单片机应用课程设计
计算机的产生加快了人类改造世界的步伐，但是它毕竟体积大。单片机就在这种情况下诞生了。截止到今日，单片机应用技术飞速发展，纵观我们现在生活的各个领域，从导弹的导航装置，但飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据处理，这些都离不开单片机。
单片机即单片微型计算机，是集CPU，RAM，ROM，定时，计数和多种接口于一体的微控制器。它体积小，成本低，功能强，广泛应用于智能产业和工业自动化上。而51系列单片机是各单片机中最为典型和最具代表性的一种。在这学期中，我们主要学习的就是89C51单片机，本论文通过对单片机应用系统的设计过程，89C51单片机系统的硬件电路设计，89C51单片机系统的软件设计和调试，89C51的应用系统设计实例，以及89C51单片机应用的新创意，这几方面进行论述，从而达到认识，学习，设计以及应用等方面的能力。
1.单片机应用系统的设计过程
单片机应用系统设计包括总体方案、硬件系统、软件系统设计, 系统仿真调试和运行维护等。在对应用对象论证、分析的基础上，确定总体方案，在合理的安排系统软件、硬件的技术要求。硬件系统设计包括原理图设计、PCB（印制电路板）设计、制版和组装、硬件调试等工作。软件系统设计技术根据总体方案和硬件电路，设计出实现系统功能的控制程序。系统的测试包括功能测评、技术指标的测量、系统的优化等工作。系统固化后，系统运行，投入正常的工作中，开发工作完成。
1.1 单片机的组成和特点
典型的单片机应用系统除主机外，还包括以下几部分：
（1）系统的前向通道(即输入部分)。一般包括数字量、开关量、模拟量信号(A/D)的输入。（2）后向通道(即输出部分)。一般包括数字量、开关量、模拟量信号(D/A )的输出。
（3）人机对话通道，即人机交互部分。一般包括键盘、显示器、打印机、看门狗(监视)电路等。
单片机应用系统设计的特点：
（1）单片机应用系统一般规模比较小。设计开发过程要借助专用的开发器、仿真器或开发系统来进行。
（2）设计中要综合考虑硬件、软件的组成,以达到较高性能价格比。可以采用软件固化实现部分硬件功能，也可以采用硬件来实现某些软件的功能。
（3）单片机应用系统要求可靠性高，特别是工作于无人值守、不间断工作的环境中，必须保证安全可靠。要从电路设计、软件程序等加以考虑。看门狗监视电路就是其中一种。
（4）单片机应用系统要尽量作到低功耗、小体积。
（5）软件程序固化在单片机内的程序存储器
中。要在专门的编程器或下载设备中完成。
1.2单片机应用系统的设计过程
一般情况下，单片机应用系统的设计过程主
要包括以下几部分：
（1）总体方案设计
（2）硬件系统设计
（3）软件系统设计
（4）系统仿真调试
（5）运行维护
这5个部分不是孤立的，而是相互关联、相
互依靠、互相制约的。
（1）软件系统设计
首先根据市场需求, 进行分析, 提出本项目的任务。要对项目的可行性进行调研和分析最好提出可行性报告，以此为开篇依据。
其次熟悉和了解控制对象,确定合理可行的技术指标。最为设计者都要对被控对象的工作过程和现场的要求进行深入调研分析，了解系统控制要求，而且尽可能多的了解外国产品资料加以分析对比，对设计系统有一个合理定位。
再次确定系统功能具体实现形式, 选择出适合该项目，能迅速开发出性能价格比高的应用系统的单片机。
然后合理地划分硬件和软件两部分的功能要求。
最后确定总体方案，拟定设计任务书。按照软件工程的思想，列出各子系统的任务书, 以及软件、硬件及它们之间的接口标准、技术要求。
（2）硬件系统设计
首先根据功能要求, 选择系统的CPU、存储器、I/O接口以及传感器、继电器、显示器、键盘等元器件。其次原理图和PCB板(印制电路板)的设计。使用专门的EDA (电子设计自动化)
工具软件(如Protel)它们有强大的自动设计能力, 高速有效的编辑功能, 使得设计过程简便高效。然后制版和组装。设计完成后,交付制版生产厂家。在PCB板和元器件齐套时，焊接组装。最后硬件调试。利用电子仪器及编写测试程序，进行硬件调试。
（3）软件系统设计
软件系统设计的任务是根据总体方案提出的要求和具体的硬件电路，设计出实现应用系统功能要求的控制程序。首先应该根据实际情况选择软件的开发环境，好的开发环境的支持是完成软件系统设计的保障。其次，建立一个好的数学模型是非常必要的。根据任务的要求，描述出各个输出变量和输入变量之间的数学关系。再次，由于应用系统的软件和硬件之间密不可分的联系，在软件设计的开始，把软件要实现的功能和硬件的结合进行具体定义。在具体编写软件程序之前，要根据功能实现的过程，画出程序的主流程图，将各个模块、子程序的工作流程形象化的表现出来。最后，在绘制好的流程图的基础上，就可以编写程序了。（4）系统仿真调试
应用系统测试工作包括：
首先功能测评。根据技术指标要求, 逐项测试。完成功能测试, 指标测量, 追踪程序执行, 分析执行时间等。然后系统优化。如硬件电路去除冗余器件,提升性能指标,降低功耗等。软件程序存储空间、循环优化等。最后可靠性测试。检验其抗干扰能力、可靠性等。
系统仿真调试要在集成开发环境中完成。软件仿真中, 在虚拟硬件平台上验证程序的正确性。硬件仿真通过仿真器、开发系统、ICE设备等，借助示波器、逻辑分析仪等电子测量仪器，对开发的目标系统进行实时在线仿真。
（5）系统运行与维护
应用系统在仿真调试环境中成功后, 确定硬件和软件基本正确，将程序代码固化到单片机的程序存储器中。独立运行该应用系统。在系统独立运行中，随时观察系统，有时需要对其进行改进。如果运行正常，就可以投入正常的工作中。一般来说，在连续工作的过程中，有可能出现调试中没有遇到的问题，需要设计人员进一步改进。经过一定时间的监护，系统运行正常，单片机应用系统的开发工作胜利完成。
2. 89C51单片机系统的硬件电路设计
2.1 硬件系统设计过程
首先根据功能要求, 选择系统的CPU、存储器、I/O接口以及传感器、继电器、显示器、键盘等元器件。其次原理图和PCB板(印制电路板)的设计。使用专门的EDA (电子设计自动化)工具软件(如Protel)。然后制版和组装设计完成后,交付制版生产厂家。在PCB板和元器件齐套时，焊接组装。最后硬件调试利用电子仪器及编写测试程序，进行硬件调试。
时钟电路：时钟信号的产生的基础是振荡脉冲产生电路，电路产生一个固定频率的振荡脉冲信号。有两种产生方法：一种是利用片内振荡电路的时钟电路；另一种是引入外部脉冲
信号的时钟电路。（如下左图为89C51采用片内振荡器的时钟电路）
复位电路：
的RST引脚
89C51
（第9脚）是复位信
号的输入端，复位信
号高电平有效，其高
电平应持续两个机
器周期（即24个振
荡周期）以上。复位操作有上电自动复位、按键手动复位和看门狗
（Watchdog）复位三种方式。（如下右图为89C51复位电路）
3.89C51单片机系统的软件设计和调试
3.1 汇编语言程序设计过程
汇编语言程序设计是面向过程设计的典型方法。汇编语言程序设计分为以下几个步骤:
1.分析任务
首先，根据任务的要求，进行全面的分析，以便对任何有一个整天的概念。通过分析，明确要求。单片机的应用项目都是软件和硬件紧密结合在一起。因此，根据任务的要求，合理的设计硬件电路，合理的分配软件和硬件所担负的工作。对于总体的需求，还有考虑系统的可靠性、时间进度的安排及成本等。
2.确定方案和算法
对于任务的分析和对硬件电路了解的基础上开始软件的设计。首先找出问题的规律性，归纳出数学模型，对此进行分析、比较，找出合理的算法。
3.画出程序流程图
程序流程图是使用一些图形、符号和带方向的线等，把程序设计的过程、解决问题的先后顺序直观的描述出来的一种方法。对于面向过程的设计方法来说，画好程序流程图是至关重要的步骤。流程图有多种，如逻辑流程图、算法流程图、程序流程图等。
4.编写程序
根据流程图中描述的各部分的功能，编写出具体的程序。然后按照流程图中各部分之间的关系整理出全部程序。用汇编语言写源程序。要严格按照执行指令和说明语句的要求，在经过汇编以后，不要出现语法错误，如果有要反复的进行修改和重新汇编。
5.调试程序
程序编写完毕，经过汇编过程，没有语法错误以后，要进行上机调试，这样才能检查出程序是否有逻辑上的错误、是否满足系统功能的要求。
3.2 汇编语言程序的调试
（1）Keil C51开发环境
（2）Keil C51开发调试过程
新建源程序文件建立和保存一个汇编或Ｃ语言源程序文件.ASM 或.C 文件新建项目文件.UV2 文件选择器件，把源文件添加到项目中编译(Build)项目生成目标文件.HEX 文件
调试程序（Debug）固化程序，程序固化到ROM
3.3 汇编语言程序的调试实例
以一个程序为例说明开发调试过程：
4.89C51的应用系统设计实例
以单片机流水灯为例，端口I/O实验——流水灯
硬件连接：PO.0-PO.7连K0-K7 P1.0-P1.7连L0-L7
汇编程序段：
ORG 0000H
MOV A,#1
LOOP: MOV P1,A
CALL DELAY
RL A
SJMP LOOP
DELAY:MOV R0,#80H
DELAY1:MOV R1,#0
DELAY2:DJNZ R1,DELAY2
DJNZ R0,DELAY1
RET
END
5.89C51单片机应用的新创意
下图为单片机控制反馈的结构框图，由温度感应器感知周围的温度，经发大器放大，通过A/D转换器转换为数字信号传至单片机内，与单片机内输入的温度比较，如有差值则进行调控。
此反馈可用于多领域的温度调控，使温度调控趋于简单化。
单片机应用技术课程整体教学教案
《单片机应用技术》整体教学设计 （2015～2016学年第2学期） 课程名称：单片机应用技术 所属系部：信息与智能工程系 制定人：郭志勇巩雪洁 合作人：自成留忠 制定时间：2016.1.16
电子信息职业技术学院
一、课程基本信息 一、课程定位 本课程主要是以智能控制、智能电子产品、智能机器人工程项目为主线，采用企业真实工作任务，通过“项目驱动”教学模式，对国外广泛应用的MCS-51系列单片机的AT89S52单片机工作原理、应用系统的剖析，使学生获得有关单 片机硬件、软件的基本概念、基本知识和单片机应用系统的设计编程入门知识以及用C 语言进行程序设计、运行、调试等基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力。 1. 岗位分析： 本课程主要培养具有智能电子产品和智能控制设计、分析、调试和制作能力的技术技能型人才，可以从事智能电子产品和智能控制设计开发、生产、销售与服务等相关工作，如图1所示。 图1 课程与岗位
2. 课程分析： 本课程是计算机控制技术、物联网应用技术等相关专业的职业能力必修课程，是计算机控制技术专业核心课程。在计算机控制技术专业课程体系中，基于单片机应用技术的课程结构如图2所示。 图2 基于单片机应用技术的课程结构 位于最底层的是本课程的先修课程，也是专业基础课程；本课程是专业核心课程；位于最上层的是本课程的后续课程，既专业课程。基于单片机应用技术的课程结构实现了无缝对接，同时也是我们学校其它相关专业的骨干课程，如嵌入式技术、电子信息工程技术、机电一体化、电气自动化、数控技术等专业都开设本课程。 二、课程目标设计 总体目标： 学通过本课程的学习，学生能熟练使用Proteus仿真软件、C语言编程，能完成简单的智能电子产品和智能控制设计开发；能根据智能电子产品和智能控制设计要求进行元器件焊接组装、软硬件调试；培养学生具有一定的创新思维能力，科学的工作方法和良好的职业道德意识，为提高学生职业技能奠定良好基础。 能力目标： （1）会运用keil集成开发环境，能用C语言编写控制程序、下载调试、查
单片机应用技术试卷A及答案
《单片机应用技术（C语言版）》试卷A一、单项选择题(每题1.5分，共30分) 1、51单片机的CPU主要由（）组成。 A、运算器、控制器 B、加法器、寄存器 C、运算器、加法器 D、运算器、译码器 2、程序是以（）形式存放在程序存储器中。 A、C语言源程序 B、汇编程序 C、二进制编码 D、BCD码 ——引脚（）3、单片机8031的EA。 A、必须接地 B、必须接+5V电源 C、可悬空 D、以上三种视需要而定 4、单片机上电复位后，PC的内容为（）。 A、0x0000 B、0x0003 C、0x000B D、0x0800 5、外部扩展存储器时，分时复用做数据线和低8位地址线的是（） A、P0口 B、P1口 C、P2口 D、P3口 6、单片机的ALE引脚是以晶振振荡频率的（）固定频率输出正脉冲，因此它可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 A、1/2 B、1/4 C、1/6 D、1/12 7、下面叙述不正确的是（）。 A、一个C源程序可以由一个或多个函数组成。 B、一个C源程序必须包含一个主函数main( )。 C、在C程序中，注释说明只能位于一条语句的后面。 程序的基本组成部分单位是函数。C、D 8、在C语言中，当do-while语句中的条件为（）时，循环结束。 A、0 B、false C、true D、非0 9、下面的while循环执行了（）次空语句。 While（i=3）； A、无限次 B、0次 C、1次 D、2次 10、C程序总是从（）开始执行的。 A、主函数 B、主程序 C、子程序 D、主过程 11、在C51程序中常常把（）作为循环体，用于消耗CPU运行时间，产生延时效果。 A、赋值语句 B、表达式语句 C、循环语句 D、空语句 12、在单片机应用系统中，LED数码管显示电路通常有（）显示方式。 A、静态 B、动态 C、静态和动态 D、查询 13、共阳极LED数码管加反相器驱动时显示字符“6”的段码是（） A、0x06 B、0x7D C、0x82 D、0xFA 14、51单片机的定时器T1用做定时方式时，采用工作方式1，则工作方式控制字为（） A、0x01 B、0x05 C、010 D、0x50 15、启动T0开始计数是使TCON的（）。
单片机原理及应用试题库---答案
《单片机原理及应用》试题库 一、填空题 1．单片机就是把（CPU）、( 输入/输出)、和( 存储器)等部件都集成在一个电路芯片上，并具备一套功能完善的( 指令系统)，有的型号同时还具备( AD )和( DA )等功能部件，其简称为( 微处理器)或(微控制器)。 2．Intel公司典型的单片机有( MCS-51系列)和( MCS-96系列)。 3．单片机具有体积( 下)、重量( 轻)、价格( 低)、功耗( 小)、控制功能强、运算速度快、运用灵活、易于产品化、抗扰能力( 强)等特点，故在国民经济建设、军事及家用电器等领域均得到了广泛的应用。 4．微处理器本身不是计算机，它是微型计算机的核心部件，又称它为（CPU ）。它包括两个主要部分：（运算器）、（控制器）。 5．当扩展外部存储器或I/O口时，P2口用作（地址线的高8位）。 6．MCS－51单片机内部RAM区有（ 4 ）个工作寄存器区。 7．MCS－51单片机内部RAM区有（128 ）个位地址。 8．89C51单片机片内RAM中位寻址区的地址范围是（20H—2FH ），工作寄存器区的地址范围是（00H—1FH ），片内程序存储器中寻址区的地址范围是（0000H—07FFH ）。 9．MCS-51有（ 4 ）个并行I\O口。 10．MCS-51的堆栈是软件填写堆栈指针临时在（30H—7FH ）内开辟的区域. 11．MCS-51片内（20H—2FH ）范围内的数据存储器，既可以字节寻址又可以位寻址。 12．程序状态标志字寄存器PSW中的PSW.7的含义是（进位和借位标志位）；PSW.0的含义是（奇偶校验位）。 13．若不使用89C51片内的程序存储器，引脚（EA’）必须接地。 14．MCS-51中凡字节地址能被（0和8 ）整除的特殊功能寄存器均能寻址。 15．MCS-51有4组工作寄存器，它们的字节地址范围是（00H—1FH ）。 16．当MCS-51引脚（ALE ）信号有效时，表示从P0口稳定地送出了低8位地址. 17．在单片机的RESET端出现（两个机器周期以上的高电平时），便可以可靠复位，复位后的程序指针PC指向（0000H ）地址。 18．MCS-51系列单片机有:（外部中断0）, （外部中断1 ）, （定时/计数器T0溢出中断）, （定时/计数器T1溢出中断）, （串行口）等5个中断请求源。 39．KeiL C51软件中，工程文件的扩展名是__UV2______，编译连接后生成可烧写的文件扩展名是__hex_______。
基于STM32的经典项目设计实例
13个基于STM32的经典项目设计实例，全套资料STM32单片机现已火遍大江南北，各种教程资料也是遍布各大网站论坛，可谓一抓一大把，但大部分都差不多。今天总结了几篇电路城上关于STM32 的制作，不能说每篇都是经典，但都是在其他地方找不到的，很有学习参考意义的设计实例。尤其对于新手，是一个学习stm32单片机的“活生生”的范例。 1.开源硬件-基于STM32的自动刹车灯设计 自动刹车灯由电池供电并内置加速度传感器，因此无需额外连接其他线缆。使用两节5号电池时，设计待机时间为一年以上(待机功耗66微安)，基本可以实现永不关机，即装即忘。 2.基于STM32F407的openmv项目设计资料 本项目是一个openmv，通过摄像头可以把图像实时传输给显示屏显示。MCU选择的是STM32F407（STM32F407数据手册），ARM Cortex-M4内核，最高频率可达180Mhz，包含一个单精度浮点DSP，一个DCMI（数字相机接口）。 3.STM32无线抢答器 无线抢答器采用STM32F302（STM32F302数据手册）芯片主控，同时用蓝牙，语音模块，数码管，七彩灯等部件构成，当主持人按下抢答键时，数码管进入倒记时，选手做好准备，当数码管从9变为0时，多名选手通过手机上虚拟按键进行抢答，同时语音播报抢答结果，显示屏上显示选手的抢答时间。 4.基于ARM-STM32的两轮自平衡小车 小车直立和方向控制任务都是直接通过控制小车两个电机完成的。假设小车电机可以虚拟地拆解成两个不同功能的驱动电机，它们同轴相连，分别控制小车的直立平衡、左右方向。 5.基于STM32F4高速频谱分析仪完整版（原创） 本系统是以STM32F407（STM32F407数据手册）进行加Blackman预处理，再做1024个点FFT进行频谱分析，最后将数据显示在LCD12864上，以便进行人机交互！该系统可实现任意波形信号的频谱显示，以及可以自动寻找各谐波分量的幅值，频率以及相位并进行8位有效数据显示。 6.基于STM32F4的信号分析仪设计（有视频，有代码） 这次基于discovery的板子做一个信号分析仪，就是练手，搞清楚STM32F4（STM32F4系列数据手册）中的USB固件编写，USB驱动的开发，上位机UI开发等一整套流程，过一把DIY的瘾。 7.基于STM32F4的解魔方机器人-stm32大赛二等奖（有视频） 本系统是基于Cortex-M4内核的STM32微控制器的解魔方机器人，在硬件方面主要有OV7670摄像头，LCD，舵机，在软件方面主要有OV7670的驱动，摄像头颜色识别算法，解魔方算法和舵机动作算法。整个设计过程包括电子系统的设计技术及调试技术，包括需求分析，原理图的绘制，制版，器件采购，安装，焊接，硬件调试，软件模块编写，软件模块测试，系统整体测试等整个开发调试过程。
《单片机应用技术》试卷B及答案
《单片机应用技术（C 语言版）》试卷B 一、 单项选择题(每题1.5分，共30分) 1、51单片机的CPU 主要由（ ）组成。 A 、运算器、控制器 B 、加法器、寄存器 C 、运算器、加法器 D 、运算器、译码器 2、PSW 中的RS1和RS0用来（ ） 。 A 、选择工作方式 B 、指示复位 C 、选择定时器 D 、选择工作寄存器组 3、单片机8031的EA —— 引脚（ ）。 A 、必须接地 B 、必须接+5V 电源 C 、可悬空 D 、以上三种视需要而定 4、单片机上电复位后，PC 的内容为（ ）。 A 、0x0000 B 、0x0003 C 、0x000B D 、0x0800 5、单片机的4个并行I/O 端口作为通用I/O 端口使用，在输出数据时，必须外接上拉电阻的是（ ） A 、P0口 B 、P1口 C 、P2口 D 、P3口 6、单片机的ALE 引脚是以晶振振荡频率的（ ）固定频率输出正脉冲，因此它可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 A 、1/2 B 、1/4 C 、1/6 D 、1/12 7、下面叙述不正确的是（ ）。 A 、一个C 源程序可以由一个或多个函数组成。 B 、一个 C 源程序必须包含一个主函数main( )。 C 、在C 程序中，注释说明只能位于一条语句的后面。 D 、C 程序的基本组成部分单位是函数。 8、在C51语言的if 语句中，用做判断的表达式为（ ）。 A 、关系表达式 B 、逻辑表达式 C 、算术表达式 D 、任意表达式
9、下面的while循环执行了（）次空语句。 While（i=3）； A、无限次 B、0次 C、1次 D、2次 10、C程序总是从（）开始执行的。 A、主函数 B、主程序 C、子程序 D、主过程 11、在C51程序中常常把（）作为循环体，用于消耗CPU运行时间，产生延时效果。 A、赋值语句 B、表达式语句 C、循环语句 D、空语句 12、在单片机应用系统中，LED数码管显示电路通常有（）显示方式。 A、静态 B、动态 C、静态和动态 D、查询 13、在共阳极数码管使用中，若要仅显示小数点，则其相应的字段码是（）。 A、0x80 B、0x10 C、0x40 D、0x7F 14、51单片机的定时器T1用做定时方式时，采用工作方式1，则工作方式控制字为（） A、0x01 B、0x05 C、0x10 D、0x50 15、MCS-51系列单片机串行口发送/接收中断源的工作过程是：当串行口接收或发送完一帧数据时，将SCON中的（），向CPU申请中断。 A、RI或TI置1 B、RI或TI置0 C、RI置1或TI置0 D、RI置0或TI置1 16、在定时/计数器的计数初值计算中，若设最大计数值为M，对于工作方式1下的M值为（）。 A、M=213 = 8192 B、M=28 = 256 C、M=24 = 16 D、M=216 = 65536 17、51单片机的串行口是（）。 A、单工 B、全双工 C、半双工 D、并行口 18、表示串行数据传输速率的指标为（）。 A、USART B、UART C、字符帧 D、波特率 19、串行口的控制寄存器为（）。 A、SMOD B、SCON C、SBUF D、PCON 20、串行口的发送数据和接收数据端为（）。 A、TXD和RXD B、TI和RI C、TB8和RB8 D、REN 二、填空题(每空1.5分，共30分)
单片机C语言编程实例
单片机C语言编程实例 前言 INTEL公司的MCS-51单片机是目前在我国应用得最广泛的单片机之一.随着 单片机应用技术的不断发展,许多公司纷纷以51单片机为内核,开发出与其兼容的 多种芯片,从而扩充和扩展了其品种和应用领域。 C语言已成为当前举世公认的高效简洁而又贴近硬件的编程语言之—。将C语言向单片机上的移植，始于20世纪80年代的中后期。经过十几年的努力，C语言终于成为专业化单片机上的实用高级语言。用C语言编写的8051单片机的软件，可以大大缩短开发周期，且明显地增加软件的可读性，便于改进和扩充，从而研制出规模更大、性能更完善的系统。因此，不管是对于新进入这一领域的开发者来说，还是对于有多年单片机开发经验的人来说，学习单片机的C语言编程技术都是十分必要的。. C语言是具有结构化.模块化编译的通用计算机语言,是国际上应用最广.最多的计算语言之一。C51是在通用C语言的基础上开发出的专门用于51系列单片机编程的C语言.与汇编语言相比,C51在功能上.结构上以及可读性.可移植性.可维护性等方面都有非常明显的优势。目前 最先进、功能最强大、国内用户最多的C51编译器是Keil Soft ware公司推出的KeilC51。第 一章单片机C语言入门 1.1建立您的第一个C项目 使用C语言肯定要使用到C编译器，以便把写好的C程序编译为机器码， 这样单片机才能执行编写好的程序。KEIL uVISION2是众多单片机应用开发软 件中优秀的软件之一，它支持众多不同公司的MCS51架构的芯片，它集编辑， 编译，仿真等于一体，同时还支持PLM、汇编和C语言的程序设计，它的界面 和常用的微软VC++的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真 方面也有很强大的功能。因此很多开发51应用的工程师或普通的单片机爱好者，都对它十分喜欢。 以上简单介绍了KEIL51软件，要使用KEIL51软件，必需先要安装它。KEIL51是一个商业的软件，对于我们这些普通爱好者可以到KEIL中国代理周 立功公司的网站上下载一份能编译2K的DEMO版软件，基本可以满足一般的个
单片机应用技术课后习题参考答案
1 习题1答案 1.2 填空题 （1）单片级应用系统是由硬件系统、软件系统组成的 （2）除了单片机和电源外，单片机最小系统包括时钟电路、复位电路 （3）除了电源和电线引脚外，XTAL1、XTAL2、RST、EA引脚信号必须连接相应电 路 （4）51系列单片机的存储器主要有4个物理存储空间，即片内数据存储器、片内程序存储器、片外数据存储器、片外程序存储器 （5）51系列单片机的XTAL1和XTAL2引脚是时钟电路 （6）51系列单片机的应用程序一般存放在程序存储器 （7）片内RAM低128单元，按其用途划分为工作寄存器组、位寻址区、用户RAM区（8）但振荡脉冲频率为12MHz时，一个机器周期为1us，当振荡脉冲频率为6MHz时，一个机器周期为2us （9）51系列单片机的复位电路有两种，即上电复位电路、按键复位电路 （10）输入单片机的复位信号需延续2个机器周期以上的高电平即为有效。 1.3 （4）什么是机器周期？机器周期和晶振频率有何关系？当晶振频率为6MHz时，机器周期是多少？ 答： 规定一个机器周期的宽度为12个振荡脉冲周期，因此机器周期就是振荡脉冲的十二分频。 当振荡脉冲频率为6 MHz时，一个机器周期为2 μs。 （5）51系列单片机常用的复位方法有哪几种？画电路图并说明其工作原理。 答： （a）上电复位电路（b）按键复位电路 单片机常见的复位电路 图（a）为上电复位电路，它是利用电容充电来实现的。在接电瞬间，RST端的电位
与VCC相同，随着充电电流的减少，RST的电位逐渐下降。只要保证RST为高电平的时间大于两个机器周期，便能正常复位。 图（b）为按键复位电路。该电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需按图（b）中的RESET键，此时电源VCC经电阻R1、R2分压，在RST端产生一个复位高电平。 习题3 答案 3.2 填空题 （2）用C51编程访问51单片机的并行I/O口是，可以按字节，寻址操作，还可以按位操作（4）C51中定义一个可位寻址变量FLAG访问P3口的P3.1引脚的方法是s bit FLAG=P3^1; （10）下面的while循环执行了无限次空语句。 i=3； While（i！=0）； （15）在以下的数组定义中，关键字“code”是为了把tab数组存储在程序存储器ROM中 Unsigned char code b[]=｛｝； 3.3 上机操作题 （1） //xiti3_3_1.c——第三章习题3.3上机操作题（1） #include
单片机应用系统设计工程实践报告
2016-2017学年第1学期 单片机应用系统设计/工程实践 (课号:103G06B/D/E) 实验报告 项目名称：基于AT89C51单片机温度报警系统 学号 姓名 班级 学院信息科学与工程学院 完成时间
目录 一、项目功能及要求 (3) 1.1、课程设计的性质和目的 (3) 1.3、项目设计要求 (3) 二、系统方案设计及原理 (3) 2.1、设计主要内容 (3) 2.2 、AT89C51单片机简介 (3) 2.3 、DS18B20简介 (4) 2.4 、数码管显示 (5) 2.5、报警电路 (6) 三、系统结构及硬件实现 (7) 3.1、总电路图 (7) 3.2、单片机控制流程图 (8) 四、软件设计过程 (8) 五、实验结果及分析 (8) 5.1 、Proteus仿真 (8) 5.2 、C程序调试 (9) 六、收获及自我评价 (14) 七、参考文献 (15)
一、项目功能及要求 1.1、课程设计的性质和目的 本温度报警器以AT89C51单片机为控制核心,由一数字温度传感器DS18B20测量被控温度，结合7段LED以及驱动LED的74LS245组合而成。当被测量值超出预设范围则发出警报，且精度高。 利用现代虚拟仿真技术可对设计进行仿真实验，与单片机仿真联系紧密的为proteus仿真，利用keil软件设计单片机控制系统，然后与proteus进行联合调试，可对设计的正确性进行检验。 1.2、课程设计的要求 1、遵循硬件设计模块化。 2、要求程序设计结构化。 3、程序简明易懂，多运用输入输出提示，有出错信息及必要的注释。 4、要求程序结构合理，语句使用得当。 5、适当追求编程技巧和程序运行效率。 1.3、项目设计要求 1、基于AT89C51单片机温度报警系统； 2、设计3个按键分别为：设置按钮、温度加、温度减； 3、DS18B20温度传感器采集温度，并在数码管上显示按键的区别； 二、系统方案设计及原理 2.1、设计主要内容 本设计以AT89C51单片机为核心，从而建立一个控制系统，实现通过3个按键控制温度，以达到设置温度上下限的功能，并在数码管上显示三个数字当前的温度上下限设置值和DS18B20温度采集值的显示（精确到小数点后一位），当温度高于上限或者低于下限蜂鸣器报警。 2.2 、AT89C51单片机简介 AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机,片内含4kBytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用A TMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及89C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案.AT89C51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器，32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，片内时钟振荡器。 此外，AT89C51设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。AT89C51单片机的基本结构和外部引脚如下图所示。
单片机应用技术教案双语教学1Ch1HardwareSystemofSingleChipMicroco
●Keywords: 微型计算机（Microcomputer） PC（Personal Computer）机 单片微型计算机（Single Chip Microcomputer） 中央处理单元（CPU，Central Processing Unit） 输入输出（I/O，Input/Output） 随机存取存储器（RAM，Random Access Memory） 只读存储器ROM（Read-only Memory） 专用寄存器（Special Function Register） 程序计数器（PC，Program Counter） 累加器（ACC，Accumulator） 程序状态字（PSW，Program Status Word） 堆栈指针（SP，Stack Pointer） 时钟电路（Clock circuit） 复位电路（Reset circuit） 电压（Voltage） 地线（Ground） ●Introduction: The generic 8031 architecture sports a Harvard architecture, which contains two separate buses for both program and data. So, it has two distinctive memory spaces of 64K X 8 size for both program and data. It is based on an 8 bit central processing unit with an 8 bit Accumulator and another 8 bit B register as main processing blocks. Other portions of the architecture include few 8 bit and 16 bit registers and 8 bit memory locations. Each 8031 device has some amount of data RAM built in the device for internal processing. This area is used for stack operations and temporary storage of data. This base architecture is supported with onchip peripheral functions like I/O ports, timers/counters, versatile serial communication port. So it is clear that this 8031 architecture was designed to cater many real time embedded needs. The following list gives the features of the 8031 architecture: #Optimized 8 bit CPU for control applications. #Extensive Boolean processing capabilities. #64K Program Memory address space. #64K Data Memory address space. #128 bytes of onchip Data Memory. #32 Bi-directional and individually addressable I/O lines. #Two 16 bit timer/counters. #Full Duplex UART.
《单片机应用技术》期末测试题
《单片机应用技术》期末测试题 2分，共20分） 下面对于MCU描述正确的是（）。 A.微控制器 B.存储器 C.开发工具 D.中断系统STC89C52RC单片机有几个I/O口（）。 A.4 B.3 C.2 D.1）。 A.定时器T0中断 B.定时器T1中断 C.外部中断0 D.外部中断1 下面那个字符（）一位七段数码不能显示。 A.2 B.3 C.C D.K 数码管中单个发光二极管的管压降一般为（）。 A.1.7V B.1.8V C. 1.9V D.2V DS18B20有（）根数据线。 A.4 B.3 C.2 D.1 DS18B20就是一种典型的（）。 A.热电阻 B.热电偶 C.温度IC D.铂电阻 MCS-51单片机内部的定时器/计数器1可以用下面（）来表示。 A.Q1 B.R1 C.S1 D.T1 DS1302的SCLK引脚功能是（）。 A.串行时钟 B.串行数据 C.并行时钟 D.并行数据 10.DS1302有（）个电源引脚。 A.4 B.3 C.2 D.1 二、简答题（共6题，每小题10分，共60分） 1. 简述时钟芯片的分类。 2.简述时钟周期、机器周期和指令周期之间的关系。 3. 如何对数码管进行测量？
什么称为中断？中断有什么特点？ 6. 单片机的开发系统由哪些部分构成？ 绘制出典型的程序下载电路。 三、编程题（共2题，每小题10分，共20分） 1.根据下图所示电路试编写程序实现1、3、4、5和7的循环显示。
2.如何用下图所示电路实现下述功能？要求根据下面说明编写相应C语言程序。 （1）按键按下，对应的灯亮，按键未按下，对应的灯灭。对应关系变为S1对应D4；S2对应D3；S3对应D2；S4对应D1。 （2）按下S1时D1到D4全亮；按下S2时D1到D4全灭；按下S3时D1 和D3全亮，D2和D4全灭；按下S4时D1和D3全灭，D2和D4全亮。
《单片机应用技术》课程标准
电子技术应用专业 《单片机应用技术》课程标准 增加附录:51或52单片机说明书,编程软件烧程序软件使用说明,增加实验中使用的各种器件说明 修改任务内容:去掉任务ISP下载线制作 增加点阵及液晶显示 一、概述 (一)课程性质 单片机技术是现代电子工程领域一门飞速发展的技术，其在教学及产业界的技术推广仍然是当今科学技术发展的热点。学习单片机并掌握其应用已经成为电子类学生必须具备的技能，也是现代工科学生就业的一个基本条件。 《单片机应用技术》是电子技术应用专业的一门职业技术课。它以模拟电子技术、数字电子技术、C语言等课程为基础。后续课程如电子产品装调技术、电子产品检测技术及相关实训课程，一般都要应用到单片机系统的应用。它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。单片机知识在电子类专业整个课程体系中处于承上启下的核心地位。 通过本课程的学习，使学生掌握单片机技术及其在工业控制、经济建设和日常生活中的应用，培养学生实践能力、创新能力，为将来从事相关产品的检测和维护等工作奠定坚实的基础，为学生将来在电子类专
业领域进一步发展打下良好基础。 (二)课程基本理念 本课程的设计突破了学科体系模式，打破了原来各学科体系的框架，将各学科的内容按“项目”进行整合。本课程的“项目”以职业实践活动为主线，因而，它是跨学科的，且理论与实践一体化。强调学生个人适应劳动力市场变化的需要。因而，本课程的设计兼顾了企业和个人两者的需求，着眼于人的全面发展，以培养全面素质为基础，以提高综合职业能力为核心。 本课程包含了单片机应用技术的五个项目，每个项目均由若干个具体的典型工作任务组成，每个任务均将相关知识和实践（含实验）过程有机结合，力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念；本课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力。 (三)课程设计思路 本课程标准注重培养分析问题、解决问题的能力，强化学生动手实践能力，遵循学生认知规律，紧密结合应用电子专业的发展需要，为将来从事应用电子产品的设计、检测奠定坚实的基础。将本课程的教学活动分解设计成若干项目或工作情景，以项目为单位组织教学，并以典型设备为载体，通过具体案例，按单片机项目实施的顺序逐步展开，让学员在掌握技能的同时，引出相关专业理论知识，使学生在技能训练过程中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。 二、课程目标 1、总目标 本课程先修要求：学生已学习《模拟电子技术》、《数字电子技术》等相关专业基础理论课程，有一定的电路识图、分析能力后进行本专业能力实训。通过实训学生应达到： （一）应使学生熟悉单片机的原理与结构，通过试验实训的训练和一些简易单片机项目制作，掌握单片机控制的基本原理、接口技术，掌
单片机原理及应用教学教案
第一讲 一、授课内容： 1、什么是单片机 2、单片机的发展 二、授课类型：讲授 三、授课时数：2学时 四、教学目标：了解单片机的发展,应用领域和应用模式，掌握单片机的特点 五、教学重、难点： 重点/难点：单片机的特点 六、教学设想： 借助产品、作品演示,一方面可以使课堂生动,另一方面可以腾出大量时间加强对重难点知识的讲解,增强学生对知识的理解,同时提高他们对本学科的兴趣. 七、教学过程：（板书） 一、什么是单片机 随着微电子技术的不断发展，计算机技术也得到迅速发展，并且由于芯片的集成度的提高而使计算机微型化，出现了单片微型计算机（Single Chip Computer），简称单片机，也可称为微控制器MCU（Micro controller Unit）。单片机，即集成在一块芯片上的计算机，集成了中央处理器CPU（Central Processing Unit）、随机存储器RAM（Random Access Memory）、只读存储器（Read Only Memory）、定时器/计数器以及I/O接口电路等主要计算机部件。 二、单片微型计算机发展概况 单片机出现的历史并不长, 但发展十分迅猛。它的产生与发展和微处理器的产生与发展大体同步, 自1971年美国Intel公司首先推出4位微处理器（4004）以来, 它的发展到目前为止大致可分为5个阶段: 第1阶段（1971～1976）: 单片机发展的初级阶段。 1971年11月Intel 公司首先设计出集成度为2 000只晶体管/片的4位微处理器Intel 4004, 并配有RAM、 ROM和移位寄存器, 构成了第一台MCS—4微处理器, 而后又推出了8位微处理器Intel 8008, 以及其它各公司相继推出的8位微处理器。 第2阶段（1976～1980）: 低性能单片机阶段。以1976年Intel公司推
单片机应用技术考试题库
习题1 1.1单项选择题 (1)MCS-51系列单片机的CPU主要由组成。 A. 运算符、控制器 B.加法器、寄存器 C.运算器、加法器 D.运算器、编码器 (2)单片机中的程序计数器PC用来。 A.存放指令 B.存放正在执行的指令地址 C.存放下一条指令的地址 D.存放上一条指令地址 (3)单片机8031的ˉEA引脚。 A.必须接地 B.必须接+5V电源 C.可悬空 D.以上三种视需要而定 (4)外部扩展存储器时，分时复用做数据线和低8位地址线的是。 A.P0口 B.P1口 C.P2口 D.P3口 (5)PSW中的RS1和RS0用来。 A.选择工具寄存器 B.指示复位 C.选择定时器 D.选择工作方式 (6)单片机上电复位后，PC的内容为。 A.0000H B.003H C.000BH D.0800H (7)Intel 8051单片机的CPU是。 A.16 B. 4 C. 8 D.准16位 (8)程序是以形式存放在程序存储器中的。 A. C语言源程序 B.汇编程序 C.二进制编码 D.BCD码 (9)8050单片机的程序计数器PC为16位计数器，其寻址范围是。 A. 8 KB B.16KB C.32KB D.64KB (10)单片机的ALE引脚是以晶振荡频率的固定频率输出正脉冲，因此它可作为外部时钟或外部定 时脉冲使用。 A.1/2 B.1/4 C.1/6 D.1/12 1.2填空题 (1)单片机系统是由和组成的。 (2)除了单片机和电源外，单片机最小系统包括电路和电路。 (3)在进行单片机应用系统设计时，除了电源和地线引脚外，、、、引脚信号必须 连接相应电路。 (4)MCS-51系列单片机的存储器主要有4个物理存储空间，即、、、。 (5)MCS-51系列单片机的XTALL和XYAL2引脚是引脚。 (6)MCS-51系列单片机的应用程序一般存在中。 (7)片内RAM低128单元，按其用途划分为、和3个区域。 (8)当振荡脉冲频率为12 MHz时，一个机器周期为；当振荡脉冲频率为6 MHz时，一个机器周期 为。 (9)MCS-51系列单片机的复位电路有两种，即和。 (10)输入单片机的复位信号需延续个机器周期以上的电平时即为有效，用于完成单片机的复位 初始化操作。 1.3回答题 (1)什么是单片机？它由哪几部分组成？什么是单片机应用系统？ (2)P3口第二功能是什么？
单片机应用技术考试试题(五)及答案
单片机应用技术考试试题(五) 本文搞自：https://www.360docs.net/doc/52642642.html,/Webmaster/danpianjiyuanli/2010/0507/4256_3.html （本试题分笔试题和操作题两部分。共100 分，考试时间120分钟。） 第一部分笔试题 （本部分共有4大题，总分60分，考试时间60分钟，闭卷） 一、填空题（每空1分，共20分） 1、8031单片机一般使用的时钟晶振频是（）、（）。 2、假定（SP）=40H,(39H)=30H，（40H）=60H。执行下列指令： POP DPH ，POP DPL后，DPTR的内容为（），SP的内容是（）。 3、单片机的堆栈栈顶由（）来指示，复位时起位置在（）单元。 4、当P1口做输入口输入数据时，必须先向该端口的锁存器写入 （），否则输入数据可能出错。 5、单片机内部数据传送指令（）用于单片机内部RAM单元及寄存器之间，单片机与外部数据传送指令（）用于单片机内部与外部RAM或I/O接口之间，（）指令用于单片机内部与外部ROM 之间的查表 6、单片机内外中断源按优先级别分为高级中断和低级中断，级别的高低是由（）寄存器的置位状态决定的。同一级别中断源的优先顺序是由（）决定的。 7、 LED数码显示按显示过程分为（）显示和（）显示2种。前者，对每位显示来说是连续显示的，可通过单片机串行口实现；当多位显示时需较多外部驱动芯片，功耗较大。后者，对每位显示来说是断续显示需占用单片机的（）接口资源。 8、在调用子程序时，为保证程序调用和返回不致混乱，常采用保护现场的措施。通常在进入子程序后要用（）指令保护现场DPH、DPL、ACC等。在退出子程序之前要用POP指令依次恢复现场，用（）指令返回。 9、用仿真开发系统调试程序时，汇编成功只说明源程序的（）没有问题，而程序（）还要靠运行调试纠错才能成功。 10、单片机串行通信时，若要发送数据，就必须将要发送的数据送至（）单元，若要接收数据也要到该单元取数。 二、选择题（每题1分，共 10分） 1、PC是（）。 A、一根硬件信号 B、一个可由用户直接读写的RAM
单片机应用技术教案双语教学3Ch3InstructionSystemoftheMCS51
Keywords： MCS（Micro Computer System） 指令系统（Instruction System） 寻址方式（Look for address mode） 寄存器（Register） 直接（Directness） 位（Bit） 立即（Immediately） 间接（Indirectly） 变址（Change address） 相对（Comparatively） 数据传送指令（Data Move Instruction） 算术运算指令（Arithmetic Operation Instruction）逻辑运算指令（Logic Operation Instruction） 控制转移指令（Control Transfer Instruction） 位操作指令（Bit Operation Instruction） 码（BCD，Binary Coded Decimal） 加法（ADD，Addition） 减法（SUB，Subtration） 乘法（MUL，Multiplication） 除法（DIV，Divition） 数据调整（DA，Data Adjust）
加大（INC，Increase） 减少（DEC，Decrease） Introduction: (Ⅰ)Addressing modes: 8031’s assembly language instruction set consists of an operation mnemonic and zero to three operands separated by commas. In two byte instructions the destination is specified first, and then the source. Byte wide mnemonics like ADD or MOV use the Accumulator as a source operand and also to receive the result. The 8031 supports five types of addressing modes: #Register Addressing #Direct Addressing #Register Indirect Addressing #Immediate Addressing #Index Addressing #Change Addressing #Comparatively Addressing *Register Addressing: Register Addressing accesses the eight working registers (R0-R7) of the selected register bank. The least significant three bits of the instruction opcode indicate which register is to be used for the operation. One of the four banks of registers is to be predefined in the PSW before using register addressing instruction. ACC, B, DPTR and CY, (the Boolean Accumulator) can also be addressed in this mode. *Direct Addressing: Direct addressing can access any onchip variables or hardware register. To indicate the address of the location, an additional byte is attached to the opcode. Depending on the highest order bit of the direct address byte one of two physical memory space is selected. When the direct address range is between 0 and 127 (00H - 7FH) one of the 128 low order
单片机应用技术考试试题(六)及答案
单片机应用技术考试试题(六) （本试题分笔试题和操作题两部分。共100分，考试时间120分钟。） 第一部分笔试题 （本部分共有4大题，总分60分，考试时间60分钟，闭卷） 一、填空题（每空1分，共20分） 1、半导体存储器的最重要的两个指标是（）和（）。 2、汇编语言中可以使用伪指令，它们不是真正的指令，只是用来对（）。 3、指令ALMP的跳转范围是（）。 4、通常、单片机上电复位时PC=（），SP=（）；而工作寄存器缺省则采用第（）组，这组寄存器的地址范围是从（）。 5、假定累加器A的内容30H，执行指令： 1000H：MOVC A，@A+PC 后，把程序存储器（）单元的内容送累加器A中。 6、MCS-51单片机访问外部存储器时，利用（）信号锁存来自（）口的低8位地址信号。 7、MCS-51单片机8031中有( )个( )位的定时/计数器，可以被设定的工作方式有四种。 8、用MCS-51串行口扩展并行I/O口时，串行口工作方式应选择（）。 9、在CPU内部，反映程序运行状态或反映运算结果的一些特征寄存器是（）。 10、计算机的系统总线有地址总线、控制总线和（）。 11、若某8位D/A转换器的输出满刻度电压为+5V，则D/A转换器的分辨率为（）。 12、JZ e 的操作码地址为1000H，e=20H，它转移的目标地址为（）。 13、单片机串行通信时，若要发送数据，就必须将要发送的数据送至（）单元，若要接收数据也要到该单元取数。 11、单片机串行通信时，其波特率分为固定和可变两种方式，在波特率可变的方式中，可采用（）的溢出率来设定和计算波特率。 二、选择题（从备选答案中选择一个正确答案，并将代号写在括号内。每题1分，共10分） 1、在单片机中，通常将一些中间计算结果放在（）中。 A、累加器 B、控制器 C、程序存储器 D、数据存储器 2、单片机8051的XTAL1和XTAL2引脚是（）引脚。 A、外接定时器 B、外接串行口 C、外接中断 D、外接晶振 3、当标志寄存器P S W的R S O和R S I分别为1和0时，系统选用的工作寄存器组为（）。 A、组0 B、组1 C、组2 D、组3 4、下列指令中错误的是（）。 A、MOV A，R4 B、MOV 20H，R4 C 、MOV R4，30H D、MOV﹫R4，R3 5、8051单片机共有（）中断源。