单片微型计算机及应用——第七章 单片机应用系统设计与开发01
单片微型计算机原理和应用课程设计
单片微型计算机原理和应用课程设计一、设计背景单片微型计算机是指把中央处理器、存储器、输入/输出接口和时钟等核心部件集成在一块芯片上的微型计算机。
单片微型计算机具有价格低廉、体积小、功耗低、易于编程等优点，广泛应用于各种智能控制系统中。
因此，对单片微型计算机进行深入研究和应用，具有重要的理论和实际意义。
二、课程目标本课程旨在让学生掌握单片微型计算机的基本原理和应用技术，培养学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.掌握单片微型计算机的硬件结构和工作原理；2.掌握单片微型计算机的指令系统和汇编语言编程；3.掌握单片微型计算机的输入/输出接口及其编程技术；4.掌握单片微型计算机的中断响应和计时计数技术；5.了解单片微型计算机的应用领域和现状。
三、课程内容1. 单片微型计算机体系结构1.1 体系结构概述 1.2 内存管理单元 1.3 输入/输出系统 1.4 系统时钟和定时器 1.5 中断系统2. 单片微型计算机编程2.1 汇编语言基础 2.2 汇编语言程序设计 2.3 程序调试和优化3. 单片微型计算机输入/输出接口3.1 输入/输出数据格式 3.2 数据输入/输出接口 3.3 并行口输入输出接口4. 单片微型计算机中断响应和计时计数4.1 中断介绍 4.2 中断控制器 4.3 定时器和计数器5. 单片微型计算机的应用5.1 智能控制系统 5.2 计算机嵌入式系统 5.3 物联网应用四、教学方法本课程采用课堂讲授、实验教学相结合的方法，加强实践性教学。
在讲解理论的同时，引导学生开展实验设计和编程实践，以提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
五、考核方式本课程采用综合性考核方式，包括平时成绩、实验成绩和作业成绩等。
其中，平时成绩占30%，实验成绩占40%，作业成绩占30%。
六、教材和参考书目教材：《单片微型计算机原理和应用》参考书目：《单片微型计算机原理和应用教程》、《51单片机原理与应用》、《单片机原理与应用》等。
单片微型计算机原理接口及应用
数据处理
微处理器对存储器中的数据进行 处理，完成各种算术和逻辑运算。
程序控制
通过程序控制微处理器的执行流 程，实现各种复杂的控制功能。
03
单片微型计算机接口技术
接口的基本概念
接口是连接计算机与外部设备 之间的桥梁，负责数据传输和 控制信号的传递。
接口的主要功能包括数据缓冲、 地址译码、设备选择、数据转 换、中断管理、定时/计数等。
ห้องสมุดไป่ตู้
工业自动化控制
总结词
工业自动化控制是单片微型计算机的重要应用领域，通过与 传感器、执行器等设备的配合，实现生产过程的自动化和智 能化。
详细描述
在工业自动化控制中，单片微型计算机可以作为控制核心， 对各种传感器采集的数据进行处理、分析和控制，驱动执行 器执行相应的动作，从而实现生产过程的自动化和智能化。
单片微型计算机原理 接口及应用
目录
• 引言 • 单片微型计算机原理 • 单片微型计算机接口技术 • 单片微型计算机的应用 • 发展趋势和展望
01
引言
主题简介
01
02
03
单片微型计算机
也称为单片机，是一种集 成了微处理器、存储器、 输入输出接口等功能的集 成电路芯片。
原理接口
指单片机内部各功能模块 之间的连接方式和通信协 议。
微处理器是单片微型计算 机的核心，负责执行指令 和控制整个计算机的工作 流程。
存储器
存储器用于存储程序和数 据，分为只读存储器和随 机存取存储器两类。
输入输出接口
输入输出接口用于实现单 片微型计算机与其他设备 之间的通信和数据交换。
单片微型计算机的工作原理
指令执行
微处理器从存储器中读取指令， 解码并执行，完成相应的操作。
《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。
单片计算机及其应用课程设计
单片计算机及其应用课程设计1. 课程设计介绍本课程设计主要是针对单片计算机及其应用的学习和实践，通过设计和制作一个简单的单片机系统，来加深学生的对单片计算机的理解和应用。
本课程设计旨在帮助学生深入了解单片机的原理和功能，以及掌握基本的单片机编程技能和实现过程。
2. 课程设计的目标通过本课程设计的学习和实践，希望学生能够掌握以下技能：1.掌握单片机的基本原理和发展历程；2.理解单片机系统的组成结构；3.掌握单片机的编程思路和方法，能够使用汇编语言进行程序设计；4.了解单片机在各个领域的应用，并能够进行简单的应用设计。
3. 课程设计内容本课程设计主要包括以下几个方面：3.1 单片机的基础知识通过学习单片机的基础知识，包括单片机的发展历程、基本原理、系统组成结构等，使学生对单片机有一个整体的认识和了解。
3.2 单片机编程技能通过学习单片机编程，包括汇编语言、单片机指令集等，使学生能够掌握编写单片机程序的基本方式和思路。
3.3 单片机应用设计通过学习单片机在各个领域的应用，包括电子时钟、温度控制等，使学生能够进行单片机应用设计和实践。
4. 课程设计实验本课程设计包括以下几个实验：4.1 实验一：单片机系统原理实验通过实验，学生能够了解单片机系统的组成结构和工作原理，并能够使用单片机开发板。
4.2 实验二：单片机编程实验通过实验，学生能够掌握单片机的编程方法和思路，并编写一个简单的程序。
4.3 实验三：单片机应用实验通过实验，学生能够了解单片机在电子电路设计、机器人控制、温度控制等领域的应用，并进行实际的应用设计和实践。
5. 课程设计总结本课程设计围绕单片计算机及其应用展开，通过学习理论和实践，使学生掌握单片计算机编程技能和应用设计能力。
通过本课程设计，学生不仅能够提高自己的专业水平，还能够拓宽自己的知识面和应用范围。
单片微型计算机原理与应用教案
单片微型计算机原理与应用教案第一章：单片微型计算机概述1.1 单片微型计算机简介解释单片微型计算机的定义和特点介绍单片微型计算机的发展历程1.2 单片微型计算机的组成介绍单片微型计算机的基本组成部分，包括CPU、内存、输入/输出接口等解释各部分的功能和作用1.3 单片微型计算机的应用领域列举单片微型计算机在不同领域的应用实例，如家居自动化、工业控制、智能交通等第二章：单片微型计算机的硬件组成2.1 CPU的结构与功能介绍CPU的结构组成，如控制单元、算术逻辑单元、寄存器等解释CPU的功能和工作原理2.2 存储器的设计与选择讲解存储器的作用和分类，如随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）等介绍存储器的设计原则和选择方法2.3 输入/输出接口的设计与实现解释输入/输出接口的作用和功能介绍输入/输出接口的设计方法和常用接口技术，如并行接口、串行接口等第三章：单片微型计算机的软件编程3.1 程序设计基础介绍程序设计的基本概念和原则讲解常用的程序设计语言，如C语言、汇编语言等3.2 单片微型计算机的指令系统介绍单片微型计算机的指令系统及其分类，如数据传输指令、算术运算指令等解释常用指令的功能和用法3.3 程序设计与调试讲解程序设计的基本步骤，包括需求分析、算法设计、编码实现等介绍程序调试的方法和技巧第四章：单片微型计算机的应用实例4.1 温度控制系统的设计与实现介绍温度控制系统的基本原理和组成讲解如何使用单片微型计算机实现温度控制功能，包括硬件选择和软件编程4.2 智能家居系统的设计与实现介绍智能家居系统的基本概念和功能讲解如何使用单片微型计算机实现智能家居系统，包括硬件选择和软件编程4.3 智能交通系统的设计与实现介绍智能交通系统的基本原理和组成讲解如何使用单片微型计算机实现智能交通系统，包括硬件选择和软件编程第五章：单片微型计算机的发展趋势与前景5.1 单片微型计算机的技术发展趋势介绍当前单片微型计算机技术的最新发展趋势，如集成度提高、性能增强等5.2 单片微型计算机在各领域的应用前景探讨单片微型计算机在各个领域的应用前景和发展潜力5.3 我国单片微型计算机产业的发展现状与展望分析我国单片微型计算机产业的现状和发展趋势展望未来我国单片微型计算机产业的发展前景第六章：单片微型计算机的接口技术6.1 串行通信接口介绍串行通信接口的基本概念和工作原理讲解串行通信接口的编程方法和应用实例6.2 并行通信接口介绍并行通信接口的基本概念和工作原理讲解并行通信接口的编程方法和应用实例6.3 网络接口技术介绍单片微型计算机的网络接口技术，如以太网、Wi-Fi、蓝牙等讲解网络接口的编程方法和应用实例第七章：单片微型计算机的操作系统7.1 操作系统的基本概念解释操作系统的作用和功能介绍操作系统的分类，如实时操作系统、嵌入式操作系统等7.2 嵌入式操作系统的设计与实现讲解嵌入式操作系统的设计原则和实现方法介绍常见的嵌入式操作系统，如uc/OS、Linux等7.3 操作系统的应用实例讲解操作系统在单片微型计算机中的应用实例，如智能家居、工业控制等第八章：单片微型计算机的编程工具与开发环境8.1 集成开发环境（IDE）介绍集成开发环境的概念和功能讲解常见的集成开发环境，如Keil、IAR等8.2 编程工具的使用方法讲解编程工具的基本操作和使用方法介绍编程工具在单片微型计算机编程中的应用实例8.3 调试与仿真工具介绍调试与仿真工具的概念和功能讲解调试与仿真工具的使用方法和应用实例第九章：单片微型计算机的实验与实践9.1 单片微型计算机实验设备介绍单片微型计算机实验设备的基本组成和使用方法9.2 实验方案的设计与实现讲解实验方案的设计原则和方法介绍常见的单片微型计算机实验项目及其实现方法9.3 实践项目的设计与实现讲解实践项目的设计原则和方法介绍常见的单片微型计算机实践项目及其实现方法第十章：单片微型计算机的应用案例分析10.1 案例一：智能分析智能的系统组成和功能讲解单片微型计算机在智能中的应用实例10.2 案例二：无人驾驶汽车分析无人驾驶汽车的工作原理和系统组成讲解单片微型计算机在无人驾驶汽车中的应用实例10.3 案例三：物联网应用介绍物联网的基本概念和应用领域讲解单片微型计算机在物联网中的应用实例重点解析本文教案主要围绕单片微型计算机的原理与应用展开，涵盖了单片微型计算机的概述、硬件组成、软件编程、应用实例、发展趋势等关键知识点。
单片微型计算机原理与应用教学设计
单片微型计算机原理与应用教学设计一、教学目标习得单片微型计算机的基本原理和应用，使学生能够掌握单片微型计算机的编程方法、输入输出技术、中断机制等方面的知识，从而利用单片微型计算机进行简单控制器的设计。
二、教学内容1.单片微型计算机的概述2.单片微型计算机体系结构3.单片微型计算机的编程方法4.单片微型计算机中的输入输出技术5.单片微型计算机中的中断机制6.单片微型计算机在控制器设计中的应用三、教学方法1.讲授法：通过PPT展示，让学生们了解单片微型计算机的概述、体系结构、编程方法和输入输出技术等内容。
2.实验教学法：通过实验，让学生们亲自操作单片微型计算机，了解它的中断机制和在控制器设计中的应用。
四、教学流程第一周1.讲解单片微型计算机的概述和体系结构。
第二周1.讲解单片微型计算机的编程方法。
2.分发编译器和调试器软件，并让学生们亲自编写程序试验。
第三周1.讲解单片微型计算机中的输入输出技术。
2.通过实验，让学生们在单片微型计算机上实现简单的输入输出操作。
第四周1.讲解单片微型计算机中的中断机制。
2.通过实验，让学生们了解单片微型计算机中的中断机制以及如何在编写程序时使用中断。
第五周1.讲解单片微型计算机在控制器设计中的应用。
2.让学生们通过小组讨论，分享所学并思考单片微型计算机在实际应用中的可能性。
第六周1.期末考试：通过编写一个简单的控制器程序的方式，考查学生们对于单片微型计算机原理与应用的掌握程度。
五、教学评价方式将学生的成绩分为理论成绩和实验成绩两部分。
理论成绩主要考查学生们对于单片微型计算机原理的理解程度，占总成绩的60%；实验成绩主要考查学生们对于单片微型计算机的应用能力，占总成绩的40%。
六、教学效果评估针对本次课程进行学生问卷调查，了解课程的优点和改进之处，对教学方式进行改进和优化，以提高教学效果。
单片微型计算机原理及应用_课后习题答案
《单片微型计算机原理及应用》习题参考答案姜志海刘连鑫王蕾编著电子工业出版社目录第1章微型计算机基础 (2)第2章半导体存储器及I/O接口基础 (4)第3章MCS-51系列单片机硬件结构 (11)第4章MCS-51系列单片机指令系统 (16)第5章MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 (20)第6章MCS-51系列单片机中断系统与定时器/计数器 (26)第7章MCS-51系列单片机的串行口 (32)第8章MCS-51系列单片机系统扩展技术 (34)第9章MCS-51系列单片机键盘/显示器接口技术 (36)第10章MCS-51系列单片机模拟量接口技术 (40)第11章单片机应用系统设计 (44)第1章微型计算机基础1．简述微型计算机的结构及各部分的作用微型计算机在硬件上由运算器、控制器、存储器、输入设备及输出设备五大部分组成。
运算器是计算机处理信息的主要部分；控制器控制计算机各部件自动地、协调一致地工作；存储器是存放数据与程序的部件；输入设备用来输入数据与程序；输出设备将计算机的处理结果用数字、图形等形式表示出来。
通常把运算器、控制器、存储器这三部分称为计算机的主机，而输入、输出设备则称为计算机的外部设备（简称外设）。
由于运算器、控制器是计算机处理信息的关键部件，所以常将它们合称为中央处理单元CPU（Central Process Unit）。
2．微处理器、微型计算机、微型计算机系统有什么联系与区别？微处理器是利用微电子技术将计算机的核心部件（运算器和控制器）集中做在一块集成电路上的一个独立芯片。
它具有解释指令、执行指令和与外界交换数据的能力。
其内部包括三部分：运算器、控制器、内部寄存器阵列（工作寄存器组）。
微型计算机由CPU、存储器、输入/输出（I/O）接口电路构成，各部分芯片之间通过总线（Bus）连接。
以微型计算机为主体，配上外部输入/输出设备、电源、系统软件一起构成应用系统，称为微型计算机系统。
单片机原理与应用(第3版)第7章单片机应用系统
P A N 27.02.2019
单片机原理与应用
(8) 开发系统提供的汇编器（仿真开发软件）必须具备如下功能： l 源程序编辑操作方式与用户熟悉的通用字处理软件，如Word相同或相近。 l 方便、灵活的查找和定位功能，以便迅速找到源程序中特定字符串（如标号 、变量、操作码或操作数助记符）。WAVE系列开发系统附带的编辑器的查找定 位功能就很有特色，如将光标移到源程序内任一字符串后，执行“查找”命令， 光标下的字符串就自动出现在查找对话框内的“查找”文本盒里，无须重新输入 查找字符串，不仅提高了效率，也减少了输入过程中的错漏。 (9) 汇编器（仿真开发软件）应具备一定的容错能力。由于MCS-51汇编语言 指令助记符与Intel X86通用CPU相似，因此编辑源程序时，可能将MCS-51指令系 统的“ANL”（与运算操作助记符）写成“AND”，“ORL”（或运算操作助记符 ）写成“ OR”，“XRL”（异或运算操作助记符）写成“XOR”；又如将“PUSH Acc” 指令写成“ PUSH A” ，“ POP Acc” 指令写成“ POP A” 、“ DJNZ ACC, LOOP”指令写成“DJNZ A, LOOP”等。这样的错误汇编程序应该能够理解。 (10) 设计良好的汇编器，允许将LJMP、SJMP指令统一写做JMP指令，汇编时 根据目标地址远近，自动翻译为SJMP和LJMP。 (11) 汇编器最好支持“条件汇编”和“过程汇编”伪指令，这对于程序设计、 编写将非常方便。 (12) 除了支持A51汇编语言外，最好支持C语言。
2. 仿真器的选择 仿真器功能越强，程序调试效率就越高，理想的单片机开发系统必 须具有如下功能： (1) 不占用硬件资源。一些低档的MCS-51仿真器（仿真头）只能 将P0、P2口作为总线使用，不能作为I/O口使用。 (2) 随机浏览、修改内部RAM、特殊功能寄存器内容。 (3) 浏览、编辑程序存储器各存储单元内容。 (4) 随机修改程序计数器PC的值。 (5) 浏览、修改外部RAM单元内容。 (6) 具备连续、单步、跟踪执行功能，以方便程序的调试。 (7) 灵活、方便的断点设置和取消功能。断点数目最好没有限制， 以方便程序调试。
单片微型计算机原理及其应用电子教案
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
PCON SMOD
—
—
—
GF1
GF0
FD
IDL
二、 等待工作方式 三、 掉电方式
单片微型计算机原理及其应用电子教 案
第三章 MSC-51 单片机的指令系统
3．1 指令系统概述
一、 机器码指令与汇编语言指令 机器码指令： 汇编语言指令： 二、 指令格式
汇编语言格式为：[标号：] 操作码助记符 [目的操作数，] [源操作数] [；注释]
n 一、 8051单片机的结构
图 2-1 MCS-51单片机的基本结单构片微型计算机原理及其应用电子教
案
二、 8051单片机的内部结构和 工作原理
n 8051单片机的内部结构框图如图 2-2 所 示，下面分别进行介绍：
单片微型计算机原理及其应用电子教 案
图 2-2 8051的内部结构框单片图微型计算机原理及其应用电子教
0EH
0DH
0CH
0BH
0AH
09H
08H
06H
05H
04H
03H
02H
01H
00H
图 2-4 8051内部RAM位地单片址微区型计算机原理及其应用电子教 案
符号
* ACC *B * PSW SP DPL DPH * IE * IP * P0 * P1 * P2 * P3 PCON * SCON SBUF * TCON TMOD TL0 TL1 TH0 TH1
单片微型计算机原理及 其应用电子教案
2020/11/13
单片微型计算机原理及其应用电子教 案
第一章 单片微型计算机概述
单片微型计算机原理及应用课程设计
单片微型计算机原理及应用课程设计一、课程设计背景随着科技的不断发展和进步，微型计算机作为一种新型的电子计算机，不断成为我们工作和生活中重要的组成部分。
单片微型计算机作为微型计算机的一种形态，其微小的尺寸和强大的功能，更加符合现代工业和电子技术的要求。
因此，深入了解单片微型计算机的原理及其应用是非常必要的。
为此，本次课程设计将介绍单片微型计算机的基本原理和应用，旨在培养学生的电子技术及计算机应用能力，为其未来的科研和工作打下坚实的基础。
二、课程设计目的本次课程设计旨在：1.熟悉单片微型计算机的基本原理及其应用；2.掌握单片微型计算机的基本编程方法；3.培养学生的动手实践能力和综合素质。
三、课程设计内容本次课程设计分为两个阶段：学习阶段和实践阶段。
学习阶段本阶段学习内容包括单片微型计算机的基本原理和基本编程方法。
1.学习单片微型计算机的基本原理，包括单片微型计算机的特点、CPU内部结构、存储器类型等内容；2.学习单片微型计算机的编程方法，包括汇编语言和C语言等内容。
实践阶段本阶段将通过实验的方式，让学生进一步掌握单片微型计算机的基本编程方法和应用。
实验内容：1.用C语言编写一个简单的计算器程序；2.用汇编语言编写一个闪烁的LED程序；3.用单片机控制蜂鸣器发出不同频率的声音；4.用单片机控制LCD显示不同内容。
本阶段的实验将帮助学生更加深入理解单片微型计算机的原理及应用，并培养其动手实践和解决问题的能力。
四、课程设计评价本次课程设计将采用综合评价的方法。
评价内容包括：1.学生的课堂表现；2.作业完成情况；3.实验报告质量；4.期末综合考试。
五、课程设计总结本次课程设计立足于培养学生的计算机应用能力和动手实践能力，通过学习单片微型计算机的基本原理和应用，让学生深入了解微型计算机的工作原理，为其今后的研究和工作打下基础。
通过实验的方式，让学生更加深入理解单片微型计算机的编程方法和应用，培养其动手实践和解决问题的能力。
单片微型计算机及应用——第七章 单片机应用系统设计与开发02
第7章 单片机应用系统设计与开发
最好能在方案设计阶段就考虑系统调试问题，如 采取什么调试方法、使用何种调试仪器等，以便在系 统方案设计时将必要的调试方法综合进软、硬件设计 中，或提早做好调试准备工作。
第7章 单片机应用系统设计与开发 图7―5 系统调试的一般过程
第7章 单片机应用系统设计与开发
7.4.1 单片机应用系统调试工具 在单片机应用系统调试中，最常用的调试工具有
以下几种。
1.单片机开发系统 单片机开发系统(又称仿真器)的主要作用是：①系 统硬件电路的诊断与检查；②程序的输入与修改；③ 硬件电路、程序的运行与调试；④程序在EPROM中的 固化。由于单片机本身不具有调试及输入程序的能力， 因此单片机开发系统成为开发单片机应用系统不可缺 少的工具。
第7章 单片机应用系统设计与开发
第7章 单片机应用系统设计与开发
7.3 单片机应用系统的一般结构 7.4 单片机应用系统的调试 7.5 MCS-51单片机应用系统设计与
调试实例 ——电话留言机
第7章 单片机应用系统设计与开发
7.3 单片机应用系统的一般结构
1.单机结构 单机结构是指在单片机应用系统中只有1个单片机。 这种结构是目前单片机应用系统采用最多的一种结构， 它适用于小规模的单片机应用系统。
第7章 单片机应用系统设计与开发
2. 多机结构 多机结构是指在单片机应用系统中有多个单片机 同时工作。这种结构是面向大规模单片机应用系统的。 由于拓扑结构不同，多机结构又分为多级多机分散控 制结构与局部网络结构，其中多级多机分散控制结构 在目前应用较为广泛。 多级多机分散控制结构的典型代表是两级多机分 散控制系统。它的拓扑结构如图7―3所示。
第7章 单片机应用系统设计与开发 图7―3 两级多机分散控制系统结构
单片微型计算机接口技术及其应用课程设计
单片微型计算机接口技术及其应用课程设计一、课程设计背景及意义单片微型计算机是一种在现代计算机技术中应用广泛的计算机，它凭借着其成本低廉、体积小、效率高等特点，在工业控制、仪器仪表、智能家居等领域得到广泛应用。
而计算机接口技术则是通过计算机与外部设备进行通信的关键技术，对于实现计算机与外部设备的数据交换和信息传递具有重要意义。
因此，掌握单片微型计算机接口技术及其应用是现代电子信息类专业的基本要求，也是未来从事相关领域的必备技能。
本课程设计旨在通过理论学习、案例分析、实践操作等多种学习方式，使学生全面了解单片微型计算机接口技术的相关原理与应用，并能够通过具体实验设计实现单片微型计算机与外部设备的通信。
二、课程设计内容1.单片微型计算机接口技术基础知识：介绍计算机接口技术的理论基础，包括计算机与外部设备通信原理、串并行通信方式、数据传输基本规范等。
2.常见接口协议及应用案例分析：主要介绍常用的接口协议及其应用案例，如RS232、SPI、I2C等，通过案例分析的方式进一步深化对于计算机接口技术的理解和认识。
3.单片微型计算机接口技术实验：通过实验的方式掌握单片微型计算机与外部设备通信的实现方法，设计相关实验，包括编程实现数据发送与接收、实现多设备间数据传输等。
4.综合实践设计：综合运用前面学到的知识和技能，进行简单的应用实践设计，包括基于单片微型计算机的物联网智能家居系统设计、数据采集系统设计等。
三、课程设计实施方法1.教师授课：教师通过PPT、教材等方式，讲授课程设计的相关基础知识和案例分析内容，开发教学氛围，引导学生探讨交流。
2.独立学习：学生通过自主阅读教材和相关文献，进行学习理解。
3.实验操作：通过实验室的设置，对学生进行实验教学，提高学生实践能力，加深学生对于计算机接口技术的理解和认识。
4.综合实践设计：通过教师的辅导和指导，学生进行综合应用实践设计，体现课程设计的综合性和实践性，并加强学生团队合作意识和实践能力。
单片微型计算机原理及应用
单片微型计算机原理及应用单片微型计算机（Single Chip Microcomputer，SCM）是一种集成了中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口和定时/计数器等功能的微型计算机系统。
它具有体积小、功耗低、成本低廉等特点，被广泛应用于嵌入式系统、智能控制、仪器仪表、家电产品等领域。
本文将介绍单片微型计算机的原理及其在各个领域的应用。
首先，单片微型计算机的原理是基于集成电路技术。
它采用单片集成电路（IC）实现了整个计算机系统的功能，包括中央处理器、存储器、输入/输出接口和定时/计数器等。
这种集成度高的设计使得单片微型计算机具有体积小、功耗低、成本低廉的特点，适合于对计算机系统性能要求不高的应用场景。
其次，单片微型计算机在嵌入式系统中有着广泛的应用。
嵌入式系统是指将计算机技术和信息处理能力嵌入到各种电子设备和系统中，以实现特定功能的系统。
单片微型计算机作为嵌入式系统的核心控制器，可以实现对各种设备的控制和数据处理，如智能家居控制系统、工业自动化设备、汽车电子系统等。
此外，单片微型计算机在智能控制领域也发挥着重要作用。
智能控制系统是指利用计算机技术和自动控制理论实现对各种设备和系统的智能化控制。
单片微型计算机可以实现对传感器信号的采集、数据处理和控制指令的输出，应用于温度控制、湿度控制、光照控制等智能控制系统中。
最后，单片微型计算机在仪器仪表和家电产品中也有着广泛的应用。
它可以实现对各种仪器仪表的数据采集、处理和显示，应用于数字万用表、示波器、电子秤等仪器仪表产品中。
同时，单片微型计算机还可以实现对家电产品的控制和智能化，如洗衣机、冰箱、空调等家电产品。
总的来说，单片微型计算机作为一种集成度高、体积小、功耗低、成本低廉的微型计算机系统，具有广泛的应用前景。
它在嵌入式系统、智能控制、仪器仪表和家电产品等领域都有着重要的应用价值。
随着科技的不断发展和进步，相信单片微型计算机将会在更多的领域得到应用，并发挥着越来越重要的作用。
《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。
MCS-51系列单片微型计算机及其应用大纲
Ⅰ、课程的性质与目的一、课程的性质与设置目的《MCS-51系列单片微型计算机及其应用》课程是我省高等教育自学考试电子工程专业(本科段)考试计划规定的考试科目。
单片微型计算机作为微型计算机家族发展中的一个分支，以其独特的结构和优点，越来越深受各个应用领域的关注和重视，应用领域十分广泛。
在这样的工程应用背景下，开设本课程显得尤为重要。
本课程是一门面向应用的综合性专业科，以MCS－51系列单片机为主展开讨论。
在学习微型计算机基本原理的基础上，注重单片机系统的设计和工程的实际应用。
通过本课程的学习，为后续课程及课程设计和毕业设计打下坚实的基础。
二、本课程的基本要求通过本课程的学习，提出学习的基本要求如下：1．了解单片微型计算机的基本概念，掌握MCS－51系列单片机系统结构，及其引脚功能和内部组成部分的功能。
掌握MCS－51系列单片机存储器结构和寻址方式。
2．熟练掌握MCS－51系列单片机的指令系统，熟练掌握汇编语言程序设计方法和程序设计的基本结构。
3．掌握MCS－51系列单片机中定时/计数器与串行通讯技术，以及中断系统，学会I /O接口技术的应用。
4．掌握MCS－51系列单片机系统扩展技术，初步掌握单片机系统的设计开发方法。
通过实例分析，进一步巩固和加深对所学理论知识的理解。
三、本课程与相关课程的关系本课程是一门面向应用的专业课程，需要有许多先期基础知识课程的支撑，与本课程有关的先修课程有模拟电路技术、数字电路技术、计算机基础等课程。
为了加强实践训练与实际应用能力，本课程需进行实验。
通过实验让学生获得感性认识和实际动手能力。
Ⅱ、课程内容与考核目标1．绪论一、课程内容1． 1 单片微型计算机单片微型计算机发展历史、单片微型计算机发展总趋势的特点1． 2 Intel MCS系列单片微机简介MCS―48系列单片微机、MCS―51系列单片微机、MCS―96系列单片微机1．3 单片微机工业产品(IGP)概念二、考核知识点1．单片微机发展的特点2．Intel MCS系列单片微机的种类3．MCS―51系列单片微机各产品性能4．单片微机工业产品(IGP)概念三、考核要求（1）识记1．MCS―51系列单片微机各产品性能2．Intel MCS系列单片微机的种类（2）领会1．单片微机发展的特点2．单片微机工业产品(IGP)概念2．MCS―51单片微机系统结构一、课程内容2．1 电子计算机、微型计算机、单片微机的硬件组成结构电子计算机的硬件组成结构、微型计算机的硬件组成结构、单片微型计算机的硬件组成结构、MCS―51单片微机内部功能部件、MCS―51单片微机结构框图2．2 8051单片微机引脚功能说明主电源引脚、外接晶振或外部振荡器引脚、控制或选通复用引脚、多功能I/O 口引脚、8051引脚和逻辑符号图2．3 中央处理器CPU算术/逻辑运算部件ALU、专用寄存器(累加器A、寄存器B、程序状态字PSW、堆栈及栈指针SP、数据指针DPTR)、振荡器、时钟电路及时序、取指/执行时序图2．4 并行I/O口结构并行I/O口的内部结构、读―修改―写操作、并行I/O口的写操作、并行I/O 口的负载能力、总线2．5 RST/V PD引脚功能复位(RESET)、节电运行方式2．6 EPROM型8751H单片微机8751H内部EPROM编程、8751H内部程序的校验、内部程序存储器保密位、片内EPROM的擦除2．7 片内振荡器HMOS型8051片内振荡器、CHMOS型80C51片内振荡器二、考核知识点1．单片微型计算机的硬件组成结构2．MCS―51单片微机内部功能部件3．8051单片微机引脚功能4．8051中央处理器CPU的结构5．并行I/O口的结构6．复位(RESET)和节电运行方式7．片内振荡器原理与结构8．EPROM型8751H单片微机三、考核要求(1) 识记1．MCS―51单片微机的硬件组成结构和内部功能部件2．8051单片微机引脚分类和功能及8051引脚和逻辑符号图3．8051中央处理器CPU中算术/逻辑运算部件ALU、专用寄存器的功能4．MCS―51单片微机的时钟周期、机器周期、指令周期的分配5．总线的概念及分类(2) 领会1．微型计算机的硬件组成结构2．8051中央处理器CPU中时钟电路及时序和取指/执行时序图3．并行I/O口内部结构及读、写操作，及并行I/O口的负载能力4．复位(RESET)操作的功能和复位后CPU内部的状态5．节电运行方式6．片内振荡器原理与结构7．EPROM型8751H单片微机(3) 应用1．MCS―51单片微机内部寄存器的分配和正确使用2．MCS―51单片微机4个并行I/O口的分工和正确使用3．MCS―51存储器和布尔(位)处理器一、课程内容3．1 概述半导体随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、静态RAM、动态RAM、EPROM、EEPROM3．2 MCS―51存储器结构MCS―51程序存储器地址空间、MCS―51数据存储器地址空间、特殊功能寄存器地址空间3．3 外部存储器与访问外部程序存储器与访问、外部数据存储器与访问、外部扩展地址/数据总线3．4 MCS―51的寻址方式寄存器寻址方式、直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、立即寻址方式、变址间接寻址方式、相对寻址方式、位寻址方式3．5 布尔(位)处理器二、考核知识点1．半导体存储器的类型、名词定义及使用2．MCS―51存储器结构，程序存储器、数据存储器、特殊功能寄存器的地址空间及地址空间的分配3．外部程序、数据存储器与访问及外部扩展地址/数据总线(P0口、P2口) 4．MCS―51寻址方式的种类、各寻址方式访问的地址空间及应用5．布尔(位)处理器三、考核要求(1) 识记1．半导体存储器的类型、名词定义及使用2．MCS―51程序、数据存储器结构及地址空间的分配3．MCS―51寻址方式的种类及定义(2) 领会1．MCS―51特殊功能寄存器地址空间的分配2．访问外部程序、数据存储器执行时序及外部扩展地址/数据总线(P0口、P2口)的应用3．各种寻址方式访问的地址空间及应用4．位寻址空间及布尔(位)处理器(3) 应用1．综合MCS―51存储器结构的映象，进一步分析访问各存储器地址空间的寻址方式4．MCS―51指令系统一、课程内容4．1 概述指令系统、汇编语言、MCS―51汇编语言的指令格式、MCS―51指令系统的分类4．2 数据传送类指令MCS―51的数据传送、一般数据传送类指令、栈操作类指令、累加器传送类指令、16位数据传送指令4．3 算术运算类指令算术运算操作、加法类指令、减法类指令、乘法类指令、除法类指令4．4 逻辑运算类指令累加器A逻辑运算及循环位移类指令、双操作数逻辑运算类指令4．5 控制转移类指令无条件转移类指令、子程序调用类指令、返回类指令、转移类指令、条件转移类指令、判零转移指令、比较转移指令、循环转移指令、空操作指令4．6 布尔(位)处理类指令布尔(位)数据传送类指令、布尔(位)操作指令、布尔(位)逻辑运算指令、布尔(位)条件转移指令二、考核知识点1．MCS―51汇编语言的指令格式及MCS―51指令系统的特点2．数据传送类指令的类型、特点及应用3．算术运算类指令的类型、特点及应用4．逻辑运算及循环位移类指令的类型、特点及应用5．控制转移类指令的类型、特点及应用6．布尔(位)处理类指令的类型、特点及应用三、考核要求(1) 识记1．MCS―51汇编语言的指令格式2．数据传送类指令的指令格式3．算术运算类指令的指令格式4．逻辑运算及循环位移类指令的指令格式5．控制转移类指令的指令格式6．布尔(位)处理类指令的类型及指令格式(2) 领会1．数据传送类指令的应用，及执行后存储器、寄存器各单元内容的变化2．算术运算类指令的应用及对标志位的影响3．二―十进制调整指令应用的场合、执行的条件、执行后的结果4．逻辑运算及循环位移类指令的应用及对标志位的影响5．并行I/O口逻辑运算的应用6．控制转移类指令的应用及对SP、PC的影响7．相对偏移量的概念及计算8．比较转移指令和循环转移指令的功能及应用9．布尔(位)处理类指令的特点及应用(3) 应用1．对给定的程序段进行分析，确定其完成的功能及各种状态的变化2．编制一个程序段，实现某个指定的功能或期望的结果5．定时/计数器与串行通讯口一、课程内容5．1 MCS―51的定时/计数器MCS―51的定时/计数器的基本原理、定时/计数器控制与状态寄存器、定时/计数器的工作方式、定时/计数器2、定时/计数器编程举例5．2 MCS―51的串行通讯口串行通讯概述、MCS―51的串行通讯接口、MCS―51的串行通讯技术二、考核知识点1．MCS―51的定时/计数器的基本原理2．控制定时/计数器的特殊功能寄存器TMOD和TCON3．定时/计数器的工作方式4．定时/计数器应用编程5．串行通讯的基本原理及通讯方式6．MCS―51串行通讯的工作方式及控制7．MCS―51双机通讯和多机通讯技术的实现三、考核要求(1) 识记1．MCS―51的定时/计数器的基本原理2．定时/计数器的工作方式3．串行通讯的基本原理及通讯方式4．MCS―51串行通讯的工作方式(2) 领会1．特殊功能寄存器TMOD和TCON的应用2．定时/计数器初值的计算及应用编程3．MCS―51串行通讯的应用编程(3) 应用1．按给定要求编写定时/计数器初试化程序段2．编写程序实现MCS―51双机通讯和多机通讯技术6．中断系统一、课程内容6．1 中断概述中断、中断源、查询中断、向量中断、中断技术的优点6．2 MCS―51的中断系统MCS―51的中断源、中断控制、中断优先级6．3响应中断的条件和过程响应中断的条件、响应中断的过程6．4 关于外部中断电平触发方式、跳变触发方式6．5 中断响应时间中断响应时间的计算6．6 中断技术应用举例二、考核知识点1．中断的基本概念、方式及中断技术的优点2．MCS―51的中断源、中断控制及中断优先级3．响应中断的条件和过程，及各中断源的向量地址4．外部中断的触发方式5．中断响应时间的计算6．MCS―51中断技术的应用三、考核要求(1) 识记1．中断的基本概念、方式及中断技术的特点2．MCS―51的中断源的种类及各中断源的向量地址3．外部中断的触发方式(2) 领会1．MCS―51中断设置与控制2．MCS―51中断优先级及设置3．MCS―51中断响应的条件和响应过程4．中断响应时间的计算5．MCS―51中断技术的应用(3) 应用1．针对各中断源编写中断初始化程序及相应的中断服务程序7．汇编语言程序设计基础一、课程内容7．1 程序设计概述汇编语言程序设计的步骤与方法、算法、流程图、源程序、汇编与调试、常用伪指令7．2 程序设计基础和举例简单结构程序、分支结构程序、循环结构程序、子程序结构程序、查表结构程序7．3 应用程序设计与技巧举例MCS―51源程序的基本格式、常用功能模块程序段设计举例、数字滤波程序段设计举例、软件抗干扰技术简介、系统的复位7．4 应用程序的开发与调试单片微机应用软件的开发、程序的检测与调试二、考核知识点1．汇编语言程序设计的基本概念、方法与步骤2．常用伪指令的格式及应用3．程序设计基本结构及应用4．根据程序的逻辑结构和算法，设计程序流程图5．MCS―51源程序的基本格式及应用6．常用功能模块程序段设计7．数字滤波程序段设计8．软件抗干扰技术与系统的复位9．单片微机应用软件的开发、程序的检测与调试三、考核要求(1) 识记1．汇编语言程序设计的基本概念、方法与步骤2．常用伪指令的格式及应用3．程序设计基本结构种类4．MCS―51源程序的基本格式(2) 领会1．程序设计基本结构及应用2．根据程序的逻辑结构和算法，设计程序流程图3．常用功能模块程序段设计4．数字滤波程序段设计5．软件抗干扰技术与系统的复位(3) 应用1．采用汇编语言设计和开发程序段2．借助开发系统对程序进行检测与调试8．单片微机系统功能扩展一、课程内容8．1 概述确定单片机硬件系统总体方案、应用系统分析、硬件系统配置、地址空间的分配和译码8．2 外部存储器扩展外部程序存储器扩展、外部数据存储器扩展、外部EEPROM存储器扩展8．3 并行I/O接口的扩展8031配置8155H/8156H扩展RAM、定时器和I/O接口8031配置8255A扩展并行I/O接口8．4 D/A和A/D转换器的扩展8031外部扩展D/A转换器、8031外部扩展A/D转换器8．5 外部中断源的扩展8．6 MCS―51外部总线的驱动二、考核知识点1．单片机硬件系统总体方案的设计2．系统地址空间的分配和译码3．系统外部存储器的扩展4．采用8155H/8156H扩展RAM、定时器和I/O接口5．采用8255A扩展并行I/O接口6．MCS―51外部中断源的扩展和外部总线的驱动7．D/A和A/D转换器的扩展三、考核要求(1) 识记1．应用系统分析和系统配置2．系统地址空间的分配和译码(2) 领会1．外部程序和数据存储器扩展2．外部EEPROM存储器扩展3．通用接口芯片8155H/8156H的结构及应用4．通用接口芯片8255A的结构及应用5．MCS―51外部中断源的扩展和外部总线的驱动(3) 应用1．8031配置8155H/8156H扩展RAM、定时器和I/O接口2．8031配置8255A扩展并行I/O接口3．8031外部扩展D/A转换器DAC08324．8031外部扩展A/D转换器ADC08099．MCS―51单片微机的开发与应用一、课程内容9．1 单片微机开发、应用概述单片微机在智能仪器中的应用、单片微机在家用电器中的应用、单片微机在工业测控领域中的应用、单片微机在通讯技术中的应用、单片微机在军事装备中的应用9．2 单片微机的开发、应用过程9．3 MCS―51的仿真开发器9．4 MCS―51系列单片微机的开发、应用举例二、考核知识点1．单片微机的开发、应用过程及实例2．MCS―51的仿真开发器的基本结构及应用三、考核要求(1) 识记1．单片微机在各领域中的应用2．单片微机的开发、应用的过程(2) 领会MCS―51的仿真开发器的基本结构(3) 应用设计MCS―51系列单片微机开发、应用的实例Ⅲ、实践性环节的训练与考核一、类型：课程实验二、目的和要求1．目的①通过实验进一步理解MCS―51系列单片微机的基本原理。
单片微型计算机原理与应用教案
单片微型计算机原理与应用教案一、教学目标1. 了解单片微型计算机的基本概念、发展历程和应用领域。
2. 掌握单片微型计算机的组成原理、工作原理及其编程方法。
3. 学会使用单片微型计算机进行简单的设计与开发。
4. 培养学生的创新意识、团队协作能力和实际操作能力。
二、教学内容1. 单片微型计算机概述1.1 单片微型计算机的基本概念1.2 单片微型计算机的发展历程1.3 单片微型计算机的应用领域2. 单片微型计算机的组成原理2.1 中央处理器（CPU）2.2 存储器2.3 输入/输出接口2.4 时钟电路与电源电路3. 单片微型计算机的工作原理3.1 指令系统3.2 程序执行过程3.3 中断与中断处理4. 单片微型计算机的编程方法4.1 编程语言与工具4.2 编程步骤与技巧4.3 常用编程实例5. 单片微型计算机的设计与开发5.1 系统设计与需求分析5.2 硬件选型与电路设计5.3 软件开发与调试5.4 系统测试与优化三、教学方法1. 讲授法：讲解单片微型计算机的基本概念、组成原理、工作原理和编程方法。
2. 演示法：展示单片微型计算机的实际应用案例，让学生了解其在现实生活中的应用。
3. 实践法：引导学生动手操作，进行单片微型计算机的设计与开发，培养实际操作能力。
4. 讨论法：组织学生分组讨论，分享学习心得和设计经验，提高团队协作能力。
四、教学资源1. 教材：单片微型计算机原理与应用。
2. 实验设备：单片微型计算机开发板、编程器、仿真器等。
3. 网络资源：相关论文、教程、案例等。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况。
2. 实践成绩：评价学生在实验过程中的操作技能、设计思路和解决问题能力。
3. 期末考试：测试学生对单片微型计算机原理与应用的掌握程度。
六、教学计划1. 课时安排：共计32课时，其中理论教学24课时，实践教学8课时。
2. 教学进度安排：第1-8课时：单片微型计算机概述及组成原理第9-16课时：单片微型计算机的工作原理与编程方法第17-24课时：单片微型计算机的设计与开发实践第25-28课时：案例分析与讨论第29-32课时：实验与实践七、教学注意事项1. 确保学生掌握基本概念和理论知识，为实践环节打下基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1. 系统需求调查
第7章 单片机应用系统设计与开发
做好详细的系统需求调查是对研制新系统准确定
位的关键。当你建造一个新的单片机应用系统时，首
先要调查市场或用户的需求，了解用户对未来新系统
的希望和要求，通过对各种需求信息进行分析综合，
得出市场或用户是否需要新系
第7章 单片机应用系统设计与开发
7.2 单片机应用系统设计的 基本原则与方法
7.2.1 单片机应用系统的基本设计原则 单片机应用系统的基本设计原则是：①可靠性高；
②性能价格比高；③操作简便；④设计周期短。 1.可靠性高 高可靠性是系统应用的前提，在系统设计的每一个
环节，都应该将可靠性作为首要的设计准则。
第7章 单片机应用系统设计与开发
2.可行性分析 可行性分析将对新系统开发研制的必要性及可实 现性给出明确的结论，根据这一结论决定系统的开发 研制工作是否进行下去。 可行性分析通常从以下几个方面进行论证：①市 场或用户需求；②经济效益和社会效益；③技术支持 与开发环境；④现在的竞争力与未来的生命力。
第7章 单片机应用系统设计与开发
7. 生成正式系统(或产品)
作为正式系统(或产品)，不仅要提供一个能正确可 靠运行的系统(或产品)，而且还应提供关于该系统(或 产品)的全部文档。这些文档包括系统设计方案、硬件 电原理图、软件程序清单、软/硬件功能说明、软/硬件 装配说明书、系统操作手册等。在开发产品时，还要 考虑到产品的外观设计、包装、运输、促销、售后服 务等商品化问题。
第7章 单片机应用系统设计与开发
通常，高可靠性可从以下5个方面进行考虑： (1)使用可靠性高的元器件； (2)严格安装硬件设备及电路； (3)采取必要的抗干扰措施，以防止环境干扰(如空 间电磁辐射、强电设备启停、酸碱环境腐蚀等)、信号 串扰、电源或地线干扰等影响系统的可靠性； (4)请专家和有经验的设计人员对系统的设计方案 严格把关； (5)作必要的冗余设计或增加自诊断功能。
第7章 单片机应用系统设计与开发
第7章 单片机应用系统设计与开发
7.1 单片机应用系统的开发过程 7.2 单片机应用系统设计的基本原则与方法
第7章 单片机应用系统设计与开发
7.1 单片机应用系统的开发过程
通常，开发一个单片机应用系统需要经过以下几个过程： ·系统需求调查； ·可行性分析； ·系统方案设计； ·系统建造； ·系统调试； ·系统方案局部修改、再调试； ·生成正式产品。
第7章 单片机应用系统设计与开发
7.2.2 单片机应用系统的一般设计方法 在进行单片机应用系统方案设计时，可以下述一
般设计方法作为指导。 1.确定系统功能与性能 由需求调查可以确定出单片机应用系统的设计目
标，这一目标包括系统功能与性能。系统功能主要有 数据采集、数据处理、输出控制等。
第7章 单片机应用系统设计与开发
第7章 单片机应用系统设计与开发
6500/1系列Rockwell(美国洛克威尔公司) TMS700系列TI(美国得克萨斯仪器公司) NS8070系列NS(美国国家半导体公司) CDP1800系列RCA(美国无线电公司) MN6800系列National(日本松下公司) μCOM87(μPD7800)系列NEC(日本电气公司) HD6301，HD6305，HD63L05Hitachi(日本日立公司) AT89C系列ATMEL公司
2. 确定系统基本结构 单片机应用系统结构一般是以单片机为核心外部 扩展相关电路的形式。确定了系统中的单片机、存储 器分配及输入/输出方式就可大体确定出单片机应用系 统的基本组成。 1)单片机 在系统详细方案设计时，先要确定单片机的型号。 所选单片机的型号不同，组成的系统结构也就不同。
第7章 单片机应用系统设计与开发
第7章 单片机应用系统设计与开发
3. 系统方案设计 系统方案设计是系统实现的基础，这项工作要十分 仔细，考虑周全。方案设计的主要依据是市场或用户 的需求、应用环境状况、关键技术支持、同类系统经 验借鉴及开发人员设计经验等。主要内容包括：①系 统结构设计；②系统功能设计；③系统实现方法。
第7章 单片机应用系统设计与开发
选择单片机的原则是： ·有供货渠道； ·最适宜实现系统的功能与性能； ·有开发手段。 以下列出较有影响的单片机型号及厂家，供选型参考。 ·8位机 MCS-51系列Intel(美国英特尔公司) SUPER8,Z8系列Zilog(美国) F8,3870系列Fairchild(美国仙童公司) 68HC05,68HC11系列Motorola(美国摩托罗拉公司)
其次，应对国内外同类系统的状况进行调查。调 查的主要内容包括：①原有系统的结构、功能以及存 在的问题；②国内外同类系统的最新发展情况以及与 新系统有关的各种技术资料；③同行业中哪些用户已 经采用了新的系统，它们的结构、功能、使用情况以 及所产生的经济效益。
经过需求调查，整理出需求报告，作为系统可行 性分析的主要依据。显然，需求报告的准确性将左右 可行性分析的结果。
4. 系统建造 这一阶段的工作是将前面产生的系统方案付诸实 施，将硬件框图转化为具体电路，软件流程用程序加 以实现。设计硬件电路时，单片机的选用对电路结构 及复杂度有较大影响。一个合适的单片机将会最大限 度地降低其外围连接电路，从而简化整个系统的硬件。
第7章 单片机应用系统设计与开发
5. 系统调试 系统调试检验所设计系统的正确与可靠，从中发 现组装问题或设计错误。这里所指的设计错误，是指 设计过程中所出现的小错误或局部错误，决不允许出 现重大错误。 6.系统方案局部修改、再调试 对于系统调试中发现的问题或错误以及出现的不 可靠因素要提出有效的解决方法，然后对原方案做局 部修改，再进入调试。
第7章 单片机应用系统设计与开发
2. 性能价格比高 单片机除体积小、功耗低等特点外，最大的优势在 于高性能价格比。 3.操作简便 如果所设计的产品人机交互过多，必然会给用户操 作带来一定困难，也不利于最大限度地降低劳动强度。 4.设计周期短 只有缩短设计周期，才能有效地降低设计费用，充 分发挥新系统的技术优势，及早占领市场并具有一定的 竞争力。