单片机应用系统设计技术—基于C51的Proteus仿真第1章

单片机应用系统设计技术基于C51的Proteus仿真第二版课程设计引言单片机应用系统设计技术是计算机专业中重要的一门课程。

在本课程中，学生将学习基于单片机的应用系统设计原理以及C语言程序设计及其在单片机中的应用。

本次课程设计将重点介绍基于C51的Proteus仿真技术，在仿真环境下开发单片机应用系统的过程。

本文将详细介绍课程设计的目标、内容、步骤和实现。

目标本次课程设计的主要目标如下：•掌握基于C51的Proteus仿真技术•熟悉单片机的应用系统设计原理•学习C语言程序设计及其在单片机中的应用•能够在仿真环境下开发单片机应用系统内容本次课程设计的内容主要包括以下几个方面：•Proteus仿真环境设置•单片机应用系统设计原理介绍•C语言程序设计及其在单片机中的应用•仿真实验设计步骤本次课程设计的步骤如下：Proteus仿真环境设置1.安装Proteus软件，并对其进行设置2.导入单片机器件库及其他必要的库文件3.设置单片机的型号和工作频率4.连接外设单片机应用系统设计原理介绍1.确定系统功能2.划分系统模块3.设计电路图4.编写控制程序C语言程序设计及其在单片机中的应用1.C语言程序设计基础知识2.C语言程序在单片机中的应用仿真实验设计1.确定仿真实验的目标和步骤2.编写仿真实验程序3.在仿真环境中进行实验实现基于上述步骤，本次课程设计最终实现以下几个单片机应用系统：1.交通信号灯控制系统2.温度测量控制系统3.电子琴控制系统结语本次课程设计主要介绍了基于C51的Proteus仿真技术在单片机应用系统设计中的应用。

通过本课程，学生可掌握仿真环境下的单片机应用系统开发技术，并能够设计实现完整的应用系统。

同时，本课程还将培养学生的分析和解决问题的能力，为将来的工作和学习打下坚实的基础。

单片机应用系统设计技术基于C51的Proteus仿真第二版教学设计一、前言单片机已被广泛应用于各种电气控制系统和通信系统中。

为了更好地学习单片机的应用，C51是一个较为常用的单片机，而Proteus是一种具有很好仿真和调试功能的软件，在单片机程序开发和调试方面，应用非常广泛。

本文主要探讨单片机应用系统设计技术基于C51的Proteus仿真的教学设计。

二、教学设计2.1 学生对象本教学设计主要是为电气、电子、通信等相关专业的学生和对单片机感兴趣的自学者准备的。

2.2 教学方法本教学设计主要采用讲解法和实验法相结合的教学方法。

其中，学生需要自主学习C语言、单片机的基本原理和常用电气元器件等知识，并通过实验和模拟仿真的方式深入了解单片机应用系统。

2.3 教学目标通过本教学设计，学生能够： 1. 掌握单片机应用系统设计的基本原理和技术；2. 熟练运用C51单片机进行编程和调试；3. 能够使用Proteus仿真软件进行电路仿真和调试。

2.4 教学内容本教学设计的主要内容包括以下几个方面： 1. 单片机系统的基本结构和原理；2. C51单片机的基本编程语言和编译工具；3. 单片机应用系统的仿真和调试方法；4. 基本电路设计和仿真实验。

2.5 教学流程本教学设计的具体教学流程如下： 1. 理论授课：介绍单片机应用系统的基本原理和技术，并介绍C51单片机的基本编程语言和编译工具等知识点； 2. 实验演示：利用示波器、电源等相关设备对C51单片机进行仿真和调试，同时介绍常用的单片机应用系统包括模拟电路、数字电路等的实现方法； 3. 学生自主学习：学生在教学完成后进行自主学习、实践和探究，完成基于C51的Proteus仿真实验设计。

三、教学评估为了更好地评估学生在教学过程中的学习效果和能力，本教学设计采用以下方式进行评估： 1. 实验报告：每个学生需要根据教学要求，独立完成相关实验，并撰写实验报告，以评估其对所学知识的掌握情况和实验设计能力； 2. 课堂测试：每个章节教学完成后，安排相应的测试，以测评学生对所学知识的掌握情况； 3. 学生互评：采用同伴评估的方式，让学生对其他学生的实验报告进行评估，以提高学生的互动和学习能力。

第一章单片机的概述1-1．除了单片机这一名称外，单片机还可称为（微控制器）和（嵌入式控制器）。

参P11-2．单片机与普通微型计算机的不同之处在于其将（CPU）、（存储器）和（I/O口）三部分，通过内部（总线）连接在一起，集成于一块芯片上。

参P11-3．在家用电器中使用单片机应属于微型计算机的（B）。

参P3A. 辅助设计应用B. 测量、控制应用C. 数值计算应用D. 数据处理应用1-4．微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们之间有何区别？参P1、参P12答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯片本身不是计算机。

而微计算机、单片机它们都是一个完整的计算机系统，单片机是集成在一个芯片上的用于测控目的的单片微计算机。

嵌入式处理器一般意义上讲，是指嵌入系统的单片机、DSP、嵌入式微处理器。

目前多把嵌入式处理器多指嵌入式微处理器，例如ARM7、ARM9等。

嵌入式微处理器相当于通用计算机中的CPU。

与单片机相比，单片机本身（或稍加扩展）就是一个小的计算机系统，可独立运行，具有完整的功能。

而嵌入式微处理器仅仅相当于单片机中的中央处理器。

为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。

1-5．MCS-51系列单片机的基本型芯片分别为哪几种？它们的差别是什么？参P6答：MCS-51系列单片机的基本型芯片分别为：8031、8051和8751。

它们的差别是在片内程序存储器上。

8031无片内程序存储器、8051片内有4K 字节的程序存储器ROM，而8751片内有集成有4K字节的程序存储器EPROM。

1-6．为什么不应当把8051单片机称为MCS-51系列单片机？参P6答：因为MCS-51系列单片机中的“MCS”是Intel公司生产的单片机的系列符号，而51系列单片机是指世界各个厂家生产的所有与8051的内核结构、指令系统兼容的单片机。

基于proteus的51单片机仿真实例一、说明一、单片机系统的开发流程1、搭建硬件电路；2、编写控制程序；3、将程序“装”到单片机里面；4、运行单片机系统，并检查、调试运行结果。

二、学习单片机的基本条件以一个计算机系统为例，我们想要使用计算机，首先必须配置计算机的各种组件（CPU、主板、内存、硬盘、声卡、显卡、显示器等）；各种必需的组件齐套后，要将各组件进行正确的组装（这就相当于单片机硬件电路的搭建）。

计算机组装完成后，需要安装操作系统和相关工作软件（相当于把各种程序装入到单片机中）。

这样我们才能够利用计算机来完成各种工作（相当于组成了一个完整的单片机系统）。

单片机是一门实践性很强的技术，它牵涉到软件和硬件的学习。

软件指的是单片机控制程序；硬件则是保证单片机运行的基本电路。

无论是程序设计还是电路设计，都需要经过大量的实践练习才能够准确理解和熟练掌握。

1、软件条件：单片机软件的开发流程是：1）编写控制程序；2）对程序进行编译、排错、仿真、调试；3）生成可以“装”到单片机里面的程序文件（一般是二进制或十六进制文件）。

单片机的软件开发用到以下软件：程序编写、编译软件：用来编写、编译单片机的控制程序；仿真软件：用来调试单片机程序是否完成了既定功能；程序烧录软件：将程序烧录到单片机中。

2、硬件条件：程序编写调试完成后，需要在硬件系统中运行，才能够组成一个完整的单片机系统。

一般的必备硬件有：编程器：用来将程序烧录到单片机中的工具；单片机学习板：用来演示和检验单片机系统是否实现了既定功能。

三、单片机的编程语言和软件的选择单片机的编程语言有多种，从最早的机器语言、汇编语言，到现在广被采纳的C语言，还有一些高级语言，例如C++,BASIC等也可以用来开发单片机程序。

但是目前最流行的是C 语言。

目前用得最多的51单片机开发软件是keil c51；后面的学习中，将以c语言来编写相关单片机程序，采用的开发软件是keil c51 uv3.0。

单片机应用系统设计技术基于C51的Proteus仿真第三版课程设计1. 课程设计简介本课程设计是基于单片机应用系统设计技术，使用C51语言和Proteus仿真环境进行开发。

本课程重点讲授Proteus仿真环境的使用和C51语言的编写技术，通过实例讲解单片机应用系统的设计思路和技术路线。

本课程设计分为两个部分，第一部分是基础知识与提高，第二部分是实际应用案例。

2. 基础知识与提高2.1 课程内容2.1.1 C51语言基础介绍C51语言的基本语法和常用函数，包括控制语句、函数调用、指针等内容。

2.1.2 Proteus仿真环境介绍Proteus仿真环境的基本使用方法，包括组件接口设置、电路分析、电路仿真等内容。

2.1.3 单片机应用系统设计思路通过一个简单的实例，讲解单片机应用系统的设计思路和技术路线。

2.2.1 课堂学习学员可以通过课堂学习，听讲师讲解知识点并进行操作演示，掌握基础知识和提高。

2.2.2 个人学习学员可以自主学习，通过教材和网络资源掌握基础知识和提高。

3. 实际应用案例3.1 课程内容3.1.1 数码管显示利用C51语言和Proteus仿真环境，实现四位数码管显示功能。

3.1.2 红外遥控器使用C51语言和Proteus仿真环境，实现红外遥控器的发送和接收功能，控制LED灯的开关。

3.1.3 物联网远程控制利用C51语言和Proteus仿真环境，实现单片机与网络的连接，远程控制LED 灯的开关。

3.2 学习方法3.2.1 课堂学习学员可以通过课堂学习，听讲师讲解案例的实现方法并进行操作演示，掌握实际应用案例的开发思路和技术路线。

学员可以通过教材和网络资源，进行自主学习和实践。

同时，学员可以参考老师提供的案例代码进行修改和拓展，掌握实际应用案例的开发方法。

4. 课程总结本课程设计旨在培养学员的Proteus仿真环境的应用技术和C51语言的编写能力，提高学员的单片机应用开发能力和实践经验。

思考题及习题1一、填空1.微型计算机由CPU、存储器、I/O 口三个必要的功能部件组成,各个功能部件之间数据总线、地址总线、控制总线等三类总线连接成为整体。

2.单片机是将CPU、ROM、RAM、I/O 口和中断系统、定时/计数器等功能模块集成到一块硅片上的芯片级微型计算机系统。

3.当今国际上大都采用MCU或者EMCU来代替“单片机” 一词。

二、简答：1.单片机的编程语言总体上有哪三大类？它们各有什么特点？答：单片机的编程语言总体上可以分为三大种类：机器语言、汇编语言和高级语言。

(1)机器语言是一种直接面向机器、唯一能被计算机直接识别和执行的计算机语言。

它是一串由和“1”组成的二进制代码。

目标程序的执行速度快，占用内存少，运行效率高，但它不易理解和记忆，编写、阅读、修改和调试都很麻烦。

(2)汇编语言是用助记符表示指令的语言，目的是使指令便于书写、识别和记忆。

汇编语言实质上是机器语言的符号表示，即汇编指令和机器指令一一对应，故这种计算机语言也是面向机器的语言，用汇编语言编写的程序要比与其等效的高级语言程序，具有更高的目标代码转换效率，占用内存资源少，运行速度快；虽然引入了简单的指令助记符，但是汇编语言在使用上仍然比高级语言困难得多；汇编语言还缺乏良好的通用性和可移植性。

(3)C语言是当代应用最为广泛、影响最为深远的主流高级编程语言之一。

用C语言编写的C源程序(*.c)可读性强，易学易理解，编程效率高，尤其具备汇编源程序所不具备的良好通用性和可移植性；同时它还支持结构化程序设计及其自动化集成开发工具/环境，这使得程序员能够集中时间和精力去从事对于他们来说更为重要的创造性劳动，从而显著提高了程序的质量和工作的效率。

2.单片机的主要特点是什么？答：(1)集成度高，易于扩展；(2)面向应用，突出控制；(3)可靠性高，适应性强；(4) 性价比高，易于嵌入。

3.51内核的主流单片机产品有哪几种？它们各有什么特点？答：(DMCS-51系列单片机分为基本型和增强型两大子系列：51子系列和52子系列，以芯片型号的最末位数字作为标志。