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《单片机技术应用》课程标准课程名称：单片机技术应用适用专业：电气技术应用专业一、课程性质《单片机技术应用》前叙课程是：电工电子综合课程、机床电气控制、电机与变压器，单片机技术应用课程是将综合应用上述课程的知识，让学生掌握单片机小型控制系统的设计、调试、维护方法，为后继《机电一体化设备》课程和顶岗实习做准备。
二、课程设计思路大部分的单片机控制设备属于机电一体系统，单片机岗位群的典型工作是从事单片机应用系统进行设计、制作和维护的。
具体工作包括：1.根据产品开发需要设计单机片系统，包括总体设计方案、硬件电路设计、软件程序开发；2.撰写相关的技术文档，包括进行材料表的整理和归档，作业文件的编写。
3.参与产品的可靠性测试、转产和生产的支持。
岗位要求从业者熟悉单片机的相关知识，可以熟练运用单片机做应用开发；具有能熟练应用单片机开发软件的能力；了解相关硬件调测仪器的使用方法和测试仪器：万用表、数字示波器、逻辑分析仪等；根据岗位对从业者的知识技能、工作的情感态度要求，单片机课程教学应当围绕岗位的要求、岗位的组成环节来提出教学的能力目标和知识系统的构建方式。
《单片机技术应用》是机电技术应用三年制中职专业设置的必修课程之一，是一门集合了电力电子知识、传感器知识和自动控制知识于一体的课程。
课程从工作过程分析出发，根据企业机电岗位岗位，职业能力需求，使课程的目标、内容、设计和评价贴近真实的工作岗位的需求，培养学生胜任实际工作岗位的能力。
工作项目是课程实施的载体，《单片机技术应用》课程的工作项目的内容选取应当具备以下特点：选用典型的单片机控制系统作为开展教学活动的载体；工作项目中应当使用岗位常用的编译软件；工作项目应当尽量使用单片机控制系统常用的器件，例如：主流单片机芯片、各种传感器、电机；工作项目中应当包含典型单片机技术应用的安装、调试、维护和维修各个完整的工作过程。
《单片机技术应用》本课程开设一学期，教学课时数为80学时，4学分。
课程标准课程名称：单片机课程类别：核心课适用专业：机电一体化技术专业学时：108+2周1．课程定位与设计思路1.1 课程性质与作用本课程是机电一体化技术专业的核心课程，是为从事机电产品的生产企业培养具有单片机应用产品设计、分析、调试、制作、安装与维护能力的实践型人才，对学生职业岗位能力的培养和职业素质的养成起主要支撑作用。
本课程的作用是通过课堂教学和实践教学相结合，使学生能清楚的了解单片机的结构与工作流程，建立起单片机系统的概念，最终能够掌握机电一体化技术领域中单片机控制的基本方法、基本技能，能够用单片机控制各种常见的执行机构，完成产品的硬件电路的设计及驱动程序的编制，培养单片机控制系统的分析、设计、调试与制作的综合应用能力，培养科学的思维方法，灵活运用知识的能力，实验操作能力，使学生具有较强的发现问题、分析问题、解决问题的能力，具有毕业后的直接上岗能力（或经短期培训后上岗），并且毕业时已具备一定的单片机控制系统开发经验。
本课程以“电子技术”、“C语言”、“电子产品制作”等基本知识、技能为基础学习，为学生进入机电产品生产企业中，从事单片机应用产品设计、分析、调试、制作、安装与维护、管理与营销等岗位打下基础。
1.2 课程设计理念与思路本课程强调对学生职业岗位能力的培养和职业素养的养成。
在课程设计过程中，针对高职学生的特点和认知规律，对教学内容进行认真的选择与序化，以任务或项目为载体，按照由简单到复杂的原则重构课程内容。
构建融多媒体教室、实验室、实训室于一体的校内实训基地和校外实训基地并在此完成所有的教学环节。
针对不同环节，采用恰当的教学方法和手段，有意识、有步骤地将职业能力的训练和职业素养的养成融入到实际的教学过程中。
1.2.1 校企共建课程本课程开发的第一步是与行业企业技术人员共同分析岗位需求，确立岗位职业能力与工作任务。
(1) 走访大量从事机电产品生产、制造和机电设备使用、维护的相关企业，深入企业进行岗位职业能力与工作过程调查；(2) 与企业生产一线人员共同制定课程标准，共建更能贴近和满足实际应用能力需求的能力训练体系；(3) 与从事机电产品生产和机电设备安装调试工作的毕业生交流，听取它们对专业课程设置和课程建设的反馈意见，以他们的亲身经历和切身体会帮助我们审视以往机电一体化技术专业课程体系构架和课程建设中存在的问题，并对教学环境的建设提出修改意见。
《单片机开发实训》课程标准一、课程名称单片机开发实训二、内容简介《单片机开发实训》课程是一门实践课程。
本课程通过设定具有综合性的单片机控制项目，让学生根据具体设计要求进行硬件搭建，程序编写。
通过整个项目的初步设计到实现，学生能够综合掌握微型计算机的基本原理，编程方法，微型计算机的接口技术，简单传感器运用和Keil等常用单片机开发工具的使用方法。
三、课程定位本课程是配合《单片机技术》综合实践环节，与先修课程《单片机技术》的核心知识点相衔接，并将细碎的知识点进行综合运用。
目的是让学生巩固所学知识、加强综合能力、提高软、硬件设计调试方面的能力、启发创新思维的效果。
同时，使学生将相关专业课程知识综合起来，融会贯通，形成系统的概念，从而实现理论与实践相结合。
培养和锻炼学生动手操作和技术创新的能力，为将来进行各种智能化产品的设计开发提供技术准备。
四、课程设计指导思想及原则本课程根据应用电子技术专业的培养目标，以职业能力培养为重点，与企业专家合作进行基于工作过程的课程开发与设计，充分体现职业性、实践性和开放性的要求。
以提升学生综合设计能力为目的，训练学生电子线路的组装调试能力和创新能力，通过查阅资料、选定方案、设计电路、调试软件并下载到芯片运行这一系列训练锻炼学生相关技能，同时培养学生良好的职业道德和社会责任感以及良好的行为习惯和个人品质。
本课程需要在理实一体化教室进行教学。
五、建议课时：该课程实训学时为16学时。
六、课程目标：（一）课程能力目标1、总体目标结合应用电子技术专业人才培养方案，根据课程内容和定位，规范课程教学的基本要求，制定本课程目标。
《单片机开发实训》课程，总目标是使学生具有单片机系统设计的知识与技能、具备较高的职业素质，具有调试单片机系统程序和设计最小单片机系统的能力，能解决程序调试和系统设计中遇到的问题，能胜任单片机产品测试工程师、单片机产品技术支持工程师、单片机软件开发师、单片机硬件开发师和单片机系统设计师等岗位工作。
单片机开发流程单片机开发流程包括五个主要步骤：需求分析、系统设计、编码、调试与测试、部署与运维。
下面将详细介绍这五个步骤的具体内容。
1.需求分析需求分析是单片机开发的第一个步骤，也是最为关键的一步。
在这个阶段，开发者需要和客户或者用户进行沟通，了解清楚他们的需求和期望。
同时，还需要根据需求分析出系统的功能和性能指标，并将这些内容记录在文档中。
2.系统设计在需求分析之后，开发者需要从整体上设计系统。
系统设计也是关键的一步。
在这个步骤中，开发者需要考虑到系统的硬件和软件架构、端口和界面设计、输入输出等各个方面。
同时，还需要注意设计的可靠性、安全性和可扩展性。
3.编码在系统设计之后，开发者需要开始编写代码。
在这个阶段，开发者将目标系统的功能和性能指标转化为可执行的代码。
同时，需要注意代码的质量和可读性。
编程语言的选择和开发工具都非常重要。
4.调试与测试编写完成代码后，开发者需要对其进行调试和测试。
通过对代码的协调和分析，发现并解决代码中的潜在问题。
同时，需要进行全面性的测试，并将所有的问题记录在日志文件中。
这个过程非常关键，可减少开发之后解决问题的次数。
5.部署与运维在完成调试和测试之后，开发者最后要进行的事情是将系统部署到最终的使用环境中。
它可以是系统运行的硬件设备或运行在虚拟机中。
需要非常仔细地进行系统部署和配置。
随着在使用过程中出现问题，需要经过事后反思并进行持续优化。
综上所述，单片机开发的流程是一个相对比较复杂的过程。
除了专业知识外，开发者还需要注意细节、沟通和协作，才能顺利地完成项目。
同时也要注重代码、测试、部署等环节，以确保为客户和用户提供高质量的产品或解决方案。
思考与练习题11.1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.MCPB.CPUC.DPJD.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.00111000BB.01011100BC.11000111BD.01010000B（6）十六进制数93的二进制数是（ A ）A.10010011BB.00100011BC.11000011BD.01110011B（7）二进制数11000011的十六进制数是（ B ）A. B3HB.C3HC.D3HD.E3H（8）二进制数11001011的十进制无符号数是（ B ）A. 213B.203C.223D.233（9）二进制数11001011的十进制有符号数是（ B ）A. 73B.-75C.-93D.75（10）十进制数29的8421BCD压缩码是（ A ）A.00101001BB.10101001BC.11100001BD.10011100B（11）十进制数-36在8位微机中的反码和补码是（ D ）A.00100100B、11011100BB.00100100B、11011011BC.10100100B、11011011BD.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、11100100BB.11100100B、11100101BC.00011011B、00011011BD.00011011B、11100101B（13）字符9的ASCII码是（ D ）A.0011001BB.0101001BC.1001001BD.0111001B（14）ASCII码1111111B的对应字符是（ C ）A. SPACEB.PC.DELD.{（15）或逻辑的表达式是（ B ）A.A⋅B=FB. A+B=FC. A⊕B=FD.(A⋅B)=F（16）异或逻辑的表达式是（ C ）A.A⋅B=FB. A+B=FC. A⊕B=FD.(A⋅B)=F（17）二进制数10101010B与00000000B的“与”、“或”和“异或”结果是（ B ）A.10101010B、10101010B、00000000BB.00000000B、10101010B、10101010BC.00000000B、10101010B、00000000BD.10101010B、00000000B、10101010B （18）二进制数11101110B与01110111B的“与”、“或”和“异或”结果是（ D ）A.01100110B、10011001B、11111111BB.11111111B、10011001B、01100110BC.01100110B、01110111B、10011001BD.01100110B、11111111B、10011001B（19）下列集成门电路中具有与门功能的是（ D ）A.74LS32B.74LS06C.74LS10D.74LS08（20）列集成门电路中具有非门功能的是（ B ）A.74LS32B.74LS06C.74LS10D.74LS08（21）Proteus软件由以下两个设计平台组成（ C ）A.ISIS和PPTB.ARES和CADC.ISIS和ARESD.ISIS和CAD（22）ISIS模块的主要功能是（ A ）A．电路原理图设计与仿真 B. 高级布线和编辑C. 图像处理D.C51源程序调试（23）ARES模块的主要功能是（ B ）A．电路原理图设计与仿真 B. 高级布线和编辑C. 图像处理&D.C51源程序调试（24）家用电器如冰箱、空调、洗衣机中使用的单片机主要是利用了它的（ D ）A．高速运算 B. 海量存储 C.远程通信 D. 测量控制1.2问答思考题（1）什么是单片机？单片机与通用微机相比有何特点？单片机是在一块半导体硅片上集成了计算机基本功能部件的微型计算机。
章1 绪论1．第一台计算机的问世有何意义？答：第一台电子数字计算机ENIAC问世，标志着计算机时代的到来。
与现代的计算机相比，ENIAC有许多不足，但它的问世开创了计算机科学技术的新纪元，对人类的生产和生活方式产生了巨大的影响。
2．计算机由哪几部分组成？答：由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成，运算器与控制器合称为CPU。
3．微型计算机由哪几部分构成？答：微型计算机由微处理器、存储器和I/O接口电路构成。
各部分通过地址总线（AB）、数据总线（DB）和控制总线（CB）相连。
4．微处理器与微型计算机有何区别？答：微处理器集成了运算器和控制器（即CPU）；而微型计算机包含微处理器、存储器和I/O接口电路等。
5．什么叫单片机？其主要特点有哪些？答：在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路，从而构成了单芯片微型计算机，即单片机。
单片机主要特点有：控制性能和可靠性高；体积小、价格低、易于产品化；具有良好的性能价格比。
6．微型计算机有哪些应用形式？各适于什么场合？答：微型计算机有三种应用形式：多板机（系统机）、单板机和单片机。
多板机，通常作为办公或家庭的事务处理及科学计算，属于通用计算机。
单板机，I/O设备简单，软件资源少，使用不方便。
早期主要用于微型计算机原理的教学及简单的测控系统，现在已很少使用。
单片机，单片机体积小、价格低、可靠性高，其非凡的嵌入式应用形态对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势。
目前，单片机应用技术已经成为电子应用系统设计的最为常用技术手段。
7．当前单片机的主要产品有哪些？各有何特点？答：多年来的应用实践已经证明，80C51的系统结构合理、技术成熟。
因此，许多单片机芯片生产厂商倾力于提高80C51单片机产品的综合功能，从而形成了80C51的主流产品地位，近年来推出的与80C51兼容的主要产品有：●ATMEL公司融入Flash存储器技术推出的AT89系列单片机；●Philips公司推出的80C51、80C552系列高性能单片机；●华邦公司推出的 W78C51、W77C51系列高速低价单片机；●ADI公司推出的ADμC8xx系列高精度ADC单片机；●LG公司推出的GMS90/97系列低压高速单片机；●Maxim公司推出的DS89C420高速（50MIPS）单片机；●Cygna l公司推出的C8051F系列高速SOC单片机等。
产品开发的基本过程-回复产品开发的基本过程是指从产品概念形成到产品上市销售的整个过程。
它涵盖了市场调研、产品设计、工程开发、生产制造、市场推广等各个环节。
下面将分别介绍产品开发的基本过程中的各个步骤。
1. 市场调研阶段市场调研是产品开发的第一步，它的目的是了解目标市场的需求、竞争对手的品牌和产品特点以及市场趋势。
在这个阶段，公司可以通过各种方式进行市场调研，例如问卷调查、采访消费者、分析市场数据等。
通过市场调研，公司可以确定产品的定位和目标市场，并为后续的产品设计提供基础数据。
2. 概念设计阶段在市场调研阶段获得了市场需求和趋势后，接下来就是进行概念设计。
概念设计是指将市场需求转化为初步的产品概念和设计方案。
设计师在这个阶段会进行创意的发散和思考，提出不同的设计方案，并进行初步的产品评估和筛选。
这个过程可能需要多轮循环，直到达到设计师和公司的预期目标。
3. 产品设计阶段产品设计是将概念设计转化为具体可制造和可推广的产品的过程。
在这个阶段，设计师会进行更加详细的设计和工程技术的考虑，包括外观设计、功能设计、结构设计等。
设计师可能需要与工程师、供应商等多个相关方进行沟通和协作，确保产品的设计能够满足市场需求和技术要求。
4. 工程开发阶段在产品设计完成后，接下来就是进行工程开发。
工程开发是将产品设计转化为实际可量产的产品的过程。
在这个阶段，工程师会进行更加详细的设计，包括选择和采购相关的零部件、制定制造流程、进行原材料和工艺的工程验证等。
此外，工程师还需要与生产制造团队进行沟通和协作，确保产品能够有序地进行量产。
5. 生产制造阶段在工程开发完成后，产品会进入生产制造阶段。
生产制造是将产品设计和工程开发转化为实际产品的过程。
在这个阶段，加工设备和工艺流程会被准备好，生产线会被组织好，生产计划会被制定好。
生产团队会按照相关的生产计划开始生产产品，并对生产过程进行监控和控制，以确保产品的质量和交付进度。
6. 市场推广阶段在产品生产完成后，接下来就是进行市场推广。
单片机基础操作流程
单片机是一种集成电路，可以完成各种控制任务。
在进行单片
机的基础操作之前，我们需要准备好一些工具和材料，比如单片机
开发板、USB数据线、编程软件等。
首先，我们需要连接单片机开发板和电脑，使用USB数据线将
它们连接起来。
然后，打开编程软件，比如Keil或者Arduino IDE，开始进行编程。
在编程之前，我们需要了解单片机的引脚功能和寄存器的作用。
单片机的引脚可以用来输入输出信号，连接外部设备，比如LED灯、按钮等。
寄存器则用来存储数据和控制单片机的各种功能。
接下来，我们可以开始编写程序了。
首先，我们需要定义引脚
的功能，比如将某个引脚设置为输出模式，控制LED灯的亮灭。
然后，我们可以编写控制逻辑，比如通过按下按钮来控制LED灯的开关。
编写好程序后，我们需要将程序下载到单片机中。
这个过程称
为烧录。
在Keil中，我们可以通过点击“Build”按钮来生成hex文件，然后通过烧录器将hex文件下载到单片机中。
在Arduino IDE 中，我们可以直接点击“Upload”按钮将程序下载到单片机中。
下载完成后，我们可以开始测试程序了。
通过按下按钮或者输
入信号，我们可以看到LED灯的亮灭情况，验证程序的正确性。
除了控制LED灯，单片机还可以实现更多功能，比如控制电机、读取传感器数据等。
通过不断学习和实践，我们可以掌握更多单片
机的基础操作流程，为以后的项目开发打下坚实的基础。
单片机中的软件开发流程及工具介绍在当今科技高度发达的时代，单片机作为嵌入式系统的重要组成部分，被广泛应用于各个领域。
而单片机的软件开发流程和工具选择对于项目的成功与否起着至关重要的作用。
本文将重点介绍单片机中的软件开发流程，并介绍一些常用的开发工具。
一、单片机软件开发流程1.需求分析：在开始软件开发之前，我们需要明确系统或产品的需求。
这包括功能需求、性能需求、接口需求等。
通过需求分析，我们可以确保软件开发的方向和目标。
2.系统设计：系统设计是软件开发的关键步骤。
在这一阶段，我们需要确定软件的整体架构、模块划分、算法设计等。
合理的系统设计能够提高软件的可维护性和可扩展性。
3.编码：在完成系统设计后，我们需要进行编码工作。
编码是将设计的思想转化为实际的代码实现的过程。
在编码过程中，我们需要根据需求和设计要求，使用相应的编程语言和开发工具。
4.测试与调试：编码完成后，我们需要对软件进行测试和调试。
测试是确保软件功能和性能的关键环节。
通过测试和调试，我们可以发现并解决软件中的错误和问题。
5.发布与维护：当软件经过测试并且没有问题后，我们可以将其发布。
发布后的软件需要进行维护，包括 Bug 的修复、功能的更新和性能的优化等。
二、常用的单片机软件开发工具1.Keil MDK：Keil MDK 是一款强大的嵌入式开发工具，支持众多单片机系列，如ST、NXP等。
它提供了集成开发环境(IDE)、编译器、调试器和仿真器等功能，可以帮助开发者完成单片机软件的开发和调试。
2.IAR Embedded Workbench：IAR Embedded Workbench 是一款专业的嵌入式开发环境，适用于多种单片机系列，如ARM、MSP430等。
它提供了高度优化的编译器和调试器，能够提高代码的执行效率和软件的可靠性。
3.Code Composer Studio：Code Composer Studio 是德州仪器（TI）提供的一款集成开发环境，专为MSP430、C2000等TI系列单片机设计。
STC12C5A60S2单片机开发学习板产品使用手册【简要说明】一、尺寸：长83mmX宽79mmX高18mm二、主要芯片：STC12C5A60S2单片机三、工作电压：直流6~15伏四、、特点：1、具有电源指示；2、所有I/O口已引出；3、可以实现与电脑串口通信；4、可以实现双串口通讯；5、具有上电复位和手动复位；6、附带SD卡读写接口；7、支持STC串口下载；8、双串口通讯（注：只能使用COM1下载程序）；9、八路LED灯（注：可拔出短路帽，断开LED灯）；10、可端子接线供电、可排针引电；11、7805供电，输入电压范围宽，且确保AD参考电压准确（注：因无外部参考电压点）五、提供相关软件、资料、原理图适用场合：单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计。
注意啦：本产品提供的所有程序都附带原理图以及说明！【图片标注】【原理图】（放大可以看清楚）【PCB尺寸图】【开发板支持同系列单片机的型号】STC单片机最新型号——STC12C5A60S2STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。
内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。
1.增强型8051 CPU，1T，单时钟/机器周期，指令代码完全兼容传统8051；2.工作电压：STC12C5A60S2系列工作电压：5.5V-3.3V（5V单片机）STC12LE5A60S2系列工作电压：3.6V-2.2V（3V单片机）；3.工作频率范围：0 - 35MHz，相当于普通8051的 0～420MHz；4.用户应用程序空间8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K字节；5.片上集成1280字节RAM；6.通用I/O口（36/40/44个），复位后为：准双向口/弱上拉（普通8051传统I/O口），可设置成四种模式：准双向口/弱上拉，推挽/强上拉，仅为输入/高阻，开漏，每个I/O口驱动能力均可达到20mA，但整个芯片最大不要超过55Ma；7. ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器可通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片；8.有EEPROM功能(STC12C5A62S2/AD/PWM无内部EEPROM)；9. 看门狗；10.内部集成MAX810专用复位电路（外部晶体12M以下时，复位脚可直接1K电阻到地）；11.外部掉电检测电路:在P4.6口有一个低压门槛比较器，5V单片机为1.32V，误差为+/-5%,3.3V单片机为1.30V，误差为+/-3%；12.时钟源：外部高精度晶体/时钟，内部R/C振荡器(温漂为+/-5%到+/-10%以内) 1用户在下载用户程序时，可选择是使用内部R/C振荡器还是外部晶体/时钟，常温下内部R/C振荡器频率为：5.0V单片机为：11MHz～15.5MHz，3.3V单片机为：8MHz～12MHz，精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准；13.共4个16位定时器两个与传统8051兼容的定时器/计数器,16位定时器T0和T1，没有定时器2，但有独立波特率发生器做串行通讯的波特率发生器再加上2路PCA模块可再实现2个16位定时器；14. 2个时钟输出口，可由T0的溢出在P3.4/T0输出时钟，可由T1的溢出在P3.5/T1输出时钟；15.外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块， Power Down模式可由外部中断唤醒，INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0/P3.4, T1/P3.5, RxD/P3.0,CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到P4.2 ), CCP1/P1.4 (也可通过寄存器设置到P4.3)；16. PWM(2路）/PCA（可编程计数器阵列,2路）：——也可用来当2路D/A使用——也可用来再实现2个定时器——也可用来再实现2个外部中断(上升沿中断/下降沿中断均可分别或同时支持)；17.A/D转换, 10位精度ADC，共8路，转换速度可达250K/S(每秒钟25万次)18.通用全双工异步串行口(UART)，由于STC12系列是高速的8051，可再用定时器或PCA软件实现多串口；19. STC12C5A60S2系列有双串口，后缀有S2标志的才有双串口，RxD2/P1.2(可通过寄存器设置到P4.2)，TxD2/P1.3(可通过寄存器设置到P4.3)；20.工作温度范围：-40 - +85℃(工业级) / 0 - 75℃(商业级)21.封装：PDIP-40,LQFP-44,LQFP-48 I/O口不够时，可用2到3根普通I/O口线外接74HC164/165/595（均可级联）来扩展I/O口, 还可用A/D做按键扫描来节省I/O口，或用双CPU,三线通信，还多了串口。
浅析单片机开发板的设计与制作摘要：本文将探讨单片机开发板的设计与制作。
首先，介绍了单片机开发板的概念和作用；其次，分析了单片机开发板的设计流程，包括硬件设计和软件设计；最后，讨论了单片机开发板制作的具体步骤和注意事项。
本文旨在帮助读者了解单片机开发板的设计与制作方法，以便于电子爱好者和工程师们更好地开发和应用单片机。
关键词：单片机开发板、硬件设计、软件设计、制作步骤、注意事项正文：一、单片机开发板的概念和作用单片机开发板是一种方便电子爱好者和工程师学习和开发单片机的工具。
它通常包含了一个单片机芯片、电源电路、通信接口、输入输出引脚等元件。
单片机开发板的作用是提供一个快速开发、测试和验证单片机程序的环境。
借助单片机开发板，电子爱好者和工程师们可以更加轻松地学习和开发单片机程序。
二、单片机开发板的设计流程单片机开发板的设计流程包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计：硬件设计是单片机开发板设计的重要组成部分。
硬件设计包括了电源电路、时钟电路、输入输出接口、通信接口等。
设计时需要考虑电路的稳定性、可靠性和实用性。
在硬件设计时，需要根据单片机型号、应用场景和功能需求来选择适合的外围元器件。
比如，LED灯、按键、数码管等元器件都可以通过单片机开发板来实现。
软件设计：软件设计是单片机开发板设计的另一部分。
单片机开发板的软件设计包括了编程语言、编写程序、编程工具等方面。
编程语言有C语言、汇编语言等，编写程序需要根据单片机硬件设计的接口设计相应的程序，同时需要考虑单片机的存储空间、速度等问题。
编程工具有keil、C51等，其中keil 是目前较为流行的一款单片机开发工具。
三、单片机开发板的制作步骤和注意事项单片机开发板的制作步骤包括：1.确定单片机型号和开发板的外围元器件；2.根据设计要求完成原理图和PCB设计；3.进行原型的PCBA制作和装配；4.进行单片机程序的上传和调试。
在制作单片机开发板时需要注意以下几点：1.选用合适的单片机型号和配套元器件；2.保证电路的稳定性和可靠性；3.注意PCB的铺铜和走线，避免产生干扰和串扰；4.程序的调试要细心耐心，逐个模块进行测试。
单片机的应用与开发单片机是一种集成电路芯片，内部包含了微处理器、存储器、输入输出端口等功能，被广泛应用于各个领域的电子设备中。
本文将介绍单片机的应用领域和开发技术。
一、单片机的应用领域1. 家电控制：单片机可以用于控制冰箱、洗衣机、空调等家电设备的运行和功能；2. 工业自动化：单片机可用于工业生产线的控制和监测，提高生产效率和安全性；3. 智能交通：单片机可用于交通灯控制、道路监测和车辆导航系统等；4. 医疗设备：单片机可用于医疗设备的监测和控制，如心电图仪、血压计等；5. 电子产品：单片机广泛应用于手机、相机、音响等电子产品中，实现功能控制和数据处理；6. 家居安防：单片机可以用于智能门锁、监控系统等家居安全设备；7. 农业技术：单片机可用于农业灌溉系统、温室环控等领域，提高农业生产效益；8. 能源管理：单片机可用于智能家居能耗监控、光伏发电系统等能源管理领域。
二、单片机的开发技术1. 编程语言：单片机可使用汇编语言、C语言等编程语言进行开发，在软件开发环境中编写程序代码；2. 开发工具：单片机开发通常需要借助开发工具，如Keil、IAR Embedded Workbench等，提供开发环境和调试功能；3. 开发步骤：单片机开发一般包括电路设计、程序编写、固件烧录和调试等步骤，需要经验和技术支持；4. 传感器接口：单片机可以连接各种传感器，如温度传感器、湿度传感器等，实现对环境参数的监测和控制；5. 通信接口：单片机可支持多种通信接口，如串口、SPI、I2C等，实现与外部设备的数据交互；6. 中断和定时器：单片机内部提供中断和定时器功能，可用于处理实时事件和定时任务；7. 电源管理：单片机需要合理管理电源供应，包括低功耗设计和电源稳定性等；8. 软件调试：单片机开发中需要进行软件调试，通过调试工具和仿真器对程序进行测试和分析。
三、单片机的发展趋势1. 高性能：随着科技的进步，单片机的处理能力不断提高，能够处理更复杂的任务；2. 低功耗：面对节能环保的需求，单片机在设计和制造中越来越注重功耗的降低；3. 小型化：随着电子产品的迷你化趋势，单片机也在不断缩小体积，适应更小型化的设备；4. 多功能：单片机将会集成更多功能模块，在同一芯片上实现更多的应用需求；5. 高可靠性：在工业控制和安全领域，单片机的可靠性要求越来越高，减少故障和漏洞；6. 物联网应用：随着物联网的兴起，单片机将在智能家居、智能交通等领域发挥更重要的作用。
单片机的编程及程序设计原理详解单片机（Microcontroller）是一种集成了处理器核心、存储器、输入/输出设备以及时钟电路等功能模块的微型计算机系统。
它具有体积小、成本低、功耗低等特点，被广泛应用于各种家电、工控设备、消费电子产品以及汽车电子等领域。
单片机的编程和程序设计是单片机应用开发的核心，下面将对其进行详细的解析。
一、单片机编程的基本原理单片机的编程主要是通过按照一定的程序设计规则，编写软件代码并将其烧录到单片机的存储器中，从而实现特定功能。
单片机编程的基本原理可以总结为以下几个步骤：1. 程序设计：首先，根据需求，设计单片机需要完成的具体功能，并将其转化为一系列的算法和流程。
在程序设计中需要考虑到诸如功能要求、资源限制、输入输出处理、错误处理等方面的问题。
2. 编写源代码：在设计完成后，需要使用编程语言（如C、C++、ASM等）编写源代码。
源代码是程序员用来描述单片机要执行的具体任务的文本文件。
3. 编译：将编写好的源代码通过编译器进行编译，将其翻译为二进制的机器码，以便单片机能够识别和执行。
4. 烧录到单片机：将编译后生成的可执行文件通过烧录工具或者编程器烧录到单片机的存储器中，以便单片机能够按照程序的要求运行。
5. 调试和测试：烧录完成后，需要对单片机的程序进行调试和测试，确保其能够正常运行并完成预期的功能。
调试和测试是单片机编程中至关重要的一步，可以通过调试工具、仿真器等辅助设备进行。
二、单片机程序设计的要点单片机程序设计需要考虑到多个方面的要点，下面将介绍一些值得注意的内容：1. 程序结构设计：合理的程序结构设计有助于提高程序的可读性、可维护性和可扩展性。
常见的程序结构设计包括顺序结构、选择结构和循环结构等，合理使用这些结构能够达到更好的程序效果。
2. I/O口的配置和使用：单片机的输入/输出口（IO口）是单片机与外部世界交互的接口，配置和使用IO口是单片机程序设计的重要部分。
思考与练习题11.1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.MCPB.CPUC.DPJD.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.00111000BB.01011100BC.11000111BD.01010000B（6）十六进制数93的二进制数是（ A ）A.10010011BB.00100011BC.11000011BD.01110011B（7）二进制数11000011的十六进制数是（ B ）A. B3HB.C3HC.D3HD.E3H（8）二进制数11001011的十进制无符号数是（ B ）A. 213B.203C.223D.233（9）二进制数11001011的十进制有符号数是（ B ）A. 73B.-75C.-93D.75（10）十进制数29的8421BCD压缩码是（ A ）A.00101001BB.10101001BC.11100001BD.10011100B（11）十进制数-36在8位微机中的反码和补码是（ D ）A.00100100B、11011100BB.00100100B、11011011BC.10100100B、11011011BD.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、11100100BB.11100100B、11100101BC.00011011B、00011011BD.00011011B、11100101B（13）字符9的ASCII码是（ D ）A.0011001BB.0101001BC.1001001BD.0111001B（14）ASCII码1111111B的对应字符是（ C ）A. SPACEB.PC.DELD.{（15）或逻辑的表达式是（ B ）A.A⋅B=FB. A+B=FC. A⊕B=FD.(A⋅B)=F（16）异或逻辑的表达式是（ C ）A.A⋅B=FB. A+B=FC. A⊕B=FD.(A⋅B)=F（17）二进制数10101010B与00000000B的“与”、“或”和“异或”结果是（ B ）A.10101010B、10101010B、00000000BB.00000000B、10101010B、10101010BC.00000000B、10101010B、00000000BD.10101010B、00000000B、10101010B （18）二进制数11101110B与01110111B的“与”、“或”和“异或”结果是（ D ）A.01100110B、10011001B、11111111BB.11111111B、10011001B、01100110BC.01100110B、01110111B、10011001BD.01100110B、11111111B、10011001B（19）下列集成门电路中具有与门功能的是（ D ）A.74LS32B.74LS06C.74LS10D.74LS08（20）列集成门电路中具有非门功能的是（ B ）A.74LS32B.74LS06C.74LS10D.74LS08（21）Proteus软件由以下两个设计平台组成（ C ）A.ISIS和PPTB.ARES和CADC.ISIS和ARESD.ISIS和CAD（22）ISIS模块的主要功能是（ A ）A．电路原理图设计与仿真 B. 高级布线和编辑C. 图像处理D.C51源程序调试（23）ARES模块的主要功能是（ B ）A．电路原理图设计与仿真 B. 高级布线和编辑C. 图像处理&D.C51源程序调试（24）家用电器如冰箱、空调、洗衣机中使用的单片机主要是利用了它的（ D ）A．高速运算 B. 海量存储 C.远程通信 D. 测量控制1.2问答思考题（1）什么是单片机？单片机与通用微机相比有何特点？单片机是在一块半导体硅片上集成了计算机基本功能部件的微型计算机。
详细的单片机开发流程
一、项目评估:
出初步技术开发方案,据此出预算,包括可能的开发成本、样机成本、开发耗时、样机制造耗时、利润空间等,然后根据开发项目的性质和细节评估风险,以决定项目是否落实资金上马。
二、项目实施:
1、设计电原理图:
在做这一步时要考虑单片机的资源分配和将来的软件框架、制定好各种通讯协议, 尽量避免出现当板子做好后, 即使把软件优化到极限仍不能满足项目要求的情况, 还要计算各元件的参数、各芯片间的时序配合, 有时候还需要考虑外壳结构、元件供货、生产成本等因素, 还可能需要做必要的试验以验证一些具体的实
现方法。
设计中每一步骤出现的失误都会在下一步骤引起连锁反应, 所以对一些没有把握的技术难点应尽量去核实。
2、设计印刷电路板(PCB 图:
完成电原理图设计后, 根据技术方案的需要设计 PCB 图, 这一步需要考虑机械结构、装配过程、外壳尺寸细节、所有要用到的元器件的精确三维尺寸、不同制
版厂的加工精度、散热、电磁兼容性等等, 为最终完成这一步常常需要几十次回
头修改电原理图。
3、把 PCB 图发往制版厂做板:
将加工要求尽可能详细的写下来与 PCB 图文件一起发电邮给工厂,并保持沟通,及时解决加工中出现的一些相关问题。
4、定购开发系统和元件:
要考虑到开发过程中的可能的损耗, 供货厂商的最小订货量、商业信誉、价格、服务等, 具体工作包括整理购货清单、联系各供货厂商、比较技术参数、下定单、跑银行汇款、传真汇款底单、催货等等。
5、装配样机:
PCB板拿到后开始样机装配,设计中的错漏会在装配过程开始显现,尽量去补救。
6、样机调试:
样机初步装好就可以开始调试, 当然需要有软件才能调, 有人说单片机的软件不是编出来而是调出来的, 所以这个过程需要用到电烙铁、刻刀、不同参数的元件、各种调试和仿真软件、样机的模拟工作环境等。
常常会因为设计阶段的疏忽而不得不对样机动手术, 等整个调试终于完成之后, 往往样机的板子已经面目全非。
7、整理数据:
到了这一步, 项目开发的大部分工作都已经完成了, 这时候需要将样机研发过程中得到的重要数据记录保存下来,比如更新电原理图里的元件参数、 PCB 元件库里的三维模型, 还要记录暴露出来的设计上的失误、分析失误的原因、采用的补救方案等等。
8、 V1.1
如果项目进入生产阶段或确有需要, 可以根据修正后的技术方案按以上各个步骤重做一台完善的 V1.1版样机。
9、编写设备文档
包括编写产品说明书、拍摄外观图片等, 如果设备需要和电脑通讯, 还得写好与电脑的接口标准和通讯协议说明。
