2014级《单片机应用实习》实习指导书选编.doc

单片机应用实习指导书 葛红军 黑龙江工程学院电气与信息工程学院 第一章 实习概述 单片机系统被定义为以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用系统。单片机系统设计技术已成为后PC时代最热门的研究领域之一。单片机作为最典型的单片机系统，它的成功应用推动了单片机系统的发展。 MCS51系列单片机奠定了8位单片机的基础，形成了单片机的经典体系结构。MCS51系列中的8051成为许多半导体厂家、公司竞相选用的对象，并以此为基核，推出了许多兼容性的CHMOS单片机，呈现出很强的生命力 ，统称为MCS51系列。综上，选择MCS51系列为基础的单片机体系结构 ，既符合教学特点的典型性，又不失内容的先进性。本次实习以MCS51系列的AT89S52单片机为对象来进行典型单片机系统设计。 1.1实习目的和任务 单片机应用实习是电气工程及其自动化、电子信息工程等电类专业学生必修的重要专业教育实践课程。单片机应用实习将以单片机技术应用为主线，以产品的实际开发过程为依托，在操作层面和一定的理论层面上对能力训练情境进行了系统化的设计。通过对单片机应用产品开发过程的调查与分析，归纳出从事单片机研发工程技术人员的几个基本工作任务，按照产品开发的工作流程设计训练情境。单片机应用实习中的每个训练项目都从产品的技术要求出发，按照技术资料查阅、熟悉器件性能、确定硬件电路设计方案、编制器件清单、制作硬件电路、程序设计、软硬件调试、器件及模块电路性能测试、性能指标测试等步骤实施。单片机应用实习可以提高学生参阅与检索资料的能力，技术集成能力，单片机及外部硬件资源的调配能力，硬件电路的设计与分析能力，编程及调试工具的运用能力，软硬件调试、分析能力及其他诸多专业技术能力。 1.2实习基本要求 通过本深刻理解嵌入式系统的概念和基本要素掌握系统软硬件设计的基本方法跟踪必威体育精装版设计理念实践项目开发基本流程为相关项目研究奠定良好的基础。 1.3实习内容和安排 1.实习项目（或内容）名称：单片机应用实习 为了满足学习单片机应用系统设计要求，即熟悉单片机的经典体系结构、掌握应用系统设计方法、了解应用系统设计前沿技术，实习分两个步骤： 第一步骤是完成单片机最小系统的制作和调试； 第二步步骤将分组完成既定的实习题目或自拟题目（经指导教师鉴定并同意）。 2.实习形式：集中或分散 3.实习地点：实习基地（实验楼517） 4.实习周数：3周 实习中，要以学生为主体，充分发挥学生自己的自主性和创造精神。教师的指导作用主要体现在思维方法的引导方面。切忌照搬照抄和指定思路方法。 实习由于时间安排、学生水平、实验条件等诸方面的限制。本教学环节，只是对学生设计能力的初步训练，学生由做习题、回答思考题过渡到面对全面、复杂的课题，每组学生完成的任务常不够完整，较好完成的比例不高。所以，在最后组织答辩、相互交流，常可使学生扩大视野、增加收获，有很好的效果。同时，也锻炼了学生正确、条理地讲述清楚技术问题的能力。 本教学环节单独进行成绩考核。成绩的评定应兼顾到实验动手能力，日常表现，也应考虑作品和设计说明书的质量。 如时间与条件允许，应鼓励学生论证与完善自己的观点，完善程序，再通过调试。应提倡学生讨论、争论，培育良好的学术气氛。  单片机应用系统的设计步骤 基于单片机的应用系统随着用途不同，它们的硬件和软件结构差别很大，但系统设计的方法和步骤基本上是相同的。一般包括总体设计、硬件设计、软件设计、仿真调试、固化程序、应用系统独立运行等步骤。建议设计步骤如下： （1）系统工作原理：叙述单片机的应用系统要求的工作原理； （2）总体设计：软、硬件部分总体设计，注重软硬件的配合； （3）硬件：系统的组成，硬件的选用，芯片的特点、功能和编址等； （4）软件：存储单元的分配，标志位的设置，由上自下的程序流程图，子程序的设计及调试； （5）综合调试； （6）实习报告，准备答辩。 2.1 总体设计 1、明确任务 根据课题的要求确定系统的工作原理。如，电脑钟的工作原理为：秒定时到秒加一，秒满60次分加一……，并在数码管上显示时、分、秒当前值。 如果需要还要提出相应的技术指标。如电脑钟要求显示的最小单位为秒，温度测量系统要求测量多少路，测量精度是多少等。 2、硬件和软件功能的划分 系统的硬件配置和软件设计是紧密地联系在一起的，且硬件和软件具有一定的互换性。多用硬件完成一些功能，可以提高工作速度，但降低了系统的柔性。若用软件替代某些硬件功能，可增加系统的柔性，但降低系统的工作速度。因此，总体设计时，应综合考虑，合理划分硬件和软件的功能。一般为走软件实现道路，符合节约成本的产品设计理念。一般要给出设计