的硬件接口设计及AD采集处理软件编程。
2 ATmega128单片机的主要特征及其片内A/D转换器
ATmega128是一款采用低功耗CMOS工艺生产的基于AVR RISC 结构的8位单片机，其主要性能有：高性能、低功率的8位AVR微控制器，先进的RISC精简指令集结构。ATmega1 28单片机芯片内集成了较大容量的非易失性程序和数据存储器以及工作存储器；丰富强大的外部接口性能；特殊的微控制处理器性能。其主要优点是芯片本身自带看门狗电路，片内程序Flash及8通道复用的10位A/D转换器；通用I/O接口具有很强的驱动能力，可省去一部分驱动电路，节约了系统成本；附带同步串行接口SPI，可以实现与PC机的联网通讯功能；采用符合IEEEstd.1149.1标准的JTAG测试接口来实现程序的下载和系统的调试，因而系统的开发调试十分方便；即使已被应用于现场，也可以随时进行一定程序的修改。
ATmega128有一个10位的逐次比较的A/D转换器，ADC与一个8通道的模拟多路复用器连接，能够对以PORTC口作为ADC输入引脚的8路单端电压输入进行采样。ADC包括采样保持电路，以确保输入电压在ADC转换过程中保持恒定。ADC还有一个噪声抑制器，在休眠模式下进行A/D转换时，应用该特性可以降低由MCU内核和I/O外围设备引入的噪声。ADC 功能单元有独立的专用模拟电源引脚AVCC供电。AVCC和VCC的电压差别不能大于0.3V。ADC转换的参考电源可采用芯片内部的参考电源，或采用AVCC，也可采用外部的参考电源，外部参考电源由引脚AREF接入，同时AREF引脚外部并接一个电容来提高ADC的抗噪性能。ADC还包含一个预分频器，可以对输入的系统时钟进行分频，以获得适合的ADC时钟。一次常规的A/D转换需要13个ADC时钟周期，ADC为用户提供了内部中断方式的处理，可以满足实时性的要求。
近年来ATmega128单片机以优良而稳定的性能广泛应用于各种电力系统智能自动化仪表中。
3 多回路数据采集器的总体结构
多回路数据采集器系统主要由微处理器、AD采集处理部分、参数设置、输出单元、LED显示和通讯接口等功能模块组成。
考虑到模拟信号及开关量信号的数目、速度、精度的要求，系统结构的精简、成本以及今后软硬件的升级需要，该采集器系统的微处理器功能模块由ATmega128单片机来实现。AD采集处理部分是本系统设计的关键部分，它需要采集8路输入信号，每路输入信号有：1个电流有效值(0~6A)，两个有源开关量输入（报警信号和状态信号输入）。参数设置部分主要设置本设备地址和通讯波特率，可设置本设备地址范围为1~63，通讯波特率范围为4800~38400波特，以满足用户多种不同需求。这一功能由软件编程来实现。输出单元同样有8路输出,每路有2个开关量输出，用继电器提供两个无源触点来实现。为了避免外部干扰对信号影响，信号的输入和输出单元使用高速光电耦合电路。显示部分用LED显示报警信号与状态检测信号输入、系统电源的通断信号以及通讯信号的工作情况。通讯接口单元采用RS485接口电路，是一种R S232/RS485转换器。该数据采集器系统与PC机通过采用ModBus/RTU协议实现通信联网功能。
4 系统AD采集处理的实现
4.1 A/D转换器的硬件接口连接
以ATmega128单片机为核心的多回路数据采集器的A/D转换器的硬件接口电路框图如图1所示。ATmega128单片机的内部资源非常丰富，有128KB的闪速存储器可以编程，4K字节的S RAM和4K字节的EEPROM来存储变量，一般情况下，不需要扩展外部的ROM和RAM。系统的硬件制板主要分为一块CPU主控板和八块I/O接口板。CPU主控板主要包括八路电流信号的采集模块、参数设置模块、电源模块、通讯接口模块及JTAG接口模块等。将八路开关量的输入和输出单元分别制成八块I/O接口板，每块I/O接口板包括两个有源开关量信号和两个继电器触点输出信号。I/O接口板采用与CPU主控板可脱卸方式连接，主要优点在于实际使用时可灵活选配，方便实用，节省了硬件成本，且仪器出故障时便于维修更换。
由于电力系统中要测量的常常是大电流，被测的电流需经过一级变压器后才能接入CPU主板，成为主板中电流互感器的模拟输入信号。模拟信号经过CD4051多路开关，并由LF124四运算放大器将模拟电流小信号放大。每路的最大输入电流允许为6A。放大后的模拟信号利用微处理器提供的内部ADC进行模数转换处理，并将10位转换结果放在ADC数据寄存器ADCH
和ADCL中。在连续采样模式下，ADC连续取样，并不断更新ADC数据寄存器。本系统的关键技术在于八路模拟信号共用同一个放大电路，既可解决一致性问题，又可节约硬件成本。同时八路模拟输入信号全部用模拟多路开关进行隔离，避免信号之间的相互干扰。为了确保采集的速度，需ATmega128微处理器对八路模拟信号进行连续高速巡回检测，并在模拟多路开关切换时进行软件消抖。由于系统被测交流电流变化缓慢，在组成对模拟信号的自动巡回检测模块时，没有加入采样/保持器电路。对八路模拟信号还采用数字滤波和分段线性补偿等软件技术，增强抗干扰性，使信号采样保持在最佳线性状态，以保证测量的精确度。
所有输入、输出开关量信号都采用光电隔离器实现系统与现场信号的隔离，提高系统的
抗干扰能力。I/O接口板中报警和状态信号灯工作时电源供电都为DC24V，LED显示对报警和状态信号有无进行实时的状态报告。I/O接口板提供的2个继电器触点输出信号，有信号输出时，继电器触点将闭合。其中继电器采用OMRON G6B-114AP，体积小，触点允许接通的最大信号为：5A，250V（交流）或5A ，30V（直流）。
一般微处理器本身不具备串行通信接口功能，因此，可以通过外接串行接口电路加以扩展。在采集器的通讯接口电路设计中，系统的通讯接口电路部分需要配备有RS485接口，接口芯片采用Sipex的工业级带高静电保护的芯片SP485EEN，使通信更可靠。该系统具备远程操作能力，可以实现远程输入/输出。
4.2 数据采集和AD处理的软件实现
数据采集是该多回路数据采集器软件编程部分的主要模块，在循环执行数据采集程序的同时，还间隔地调用了时钟定时中断子程序，数字滤波子程序和分段线性补偿子程序等。系统上电执行初始化程序，复位个端口。通过操作按键确定了采集系统时间段的初始时间之后，系统开始对0~7通道间隔1s时间采集一次电流值，调用数字滤波子程序进行滤波得到精确的数值。再通过数据转换和处理后送微处理器的数据存储器，等待PC机的读取。
数据采集处理的实现采用AVR单片机C编辑器——ICCAVR编程，以下是系统查询读AD子程序和AD处理的部分程序。
1．查询读AD子程序
#define ADC_VREF_TYPE 0x00 // Read the AD conversion result
unsigned int read_adc(unsigned char adc_input)
{ ADMUX=adc_input|ADC_VREF_TYPE; // Start the AD conversion
ADCSRA|=0x40; // Wait for the AD conversion to complete
while ((ADCSRA & 0x10)==0);
ADCSRA|=0x10;
return ADCW; }
2．AD处理程序
while (ad_end) // ad_end是位标志，=1表明AD转换完毕
{ if (temp>2) //采集3组AD值
{ PORTG |=0x08; // PORTG.3=1 ; 关闭多路开关
ad_ii=ad_i;
ad_ii++;
if(ad_ii>7)ad_ii=0;
PORTF &=0xF1;
PORTF |=adtondao[ad_ii]; //切换AD通道
PORTG &=0XF7; /*PORTG.3=0; 打开多路开关*/
data_cl(); //本组（第三组）AD计算子程序ad_end=0;
data[2]=adresult.adzhi;
data_cl2(); //3组AD数字滤波程序
temp=0;
ad_i=ad_ii; }
else
{ data_cl(); //计算一组AD值
ad_end=0;
data[temp-1]=adresult.adzhi; //存AD值} }
5 结束语
ATmega128微处理器本身带有多路10位精度的逐次比较式A/D转换器，在该多回路数据采集器系统中可以显著地降低成本。由于ATmega128的A/D转换器转换速度比较高，可以采取一些数字滤波算法来得到较为精确和稳定的转换结果。利用C语言编程，使该多回路数据采集器系统的硬件设计变得简单，AD采集处理编程也容易，大大缩短了开发周期。采集器样机经厂家与标准0.2级电流表对照试验，多路电流测量都已超过0.5级表的标准；由于它直接对交流信号波形进行采样运算，因此其精度、响应速度比采用直流采样方法的高，而且系统更新、维护方便，为今后开发系列化产品打下了良好的基础。
参考文献：
[1]耿德根、宋建国，AVR高速嵌入式单片机原理及应用[M]，北京：北京航空航天大学出版社，2001.
[2]常广、王毅，电力系统在数据采集系统的研制[J]，微计算机信息，2003，（2）：31-32.
[3]冯健、张化光，高速实时数据采集装置及其测量方法[J]，仪器仪表学报，2005，（8）：25 6-257.
本文作者创新点：ATmega128微处理器内部资源非常丰富，可以显著地降低仪器成本；芯片内的A/D转换器转换速度比较高，大大提高了数据采集处理的速度；经过与标准0.2级电流表对照试验，多路电流测量都已超过0.5级表的标准。
作者简介：顾耀林，男，汉族，硕士生导师，教授，主要从事计算机图形学、虚拟现实与仿真技术研究。翁丽华，女，1982-，硕士研究生，汉族，主要从事智能仪表及仿真技术研究。Email：wenglihua6564@https://www.doczj.com/doc/9f13372584.html,。
王正山，男，讲师，汉族，主要从事自动化技术与智能仪表研究。
单片机原理及应用技术苏家建 课后习题参考答案 第三章MCS-51指令系统 3-1 MCS-51指令系统有哪几种寻址方式？按功能分类有哪几种指令？ 3-2 设A=0FH,R0=30H,片内RAM的（30H）=0AH, （31H）=0BH, （32H）=0CH,下列程序段运行后的结果？ MOV A,@R0 ;A=0AH MOV @R0,32H ;(30H)=0CH MOV 32H,A ;(32H)=0AH MOV R0,#31H ;R0=31H MOV A,@R0;A=(31H)=0BH 3-3 （1）R0的内容传送到R1 MOV A,R0 MOV R1,A (2)内部RAM 20H单元的内容传送到A MOV A,20H (3)外部RAM 30H单元的内容传送到R0 MOV R1,#30H MOVX A,@R1 MOV R0,A (4) 外部RAM 30H单元的内容传送到内部RAM 20H单元 MOV R1,#30H MOVX A,@R1 MOV 20H,A (5) 外部RAM 1000H单元的内容传送到内部RAM 20H单元 MOV DPTR,#1000H MOVX A,@DPTR MOV 20H,A (6)程序存储器ROM 2000H单元的内容传送到R1 MOV DPTR,#2000H CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV R1,A (7) RAM 2000H单元的内容传送到内部RAM 20H单元 MOV DPTR,#2000H MOVX A,@DPTR MOV 20H,A (8) RAM 2000H单元的内容传送到外部RAM 30H单元 MOV DPTR,#2000H MOVX A,@DPTR MOV R0,#30H MOVX @R0,A (9) RAM 2000H单元的内容传送到外部RAM 1000H单元
《单片机应用技术（C语言版）》试卷A一、单项选择题(每题1.5分，共30分) 1、51单片机的CPU主要由（）组成。 A、运算器、控制器 B、加法器、寄存器 C、运算器、加法器 D、运算器、译码器 2、程序是以（）形式存放在程序存储器中。 A、C语言源程序 B、汇编程序 C、二进制编码 D、BCD码 ——引脚（）3、单片机8031的EA。 A、必须接地 B、必须接+5V电源 C、可悬空 D、以上三种视需要而定 4、单片机上电复位后，PC的内容为（）。 A、0x0000 B、0x0003 C、0x000B D、0x0800 5、外部扩展存储器时，分时复用做数据线和低8位地址线的是（） A、P0口 B、P1口 C、P2口 D、P3口 6、单片机的ALE引脚是以晶振振荡频率的（）固定频率输出正脉冲，因此它可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 A、1/2 B、1/4 C、1/6 D、1/12 7、下面叙述不正确的是（）。 A、一个C源程序可以由一个或多个函数组成。 B、一个C源程序必须包含一个主函数main( )。 C、在C程序中，注释说明只能位于一条语句的后面。 程序的基本组成部分单位是函数。C、D 8、在C语言中，当do-while语句中的条件为（）时，循环结束。 A、0 B、false C、true D、非0 9、下面的while循环执行了（）次空语句。 While（i=3）； A、无限次 B、0次 C、1次 D、2次 10、C程序总是从（）开始执行的。 A、主函数 B、主程序 C、子程序 D、主过程 11、在C51程序中常常把（）作为循环体，用于消耗CPU运行时间，产生延时效果。 A、赋值语句 B、表达式语句 C、循环语句 D、空语句 12、在单片机应用系统中，LED数码管显示电路通常有（）显示方式。 A、静态 B、动态 C、静态和动态 D、查询 13、共阳极LED数码管加反相器驱动时显示字符“6”的段码是（） A、0x06 B、0x7D C、0x82 D、0xFA 14、51单片机的定时器T1用做定时方式时，采用工作方式1，则工作方式控制字为（） A、0x01 B、0x05 C、010 D、0x50 15、启动T0开始计数是使TCON的（）。
《单片机原理与应用技术》教学大纲 一、课程名称 单片机原理与应用技术 二、先修课程 电子技术类基础课程和微机应用类基础课程 三、课程性质与任务 课程性质： 本课程是高职高专电子类相关专业的的一门专业课程。本大纲可作为（高中后大专、对口单招、五年制高职）层次学生的教学参考。 课程的任务： 它以MCS-51单片机为例，详细介绍片内结构、工作原理、接口技术和单片机在各领域中的应用。为学生进一步学习微机在智能仪表、工业控制领域中的应用技术奠定必要的基础。 四、课程教学目标 1、知识目标 （1）熟练掌握单片机内部硬件结构、工作原理及指令系统，掌握程序的设计基本方法，能够较熟练地设计常用的汇编语言源程序； （2）掌握单片机的接口技术，熟悉常用的外围接口芯片及典型电路。 （3）熟悉设计、调试单片机的应用系统的一般方法，具有初步的软、硬件设计能力。 （4）能够熟练地掌握一种单片机开发系统的使用方法。 2、能力目标 初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。 五、教学内容 第一章微机基础知识 (一)教学目的 熟悉微处理器、微型机和单片机的概念及组成。掌握计算中常用数制及数制间的转换，了解BCD码和ASCII码。熟悉数据在计算机中的表示方法。 （二）教学重点与难点 重点：
计算中常用数制及数制间的转换。 难点： 微处理器、微型机和单片机的概念及组成，微机的工作过程 （三）教学内容 1、微处理器、微机和单片机的概念； 2、微机的工作过程。 （四）本章小结 1、数制有二进制、十进制、十六进制等。 2、计算机系统中常包含有地址总线、数据总线、控制总线 3、微处理器是由运算器、控制器两部组成 4、单片机是由输入、输出、接口电路、时钟电路、存储器、运算器、控 制器几部分组成 （五）思考题 1、试用计算机汇编语言指令完成12*34+56÷7-8的计算步骤？ 第二章 MCS-51单片机的结构和原理 （一）教学目的 熟悉MCS- 51单片机内部结构、引脚功能以及单片机执行指令的时序；掌握单片机存储器结构和输入/输出端口结构特点。掌握堆栈的使用。 （二）教学重点与难点 重点： 1、8051的存储器配置及特点； 2、21个特殊功能寄存器（SFR）的功能； 3、堆栈的概念； 4、复位电路。 难点： 1、MCS- 51单片机内部结构； 2、CPU时序。 （三）教学内容
13个基于STM32的经典项目设计实例，全套资料STM32单片机现已火遍大江南北，各种教程资料也是遍布各大网站论坛，可谓一抓一大把，但大部分都差不多。今天总结了几篇电路城上关于STM32 的制作，不能说每篇都是经典，但都是在其他地方找不到的，很有学习参考意义的设计实例。尤其对于新手，是一个学习stm32单片机的“活生生”的范例。 1.开源硬件-基于STM32的自动刹车灯设计 自动刹车灯由电池供电并内置加速度传感器，因此无需额外连接其他线缆。使用两节5号电池时，设计待机时间为一年以上(待机功耗66微安)，基本可以实现永不关机，即装即忘。 2.基于STM32F407的openmv项目设计资料 本项目是一个openmv，通过摄像头可以把图像实时传输给显示屏显示。MCU选择的是STM32F407（STM32F407数据手册），ARM Cortex-M4内核，最高频率可达180Mhz，包含一个单精度浮点DSP，一个DCMI（数字相机接口）。 3.STM32无线抢答器 无线抢答器采用STM32F302（STM32F302数据手册）芯片主控，同时用蓝牙，语音模块，数码管，七彩灯等部件构成，当主持人按下抢答键时，数码管进入倒记时，选手做好准备，当数码管从9变为0时，多名选手通过手机上虚拟按键进行抢答，同时语音播报抢答结果，显示屏上显示选手的抢答时间。 4.基于ARM-STM32的两轮自平衡小车 小车直立和方向控制任务都是直接通过控制小车两个电机完成的。假设小车电机可以虚拟地拆解成两个不同功能的驱动电机，它们同轴相连，分别控制小车的直立平衡、左右方向。 5.基于STM32F4高速频谱分析仪完整版（原创） 本系统是以STM32F407（STM32F407数据手册）进行加Blackman预处理，再做1024个点FFT进行频谱分析，最后将数据显示在LCD12864上，以便进行人机交互！该系统可实现任意波形信号的频谱显示，以及可以自动寻找各谐波分量的幅值，频率以及相位并进行8位有效数据显示。 6.基于STM32F4的信号分析仪设计（有视频，有代码） 这次基于discovery的板子做一个信号分析仪，就是练手，搞清楚STM32F4（STM32F4系列数据手册）中的USB固件编写，USB驱动的开发，上位机UI开发等一整套流程，过一把DIY的瘾。 7.基于STM32F4的解魔方机器人-stm32大赛二等奖（有视频） 本系统是基于Cortex-M4内核的STM32微控制器的解魔方机器人，在硬件方面主要有OV7670摄像头，LCD，舵机，在软件方面主要有OV7670的驱动，摄像头颜色识别算法，解魔方算法和舵机动作算法。整个设计过程包括电子系统的设计技术及调试技术，包括需求分析，原理图的绘制，制版，器件采购，安装，焊接，硬件调试，软件模块编写，软件模块测试，系统整体测试等整个开发调试过程。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/9f13372584.html, 基于AVR单片机的 作者：李世琛田晓伟 来源：《硅谷》2012年第24期 摘要：主要从硬件组成和软件结构两个方面描述一种新型绿色节能照明控制系统的应用和实现方法，阐述了LED照明的可控、节能和高效等优越性，通过各种传感器检测的信号来实时控制LED照明，达到高效、舒适和人性化的办公或者生活照明环境。 关键词：绿色照明；传感器；控制系统 1 前言 在20世纪90年代初，绿色照明的概念是由美国国家环境保护局提出。完整的绿色照明内涵包含高效节能，环保，安全，舒适等其他4个指标，缺一不可。它具有高效的照明节能效益，可以消耗更少的能源，从而明显减少发电时排放的温室气体和有害气体，以达到环保的目的。安全性，舒适性是是指不产生紫外线，眩光及有害光，没有光污染。我国从上个世纪90 年代后期开始启动绿色照明项目，并逐步弃用大部分诸如白炽灯等高功耗、高发热量的光源，但在智能、人性化控制绿色照明领域却比较落后，本文主要从硬件系统和软件系统的设计这两方面介绍一种新型的绿色节能照明控制系统。 2 硬件系统组成 本控制系统的硬件组成包括四个部分，分别是主控核心、LED照明及其驱动电路、传感 器检测与转换电路、人机交互系统等组成。 本设计中主要由AVR单片机ATmega16A作为主控核心，该单片机属于ATMEL公司研发生产的增强型AVR单片机，具有高可靠性、功能强、高速度、低功耗等优点，采用RISC指 令架构。主控核心包括单片机最小系统、ISP下载电路等组成，最小系统是由外部时钟电路、复位电路组成，由于使用外部时钟电路，使得单片机工作更具可靠性、准确性和实时性，复位电路采用手动复位；ISP下载电路的作用是方便日后对控制系统的升级维护。 2.2 LED照明及其驱动电路 LED是发光二级管的英文简写，是一种能够将电能转化成光能的半导体器件，改变了效 率低的白炽灯与日光灯的发光原理，采用电场发光，具有光效高、使用寿命长、辐射低和功耗低等优点。另外LED非常适宜使用驱动电路由MCU控制，产生适宜的频率、光照强度的光线，控制模式和灯光组合多样化，适应不同的工作和生活环境。控制LED发出比较适宜人眼的柔和光线是采用PWM控制方法，这种方法是利用MCU产生的一定频率的脉冲宽度可调节的矩形波或者锯齿波，其核心思路就是改变电流值的大小而调节光线强度的。目前只有少数的单片机比如AT89C51的51单片机不带PWM，而现在市面上很多增强型51单片机都有原生的
单片机C语言编程实例 前言 INTEL公司的MCS-51单片机是目前在我国应用得最广泛的单片机之一.随着 单片机应用技术的不断发展,许多公司纷纷以51单片机为内核,开发出与其兼容的 多种芯片,从而扩充和扩展了其品种和应用领域。 C语言已成为当前举世公认的高效简洁而又贴近硬件的编程语言之—。将C语言向单片机上的移植，始于20世纪80年代的中后期。经过十几年的努力，C语言终于成为专业化单片机上的实用高级语言。用C语言编写的8051单片机的软件，可以大大缩短开发周期，且明显地增加软件的可读性，便于改进和扩充，从而研制出规模更大、性能更完善的系统。因此，不管是对于新进入这一领域的开发者来说，还是对于有多年单片机开发经验的人来说，学习单片机的C语言编程技术都是十分必要的。. C语言是具有结构化.模块化编译的通用计算机语言,是国际上应用最广.最多的计算语言之一。C51是在通用C语言的基础上开发出的专门用于51系列单片机编程的C语言.与汇编语言相比,C51在功能上.结构上以及可读性.可移植性.可维护性等方面都有非常明显的优势。目前 最先进、功能最强大、国内用户最多的C51编译器是Keil Soft ware公司推出的KeilC51。第 一章单片机C语言入门 1.1建立您的第一个C项目 使用C语言肯定要使用到C编译器，以便把写好的C程序编译为机器码， 这样单片机才能执行编写好的程序。KEIL uVISION2是众多单片机应用开发软 件中优秀的软件之一，它支持众多不同公司的MCS51架构的芯片，它集编辑， 编译，仿真等于一体，同时还支持PLM、汇编和C语言的程序设计，它的界面 和常用的微软VC++的界面相似，界面友好，易学易用，在调试程序，软件仿真 方面也有很强大的功能。因此很多开发51应用的工程师或普通的单片机爱好者，都对它十分喜欢。 以上简单介绍了KEIL51软件，要使用KEIL51软件，必需先要安装它。KEIL51是一个商业的软件，对于我们这些普通爱好者可以到KEIL中国代理周 立功公司的网站上下载一份能编译2K的DEMO版软件，基本可以满足一般的个
***数学计算机科学系实验报告 专业：计算机科学与技术班级：实验课程：单片机原理与应用技术姓名：学号：实验室：硬件实验室 同组同学： 实验时间：2013年3月20日指导教师签字：成绩： 实验项目：发光二极管闪烁 一实验目的和要求 1.使用单片机的P1.5口做输出口，使该位发光二极管闪烁。 2.掌握单片机使用。 二实验环境 PC机一台，实验仪器一套 三实验步骤及实验记录 1.在pc机上,打开Keil C。 2.在Keil C中，新建一个工程文件，点击“Project->New Project…”菜单。 3.选择工程文件要存放的路径 ,输入工程文件名 LED, 最后单击保存。 4. 在弹出的对话框中选择 CPU 厂商及型号。 5.选择好 Atmel 公司的 89c51 后 , 单击确定。 6.在接着出现的对话框中选择“是”。 7.新建一个 C51 文件 , 点击file菜单下的NEW，或单击左上角的 New File快捷键。 8.保存新建的文件，单击SAVE。 9.在出现的对话框中输入保存文件名MAIN.C，再单击“保存”。 10.保存好后把此文件加入到工程中方法如下 : 用鼠标在 Source Group1 上单击右键 , 然后再单击 Add Files to Group ‘Source Group 1'。 11.选择要加入的文件 , 找到 MAIN.C 后 , 单击 Add, 然后单击Close。 12.在编辑框里输入代码如下： #include "reg51.h" //包含头文件 sbit led=P1^5; //表示用led等效于P1^5, P1^0就是指头文件里定义的P1寄存器的第5BIT #define uchar unsigned char #define uint unsigned int
AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践 学习笔记 1.AVR单片机的基本结构 1.1.单片机的基本组成 1.1.1.单片机的基本组成结构 单片机的基本组成单元 CPU 程序存储器数据存储器I/O接口 CPU与各基本单元通过芯片内的内部总线连接。 一般情况下，内部总线中的数据总线宽度（或指CPU字长）也是单片机等级的一个重要指标。 内部总线：数据总线、地址总线、控制总线。 1.1. 2.单片机的基本单元与作用 1)MCU单元 MCU单元部分包括CPU、时钟系统、复位、总线控制逻辑等电路。 CPU： 时钟和复位电路： 总线控制电路：
2)片内存储器 单片机的存储器一般分为程序存储器和数据存储器，它们往往构成互不相同的两个存储空间，分别寻址，互不干扰。 单片机的内部结构通常使用哈佛体系结构，在这种体系中采用分开的指令和数据总线以及分开的指令和数据空间，分别采用专用的总线与CPU交换，可以实现对程序和数据的同时访问，提高了CPU的执行速度和数据的吞吐量。 3)程序存储器 程序存储器用于存放嵌入式系统的应用程序。 4)数据存储器 单片机在片内集成的数据存储器一般有两类：随机存储器RAM、电可擦除存储器EEPROM。 随机存储器RAM： 电可擦除存储器EEPROM 5)输入输出端口 并行总线I/O端口： 通用数字I/O端口：
片内功能单元的I/O端口： 串行I/O 通信口： 其他专用接口： 6)操作管理寄存器 管理、协调、控制、操作单片机芯片中各功能单元的使用和运行。 1.2.ATmega16单片机的组成 1.2.1.AVR单片机的内核结构 “快速访问”意味着在一个周期内执行一个完整的ALU操作。 AVR的算术逻辑单元ALU支持寄存器之间、立即数与寄存器之间的算术与逻辑运算功能，以及单一寄存器操作。每一次运算操作的结果将影响和改变状态寄存器（SREG）的值。 ALU操作 从寄存器组中读取两个操作数 操作数被执行将执行结果写回目的寄存器 1.2.2.ATmega16的外部引脚与封装
1 习题1答案 1.2 填空题 （1）单片级应用系统是由硬件系统、软件系统组成的 （2）除了单片机和电源外，单片机最小系统包括时钟电路、复位电路 （3）除了电源和电线引脚外，XTAL1、XTAL2、RST、EA引脚信号必须连接相应电 路 （4）51系列单片机的存储器主要有4个物理存储空间，即片内数据存储器、片内程序存储器、片外数据存储器、片外程序存储器 （5）51系列单片机的XTAL1和XTAL2引脚是时钟电路 （6）51系列单片机的应用程序一般存放在程序存储器 （7）片内RAM低128单元，按其用途划分为工作寄存器组、位寻址区、用户RAM区（8）但振荡脉冲频率为12MHz时，一个机器周期为1us，当振荡脉冲频率为6MHz时，一个机器周期为2us （9）51系列单片机的复位电路有两种，即上电复位电路、按键复位电路 （10）输入单片机的复位信号需延续2个机器周期以上的高电平即为有效。 1.3 （4）什么是机器周期？机器周期和晶振频率有何关系？当晶振频率为6MHz时，机器周期是多少？ 答： 规定一个机器周期的宽度为12个振荡脉冲周期，因此机器周期就是振荡脉冲的十二分频。 当振荡脉冲频率为6 MHz时，一个机器周期为2 μs。 （5）51系列单片机常用的复位方法有哪几种？画电路图并说明其工作原理。 答： （a）上电复位电路（b）按键复位电路 单片机常见的复位电路 图（a）为上电复位电路，它是利用电容充电来实现的。在接电瞬间，RST端的电位
与VCC相同，随着充电电流的减少，RST的电位逐渐下降。只要保证RST为高电平的时间大于两个机器周期，便能正常复位。 图（b）为按键复位电路。该电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需按图（b）中的RESET键，此时电源VCC经电阻R1、R2分压，在RST端产生一个复位高电平。 习题3 答案 3.2 填空题 （2）用C51编程访问51单片机的并行I/O口是，可以按字节，寻址操作，还可以按位操作（4）C51中定义一个可位寻址变量FLAG访问P3口的P3.1引脚的方法是s bit FLAG=P3^1; （10）下面的while循环执行了无限次空语句。 i=3； While（i！=0）； （15）在以下的数组定义中，关键字“code”是为了把tab数组存储在程序存储器ROM中 Unsigned char code b[]=｛｝； 3.3 上机操作题 （1） //xiti3_3_1.c——第三章习题3.3上机操作题（1） #include
电子技术应用专业 《单片机应用技术》课程标准 增加附录:51或52单片机说明书,编程软件烧程序软件使用说明,增加实验中使用的各种器件说明 修改任务内容:去掉任务ISP下载线制作 增加点阵及液晶显示 一、概述 (一)课程性质 单片机技术是现代电子工程领域一门飞速发展的技术，其在教学及产业界的技术推广仍然是当今科学技术发展的热点。学习单片机并掌握其应用已经成为电子类学生必须具备的技能，也是现代工科学生就业的一个基本条件。 《单片机应用技术》是电子技术应用专业的一门职业技术课。它以模拟电子技术、数字电子技术、C语言等课程为基础。后续课程如电子产品装调技术、电子产品检测技术及相关实训课程，一般都要应用到单片机系统的应用。它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。单片机知识在电子类专业整个课程体系中处于承上启下的核心地位。 通过本课程的学习，使学生掌握单片机技术及其在工业控制、经济建设和日常生活中的应用，培养学生实践能力、创新能力，为将来从事相关产品的检测和维护等工作奠定坚实的基础，为学生将来在电子类专
业领域进一步发展打下良好基础。 (二)课程基本理念 本课程的设计突破了学科体系模式，打破了原来各学科体系的框架，将各学科的内容按“项目”进行整合。本课程的“项目”以职业实践活动为主线，因而，它是跨学科的，且理论与实践一体化。强调学生个人适应劳动力市场变化的需要。因而，本课程的设计兼顾了企业和个人两者的需求，着眼于人的全面发展，以培养全面素质为基础，以提高综合职业能力为核心。 本课程包含了单片机应用技术的五个项目，每个项目均由若干个具体的典型工作任务组成，每个任务均将相关知识和实践（含实验）过程有机结合，力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念；本课程内容的选择上降低理论重心，突出实际应用，注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力。 (三)课程设计思路 本课程标准注重培养分析问题、解决问题的能力，强化学生动手实践能力，遵循学生认知规律，紧密结合应用电子专业的发展需要，为将来从事应用电子产品的设计、检测奠定坚实的基础。将本课程的教学活动分解设计成若干项目或工作情景，以项目为单位组织教学，并以典型设备为载体，通过具体案例，按单片机项目实施的顺序逐步展开，让学员在掌握技能的同时，引出相关专业理论知识，使学生在技能训练过程中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。 二、课程目标 1、总目标 本课程先修要求：学生已学习《模拟电子技术》、《数字电子技术》等相关专业基础理论课程，有一定的电路识图、分析能力后进行本专业能力实训。通过实训学生应达到： （一）应使学生熟悉单片机的原理与结构，通过试验实训的训练和一些简易单片机项目制作，掌握单片机控制的基本原理、接口技术，掌
思考与练习题1 1.1单项选择题 （1）单片机又称为单片微计算机，最初的英文缩写是（ D ） A.MCP B.CPU C.DPJ D.SCM （2）Intel公司的MCS-51系列单片机是（ C ）的单片机。 A.1位 B.4位 C.8位 D.16位 （3）单片机的特点里没有包括在内的是（ C ） A.集成度高 B.功耗低 C.密封性强 D.性价比高 （4）单片机的发展趋势中没有包括的是（ B ） A.高性能 B.高价格 C.低功耗 D.高性价比 （5）十进制数56的二进制数是（ A ） A.00111000B B.01011100B C.11000111B D.01010000B （6）十六进制数93的二进制数是（ A ） A.10010011B B.00100011B C.11000011B D.01110011B （7）二进制数11000011的十六进制数是（ B ） A. B3H B.C3H C.D3H D.E3H （8）二进制数11001011的十进制无符号数是（ B ） A. 213 B.203 C.223 D.233 （9）二进制数11001011的十进制有符号数是（ B ） A. 73 B.-75 C.-93 D.75 （10）十进制数29的8421BCD压缩码是（ A ） A.00101001B B.10101001B C.11100001B D.10011100B （11）十进制数-36在8位微机中的反码和补码是（ D ） A.00100100B、11011100B B.00100100B、11011011B C.10100100B、11011011B D.11011011B、11011100B （12）十进制数+27在8位微机中的反码和补码分别是（ C ） A.00011011B、11100100B B.11100100B、11100101B C.00011011B、00011011B D.00011011B、11100101B （13）字符9的ASCII码是（ D ） A.0011001B B.0101001B C.1001001B D.0111001B （14）ASCII码1111111B的对应字符是（ C ） A. SPACE B.P C.DEL D.{ （15）或逻辑的表达式是（ B ） A.A?B=F B. A+B=F C. A⊕B=F D.(A?B)=F （16）异或逻辑的表达式是（ C ） A.A?B=F B. A+B=F C. A⊕B=F D.(A?B)=F （17）二进制数10101010B与00000000B的“与”、“或”和“异或”结果是（ B ） A.10101010B、10101010B、00000000B B.00000000B、10101010B、10101010B C.00000000B、10101010B、00000000B D.10101010B、00000000B、10101010B （18）二进制数11101110B与01110111B的“与”、“或”和“异或”结果是（ D ） A.01100110B、10011001B、11111111B B.11111111B、10011001B、01100110B C.01100110B、01110111B、10011001B D.01100110B、11111111B、10011001B （19）下列集成门电路中具有与门功能的是（ D ） A.74LS32 B.74LS06 C.74LS10 D.74LS08
《单片机应用技术（C 语言版）》试卷B 一、 单项选择题(每题1.5分，共30分) 1、51单片机的CPU 主要由（ ）组成。 A 、运算器、控制器 B 、加法器、寄存器 C 、运算器、加法器 D 、运算器、译码器 2、PSW 中的RS1和RS0用来（ ） 。 A 、选择工作方式 B 、指示复位 C 、选择定时器 D 、选择工作寄存器组 3、单片机8031的EA —— 引脚（ ）。 A 、必须接地 B 、必须接+5V 电源 C 、可悬空 D 、以上三种视需要而定 4、单片机上电复位后，PC 的内容为（ ）。 A 、0x0000 B 、0x0003 C 、0x000B D 、0x0800 5、单片机的4个并行I/O 端口作为通用I/O 端口使用，在输出数据时，必须外接上拉电阻的是（ ） A 、P0口 B 、P1口 C 、P2口 D 、P3口 6、单片机的ALE 引脚是以晶振振荡频率的（ ）固定频率输出正脉冲，因此它可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 A 、1/2 B 、1/4 C 、1/6 D 、1/12 7、下面叙述不正确的是（ ）。 A 、一个C 源程序可以由一个或多个函数组成。 B 、一个 C 源程序必须包含一个主函数main( )。 C 、在C 程序中，注释说明只能位于一条语句的后面。 D 、C 程序的基本组成部分单位是函数。 8、在C51语言的if 语句中，用做判断的表达式为（ ）。 A 、关系表达式 B 、逻辑表达式 C 、算术表达式 D 、任意表达式
9、下面的while循环执行了（）次空语句。 While（i=3）； A、无限次 B、0次 C、1次 D、2次 10、C程序总是从（）开始执行的。 A、主函数 B、主程序 C、子程序 D、主过程 11、在C51程序中常常把（）作为循环体，用于消耗CPU运行时间，产生延时效果。 A、赋值语句 B、表达式语句 C、循环语句 D、空语句 12、在单片机应用系统中，LED数码管显示电路通常有（）显示方式。 A、静态 B、动态 C、静态和动态 D、查询 13、在共阳极数码管使用中，若要仅显示小数点，则其相应的字段码是（）。 A、0x80 B、0x10 C、0x40 D、0x7F 14、51单片机的定时器T1用做定时方式时，采用工作方式1，则工作方式控制字为（） A、0x01 B、0x05 C、0x10 D、0x50 15、MCS-51系列单片机串行口发送/接收中断源的工作过程是：当串行口接收或发送完一帧数据时，将SCON中的（），向CPU申请中断。 A、RI或TI置1 B、RI或TI置0 C、RI置1或TI置0 D、RI置0或TI置1 16、在定时/计数器的计数初值计算中，若设最大计数值为M，对于工作方式1下的M值为（）。 A、M=213 = 8192 B、M=28 = 256 C、M=24 = 16 D、M=216 = 65536 17、51单片机的串行口是（）。 A、单工 B、全双工 C、半双工 D、并行口 18、表示串行数据传输速率的指标为（）。 A、USART B、UART C、字符帧 D、波特率 19、串行口的控制寄存器为（）。 A、SMOD B、SCON C、SBUF D、PCON 20、串行口的发送数据和接收数据端为（）。 A、TXD和RXD B、TI和RI C、TB8和RB8 D、REN 二、填空题(每空1.5分，共30分)
单片机原理实验报告 专业：计算机科学与技术 学号： :
实验1 计数显示器 【实验目的】 熟悉Proteus仿真软件，掌握单片机原理图的绘图方法 【实验容】 （1）熟悉Proteus仿真软件，了解软件的结构组成与功能 （2）学习ISIS模块的使用方法，学会设置图纸、选元件、画导线、修改属性等基本操作 （3）学会可执行文件加载及程序仿真运行方法 （4）理解Proteus在单片机开发中的作用，完成单片机电路原理图的绘制【实验步骤】 （1）观察Proteus软件的菜单、工具栏、对话框等基本结构 （2）在Proteus中绘制电路原理图，按照表A.1将元件添加到编辑环境中（3）在Proteus中加载程序，观察仿真结果，检测电路图绘制的正确性 表A.1
Switches&Relays BUT BUTTON 【实验原理图】 【实验源程序】 #include
for(;time<0;time--) for(k=200;k>0;k--) for(j=500;j<0;j--); } void init() { P0=buf[x1]; delay(10); P2=buf[x2]; delay(10); } void main() { init(); while(1) { x1=count/10; x2=count%10; P0=buf[x1]; delay(10);
学期结业心得 AVR单片机嵌入式系统 原理与应用 学校名称： 院系专业： 姓名： 学号：
AVR单片机嵌入式系统入门 通过本学期课堂上对《单片机嵌入式系统原理与应用》的学习以及在网络上获得信息，学生得知：单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 单片机的发展历史大致划分为四个阶段：第一阶段（1976—1978年）：低性能单片机的探索阶段；主要用于工业领域；第二阶段（1978—1982年）：高性能单片机阶段，与前一阶段相比它有较为丰富的指令系统，其应用范围也在扩大，并在不断的改进和发展；第三阶段（1982—1990年）：16位单片机阶段；第四阶段（1990年—至今）：微控制器的全面发展阶段，产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。 单片机是靠程序运行的，并且可以修改。我们可以通过修改不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的、独特的一些功能，因为单片机必须通过你编写的程序来不断实现其高智能、高效率、以及高可靠性！而如果使用别的器件替代，则需要花费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。 目前单片机的使用已经渗透到各个领域，甚至很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。事实上单片机是世界上数量最多的计算机，现代人类所使用的几乎每件电子和机械产品中都会集成或多或少的单片机。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，这一切都是由于单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点所决定的。对于平常的我们来说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，可以说是五花八门，无所不在。 通过课堂学习，学生认为扎实的电子技术基础是学好单片机的关键，这将直接影响单片机学习入门的快慢。对于我们文科生来说，特别对于我们外语系的学生来说，单片机的学习确是很难，越学越复杂。有时候似乎是明白了，可是一旦在宿舍动起手来却一塌糊涂，究其原因就是电子技术基础没有打好，首先被表面知识给困惑了。单片机属于数字电路，其概念、术语、硬件结构和原理都源自数字电路，如果数字电路基础扎实，对复杂的单片机硬件结构和原理就能容易理解，就能轻松地迈开学习的第一步，自信心也会树立起来。相反，基础不好，这个看不懂那个也弄不明白，越学问题越多，越学越没有信心。而我们文科生甚至自从上大学以来数学等课程不在开设，这直接给我们单片的学习机造成了巨大的困难。第二步：单片机实践，这是真正学习单片机的过程，既让人兴奋又让人疲惫，既让人无奈又让人不服，既让人孤独又让人充实，既让人气愤又让人欣慰，既有失落感又有成就感。其中的酸甜苦辣我们文科学生可谓是深有体会。 最后，通过学习，学生总结出以下几点：思想上要有刻苦学习的决心，硬件上要有一套完整的学习开发工具，软件上要注重理论和实践相结合。具体来说就是：1.有刻苦学习的决心首先，明确学习目的。先认真回答两个问题：我学单片
*****数学计算机科学系实验报告 专业：计算机科学与技术班级：实验课程：单片机原理与应用技术 姓名：学号：实验室：硬件实验室 同组同学： 实验时间：2013年3月20日指导教师签字：成绩： 实验项目：定时器 一实验目的和要求 定时器0实现1s定时，流水灯显示上的数据每秒加1。 二实验环境 PC机一台，实验仪器一套 三实验步骤及实验记录 1.在pc机上,打开Keil C。 2.在Keil C中，新建一个工程文件，点击“Project->New Project…”菜单。 3.选择工程文件要存放的路径 ,输入工程文件名 M, 最后单击保存。 4. 在弹出的对话框中选择 CPU 厂商及型号。 5.选择好 Atmel 公司的 89c51 后 , 单击确定。 6.在接着出现的对话框中选择“是”。 7.新建一个 C51 文件 , 点击file菜单下的NEW，或单击左上角的 New File快捷键。 8.保存新建的文件，单击SAVE。 9.在出现的对话框中输入保存文件名MAIN.C，再单击“保存”。 10.保存好后把此文件加入到工程中方法如下 : 用鼠标在 Source Group1 上单击右键 , 然后再单击 Add Files to Group ‘Source Group 1'。 11.选择要加入的文件 , 找到 MAIN.C 后 , 单击 Add, 然后单击Close。 12.在编辑框里输入代码如下： #include "reg51.h" //包含头文件 sbit LE1=P2^0; //位选573锁存器使能 sbit LE2=P2^1; //段选573锁存器使能 #define uchar unsigned char #define uint unsigned int
《单片机原理及应用》 实验报告 2017/2018 学年第1 学期 系别计算机学院 专业软件工程 班级17软件工程班 姓名XXXXXX 学号8888888888 授课老师******
实验一：流水灯实验 1．实验目的 （1）学习编译和仿真环境使用 （2）学习P3口的使用方法 （3）学习延时子程序的编写 2实验内容 （1）通过对P3口地址的操作控制8位LED流水点亮，从而认识单片机的接口；（2）通过改变并行口输出电平控制LED灯的点亮与否，通过延时程序控制亮灯时间。 3．实验运行结果图 4．源代码 //流水灯实验 #include
操作 /**************************************** 函数功能：延时一段时间 *****************************************/ void delay(void) { unsigned char i,j; for(i=0;i<255i++) for(j=0;j<255j++) ; //利用循环等待若干机器周期，从而延时一段时间 } /***************************************** 函数功能：主函数 ******************************************/ void main(void) { while(1) { x=0xfe; //第一个灯亮 delay(); //调用延时函数 x=0xfd; //第二个灯亮 delay(); //调用延时函数 x=0xfb; //第三个灯亮 delay(); //调用延时函数 x=0xf7; //第四个灯亮 delay(); //调用延时函数 x=0xef; //第五个灯亮 delay(); //调用延时函数 x=0xdf; //第六个灯亮
一、选择题 1、单片机8031的/EA引脚（C）。 A. 可悬空 B. 必须接+5V电源 C. 必须接地 D. 以上三种情况视需要而定 2、MCS-51单片机的4个并行I/O端口作为通用I/O端口使用，在输出数据时，必须外接上拉电阻的是（A）。 A. P0口 B. P1口 C. P2口 D. P3口 3、当MCS-51单片机应用系统需要扩展外部存储器或其它接口芯片时，（A）可作为低8位地址总线使用。 A. P0口 B. P1口 C. P2口 D. P0口和P2口 4、系统复位后，堆栈指针SP的内容是（B）。 A. 08H B. 07H C. 30H D. 50H 5、MCS-51单片机的位寻址区位于内部RAM的（ D ）单元。 A. 00H～7FH B. 20H～7FH C. 00H～1FH D. 20H～2FH 6、PSW中的RS1和RS0用来（A）。 A. 选择工作寄存器组 B. 指示复位 C. 选择定时器 D. 选择工作方式 7、MCS-51单片机规定一个机器周期共有（A）个节拍。 A. 12 B. 6 C. 8 D. 16 8、下面叙述不正确的是（C）。 A. 一个C源程序可以由一个或多个函数组成 B. 一个C源程序必须包含一个函数main() C. 在C51中，注释说明只能使用/*……*/注释 D. C程序的基本组成单位是函数 9、在C51程序中常常把（D）作为循环体，用于消耗CPU时间，产生延时效果。 A. 赋值语句 B. 表达式语句 C. 循环语句 D. 空语句 10、在单片机应用系统中，LED数码管显示电路通常有（C ）显示方式。 A. 静态 B. 动态 C. 静态和动态 D. 查询 11、共阳极LED数码管加反向器驱动时显示字符“6”的段码是（B）。 A. 06H B. 7DH C. 82H D. FAH 12、LED数码管若采用动态显示方式，下列说法错误的是（C）。 A. 将各位数码管的段选线并联 B. 将段选线用一个8位I/O端口控制 C. 将各位数码管的公共端直接连接在+5V或者GND上 D. 将各位数码管的位选线用各自独立的I/O端口控制 13、按键开关的结构通常是机械弹性元件，在按键按下和断开时，触点在闭合和断开瞬间会产生接触不稳定，为消除抖动引起的不良后果，常采用的方法有（C）。 A. 硬件去抖动 B. 软件去抖动 C. 硬、软件两种方法 D. 单稳态电路去抖方法