內(nèi)部定時器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理
3、簡明應(yīng)用定時器/計(jì)數(shù)器解決工程問題
4、簡明應(yīng)用串行口的程序編制
5、簡明應(yīng)用串行口解決工程問題
6、綜合應(yīng)用定時器/計(jì)數(shù)器的程序編制
第七章單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展與接口技術(shù)
一、考核知識點(diǎn)：
1、單片機(jī)外部總線的擴(kuò)展
2、外部存儲器的擴(kuò)展
3、I/O接口的擴(kuò)展
4、管理功能部件的擴(kuò)展
5、A/D和D/A接口功能的擴(kuò)展
二、考核要求：
1、識記單片機(jī)外部總線的擴(kuò)展
2、識記管理功能部件的擴(kuò)展
3、簡明應(yīng)用A/D和D/A接口功能的擴(kuò)展
4、綜合應(yīng)用外部存儲器的擴(kuò)展
5、綜合應(yīng)用I/O接口的擴(kuò)展
第八章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)
一、考核知識點(diǎn)：
1、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程
2、單片機(jī)開發(fā)工具的分類和使用
3、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件和硬件調(diào)試過程
二、考核要求：
1、識記單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件和硬件調(diào)試過程
2、領(lǐng)會單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程
3、領(lǐng)會單片機(jī)開發(fā)工具的分類和使用
第九章單片機(jī)系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)
一、考核知識點(diǎn)：
1、單片機(jī)干擾源與分類
2、干擾對單片機(jī)系統(tǒng)的影響
3、硬件抗干擾技術(shù)
4、軟件抗干擾技術(shù)
5、數(shù)字濾波
二、考核要求：
1、識記單片機(jī)干擾源與分類
2、識記干擾對單片機(jī)系統(tǒng)的影響
3、識記數(shù)字濾波
4、簡明應(yīng)用硬件抗干擾技術(shù)
5、簡明應(yīng)用軟件抗干擾技術(shù)
第十章其它單片機(jī)簡介
一、考核知識點(diǎn)：
1、AT89C系列單片機(jī)的特點(diǎn)與性能
2、其它8位單片機(jī)的特點(diǎn)與性能3、16位、32位單片機(jī)的特點(diǎn)與性能
二、考核要求：
1、識記其它8位單片機(jī)的特點(diǎn)與性能
2、識記16位、32位單片機(jī)的特點(diǎn)與性能
3、領(lǐng)會AT89C系列單片機(jī)的特點(diǎn)與性能
《單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)》考試大綱
《單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)》課程是一門面向應(yīng)用的專業(yè)技術(shù)課。單片機(jī)原理與應(yīng)用介紹了單片機(jī)的基本知識和單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，其內(nèi)容與工程實(shí)際緊密聯(lián)系，實(shí)用性很強(qiáng)，是一門在理論指導(dǎo)下,偏重于實(shí)際應(yīng)用的課程。本課程具有實(shí)用性強(qiáng)、理論和實(shí)踐結(jié)合、軟硬件結(jié)合等特點(diǎn)。本課程圍繞使用較為廣泛的MCS-51系列單片機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)。本課程已成為理、工科電子類專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，這是從電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)角度考慮的，它體現(xiàn)了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法和硬件結(jié)構(gòu)的變化。通過該課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握80C51單片機(jī)的工作原理、編程技術(shù)，掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的擴(kuò)展方法和實(shí)際應(yīng)用。因此，以單片機(jī)為內(nèi)核，分析和設(shè)計(jì)一個簡單的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)是我們學(xué)習(xí)本課程要達(dá)到的目的。
第一部分考試大綱
1單片機(jī)概述
本章為單片機(jī)的基本概念。
1.掌握有關(guān)單片機(jī)的基本概念、單片機(jī)的特點(diǎn)、單片機(jī)的應(yīng)用。
2.理解單片機(jī)的總體組成。
3.了解單片微型計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展歷史、主要品種及系列。
2單片機(jī)結(jié)構(gòu)和原理
本章以80C51單片機(jī)為例介紹了主要硬件結(jié)構(gòu)和主要功能，著重掌握系統(tǒng)所提供的資源特性及其功能特性。
1.掌握80C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
2.掌握80C51單片機(jī)的存儲器組成。
3.掌握單片機(jī)并行輸入/輸出端口結(jié)構(gòu)及功能。
4.了解單片機(jī)的時序概念和復(fù)位工作方式。
5.掌握單片機(jī)引腳功能
3指令系統(tǒng)
1.掌握指令與偽指令的正確格式。
2.掌握七種尋址方式的使用及尋址方式的含義。
3.掌握五類指令的功能和使用，特別是傳送指令。
4.理解書中所列例題與習(xí)題。
4匯編語言程序設(shè)計(jì)舉例
本章為MCS-51的一些常用偽指令，介紹順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)、分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)、循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)和子程序的設(shè)計(jì)。
1.程序設(shè)計(jì)的基本步驟、各種基本的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法；讀懂較復(fù)雜的常用程序。
2.掌握數(shù)據(jù)傳送指令的編寫。
3.理解算術(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì)。
4.理解數(shù)碼轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)。
5.理解查表程序設(shè)計(jì)。
6.理解子程序設(shè)計(jì)和參數(shù)傳遞。
7.理解邏輯運(yùn)算程序設(shè)計(jì)
5中斷系統(tǒng)
1.掌握有關(guān)中斷、中斷源、中斷優(yōu)先級等概念。
2.掌握中斷響應(yīng)過程。
3.掌握中斷優(yōu)先級排列。
4.掌握中斷允許寄存器IE、中斷優(yōu)先級寄存器IP各位的含義及設(shè)置。
5.掌握外部中斷的兩種觸發(fā)方式：電平觸發(fā)、邊沿觸發(fā)。
6定時/計(jì)數(shù)器
1.掌握定時器/計(jì)數(shù)器的四種工作方式及有何不同。
2.掌握TMOD和TCON中各位的含義、作用。
4.掌握不同工作方式計(jì)數(shù)初值與定時時間的關(guān)系，即能根據(jù)定時時間算出計(jì)數(shù)初值，完成定時器的初始化編程和簡單應(yīng)用編程。
7串行通信
1.理解有關(guān)通信、協(xié)議的概念。
2.理解串行口的四種工作方式。
3.掌握SBUF的含義及作用。
4.了解串行口的工作原理。
5.了解SCON中每一位的含義及SMOD位的作用。
6.掌握串行通信總線RS-232C標(biāo)準(zhǔn)、RS-232C電平轉(zhuǎn)換。
7.了解RS-232C與MCS-51的接口。
8系統(tǒng)擴(kuò)展技術(shù)
1.掌握總線、驅(qū)動、鎖存和譯碼、地址重疊的概念。
2.掌握程序存儲器的擴(kuò)展：EPROM程序存儲器及其擴(kuò)展方法。
3.掌握數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展：靜態(tài)存儲器SRAM及其擴(kuò)展方法。
4.掌握簡單I/O口的擴(kuò)展。
5.掌握8255A可編程并行接口：結(jié)構(gòu)、控制字、工作方式、與8255A的接口方法。
9A/D和D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)
1.掌握DAC0832與單片機(jī)的接口方法與編程。
2.掌握ADC0809與單片機(jī)的接口方法與編程。
10鍵盤/顯示接口技術(shù)
1.掌握LED顯示器結(jié)構(gòu)、工作原理和顯示方式。
2.掌握鍵盤接口原理。
3.理解LED顯示器與80C51單片機(jī)接口。
4.理解鍵輸入程序設(shè)計(jì)方法。
5.了解行列式鍵盤與80C51單片機(jī)接口。
11、功率接口技術(shù)
1.掌握簡單開關(guān)量接口、光電耦合接口和繼電器接口。
2.晶閘管與故態(tài)繼電器的應(yīng)用接口。
12、單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)
掌握單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、調(diào)試的原則、步驟及方法。
13、實(shí)用舉例
了解一兩個典型的單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方法。
14、新型單片機(jī)介紹
了解MCS-51常見8位單片機(jī)。
第二部分考試考核改革方案
一、考試考核要求
《單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用》選擇具有代表性的、使用較為廣泛的MCS-51系列單片機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)（具體以80C51為例），介紹了80C51單片機(jī)的硬件組成、軟件編程及一般應(yīng)用系統(tǒng)組成。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求掌握80C51單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)擴(kuò)展方法、單片機(jī)常用接口等應(yīng)用技術(shù)。本課程的教學(xué)過程由面授輔導(dǎo)、自學(xué)、實(shí)驗(yàn)及作業(yè)四個環(huán)節(jié)組成，因此本課程考試考核要求為：
1.作業(yè)、實(shí)驗(yàn)成績與期末考試成績共同評定為課程總成績。
2.作業(yè)、實(shí)驗(yàn)占課程總分的60，期末理論考試占總分的40。
為使學(xué)生不把注意力僅僅放在期末考試上，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)的能力，加強(qiáng)學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)，平時、實(shí)驗(yàn)課、作業(yè)、考試都納入本課程的成績評定。平時的成績包括出勤、課堂提問和隨堂測試。期末考試可以選擇筆試、口試和進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)等多種形式。
二、平時成績考核要求及說明
1.每章作業(yè)按要求完成后交教師批改，完成作業(yè)80為12分（及格）；所有作業(yè)均完成，且質(zhì)量較好者，20分（滿分）。中間情況酌情給分。
2.每次實(shí)驗(yàn)均能按照教師安排進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)態(tài)度好，至少完成5個實(shí)驗(yàn)且實(shí)驗(yàn)報(bào)告完整，為18分（及格）；能基本獨(dú)立完成6個或以上實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告完整、無誤，實(shí)驗(yàn)質(zhì)量高，30分（滿分）。中間情況酌情給分。如果實(shí)驗(yàn)有創(chuàng)新的特點(diǎn)，酌情加分。
3.作業(yè)與實(shí)驗(yàn)的平均分為平時成績，滿分50分。
4.課程設(shè)計(jì)單獨(dú)計(jì)算成績，考評方法見其大綱。
三、理論考試說明
1.單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用理論考試，采用閉卷筆試形式，考試時間120分鐘。
2.期末考試試題根據(jù)教學(xué)大綱，其范圍和難度按照本方案中制訂的考試考核內(nèi)容和要求確定?？荚嚸}覆蓋考試大綱要求范圍。
3.期末考試試題類型有以下幾種：
①填空題；
②選擇題；
③判斷題；
④簡答題
⑤綜合應(yīng)用題。
四、考試考核要求層次
按照教學(xué)大綱的要求，理論考試要求分為掌握、理解和了解三個層次。
掌握：
對于本課程的重點(diǎn)內(nèi)容要求學(xué)生達(dá)到掌握的程度。即能夠全面、深入理解和熟練掌握所學(xué)內(nèi)容，并能夠用其分析、初步設(shè)計(jì)和解答與應(yīng)用相關(guān)的問題，能夠舉一反三。要求學(xué)生掌握的內(nèi)容也就是考試的主要內(nèi)容，在考試中所占比例約70。
理解：
對于本課程的一般內(nèi)容要求學(xué)生能夠理解。即要求學(xué)生能夠較好地理解所學(xué)內(nèi)容，并且對所涉及的內(nèi)容能夠進(jìn)行簡單分析和判斷。要求學(xué)生理解的內(nèi)容也是考試的內(nèi)容，在考試中所占比例約25。
了解：
對于本課程的次要內(nèi)容要求學(xué)生能夠了解。要求學(xué)生了解的內(nèi)容，一般是指在眼下不必進(jìn)一步深入和擴(kuò)展，有些也許需要學(xué)生自己今后在工作中進(jìn)行深入研究。對要求了解的內(nèi)容，在考試中占較小比例，不超過5。
實(shí)驗(yàn)五：按鍵電路、顯示電路實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/P>
1.掌握獨(dú)立式按鍵電路與矩陣式按鍵電路的設(shè)計(jì)方法。
2.掌握數(shù)碼管顯示電路的工作原理
3.掌握源程序編輯軟件UltraEdit，編譯軟件KeilC51、仿真軟件Proteus的使用方法
4.掌握硬件仿真器ME-52A的使用方法
二、實(shí)驗(yàn)器材：
1.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板
2.單片機(jī)硬件仿真器ME-51A
3.計(jì)算機(jī)
4.電源
三、實(shí)驗(yàn)要求：
1．電路如圖5所示，用單片機(jī)的P3口所接的四個獨(dú)立式按鍵控制p1口流水燈花樣的方法；具體表現(xiàn)為:p3.0、P3.1、P3.2、P3.3四個小按鍵分別實(shí)現(xiàn)了四個控制：
(1)跑燈：即P1.0---1.7亮點(diǎn)流動：
(2)流水燈：即P1.0-1.7依次點(diǎn)亮
(3)交叉閃爍：即P0.0，P0.2，P0.4，P0.6和P0.1，P0.3，P0.5，P0.7輪流點(diǎn)亮
(4)停止；在任何狀態(tài)下按此鍵程序停止運(yùn)行.
2.電路如圖6所示，用P2口所接的4×4矩陣式鍵盤作為輸入，在P1口所接的數(shù)碼管上顯示出每個按鍵的0～F序號，鍵盤的布局如下表所示：
F
E
D
C
B
A
9876543210
四、實(shí)驗(yàn)原理：
1.獨(dú)立式按鍵電路顯示如圖5所示，從圖中可看出，判斷有無鍵按下，只要檢測P3.0～P3.3相應(yīng)端口的高低電平即可，若檢測有某一端口為低電平，表明該端口有按鍵按下，經(jīng)延時消抖后轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的功能子程序。若為高電平，表明無鍵按1.獨(dú)立式按鍵電路如圖5所示，下，繼續(xù)檢測。
示例程序如下：
ORG000H
LJMPSTAR1
ORG0030H
STAR1:MOVP3,#0FFH;置P3口為輸入態(tài)
JNBP3.0,FUN0;判別P3.0是否有鍵按下，是，則轉(zhuǎn)FUN0
JNBP3.1,FUN1;判別P3.1是否有鍵按下，是，則轉(zhuǎn)FUN1
JNBP3.2,FUN2;判別P3.2是否有鍵按下，是，則轉(zhuǎn)FUN2
JNBP3.3,FUN3;判別P3.3是否有鍵按下，是，則轉(zhuǎn)FUN3
JNBF0,STAR1;曾經(jīng)有鍵按下F0置1
RET
圖
5
FUN0:LCALLDL10MS;消岸抖動
JBP3.0,STAR1
WAITL0:JNBP3.0,WAITL0;等待鍵釋放
SETBF0
FUN01:LCALLFUN00
LCALLSTAR1
LJMPFUN01
FUN1:LCALLDL10MS;消岸抖動
JBP3.1,STAR1
WAITL1:JNBP3.1,WAITL1;等待鍵釋放
SETBF0
FUN10:LCALLFUN11
LCALLSTAR1
LJMPFUN10
FUN2:LCALLDL10MS;消岸抖動
JBP3.2,STAR1
WAITL2:JNBP3.2,WAITL2;等待鍵釋放
SETBF0
FUN20:LCALLFUN22
LCALLSTAR1
LJMPFUN20
FUN3:LCALLDL10MS;消岸抖動
JBP3.3,STAR1
WAITL3:JNBP3.3,WAITL3;等待鍵釋放
CLRF0
MOVP1,#0FFH;關(guān)顯示
LJMPSTAR1
FUN00:MOVA,#0FEH;跑燈子程序
FUN000:MOVP1,A
LCALLDL05S
JNBACC.7,OUT
RLA
AJMPFUN000
OUT:RET
FUN11:MOVA,#0FEH;流水燈子程序
FUN111:MOVP1,A
LCALLDL05S
JZOUT
RLA
ANLA,P1
AJMPFUN111
FUN22:MOVA,#0AAH;交叉點(diǎn)亮子程序
MOVP1,A
LCALLDL30S
CPLA
MOVP1,A
LCALLDL30S
RET
;************;
;延時程序;
;************;
DL512:MOVR2,#0FFH
LOOP1:DJNZR2,LOOP1
RET
DL10MS:MOVR3,#14H
LOOP2:LCALLDL512
DJNZR3,LOOP2
RET
DL05S:MOVR4,#0AH
LOOP3:LCALLDL10MS
DJNZR4,LOOP3
RET
DL30S:MOVR5,#03H
LOOP4:LCALLDL05S
DJNZR5,LOOP4
RET
END
2.矩陣式按鍵電路顯示如圖6所示。采用掃描方式進(jìn)行按鍵的識別檢測，并將對應(yīng)按鍵的鍵號用查表指令將對應(yīng)的代碼顯示在數(shù)碼管上。
圖6
參考程序如下：
ORG0000H
LJMPSTART
ORG0030H
START:MOVSP,#60H;設(shè)置堆棧指針
SCAN:MOVR3,#0F7H;置行掃描初值
MOVR1,#00H;到TABLE表中取碼的指針
SCAN1:MOVA,R3
MOVP2,A;掃描輸出
MOVA,P2;重讀P2口狀態(tài)
MOVR4,A;暫存于R4呂中
SETBC;C=1
MOVR5,#03H;掃描4列初值
L1:RLCA;A中內(nèi)容循環(huán)左移
JNCKEYIN;C=0，有鍵按下，轉(zhuǎn)消抖
INCR1;取碼指針加1
DJNZR5,L1;無鍵按下，繼續(xù)檢測
MOVA,R3;掃描下一行
SETBC
RRCA
MOVR3,A
JCSCAN1;4行是否掃描完，未完，繼續(xù)
LJMPSCAN
KEYIN:MOVR7,#10;削除抖動
D2:MOVR6,#248
DJNZR6,$
DJNZR7,D2
D3:MOVA,P2;按鍵放開否？
XRLA,R4
JZD3
MOVA,R1
MOVDPTR,#TABLE;到TABLE中取碼
MOVCA,@A DPTR
MOVP1,A
LJMPSCAN
TABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH
END
DB80H,90H,88H,83H
DB0C6H,0A1H,86H,8EH
END
五、實(shí)驗(yàn)步驟：
1.運(yùn)行UltraEdit-32源程序編輯軟件，輸入、編輯匯編語言源程序。
2．運(yùn)行KeiluVision2源程序編譯軟件，對源程序進(jìn)行編譯，得到目標(biāo)代碼文件。
3.運(yùn)行Proteus模擬仿真軟件，打開已繪制好的仿真電路原理圖，進(jìn)行模擬仿真。
4.把硬件仿真器ME-52A與單片實(shí)驗(yàn)板連接好，再用硬件仿真器進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
六、實(shí)驗(yàn)分析與總結(jié)
1.用仿真系統(tǒng)調(diào)試簡單程序結(jié)構(gòu)、分支程序結(jié)構(gòu)、循環(huán)程序結(jié)構(gòu)、子程序結(jié)構(gòu)和中斷結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵在于，如何將對程序的分析理解和開發(fā)系統(tǒng)提供的基本功能有機(jī)地結(jié)合起來，其前提條件是必須對源程序的作用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行過程與結(jié)果有較全面的認(rèn)識，并能根據(jù)程序運(yùn)行過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)果分析并判斷產(chǎn)生各種故障現(xiàn)象的原因，再運(yùn)用排除法逐一檢驗(yàn)各種判斷是否準(zhǔn)確。
2.掌握程序結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，合理選擇觀測點(diǎn)，通過觀察在觀測點(diǎn)處參數(shù)及路徑的變化檢驗(yàn)程序運(yùn)行的結(jié)果。
3.高調(diào)試程序的效率，應(yīng)對單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)所提供的幾種程序運(yùn)行調(diào)試方式有足夠的了解并能熟練地運(yùn)用。例如，在調(diào)試過程中，若要觀察最終結(jié)果，則可選擇全速運(yùn)行調(diào)試；若要觀察相關(guān)指令的運(yùn)行結(jié)果或運(yùn)行路徑的變化過程，則可選擇單步運(yùn)行；若要檢查子程序的運(yùn)行過程，則可選擇跟蹤運(yùn)行調(diào)試；若要檢查循環(huán)程序或中斷服務(wù)程序，則可選擇斷點(diǎn)運(yùn)行調(diào)試；若要定點(diǎn)檢查程序運(yùn)行到某處的結(jié)果時，則可選擇快速運(yùn)行到光標(biāo)處調(diào)試。但實(shí)際中究竟選用哪種方法更適宜或哪幾種方法結(jié)合使用更快捷，將隨著分析能力與操作的熟練程度逐步提高。
4.程序運(yùn)行結(jié)果是否正確時，應(yīng)運(yùn)用單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)所提供的交互界面，將程序運(yùn)行過程中程序計(jì)數(shù)器PC(地址)的變化、各單元(內(nèi)部RAM和外部RAM)內(nèi)容的變化、特殊功能寄存器內(nèi)容的變化、堆棧指針SP內(nèi)容的變化與程序的理論分析結(jié)果相對照。
5.程序和調(diào)試程序時，需要多次反復(fù)的過程，并非一次就能排除全部故障，特別是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路和匯編程序相結(jié)合的綜合調(diào)試就更加復(fù)雜，因此，必須通過反復(fù)調(diào)試，不斷修改硬件和軟件，直到最終符合設(shè)計(jì)要求為止。如果在調(diào)試中能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)先對產(chǎn)生故障的原因加以判斷和分析，并制定出相應(yīng)的調(diào)試方法和步驟，可縮小排除故障的范圍，提高調(diào)試效率。
七、思考與練習(xí)
填空題
1、設(shè)X=5AH，Y=36H，則X與Y“或”運(yùn)算為__7EH_______，X與Y的“異或”運(yùn)算為___6CH_____。
2、若機(jī)器的字長為8位，X=17，Y=35，則X＋Y=__110100_____，X－Y=_11101110______（要求結(jié)果寫出二進(jìn)制形式）。
3、單片機(jī)的復(fù)位操作是____高電平______（高電平/低電平），單片機(jī)復(fù)位后，堆棧指針SP的值是___07h_____。
4、單片機(jī)中，常用作地址鎖存器的芯片是__74HC373____________，常用作地址譯碼器芯片是_____74HC138____________。
5、若選擇內(nèi)部程序存儲器，應(yīng)該設(shè)置為_____高_(dá)______（高電平/低電平），那么，PSEN信號的處理方式為___不用__________________。
6、單片機(jī)程序的入口地址是____0000H__________，外部中斷1的入口地址是______0013H_________。
7、若采用6MHz的晶體振蕩器，則MCS-51單片機(jī)的振蕩周期為__0.5us_______，機(jī)器周期為_____2us__________。
8、外圍擴(kuò)展芯片的選擇方法有兩種，它們分別是___線選法_______________和_____譯碼法__________。
9、單片機(jī)的內(nèi)部RAM區(qū)中，可以位尋址的地址范圍是____20H~2FH______________，特殊功能寄存器中，可位尋址的地址是___是能被8整除的地址_________________。
10、子程序返回指令是___ret______，中斷子程序返回指令是__reti。
11、8051單片機(jī)的存儲器的最大特點(diǎn)是內(nèi)部RAM與外部RAM分開編址。
12、8051最多可以有32個并行輸入輸出口，最少也可以有8個并行口。
13、函數(shù)是C語言的基本單位。
14、串行口方式2接收到的第9位數(shù)據(jù)送SCON寄存器的RB8位中保存。
15、MCS-51內(nèi)部提供3個可編程的16位定時/計(jì)數(shù)器，定時器有4種工作方式。
16、一個函數(shù)由兩部分組成，即說明部分和語句部分。
17、串行口方式3發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)要事先寫入SCON寄存器的TB8位。
18、利用8155H可以擴(kuò)展3個并行口，256個RAM單元。
19、C語言中輸入和輸出操作是由庫函數(shù)scanf和printf等函數(shù)來完成。
二、選擇題
1、C語言中最簡單的數(shù)據(jù)類型包括（B）。
A、整型、實(shí)型、邏輯型B、整型、實(shí)型、字符型
C、整型、字符型、邏輯型D、整型、實(shí)型、邏輯型、字符型
2、當(dāng)MCS-51單片機(jī)接有外部存儲器，P2口可作為(C)。
A、數(shù)據(jù)輸入口B、數(shù)據(jù)的輸出口
C、準(zhǔn)雙向輸入／輸出口D、輸出高8位地址
3、下列描述中正確的是（D）。
A、程序就是軟件B、軟件開發(fā)不受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制
C、軟件既是邏輯實(shí)體，又是物理實(shí)體D、軟件是程序、數(shù)據(jù)與相關(guān)文檔的集合4、下列計(jì)算機(jī)語言中，CPU能直接識別的是（D）。
A、自然語言B、高級語言C、匯編語言D、機(jī)器語言
5、MCS-5l單片機(jī)的堆棧區(qū)是設(shè)置在(C)中。
A、片內(nèi)ROM區(qū)B、片外ROM區(qū)C、片內(nèi)RAM區(qū)D、片外RAM區(qū)
6、以下敘述中正確的是（C）。
A、用C語言實(shí)現(xiàn)的算法必須要有輸入和輸出操作
B、用C語言實(shí)現(xiàn)的算法可以沒有輸出但必須要有輸入
C、用C程序?qū)崿F(xiàn)的算法可以沒有輸入但必須要有輸出
D、用C程序?qū)崿F(xiàn)的算法可以既沒有輸入也沒有輸出
7、定時器/計(jì)數(shù)器工作方式1是(D)。
A、8位計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)B、2個8位計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)
C、13位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)D、16位計(jì)數(shù)結(jié)構(gòu)
8、C語言提供的合法的數(shù)據(jù)類型關(guān)鍵字是（B）。
A、DoubleB、shortC、integerD、Char9、片內(nèi)RAM的20H～2FH為位尋址區(qū)，所包含的位地址是(B)。
A、00H～20HB、00H～7FHC、20H～2FHD、00H～FFH10、以下能正確定義一維數(shù)組的選項(xiàng)是（B）。
A、inta[5]={0,1,2,3,4,5};B、chara[]={0,1,2,3,4,5};
C、chara={'A','B','C'};D、inta[5]=“0123”;
11、數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)是指（D）。
A、存儲在外存中的數(shù)據(jù)B、數(shù)據(jù)所占的存儲空間量
C、數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的順序存儲方式D、數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)中的表示
12、下列關(guān)于棧的描述中錯誤的是（C）。
A、棧是先進(jìn)后出的先性表B、棧只能順序存儲
C、棧具有記憶作用D、對棧的插入和刪除操作中，不需要改變棧底指針
13、在寄存器間接尋址方式中，間址寄存器中存放的數(shù)據(jù)是(B)。
A、參與操作的數(shù)據(jù)B、操作數(shù)的地址值
C、程序的轉(zhuǎn)換地址D、指令的操作碼
14、MCS-51單片機(jī)的復(fù)位信號是(A)有效。
A、高電平B、低電平C、脈沖D、下降沿
15、為了使模塊盡可能獨(dú)立，要求（B）。
A、模塊的內(nèi)聚程度要盡量高，且各模塊間的耦合程度要盡量強(qiáng)
B、模塊的內(nèi)聚程度要盡量高，且各模塊間的耦合程度要盡量弱
C、模塊的內(nèi)聚程度要盡量低，且各模塊間的耦合程度要盡量弱
D、模塊的內(nèi)聚程度要盡量低，且各模塊間的耦合程度要盡量強(qiáng)
16、若MCS-51單片機(jī)使用晶振頻率為6MHz時，其復(fù)位持續(xù)時間應(yīng)該超過(B)。
A、2μsB、4μsC、8μsD、1ms17、以下選項(xiàng)中可作為C語言合法常量的是（A）
A、－80B、－080C、－8e1.0D、－80.0e18、能夠用紫外光擦除ROM中程序的只讀存儲器稱為(C)。
A、掩膜ROMB、PROMC、EPROMD、EEPROM19、以下不能定義為用戶標(biāo)識符是（D）。
A、MainB、_0C、_intD、sizeof20、下選項(xiàng)中，不能作為合法常量的是（B）。//冪不能為小數(shù)
A、1.234e04B、1.234e0.4C、1.234e 4D、1.234e021、以下敘述中錯誤的是（C）
A、對于double類型數(shù)組，不可以直接用數(shù)組名對數(shù)組進(jìn)行整體輸入或輸出
B、數(shù)組名代表的是數(shù)組所占存儲區(qū)的首地址，其值不可改變
C、當(dāng)程序執(zhí)行中，數(shù)組元素的下標(biāo)超出所定義的下標(biāo)范圍時，系統(tǒng)將給出“下標(biāo)越界”的出錯信息
D、可以通過賦初值的方式確定數(shù)組元素的個數(shù)
22、以下與函數(shù)fseek(fp,0L,SEEK_SET)有相同作用的是（D）
A、feof(fp)B、ftell(fp)C、fgetc(fp)D、rewind(fp)
23、存儲16×16點(diǎn)陣的一個漢字信息，需要的字節(jié)數(shù)為（A）
A、32B、64C、128D、25624、已知1只共陰極LED顯示器，其中a筆段為字形代碼的最低位，若需顯示數(shù)字1，則它的字形代碼應(yīng)為(B)。
A、06HB、F9HC、30HD、CFH25、在C語言中，合法的長整型常數(shù)是（A）
A、OLB、4962710C、324562&D、216D26、以下選項(xiàng)中合法的字符常量是（B）
A、“B”B、’