軟件技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)課報(bào)告江南大學(xué)

1、 軟件技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)課報(bào)告 軟件技術(shù)基礎(chǔ)與單片機(jī)編程的聯(lián)系與區(qū)別院 系 電子工程系 專 業(yè) 微電子學(xué) 班 級(jí) 微電子1101 學(xué)生姓名 楊海平 學(xué) 號(hào) 0301110115 任課教師 張康立 2013 年 5 月 17 日軟件技術(shù)基礎(chǔ)與單片機(jī)編程的聯(lián)系與區(qū)別微電子學(xué) 專業(yè) 學(xué)生 楊海平 學(xué)號(hào) 0301110115關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；編程；單片機(jī)最小系統(tǒng) 1、 單片機(jī)（一）單片機(jī)簡(jiǎn)介單片機(jī)也被稱作“單片微型計(jì)算機(jī)”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”。單片機(jī)一詞最初是源于“Single Chip Microcomputer”,簡(jiǎn)稱SCM。隨著SCM在技術(shù)上、體系結(jié)構(gòu)上不斷擴(kuò)展其控制功能

2、，單片機(jī)已不能用“單片微型計(jì)算機(jī)”來(lái)表達(dá)其內(nèi)涵。國(guó)際上逐漸采用“MCU”(Micro Controller Unit)來(lái)代替，形成了單片機(jī)界公認(rèn)的、最終統(tǒng)一的名詞。為了與國(guó)際接軌，以后應(yīng)將中文“單片機(jī)”一詞和“MCU”唯一對(duì)應(yīng)解釋。在國(guó)內(nèi)因?yàn)椤皢纹瑱C(jī)”一詞已約定俗成，故而可繼續(xù)沿用。因?yàn)閱纹瑱C(jī)在生活中的應(yīng)用太廣泛，在各大學(xué)，高職院校均有授課，其應(yīng)用可概括為：1.單片機(jī)在智能儀表中的應(yīng)用2.單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用 3.單片機(jī)在實(shí)時(shí)控制中的應(yīng)用 4.單片機(jī)在分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用5.單片機(jī)在人類生活中的應(yīng)用（2） 單片機(jī)編程單片機(jī)編程可以使用匯編語(yǔ)言，也

3、可以使用C語(yǔ)言，目前各大專院校都普遍采用C語(yǔ)言編程，因其可移植性好，易于編寫編寫，調(diào)試，維護(hù)，且匯編能做的事，c語(yǔ)言大部分都能做。匯編因其枯燥難懂而不適合在高校內(nèi)推廣展開(kāi)，但如果是要追求高效，精確，那么就需要用匯編來(lái)進(jìn)行編程。2、 軟件技術(shù)基礎(chǔ)隨著信息技術(shù)日益深入人們生活和公作各個(gè)環(huán)節(jié)，作為信息技術(shù)的核心-計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，對(duì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的在校大學(xué)生來(lái)說(shuō)顯得越來(lái)越重要。掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，能夠以專業(yè)背景為依托，充分有效地利用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決未來(lái)工作中的專業(yè)問(wèn)題，是對(duì)當(dāng)代理工科大學(xué)生的基本要求。二提高計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力，尤其是計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用能力是非常必要的。3、 軟件技術(shù)基礎(chǔ)與單片機(jī)編程的聯(lián)系

4、單片機(jī)編程，就目前來(lái)講，個(gè)人覺(jué)得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，沒(méi)有軟件技術(shù)基礎(chǔ)中的數(shù)據(jù)庫(kù)，復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如圖形結(jié)構(gòu)，但是有查找。整個(gè)目前我編寫的單片機(jī)程序，就是簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)化程序，按照各外圍芯片的要求初始化，然后由單片機(jī)的引腳的高低電平來(lái)控制它工作或者輸入輸出數(shù)據(jù)，一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)最小系統(tǒng)就是一個(gè)簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)，很多概念都可以用在單片機(jī)最小系統(tǒng)上。如下個(gè)人編的單片機(jī)程序，來(lái)進(jìn)行說(shuō)明：/* * C *軟件功能：計(jì)算機(jī)向單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，單片機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，控制顯示PC發(fā)送的數(shù)據(jù)*文件名：串口通信加LCD.c*作者：楊海平( ) 江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院微電子1101*開(kāi)始日期：2013.4.29 21:26*

5、*/#include<REG52.H>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define on 1#define off 0#define N 1#define M 8sbit EN = P34;sbit RS = P35;sbit RW = P11;sbit dula = P26;sbit wela = P27;sbit LED1 = P17;sbit LED2 = P16;uchar Information, orderM, num = 0;void delay(uchar z)uchar x, y;for(x

6、 = z; x > 0; x-)for(y = 114; y > 0; y-);void WCom(uchar com)RS = 0;delay(N);RW = 0;delay(N);P0 = com;delay(N);EN = on;delay(N);EN = off; void WDat(uchar dat)RS = 1;delay(N);RW = 0;delay(N);P0 = dat;delay(N);EN = on;delay(N);EN = off;void LCDInit()RW = 0;EN = 1;dula = 0;wela = 0;WCom(0x38);dela

7、y(N); /00111000B設(shè)置16*2顯示，5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口WCom(0x0c);delay(N); /00001100B開(kāi)顯示，不顯示光標(biāo)WCom(0x06);delay(N); /當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符后地址指針加一，且光標(biāo)加一WCom(0x01); /清屏幕指令，將以前的顯示內(nèi)容清除/設(shè)置光標(biāo)初始/出現(xiàn)在第一行第一列void TimeInit(void)TR1 = 1;EA = 1;ES = 1;TMOD = 0x20;/設(shè)置定時(shí)器為工作方式2TH1 = 0xf4;/波特率=2400bit/sTL1 = 0xf4;REN = 1;SM0 = 0;SM1 = 1; void Int

8、err() interrupt 4while(RI)RI = 0;Information = SBUF;ordernum = Information;delay(5);if(order3='3')LED1 = 0;WDat(ordernum);SBUF = ordernum;num+;if(num >= M)num = 0;WCom(0x80+0x40);LED2 = LED2;void main()/出現(xiàn)零后能連續(xù)輸出三個(gè)數(shù)uchar i = 0;uchar code Name16 = "NAME:HAPPY YOUNG" /GNUOY YPPAHL

9、CDInit();TimeInit();WCom(0x80);delay(N);WCom(0x80);delay(N);for(i = 0; i < 16; i+)WDat(Namei);delay(N);WCom(0x80+0x40);delay(N); RI = 0;/這一步很重要 ，如果把它移入while中，那么第一個(gè)數(shù)據(jù)在單片機(jī)重啟時(shí)就已經(jīng)寫入了while(1);/while(1);其實(shí)個(gè)人認(rèn)為MC51單片機(jī)檢測(cè)內(nèi)部寄存器，如RI的電平值時(shí)，就是查找，一旦檢測(cè)到MC51的RI=1，系統(tǒng)就立即進(jìn)入while（RI）復(fù)合語(yǔ)句中，然后繼續(xù)查找order3是否為3，若為3，就執(zhí)行LED=

10、0；即點(diǎn)亮LED1，接著執(zhí)行復(fù)合語(yǔ)句中的進(jìn)程，通過(guò)軟件RI=0；語(yǔ)句將其強(qiáng)行置為0，然后系統(tǒng)又恢復(fù)到檢測(cè)內(nèi)部RI寄存器的電平值，似乎從這里可以認(rèn)為在單片機(jī)中的判斷語(yǔ)句就是查找。1. 單片機(jī)中的進(jìn)程管理單片機(jī)系統(tǒng)就是個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，也有進(jìn)程的概念，比如點(diǎn)亮一個(gè)燈是一個(gè)進(jìn)程，往LCD中寫命令（WCom（）函數(shù)）也是一個(gè)進(jìn)程，往LCD中寫數(shù)據(jù)（WDat()函數(shù)）也是一個(gè)進(jìn)程。當(dāng)且僅當(dāng)執(zhí)行進(jìn)程的條件被系統(tǒng)檢測(cè)到可行，那么該進(jìn)程就會(huì)執(zhí)行。單片機(jī)里的進(jìn)程管理相對(duì)書(shū)上講的windows進(jìn)程管理簡(jiǎn)單得多，甚至可以認(rèn)為單片機(jī)是通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)每個(gè)編程者定義的進(jìn)程執(zhí)行條件是否滿足來(lái)管理進(jìn)程，整個(gè)系統(tǒng)就是一順序結(jié)構(gòu)，一

11、步一步來(lái)，當(dāng)然，單片機(jī)中可以有中斷，這在軟件技術(shù)基礎(chǔ)中的編程我還沒(méi)有接觸到過(guò)。進(jìn)程狀態(tài)也至少有三種：執(zhí)行狀態(tài)，就緒狀態(tài)，等待狀態(tài)，只要進(jìn)程執(zhí)行條件滿總，進(jìn)程總能執(zhí)行。2. 單片機(jī)中的存儲(chǔ)管理單片機(jī)內(nèi)部有存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，但也可以外接存儲(chǔ)器，相當(dāng)于普通電腦可以外接硬盤，U盤，但因?yàn)閱纹瑱C(jī)一般都是專用的，為用戶編寫的程序都是針對(duì)某一目的，而不像windows那樣，每個(gè)地球人都可以使用它完成娛樂(lè)，學(xué)習(xí)，工作，所以相對(duì)來(lái)講，一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)的代碼不會(huì)很大，而對(duì)我們普通大學(xué)生來(lái)說(shuō)，8KB已經(jīng)夠用了，很少有要求需要外接存儲(chǔ)設(shè)備的。但有些項(xiàng)目需要單片機(jī)記住之前的外部設(shè)備的一些工作狀態(tài)參數(shù)，而單片機(jī)內(nèi)部不提供這種功能的

12、時(shí)候，我們就需要外接記憶存儲(chǔ)單元了，比如想用51單片機(jī)做個(gè)MP3，那么你存儲(chǔ)的歌曲就應(yīng)該放在外部存儲(chǔ)單元中。3. 單片機(jī)中的設(shè)備管理像windows一樣，單片機(jī)啟動(dòng)后也會(huì)根據(jù)編程者編寫的程序給相應(yīng)的外部設(shè)備初始化，如上程序的LCDInit();TimeInit();兩個(gè)函數(shù)，就是來(lái)初始化LCD和定時(shí)器的，通過(guò)調(diào)節(jié)某一參數(shù)，我們可以改變外部設(shè)備的工作形式，工作狀態(tài)等。有些是通過(guò)外部鎖存器來(lái)選擇控制哪個(gè)外部設(shè)備工作，比如用單片機(jī)控制六位數(shù)碼管，通過(guò)鎖存器來(lái)給數(shù)碼管分配MCU資源，這樣可以用很少的I/O口來(lái)控制很多外部設(shè)備。4、 軟件技術(shù)基礎(chǔ)與單片機(jī)編程的區(qū)別還是以上個(gè)程序?yàn)槔?，說(shuō)明下個(gè)人觀點(diǎn)。單片

13、機(jī)編程首先要自己定義你自己要用到的引腳，比如sbit RW = P11;sbit dula = P26;sbit wela = P27;方便后面對(duì)引腳的操作，而在電腦上用VC+編程我們不用管引腳，CPU引腳太多，VC+這個(gè)軟件已經(jīng)幫我們做好了基本的初始化。在單片機(jī)中經(jīng)常要用到while（1）語(yǔ)句，這在VC+中的編程是不允許的，自己做過(guò)實(shí)驗(yàn)，windows會(huì)強(qiáng)行關(guān)閉該軟件。如果用單片機(jī)做可視化操作，必不可少的就是LCD了，相當(dāng)于電腦的LCD顯示屛，在VC+中，我們只要很方便地調(diào)用printf（）函數(shù)輸出就可以了，輸入時(shí)調(diào)用scanf（）函數(shù)，但在單片機(jī)中，你可以自己設(shè)置LCD的工作模式，比如LC

14、D顯示多少行，每個(gè)字用多少液晶點(diǎn)陣，光標(biāo)是否閃爍，這都在LCDInit();中通過(guò)對(duì)引腳的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)的。單片機(jī)中的中斷，很有用處，可以利用這點(diǎn)，單片機(jī)執(zhí)行優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程，目前我在VC+中編寫的程序還沒(méi)有過(guò)中斷的使用。在VC+中，我們能編出樹(shù)形結(jié)構(gòu)，圖形結(jié)構(gòu)，排序等程序，但在基本的單片機(jī)應(yīng)用中，可以沒(méi)有這些復(fù)雜的算法，我們就是些簡(jiǎn)單的循環(huán)語(yǔ)句，選擇語(yǔ)句，我們更強(qiáng)調(diào)時(shí)序邏輯，在什么時(shí)候引腳的電平狀態(tài)是什么樣都要求精確，例如對(duì)LCD進(jìn)行初始化，寫命令進(jìn)去的時(shí)候連寫完一條指令都要延時(shí)一段時(shí)間，才能寫下一條指令，這是由單片機(jī)和電腦的硬件決定的，在VC+中如果你定義了void delay(uchar z)uchar x, y;for(x = z; x > 0; x-)for(y = 114; y > 0; y-);函數(shù)，其實(shí)相當(dāng)于沒(méi)有延時(shí)功能，電腦CPU的工作頻率是MCU不能望其項(xiàng)背的，這個(gè)函數(shù)在MCU中延時(shí)1ms，而在VC+中一下就過(guò)去了。5、 總結(jié)軟件技術(shù)基礎(chǔ)的一些概念在單片機(jī)編程中是有應(yīng)用的