單片機實驗與設(shè)計教學(xué)大綱

單片機實驗與設(shè)計教學(xué)大綱課程目錄號：260016課程目錄名稱：單片機實驗與設(shè)計英文名稱： Single-chipmicrocomputeexperimentanddesign先修課程： 面向?qū)ο螅?電子信息、通信工程專業(yè)本科生一、課程簡介：單片機實驗課程要求學(xué)生掌握MCS-51系列單片機的基本原理、結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)，會對一些典型單片機應(yīng)用電路進(jìn)行匯編程序設(shè)計，掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、高度的原則、步驟方法及一些應(yīng)用系統(tǒng)的實用技術(shù)。二、教學(xué)目的與要求：單片機在物理量的采集、處理、控制等各方面有著十分廣泛的應(yīng)用，單片機技術(shù)涉及硬件、軟件，是一門實踐性很強的應(yīng)用技術(shù)。指導(dǎo)學(xué)生通過單片機實驗進(jìn)一步了解單片機的硬件結(jié)構(gòu)，熟悉單片機指令系統(tǒng)和編程語言、加深對單片機工作原理的理解。培養(yǎng)與提高學(xué)生單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計能力，其中包括：通過閱讀實驗教材或資料著手進(jìn)行單片機實驗的能力；簡單應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計能力；簡單應(yīng)用系統(tǒng)的軟件編程能力；正確使用計算機開發(fā)平臺的能力；完成簡單設(shè)計性實驗的能力等。培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實驗素養(yǎng)，要求學(xué)生具有理論聯(lián)系實際和實事求是的科學(xué)作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，主動探索的進(jìn)取精神，遵守紀(jì)律、團結(jié)協(xié)作和愛護公共財物的優(yōu)良品質(zhì)。三、主要內(nèi)容與學(xué)時分配：第1章拆字合字實驗(4課時)[目的]：1.熟悉MCS-51指令系統(tǒng)，學(xué)習(xí)使用Keilc編程軟件。2.掌握匯編語言設(shè)計和調(diào)試方法。[內(nèi)容]：1.拆字：把50H的內(nèi)容拆開，高四位送51H的低位，低四位送52H的低位，51H、52H的高四位清零。2.合字：把53H、54H的低位分別送入55H的高低位。第2章數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?4課時)[目的]：1.熟悉MCS-51指令系統(tǒng)；學(xué)習(xí)使用Keilc編程軟件。2.掌握循環(huán)程序的設(shè)計方法。[內(nèi)容]：1.編寫并調(diào)試一個排序子程序，其功能為用冒泡法將內(nèi)部RAM中50H-5AH的幾個單字節(jié)無符號的正整數(shù)，按從小到大的次序進(jìn)行排列。2.運行本實驗程序后檢查50H-5AH中內(nèi)容是否按從小到大排列。第3章ISIS中仿真交通燈實驗(4課時)[目的]：1.掌握MCS-51單片機延時程序的編寫方法；2.練習(xí)匯編語言系統(tǒng)性編程。[內(nèi)容]：用51單片機的I/O口線控制12個發(fā)光管的通斷、簡單的模擬交通燈管理的過程。即：（１）首先是四個路口的紅燈全亮，然后，東西方向綠燈亮，南北方向紅燈亮；（２）延時45秒后東西方向綠燈滅，黃燈閃三次（每次半秒）。然后，東西方向紅燈亮，南北方向綠燈亮；（３）延時30秒后南北方向綠燈滅，黃燈閃三次（每次半秒）。然后，南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮；（４）重復(fù)（２）、（３）過程。第4章ISIS中仿真實時時鐘實驗(4課時)[目的]：1.掌握MCS-51定時中斷的設(shè)置與應(yīng)用方法；2.學(xué)習(xí)使用8255進(jìn)行I/O口擴展，掌握動態(tài)顯示原理及方法。[內(nèi)容]：1.根據(jù)相關(guān)元件列表在ISIS中畫出實時時鐘的電路原理圖；2.參考定時子程序流程圖編寫程序，并生成HEX文件；3.將HEX文件導(dǎo)入到ISIS原理圖中的單片機中，運行、調(diào)試并驗證結(jié)果。第5章鍵盤實驗(4課時)[目的]：1.掌握8255A編程原理；2.了解鍵盤電路的工作原理；3.掌握鍵盤接口電路的編程方法。[內(nèi)容]：1.參照相關(guān)硬件電路連接電路，其中PA口低三位接到矩陣鍵盤的列線上，PB口接到矩陣鍵盤的行線上，PC口八個指示燈，8255A芯片的片選信號8255CS接CS0。2.參考相關(guān)程序流程圖，在Keilc中編寫程序，做到在鍵盤上每按一個數(shù)字鍵（0-F），用發(fā)光二極管將該代碼顯示出來。3.編譯進(jìn)入DEBUG，全速運行并觀察LED顯示情況是否與實驗內(nèi)容相符。第6章數(shù)碼顯示實驗(4課時)[目的]：1.進(jìn)一步掌握定時器的使用和編程方法。2.了解七段數(shù)碼管顯示數(shù)字的原理。3.掌握用一個段鎖存器，一個位鎖存器同時顯示多位數(shù)字的技術(shù)。[內(nèi)容]：1.參考相關(guān)連接電路，將P1口的P1.0-P1,5與數(shù)碼管的輸入LED6-LED1相連，74LS273的00-07與LEDA-LEDDp相連，片選信號CS273與CS0相連。去掉短路子程序。2.參考相關(guān)程序流程圖，在KEILC中編寫程序，數(shù)碼管要求顯示時間。3.編譯進(jìn)入DEBUG，全速運行并觀察數(shù)碼管顯示情況是否與實驗內(nèi)容相符。第7章D/A轉(zhuǎn)換實驗(4課時)[目的]：1.了解D/A轉(zhuǎn)換的基本原理。2.了解D/A轉(zhuǎn)換芯片0832的性能及編程方法。3.了解單片機系統(tǒng)中擴展D/A轉(zhuǎn)換的基本方法。[內(nèi)容]：1.參照電路原理圖連接電路，DAC0832的片選CS0832接CS0，輸出端OUT接示波器探頭。將短路端子DS的1,2短路。2.參考相關(guān)程序流程圖，在KEILC中編寫程序產(chǎn)生鋸齒波、三角波、正弦波。三種波形輪流顯示。3.編譯進(jìn)入DEBUG，全速運行并觀察數(shù)碼管的顯示情況是否與實驗內(nèi)容相符。第8章A/D轉(zhuǎn)換實驗(1課時)[目的]：1.掌握A/D轉(zhuǎn)換與單片機的接口方法。2.了解A/D芯片ADC0809轉(zhuǎn)換性能及編程方法。3.通過實驗了解單片機如何進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。[內(nèi)容]：1.參照電路原理圖連接電路，0809的片選信號CS0809接CS0，電位器的輸出信號AN0接0809的ADIN0提供模擬電壓信號輸入，EOC接CPU板的INT0。2.參考相關(guān)程序流程圖，在KEILC中編寫程序?qū)⒛M量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，用數(shù)碼管顯示模擬量轉(zhuǎn)換的結(jié)果。3.編譯進(jìn)入DEBUG，全速運行并觀察數(shù)碼管的顯示情況是否與實驗內(nèi)容相符。四、教材與參考書目：實驗教材：單片機實驗