第一章 单片机应用系统设计
单片机原理教程(经典)ppt课件
三、Maxim-Dallas单片机
四、WinBond单片机
五、Motorola单片机
六、其他公司的单片机
1）NEC单片机；
2）东芝单片机；
3）Epson单片机；
4) PIC单片机—— M icrochip公司
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第三节 单片机的应用领域及发展
第一章---------9
一、单片机在智能仪器中的应用
第一章---------3
一、微处理器、微机和单片机的概念
微处理器（Microprocessor）——微型计算机的控制和运算器部分；
微型计算机（Microcomputer）——有完整运算及控制功能的计算机，包 括微处理器、存储器、输入/输出(I/O)接口电路以及输入/输出设备等；
单片机(single chip microcomputer)——直译为单片微型计算机，它将 CPU、RAM、ROM、定时器/计数器、输入/输出(I/O)接口电路、中断、串行通 信接口等主要计算机部件集成在一块大规模集成电路芯片上，组成单片微型 计算机简称单片机 。
一种是在通用微型计算机中广泛采用的将程序存储器和数据存储器 合用一个存储空间的结构，称为普林斯顿(Princeton)结构或称冯·诺依曼 结构；
另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构， 称为哈佛(Har-vard)结构。Intel公司的MCS-51和80C51系列单片机采用的 是哈佛结构。目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的 结构较多。
P1口也是—个准双向I／O口，与P0口不同的是，没有多路开关MUX和控 制电路部分。输出驱动电路只有一个FET场效应管，同时内部带上拉电阻， 此电阻与电源相连。P1口可作通用双向I／O口用，而不必再外接上拉电阻。
单片机教案(中职打印)
单片机教案（中职打印）第一章：单片机概述教学目标：1. 了解单片机的定义、发展历程和分类。
2. 掌握单片机的基本组成原理和应用领域。
3. 熟悉单片机的发展趋势和未来应用。
教学内容：1. 单片机的定义和发展历程。
2. 单片机的分类和特点。
3. 单片机的基本组成原理。
4. 单片机的应用领域。
5. 单片机的发展趋势和未来应用。
教学方法：1. 讲授法：讲解单片机的定义、发展历程、分类和特点。
2. 案例分析法：分析单片机的应用领域和发展趋势。
教学资源：1. PPT课件：介绍单片机的定义、发展历程、分类和特点。
2. 案例素材：提供单片机在不同领域的应用案例。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对单片机定义、发展历程、分类和特点的理解。
第二章：单片机的基本组成教学目标：1. 掌握单片机的基本组成元件及其作用。
2. 了解单片机的内部结构和外部接口。
3. 熟悉单片机的指令系统和工作原理。
教学内容：1. 单片机的基本组成元件。
2. 单片机的内部结构。
3. 单片机的外部接口。
4. 单片机的指令系统。
5. 单片机的工作原理。
教学方法：1. 讲授法：讲解单片机的基本组成元件、内部结构和外部接口。
2. 实验演示法：展示单片机的指令系统和工作原理。
教学资源：1. PPT课件：介绍单片机的基本组成元件、内部结构和外部接口。
2. 实验器材：单片机实验板和编程器。
教学评价：1. 课堂问答：检查学生对单片机的基本组成元件、内部结构和外部接口的理解。
2. 实验报告：评估学生对单片机指令系统和工作原理的掌握程度。
第三章：单片机编程基础教学目标：1. 掌握单片机编程的基本概念和步骤。
2. 熟悉单片机编程语言和语法规则。
3. 学会使用编程器进行单片机程序的和调试。
教学内容：1. 单片机编程的基本概念和步骤。
2. 单片机编程语言：C语言和汇编语言。
3. 单片机编程语法规则。
4. 编程器的作用和使用方法。
5. 单片机程序的和调试。
教学方法：1. 讲授法：讲解单片机编程的基本概念、步骤和语法规则。
高职 单片机教案
高职单片机教案第一章：单片机概述教学目标：1. 了解单片机的概念、发展历程和分类。
2. 掌握单片机的基本组成原理和主要性能指标。
3. 熟悉单片机的应用领域和市场需求。
教学内容：1. 单片机的概念和发展历程。
2. 单片机的分类和特点。
3. 单片机的基本组成原理。
4. 单片机的主要性能指标。
5. 单片机的应用领域和市场需求。
教学方法：1. 讲授法：讲解单片机的概念、发展历程和分类。
2. 讨论法：探讨单片机的基本组成原理和主要性能指标。
3. 案例分析法：分析单片机的应用领域和市场需求。
教学资源：1. 教材：高职单片机教程。
2. 课件：单片机概述。
3. 案例素材：单片机应用实例。
教学活动：1. 导入：介绍单片机的概念和发展历程，引发学生兴趣。
2. 新课：讲解单片机的分类和特点，引导学生理解单片机的基本组成原理。
3. 案例分析：分析单片机的主要性能指标，结合实际应用案例，让学生了解单片机的应用领域和市场需求。
4. 课堂讨论：分组讨论单片机的优势和局限性，培养学生的创新思维和问题解决能力。
第二章：单片机的基本组成原理教学目标：1. 了解单片机的基本组成原理。
2. 掌握单片机的硬件结构和主要组成部分。
3. 熟悉单片机的指令系统和工作原理。
教学内容：1. 单片机的基本组成原理。
2. 单片机的硬件结构。
3. 单片机的主要组成部分。
4. 单片机的指令系统。
5. 单片机的工作原理。
教学方法：1. 讲授法：讲解单片机的基本组成原理和硬件结构。
2. 演示法：展示单片机的主要组成部分和指令系统。
3. 实践法：引导学生动手操作单片机，理解其工作原理。
教学资源：1. 教材：高职单片机教程。
2. 课件：单片机的基本组成原理。
3. 实物资源：单片机硬件结构和主要组成部分的展示。
4. 编程软件：单片机编程软件示例。
教学活动：1. 导入：回顾上一章内容，引导学生了解单片机的基本组成原理。
2. 新课：讲解单片机的硬件结构，展示单片机的主要组成部分。
《单片机应用系统设计》教学大纲及知识点
《单片机应用系统设计》课程教学大纲一、本课程的地位、作用和任务本课程是在学生学完电子技术类基础课程和微机应用类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。
本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。
初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。
二、理论教学内容绪论单片机概述0．1 引言0．2 单片机的特点0．3 单片机的发展0．4 MCS-51单片机系列简介第一章MCS–51单片机的结构和原理1. 1 单片机的内部结构1. 2 MCS–51的外部引脚及功能1. 3 MCS–51的存储器配置1. 4 并行输入／输出接口电路1. 5 时钟电路与时序1. 6 MCS –51最小系统设计第二章MCS-51的指令系统2．1 MCS-51指令系统概述2．2 数据传送类指令2．3 算术运算类指令2．4逻辑运算及移位类指令2．5 控制转移类指令2．6 布尔变量操作类指令第三章汇编语言程序设计3．1 汇编语言源程序的格式3．2 伪指令3．3 汇编语言程序举例第四章MCS—51的中断与定时4.1 MCS—51单片机的中断系统4.2 MCS–51的定时/计数器第五章存储器扩展技术5.1 概述5.2 程序存储器的扩展5.3 数据存储器的扩展5.4 PROME2及其扩展第六章Ｉ/Ｏ扩展技术6．1 Ｉ/Ｏ接口概述6．2 MCS-51并行Ｉ／Ｏ口的直接使用6．3 简单Ｉ／Ｏ扩展6．4 8255并行Ｉ／Ｏ口6．5 8155简介第七章键盘/显示器扩展技术7．1 单片机应用系统中的人机通道7．2 键盘及其接口7. 3 显示器及接口7．4 专用的8279键盘/显示器接口第八章模拟量输入/输出通道8.1 模拟量输入通道8.2 模拟量输出通道第九章MCS-51的串行通信9.1 串行通信基础9.2 串行接口的构成与工作方式9.3 串行口的典型应用9.4 单片机的多机通信9.5 RS-232C串行总线第十章应用程序设计技术10.1 智能仪表的一般结构10.2 单片机应用系统设计举例第十一章高性能单片机PIC16F8XX介绍11．1 PIC16F87X的特点11．2 PIC16F87X的结构与配置11．3 PIC16F87X的功能部件11．4 PIC16F87X的应用举例三、实践教学的内容和要求实验一联机仿真操作练习实验目的：进一步掌握开发工具的应用实验内容：学习PC机与开发机联机仿真的操作方法实验二指令系统和编程练习实验目的：掌握8051单片机常用指令的使用和编程实验内容：用8051单片机的常见指令编写简单的多字节加减法程序。
单片机教案(讲稿)
单片机教案(讲稿)第一章：单片机概述1.1 单片机的定义与发展历程介绍单片机的概念及其发展历程讲解单片机在我国的应用与发展现状1.2 单片机的组成与结构介绍单片机的组成结构，包括CPU、存储器、输入/输出接口等讲解单片机的硬件系统设计与应用1.3 单片机的特点与分类讲解单片机的主要特点，如体积小、成本低、功耗低等介绍单片机的分类及应用领域第二章：单片机编程基础2.1 计算机组成原理与数制转换讲解计算机组成原理，包括二进制、八进制、十六进制等数制转换方法介绍ASCII码、GB2312等字符编码标准2.2 单片机指令系统与编程语法讲解单片机的指令系统，包括数据传输、逻辑运算、算术运算等指令介绍单片机编程语法，如寄存器、立即寻址、间接寻址等2.3 程序设计方法与技巧讲解程序设计方法，包括顺序结构、分支结构、循环结构等介绍编程技巧，如变量命名、代码优化、模块化设计等第三章：单片机接口技术3.1 并行接口设计与应用讲解并行接口的原理与设计方法介绍并行接口在单片机中的应用案例，如键盘、LED显示等3.2 串行接口设计与应用讲解串行接口的原理与设计方法介绍串行接口在单片机中的应用案例，如串口通信、USB接口等3.3 其他接口技术介绍讲解ADC、DAC、PWM等接口技术的原理与应用介绍这些接口技术在单片机中的应用案例第四章：单片机应用系统设计4.1 系统设计流程与方法讲解单片机应用系统设计的流程，包括需求分析、硬件选型、软件设计等介绍系统设计方法，如模块化设计、层次化设计等4.2 硬件系统设计与调试讲解硬件系统设计的方法与技巧介绍硬件调试工具与方法，如示波器、逻辑分析仪等4.3 软件系统设计与调试讲解软件系统设计的方法与技巧介绍软件调试工具与方法，如调试器、仿真器等第五章：单片机项目实践5.1 项目实践概述讲解项目实践的目的与意义介绍项目实践的内容与要求5.2 项目实践案例一：温度控制系统讲解温度控制系统的原理与设计方法介绍使用单片机实现温度控制的具体步骤与技巧5.3 项目实践案例二：智能家居系统讲解智能家居系统的原理与设计方法介绍使用单片机实现智能家居的具体步骤与技巧5.4 项目实践案例三：小型讲解小型的原理与设计方法介绍使用单片机控制小型的具体步骤与技巧展望单片机技术在未来的发展趋势与应用前景第六章：单片机中断与定时器/计数器6.1 中断系统讲解单片机的中断系统概念、类型及优先级介绍中断服务程序的编写方法与中断响应过程6.2 定时器/计数器原理讲解定时器/计数器的结构、工作模式及编程方法介绍定时器/计数器在工业控制中的应用案例6.3 中断与定时器/计数器应用实例结合具体案例，讲解中断与定时器/计数器在实际项目中的应用第七章：单片机串行通信技术7.1 串行通信基础讲解串行通信的概念、分类及标准介绍串行通信的物理层、数据链路层及网络层协议7.2 单片机串行通信接口讲解单片机串行通信接口的原理与编程方法介绍单片机串行通信在各种应用场景中的案例7.3 串行通信技术应用实例结合具体案例，讲解串行通信技术在实际项目中的应用第八章：单片机接口扩展技术8.1 并行扩展技术讲解并行扩展芯片的选型及接口设计方法介绍并行扩展在存储器、IO接口等方面的应用8.2 串行扩展技术讲解串行扩展芯片的选型及接口设计方法介绍串行扩展在ADC、DAC、显示模块等方面的应用8.3 接口扩展技术应用实例结合具体案例，讲解接口扩展技术在实际项目中的应用第九章：单片机嵌入式系统设计9.1 嵌入式系统概述讲解嵌入式系统的概念、特点及分类介绍嵌入式系统的设计流程与方法9.2 嵌入式操作系统讲解嵌入式操作系统的概念、特点及分类介绍常见的嵌入式操作系统及其应用案例9.3 嵌入式系统设计实例结合具体案例，讲解嵌入式系统在实际项目中的应用第十章：单片机技术发展趋势与应用前景10.1 单片机技术发展趋势讲解单片机技术的发展趋势，如性能提升、集成度增加等介绍新兴的单片机技术，如片上系统（SoC）、物联网（IoT）等10.2 单片机应用前景探讨单片机技术在各个领域的应用前景，如工业控制、智能家居、医疗设备等分析单片机技术对我国经济社会发展的重要意义重点和难点解析重点环节一：单片机的定义与发展历程单片机作为微控制器的核心，其定义和发展历程是理解微控制器应用的基础。
单片机课程设计
单片机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理和结构，理解其工作流程。
2. 使学生了解并熟练运用单片机的编程语言，如C语言或汇编语言。
3. 帮助学生掌握单片机外围电路的设计与搭建，使其能独立完成简单的电路系统。
技能目标：1. 培养学生运用单片机解决实际问题的能力，提高创新思维和动手实践能力。
2. 培养学生具备查阅资料、分析问题、设计方案、调试程序等综合技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机课程的兴趣，激发学习热情，形成自主学习、合作学习的良好习惯。
2. 培养学生具备团队协作精神，学会与他人分享、交流、合作，提高沟通能力。
3. 培养学生关注科技发展，了解单片机在现实生活中的应用，增强社会责任感和创新意识。
课程性质分析：本课程为单片机课程设计，旨在让学生在掌握理论知识的基础上，通过实际操作，提高解决实际问题的能力。
学生特点分析：学生已具备一定的电子技术基础和编程能力，对单片机有一定了解，但实践经验不足，需要通过本课程加强实践操作和综合运用。
教学要求：1. 理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力。
2. 引导学生主动思考，发现问题，解决问题。
3. 创设实际情境，提高学生的学习兴趣和参与度。
4. 注重培养学生的团队协作能力和沟通能力。
二、教学内容1. 单片机原理及结构：介绍单片机的组成、工作原理，重点讲解CPU、存储器、输入输出接口等部分。
参考教材章节：第一章 单片机概述2. 单片机编程语言：学习C语言和汇编语言的基础知识，掌握编程技巧，能独立编写简单的单片机程序。
参考教材章节：第二章 单片机编程语言3. 单片机外围电路设计：讲解并实践常用外围电路的设计与搭建，如LED 灯、蜂鸣器、数码管等。
参考教材章节：第三章 单片机外围电路设计4. 单片机程序下载与调试：学习使用编程器、仿真器等工具，掌握程序下载、调试方法。
参考教材章节：第四章 单片机程序下载与调试5. 实践项目：设计并实现几个实际项目，如温度控制器、智能小车、智能家居系统等，锻炼学生解决实际问题的能力。
单片机课程标准
单片机课程标准单片机（Microcontroller Unit, MCU）是一种集成了微处理器、存储器和外围设备的计算机系统。
它具有体积小、功耗低、功能强大等特点，广泛应用于各个领域。
为了推动和规范单片机课程的教学内容和标准，制定本课程标准，以便更好地培养学生的单片机应用能力。
第一章：引言1.1 研究背景单片机正日益成为现代电子技术中不可或缺的组成部分。
它在嵌入式系统、自动化控制、物联网等领域有着广泛的应用，并且在未来的发展中仍然具有巨大的潜力。
因此，单片机课程的教学标准对于培养高素质技术人才具有重要意义。
1.2 研究目的本课程标准旨在规范单片机课程教学内容，确保学生获得全面系统的单片机相关知识，并具备独立开发单片机应用系统的能力。
通过合理编排课程内容，使学生能够掌握单片机系统的设计、编程和调试等关键技能。
第二章：课程目标2.1 知识目标学生应该掌握单片机的基本原理和结构，了解常用的单片机型号和特点。
具备单片机系统设计与调试的能力，熟悉单片机的编程语言和开发环境。
2.2 能力目标学生应该能够独立完成单片机应用系统的设计与开发，并能根据需求进行优化和改进。
具备单片机故障排除和调试的能力，能够解决实际应用中遇到的问题。
2.3 态度目标学生应该具备良好的学习态度和团队合作精神，能够积极主动地参与到单片机课程中。
培养学生的创新意识和问题解决能力，使其能够应对未来技术发展的挑战。
第三章：教学内容及安排3.1 单片机基础知识3.1.1 单片机基本原理3.1.2 单片机的结构和分类3.1.3 单片机的工作模式和时钟系统3.2 单片机编程3.2.1 嵌入式C语言基础3.2.2 单片机编程语言和语法3.2.3 单片机编程工具和开发环境3.3 单片机系统设计3.3.1 输入输出接口设计3.3.2 存储器设计与管理3.3.3 时钟与定时器设计3.4 单片机应用开发3.4.1 数字与模拟信号处理3.4.2 通信协议与接口技术3.4.3 传感器与执行器的接口设计3.5 单片机系统调试与故障排除3.5.1 单片机系统调试方法与工具3.5.2 单片机系统故障排除实例分析3.5.3 单片机系统优化与改进第四章：教学方法与评价方式4.1 教学方法本课程主要采用理论与实践相结合的教学方法，注重培养学生的动手能力和实践操作技巧。
单片机应用系统设计方法
单片机应用系统设计方法
单片机应用系统设 计过程一般包括需求 分析、可行性分析、 系统体系结构设计、 软/硬件设计、综合调 试等几个步骤。
1.2 可行性分析
可行性分析是从原理、技术、需求、资金、材料、环境、研发/生产条 件等方面分析论证产品开发研制的必要性及可行性，论证产品的经济效 益、社会效益和生态效益，决定产品的开发研制工作是否需要继续进行 下去
在单面板和双面板设计中，电源线和地线尽量粗些，以确保能通过大电流。
1.4 硬件设计
元器件选择原则
在硬件电路成本允许的情况下，尽可能选择集成度高、功能完备的芯片 对于需要大批量生产的产品，一定要选用通用性强、供货渠道充足的元器件 整个系统中相关的器件要尽可能做到性能匹配 选择元器件时应遵从以下原则
选择可靠性高的专用器件。这是保护系统安全运行的有效手段。 对输入输出通道进行光电隔离，以防止干扰信号从I/O通道进入系统而导致系
统程序跑飞（死机）。 对于闲置的I/O口或输入引脚，不要悬空，可直接接地或接电源。
1.4 硬件设计
PCB设计原则
晶振必须尽可能靠近CPU晶振引脚，且晶振电路下方不能走线，最好在晶振电 路下方放置一个与地线相连的屏蔽层。
在双面印制板上，电源线和地线应安排在不同的面上，且平行走线，这样寄生 电容将起滤波作用。对于功耗较大的数字电路芯片，如CPU、驱动器等应采用 单点接地方式，即这类芯片电源、地线应单独走线，并直接接到印制板电源、 地线入口处。电源线和地线宽度尽可能大一些。模拟信号和数字信号不能共地， 即采用单点接地方式。
1.4 硬件设计
电源系统采用稳压、隔离、滤波、屏蔽和去耦措施。采用交流稳压器，以防止 电网欠压或过压；采用初次级双层屏蔽的隔离变压器，以提高系统抗共模干扰 的能力；采用低通滤波器，以除去电网中的高次谐波；滤波器要加屏蔽外壳， 以防止感应和辐射耦合；在电源的不同部分（如每个芯片的电源）配置去耦电 容，消除以各种途径进入电源中的高频干扰。
单片机应用系统课程设计 均衡化
单片机应用系统课程设计均衡化
单片机应用系统课程设计
均衡化
一、实验目的
1、了解均衡化技术及它的原理。
2、掌握单片机在均衡化技术中的具体应用。
3、熟练使用C51单片机下载程序以及C编程方法，通过等效电路实现均衡化程序开发。
二、实验原理
均衡化是在无线电频率带宽内，利用电子滤波器技术来实现对指定频段的信号进行增益控制的技术一种。
该技术具有传输距离更远，质量更好的特点。
在一个频率范围内，对信号的发射功率进行可调节控制，以达到均匀分布信号功率的要求，满足比较固定的要求，这就是均衡化。
常用的滤波器有低通滤波器，带通滤波器和高通滤波器等。
低通滤波器：它可以滤除信号的高频分量，只通过低频分量，从而可以滤除噪声，提高信号信噪比和接收电平。
带通滤波器：它可以滤除低频或高频外的分量，从而可以在一定范围内控制信号的发射功率，达到均衡化的目的。
高通滤波器：它可以把低频分量滤除，从而可以提高接收灵敏度，实现远距离传输。
三、实验内容
实验中利用AT89C2051单片机实现均衡化技术，具体包括以下几个内容：
1、相关电路的组成；
2、利用C51编程语言编写程序；
3、调试程序；
4、相关数据的处理。
四、实验结果
最终，我们实现了均衡化技术，调试的时候，均衡器能够按要求进行控制，程序运行正常，能够满足设计要求。
单片机原理与应用（盛珣华）习题和思考题答案
单⽚机原理与应⽤（盛珣华）习题和思考题答案习题和思考题答案第⼀章单⽚机概述1. 第⼀台电⼦数字计算机发明的年代和名称。
1946年、ENIAC。
2. 根据冯·诺依曼提出的经典结构，计算机由哪⼏部分组成？运算器、控制器、存储器、输⼊设备和输出设备组成。
3. 微型计算机机从20世纪70年代初问世以来，经历了哪四代的变化？经历了4位、8位、16位、32位四代的变化。
4. 微型计算机有哪些应⽤形式？系统机、单板机、单⽚机。
5. 什么叫单⽚机？其主要特点有哪些？单⽚机就是在⼀⽚半导体硅⽚上，集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、并⾏I／O、串⾏I／O、定时器/计数器、中断系统、系统时钟电路及系统总线的⽤于测控领域的微型计算机，简称单⽚机。
单⽚机技术易于掌握和普及、功能齐全，应⽤⼴泛、发展迅速，前景⼴阔、嵌⼊容易，可靠性⾼。
6. 举例说明单⽚机的应⽤？略7. 当前单⽚机的主要产品有哪些？各⾃有何特点？MCS是Intel公司⽣产的单⽚机的系列符号，MCS-51系列单⽚机是Intel公司在MCS-48系列的基础上于20世纪80年代初发展起来的，是最早进⼊我国，并在我国应⽤最为⼴泛的单⽚机机型之⼀，也是单⽚机应⽤的主流品种。
其它型号的单⽚机：PIC单⽚机、TI公司单⽚机、A VR系列单⽚机。
8. 简述单⽚机应⽤系统的开发过程。
（1）根据应⽤系统的要求进⾏总体设计总体设计的⽬标是明确任务、需求分析和拟定设计⽅案，确定软硬件各⾃完成的任务等。
总体设计对应⽤系统是否能顺利完成起着重要的作⽤。
（2）硬件设计根据总体设计要求设计并制作硬件电路板（即⽬标系统），制作前可先⽤仿真软件（如Proteus软件）进⾏仿真，仿真通过后再⽤硬件实现并进⾏功能检测。
（3）软件设计软件编程并调试，⽬前⼀般⽤keil软件进⾏设计调试。
调试成功后将程序写⼊⽬标单⽚机芯⽚中。
（4）综合调试进⾏硬软件综合调试，检测应⽤系统是否达到设计的功能。
片机应用系统设计与实例
高频电路，采用多点接地
寄生电感及分布电容将造成各接地线间的耦合， 影响突出。
频率小于1MHz时，采用一点接地；频率高于 10MHz时，采用多点接地；频率处于1至10MHz 时，若采用一点接地，其地线长度不应超过波长 的二十分之一。否则，应采用多点接地。
逻辑器件接地线呈辐射网状，避免环形 地线尽量加宽。最好不小于3mm 旁路电容地线不要太长 功率地应较宽，必须与小信号地分开
四、信号电缆
双绞线，有抑制电磁干扰的作用 屏蔽线，有抑制静电感应干扰的作用。
屏蔽层最佳的接地点在信号源侧（一点接地）。
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9.2.3 其它提高系统可靠性的方法
一、使用微处理器监控电路
直流开关电源 无工频变压器，体积小、重量轻、效率高、电网 电压范围宽、变化时不易输出过电压和欠电压，同 时还具有较好的初、次级隔离作用。
DC－DC变换器
输入电压范围大、输出电压稳定且可调整、效
率高、体积小、有多种封装形式。
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9.2.2 地线干扰及其抑制
一、一点接地和多点接地的应用
低频电路，采用一点接地
单片机应用系统的设计应包括：硬件设计和软件设计。
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9.1.1 设计步骤
一、需求分析、方案论证和总体设计阶段
需求分析:被测控参数的形式（电量、非电量、模拟量、数 字量等）、被测控参数的范围、性能指标、系统功能、工作 环境、显示、报警、打印要求等。
方案论证：根据用户要求，设计出符合现场条件的软硬件方 案。既要满足用户要求，又要使系统简单、经济、可靠
基本功能： 上电复位 监控电压变化 Watchdog功能 片使能 备份电池切换开关等
《单片机原理与应用设计》总结
单片机原理与应用设计第一章单片机概述在一块半导体硅片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM）、和各种I/O接口的集成电路芯片由于其具有一台微型计算机的属性，因而被称为单片微型计算机，简称单片机。
单片机主要应用于测试和控制领域。
单片机的发展历史分为四个阶段。
1974—1976年是单片机初级阶段，1976—1978年是低性能单片机阶段，1978—1983年是高性能单片机阶段，期间各公司的8位单片机迅速发展。
1983至现在是8位单片机巩固发展及16位、32位单片机推出阶段。
单片机的发展趋势将向大容量、高性能、外围电路内装化等方面发展。
单片机的发展非常迅速，其中MCS-51系列单片机应用非常广泛，而在众多的MCS-51单片机及其各种增强型、扩展型的兼容机中，AT89C5x系列，尤其是AT89C51单片机成为8位单片机的主流芯片之一。
第二章89C51单片机的硬件结构89C51单片机的功能部件组成如下：8位微处理器，128B数据存储器片外最多可外扩64KB，4KB程序存储器，中断系统包括5个中断源，片内2个16位定时器计数器且具有4种工作方式。
1个全双工串行口，具有四种工作方式。
4个8位并行I/O口及特殊功能寄存器。
89C51单片机的引脚分为电源及时钟引脚、控制引脚及I/O口。
电源为5V 供电，P0口为8位漏极开路双向I/O口，字节地址80H，位地址80H—87H。
可作为地址/数据复用口，用作与外部存储器的连接，输出低8位地址和输出/输入8位数据，也可作为通用I/O口，需外接上拉电阻。
P1、P2、P3为8位准双向I/O 口，具有内部上拉，字节地址分别为90H，A0H，B0H。
其中P0、P2口可作为系统的地址总线和数据总线口，P2口作为地址输出线使用时可输出外部存储器的的高8位地址，与P0口输出的低8位地址一起构成16位地址线。
P1是供用户使用的普通I/O口，P3口是双向功能端口，第二功能很重要。
单片机课程设计指导书
Part Four
单片机硬件设计
单片机最小系统设计
单片机最小系统包括：单 片机、电源、晶振、复位 电路
电源：为单片机提供稳定 的电源电压
晶振：为单片机提供稳定 的时钟信号
复位电路：在系统启动时， 将单片机复位到初始状态
单片机最小系统设计需要 考虑的因素：稳定性、可 靠性、成本、可扩展性等
单片机外围电路设计
硬件调试技巧： 使用断点、单 步执行、观察
波形等
硬件调试注意 事项：注意安 全、注意保护 设备、注意记
录数据等
Part Five
单片机软件设计
单片机程序设计语言概述
C语言：广泛应用于单片机编程， 具有高效、简洁的特点
BASIC语言：简单易学，适用于初 学者
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
汇编语言：直接操作硬件，适用于 对硬件性能要求较高的场合
添加项标题
规范性：是否符合课程设计的规范和标准，包括文档格式、代码风格等
添加项标题
团队协作：是否体现了良好的团队协作精神和沟通能力
Part Three
单片机基础知识
单片机的概念和特点
添加项标题
概念：单片机是一种集成电路芯片，将微处理器、存储器、输 入/输出接口等集成在一起，可以独立完成特定的任务。
Part One
单击添加章节标题
Part Two
课程设计概述
课程设计的目的和意义
提高学生的实践能力
培养学生的创新思维和解 决问题的能力
帮助学生理解理论知识在 实际中的应用
提高学生的团队合作和沟 通能力
课程设计的任务和要求
任务：完成一个具体的单片机项目，如智能家居、智能小车等 要求：掌握单片机的基本原理和编程方法，能够独立完成项目的设计和 实现 设计过程：包括需求分析、方案设计、硬件设计和软件设计等环节
单片机技术教案(综合版)
单片机技术教案(综合版)第一章：单片机概述教学目标：1. 了解单片机的定义、发展历程和分类。
2. 掌握单片机的基本组成原理和应用领域。
3. 熟悉常见单片机的性能参数和选型原则。
教学内容：1. 单片机的定义和发展历程。
2. 单片机的分类和特点。
3. 单片机的基本组成原理。
4. 单片机的应用领域。
5. 常见单片机的性能参数和选型原则。
教学方法：1. 讲授法：讲解单片机的定义、发展历程和分类。
2. 案例分析法：分析单片机的应用领域和选型实例。
3. 讨论法：探讨单片机的组成原理和特点。
教学资源：1. 课件：介绍单片机的定义、发展历程、分类和应用领域。
2. 实例：展示单片机的应用实例和选型原则。
教学评估：1. 课堂问答：检查学生对单片机定义、发展历程和分类的掌握情况。
2. 小组讨论：评估学生对单片机应用领域和选型原则的理解程度。
教学目标：1. 掌握单片机编程的基本概念和流程。
2. 熟悉单片机的指令系统及其分类。
3. 学习单片机编程语言和开发工具。
教学内容：1. 单片机编程的基本概念和流程。
2. 单片机的指令系统：数据传送指令、逻辑操作指令、算术操作指令、控制指令等。
3. 单片机编程语言：汇编语言、C语言、Basic语言等。
4. 单片机开发工具：Keil、MPLAB、CCS等。
教学方法：1. 讲授法：讲解单片机编程的基本概念和流程。
2. 案例分析法：分析单片机指令系统的应用实例。
3. 实践操作法：练习单片机编程语言和开发工具的使用。
教学资源：1. 课件：介绍单片机编程的基本概念、指令系统和编程语言。
2. 实例：展示单片机指令系统的应用实例。
3. 开发工具：提供Keil、MPLAB、CCS等单片机开发工具的使用教程。
教学评估：1. 课堂问答：检查学生对单片机编程基本概念和流程的掌握情况。
2. 编程练习：评估学生对单片机指令系统和编程语言的应用能力。
教学目标：1. 掌握单片机接口技术的基本概念和分类。
2. 熟悉并行接口、串行接口、模拟接口等常见接口技术。
增强型8051单片机应用系统设计
功能定义
根据需求调研结果，明确 系统需要实现的功能，并 对其进行分类和整理。
性能指标
根据功能定义，制定系统 的性能指标，包括响应时 间、稳定性、可靠性等。Leabharlann 系统架构设计架构规划
根据系统需求和性能指标， 设计系统的整体架构，包 括硬件和软件两部分。
模块划分
将系统划分为若干个模块， 明确每个模块的功能和接 口，便于后续的硬件和软 件设计。
算法设计
根据系统需求和架构设计，设计系统的算法，包 括数据处理、控制策略等。
程序编写
使用C语言等编程语言，编写系统的程序代码，实 现算法的功能。
程序调试
通过仿真、实际测试等方式，对程序进行调试和 优化，确保软件的稳定性和可靠性。
04
实际应用案例
智能家居控制系统
系统功能
通过无线通信技术、传感器技术和智能控制算法，实现对家庭照明、空调、门 窗、安防等设备的远程控制和定时控制，提高家庭生活的便利性和舒适性。
具备高可靠性和稳定性，适应恶劣的工业环境；支持多种通 信协议和工业标准，方便与工业控制系统的集成；具备强大 的数据处理和算法处理能力，可实现复杂的控制逻辑和数据 处理。
智能仪表系统
系统功能
通过采集各种传感器数据和执行器状 态，实现对水、电、气等能源的自动 计量、远程抄表和智能控制，提高能 源利用效率和降低能源消耗。
重要性和应用范围。
通过实际案例和应用场景，展 示了增强型8051单片机在智能 家居、工业控制、物联网等领
域的应用效果和优势。
分析了增强型8051单片机在应 用系统设计中需要考虑的关键 因素，包括硬件设计、软件编 程、系统集成等方面。
总结了增强型8051单片机应用 系统设计的优点和不足，并提 出了改进和优化的建议。
单片机教案(中职打印)
单片机教案(中职打印)第一章：单片机概述教学目标：1. 了解单片机的定义、特点和分类。
2. 掌握单片机的基本组成原理。
3. 熟悉单片机在实际应用中的重要性。
教学内容：1. 单片机的定义和特点。
2. 单片机的分类及应用领域。
3. 单片机的基本组成原理。
4. 单片机的发展趋势。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解单片机的定义、特点和分类。
2. 采用案例分析法，分析单片机在实际应用中的重要性。
3. 采用小组讨论法，探讨单片机的基本组成原理。
教学资源：1. 课件：单片机概述。
2. 案例资料：单片机在实际应用中的案例。
教学过程：1. 引入：介绍单片机的定义和特点，引发学生对单片机的兴趣。
2. 讲解：详细讲解单片机的分类和应用领域。
3. 分析：分析单片机在实际应用中的重要性。
4. 讨论：分组讨论单片机的基本组成原理。
作业与练习：1. 完成课后练习题，巩固对单片机概述的理解。
2. 调研单片机在实际应用中的案例，进行课堂分享。
第二章：单片机编程基础教学目标：1. 掌握单片机编程的基本概念。
2. 熟悉单片机的指令系统。
3. 学会使用单片机编程软件进行程序编写。
教学内容：1. 单片机编程的基本概念。
2. 单片机的指令系统。
3. 单片机编程软件的使用。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解单片机编程的基本概念和指令系统。
2. 采用实践操作法，指导学生使用单片机编程软件进行程序编写。
教学资源：1. 课件：单片机编程基础。
2. 编程软件：单片机编程软件。
教学过程：1. 引入：介绍单片机编程的基本概念，引发学生对编程的兴趣。
2. 讲解：详细讲解单片机的指令系统。
3. 实践：指导学生使用单片机编程软件进行程序编写。
作业与练习：1. 完成课后练习题，巩固对单片机编程基础的理解。
2. 编写简单的单片机程序，进行课堂分享。
第三章：单片机外围设备接口教学目标：1. 了解单片机外围设备接口的分类及功能。
2. 掌握单片机与外围设备接口的设计方法。
单片机课程设计大纲
单片机课程设计大纲一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本组成、工作原理及功能特点；2. 使学生了解单片机编程的基本语法和编程技巧；3. 帮助学生理解单片机在实际应用中的使用方法。
技能目标：1. 培养学生运用单片机进行简单电路设计和控制的能力；2. 使学生能够独立编写简单的单片机程序，实现基础功能；3. 提高学生分析问题、解决问题的能力，学会运用单片机解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子技术的兴趣和热情；2. 培养学生具备良好的团队协作精神和沟通能力；3. 增强学生的创新意识和实践能力，激发学生积极参与科技创新活动的意愿。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在通过理论学习与实践操作相结合的方式，让学生全面掌握单片机技术。
学生特点：学生处于初中或高中阶段，具备一定的电子技术基础知识，对单片机有一定了解，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调动手实践，鼓励学生创新，培养实际应用能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 单片机基础知识- 单片机的组成与结构- 单片机的工作原理- 单片机的性能指标2. 单片机编程语言- 汇编语言基础- 程序结构及编程技巧- C语言在单片机编程中的应用3. 单片机接口技术- I/O接口- 定时器/计数器- 中断系统- 串行通信接口4. 单片机应用实例- 简单电路设计与控制- 基础功能编程实现- 实际应用案例分析5. 单片机实践操作- 基本操作训练- 综合项目设计与实现- 创新实验与拓展教学内容安排与进度：第一周：单片机基础知识学习第二周：汇编语言编程训练第三周：C语言在单片机编程中的应用第四周：单片机接口技术学习第五周：单片机应用实例分析与实践操作第六周：综合项目设计与实现教材章节关联：《单片机原理与应用》第一章：单片机概述《单片机原理与应用》第二章：单片机组成与结构《单片机原理与应用》第三章：单片机编程语言《单片机原理与应用》第四章：单片机接口技术《单片机原理与应用》第五章：单片机应用实例《单片机实践指导书》：实践操作指导内容教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
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N
P2.7=0？
Y
调时程序
图1.3 主程序流程图
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单片机应用系统设计
主程序如下：
ORG 0000H AJMP MAINT
ORG 000BH
AJMP INT01 ORG 001BH AJMP INT11 MAINT：MOV R0，#7FH
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单片机应用系统设计
2. 画程序流程图
不论采用哪种设计方法，程序总体结构确定后，
应结合数学模型确立各子任务的具体算法和步
骤，画出流程图,以方便程序编写。 3. 程序的编制
在开始编写程序之前，应先对程序地址空间的分
配、工作寄存器的安排、数据结构、端口地址等 进行分配。然后再根据程序流程图用汇编语言或 其他高级语言编写程序。
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束
单片机应用系统设计
② 自顶向下程序设计：从系统一级的主干
程序开始，集中精力解决全局问题，然后层层
细化逐步求精，最终完成一个复杂的程序。
③ 结构化程序设计：在编程过程中，对程
序结构进行适当限制，特别是限制转移指令的 使用，用于控制程序的复杂程序，使程序上下 文与执行流程保持一致。这是一种比较理想的 程序设计方法。
和运行软件中随时加以修改和补充，最后制作印 制电路板并装成样机。 为使硬件设计合理，系统的电路设计应注
意以下几个方面：
①尽可能选择标准化、模块化的典型电路， 提高设计的成功率和结构的灵活性。
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单片机应用系统设计
②尽量选用功能强、集成度高的电路或芯片。
③选择通用性强、市场货源充足的元器件。 ④系统扩展及各功能模块在设计满足应用系统 功能要求基础上，应适当留有余地。 ⑤尽量采用新技术。
秒，定时器T0定时50ms，定时20次即为1S。秒、
分逢60进位，时逢24回零。 按键具有以下功能：当按下时间小于1S，进 入省电状态（时钟继续运行，但不显示）；按下 时间大于1S，进入调分状态，时钟停止，等待继
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单片机应用系统设计
续按键，若再次按键时间小于0.5S，分加1；若
结构也不相同，但研制、开发的方法和步骤基本
一致。
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单片机应用系统设计
1.1.1 总体设计
1. 可行性调研 可行性调研的目的，是分析完成该项目的可
能性。进行这方面的工作，可参考国内外有关资
料，看是否有人进行过类似的工作。如果有，则 可分析他人是如何进行的，有什么优缺点，有何 值得借鉴的地方；如果没有，则需作进一步的研 究，此时的重点应放在能否实现目标这个环节，
g f e d c b a
P2.5 P2.4 P2.3 XTAL1 P2.2 P2.1 P2.0 XTAL2 P2.6 P2.7
+5V
+5V
图1.2 数字时钟电路图 主目录 上一页 下一页 结 束
单片机应用系统设计
4. 软件设计
片内RAM 50H～55H作为显示缓冲区，共6 个单元分别存放秒、分、时的BCD码个位在低地 址单元，十位在高地址单元。时钟的基本单位为
首先从理论上进行分析，探讨实现的可能性，所
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单片机应用系统设计
要求的客观条件是否具备（环境、测试手段、仪
器设备、资金、人员等），然后结合实际情况，
确定能否立项的问题。 2. 拟制设计任务书
设计者首先应对系统的任务、控制对象、工
作环境作周密的调查研究，必要时还要勘察工业
现场，明确系统的各项指标。进而编写设计任务 书，整个系统的设计开发都要围绕着如何达到技
精确而简单。
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单片机应用系统设计
4. 总体方案设计
在上述基础上，对系统各部分构成进行总
体规划。主要考虑以下几个问题： ① 系统组成：根据系统功能，确定系统主要由 哪些功能模块构成：如键盘、显示、输入/输出 通道、通信等。
② 单片机选型：根据系统的精度和速度要求合
理选择单片机机型。可以综合考虑单片机的实 用性、性价比、开发工具和研发人员的熟悉程
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单片机应用系统设计
统软件中充当组织调度角色。由于应用系统种类 繁多，程序编制者风格不一，因此应用软件因系 统而异。尽管如此，作为优秀的系统软件还是有 其共同点及规律的。 1. 程序的总体设计 程序总体设计是指从系统的高度考虑程序结 构、数据形式和程序功能的实现方法和手段。
KMA: JB P2.7, $
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单片机应用系统设计
LCALL XSZCX
JB P2.7, KMA
KMA1: JNB P2.7,$
LJMP MAINT1 XYZHH: JNB P2.7, XYZ5
SETB 01H
XYZ6: JB P2.7, XYZ7
LCALL YS05S
SETB ET0 SETB TR0
MOV R4，#14H
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单片机应用系统设计
MAINT1：LCALL XZCX
JNB P2.7，SJTZ0 SJMP MAINT1
SJTZ0： LCALL XSZCX
JNB P2.7，SJTZ1 SJMP MAINT1 SJTZ1: CLR ET0 CLR TR0
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单片机应用系统设计
1.2 单片机应用系统开发工具
1. 单片机开发系统的功能 ① 在线仿真功能； ② 系统调试功能； ③ 软件辅助设计功能； ④ 程序固化功能。 2. 开发系统的类型 ① 通用型单片机开发系统； ② 实用型开发系统； ③ 通用机开发系统； ④ 模拟开发系统。
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步骤、设计方案、硬件设计、软件设计等知识。
举一反三，具备简单常用单片机系统的设计开 发能力。
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单片机应用系统设计
1.1 单片机系统设计步骤
一个完备的单片机应用系统包括硬件和软件 两大部分，硬件是躯体，软件是灵魂。只有系统
的软、硬件紧密配合、协调一致才能发挥其高性
能作用。在单片机应用系统的开发过程中，涉及 多种开发技术和工具，需要反复修改调整软、硬 件，以便尽可能提高系统的工作效率。 单片机应用系统的功能不同，其硬件和软件
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单片机应用系统设计
2. 总体设计 (1) 6位数码管采用动态显示方式，段选线用P1 口控制，位选线用P2口低6位控制。
(2) 功能键由P2.7引入。
(3) 为节省硬件，采用定时计数器产生时间基准。
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单片机应用系统设计
3. 硬件设计 根据总体设计，硬件电路框图如图1.1所示。
LCALL XSZCX
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单片机应用系统设计
CLR A
WZ1： MOV @R0，A DJNZ R0，WZ1
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单片机应用系统设计
MOV SP，#30H
MOV 5AH，#0AH
MOV TMOD，#11H
MOV TL0，#0B0H MOV TH0，#3CH
MOV TL1，#0B0H
MOV TH1，#3CH
SETB EA
术指标来进行。
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单片机应用系统设计
3. 建立数学模型
设计任务书拟定后，接下来应对被控对象的
物理过程和计算任务进行全面分析，并从中抽象
出数学表达式，即建立数学模型。数学模型的形 式是多种多样的，可以是一系列的数学表达式，
可以是数学推理和判断，也可以是运行状态的模
拟等。数学模型要能真实描述客观控制过程，要
JNB P2.7, XYZOUT MOV R0, #55H
LCALL ADD1
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单片机应用系统设计
MVO A, R3
CLR C
CJNE A, #24H, KMB1
KMB1: JC XYZ6 CLR A
MOV @R0, A
DEC R0
MOV @R0, A
AJMP XYZ6 XYZOUT: JNB P2.7, XYZOUT1
单片机应用系统设计
第1章 单片机系统开发
教学目标 1.1 单片机系统设计步骤
1.2 单片机应用系统开发工具
1.3 单片机开发系统应用实例 1.4 课程设计
本章小结
思考题与习题
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结
束
单片机应用系统设计
教学目标
1. 了解单片机应用系统设计的过程和要求；
知道单片机应用系统硬件设计的内容和要求；
大于0.5S，进入小时调整状态。在小时调整状态
下，按键时间小于0.5S，时加1，若大于0.5S，
退出时钟调整，时钟按新设臵的时间运行。 在时钟调整状态下，当前被调整的时间每0.3S闪
烁显示，定时器T1定时闪烁时间间隔0.3S。
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结
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单片机应如下：
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单片机应用系统设计
等方面因素。
③ 软硬件功能分配：确定哪些功能由硬件实现， 哪些功能由软件完成。在不影响系统技术指标的 前提下，提倡尽量用软件实现。
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单片机应用系统设计
1.1.2 硬件设计 根据总体方案画出硬件电路原理图，然后在