基于IAP在线仿真技术提升单片机实验技术水平_丁向荣
虚拟仿真技术探索与实践
基于ＩＡＰ在线仿真技术提升单片机
实验技术水平
丁向荣
（广东轻工职业技术学院电子通信工程系，广东广州 ５１０３００
）摘 要：单片机在线仿真是单片机应用系统开发的重要调试手段，基于ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机的在线仿真技术，是目前最先进的一种仿真技术，简单、高效。通过ＳＴＣ－ＩＳＰ下载软件对ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机自由定义为仿真ＣＰＵ或目标ＣＰＵ，在单片机开发板的基础上，无需增加任何硬件，就可以将在线系统验证实验模式提升为在线硬件仿真实验模式。
关键词：单片机；在线仿真；实验技术；ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２
中图分类号：ＴＰ３６８．１－４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２－
４９５６（２０１４）３－００８２－０２Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｌｅｖｅｌ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒｂａｓｅｄ ｏｎ ＩＡＰ ｏｎｌｉｎｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｄｉｎｇ
Ｘｉａｎｇｒｏｎｇ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
ＧｕａｎｇｄｏｎｇＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０３００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎｌｉｎｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｂｕｇｇｉｎｇ ＭＣＵ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ＭＣＵ．Ｔｈｅ ｏｎｌｉｎｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｉｓ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ａｄｖａｎｃｅｄ，ｓｉｍｐｌｅ，ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ＳＴＣ－ＩＳＰ ｔｏ ｄｏｗｎｌｏａｄ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｆｏｒｆｒｅｅ ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２ＭＣＵ ｉｓ ｄｅｆｉｎｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ＣＰＵ，ｏｒ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ＣＰＵ．Ｉｎ ｔｈｅ ＳＣＭ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｂｏａｒｄ ｂａｓｉｓ，ｗｉｔｈｏｕｔ ａｄｄｉｎｇ ａｎｙ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｏｓｔ，ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒｗｉｌｌ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｏｎｌｉｎｅ ｓｙ
ｓｔｅｍ ｆｏｒ ｏｎｌｉｎｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ．Ｋｅｙ
ｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ；ｏｎｌｉｎｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２收稿日期：２
０１３－１０－１４基金项目：２０１３年广东省高等职业教育教学改革项目（２０１３０２０１０３７）作者简介：丁向荣（１
９６５—），男，江西于都，本科，副教授，研究方向为单片机应用技术．
Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｉｎｇｘｉａｎｇｒｏｎｇ
６５＠１６３．ｃｏｍ１ 仿真与在线仿真
单片机仿真可分为软件模拟仿真与在线系统仿真。
软件模拟仿真是利用计算软件模拟单片机系统硬件环境，进行单片机系统应用程序的调试，目前主要有Ｋｅｉｌ
Ｃ集成开发环境的软件模拟仿真与Ｐｒｏｔｅｕｓ软件的模拟仿真。由于软件模拟仿真的系统环境是理想环境，因此，仿真效果与实际系统的运行效果还是有差距的
［１］
。
在线仿真（调试）是一种在线系统调试方案，它是利用实际的单片机应用系统环境，结合计算机仿真软件进行系统调试，仿真运行效果与实际系统的运行效果是一致的。它可以让单片机以单步、跟踪、执行到光标处、设置断点、全速运行等模式来执行程序。每执行一段或一行程序，就可以观察该程序执行完毕后的效果，并与写该段或该行指令时的预期效果进行比较。如果比较的结果一致，说明程序正确；如果不一致，说明程序或硬件出现问题，需作进一步修改和调试。因此，在线仿真是单片机应用系统开发过程中的重要步
骤与重要调试手段［
２－
３］。１．１ 基于硬件仿真器的在线仿真
如图１所示，在线仿真需要设计专门的硬件仿真器，才能应用ＰＣ机对单片机目标系统进行仿真。虽然仿真器很贵，但在程序存储器只能用ＲＯＭ、ＰＲＯＭ
ＩＳＳＮ
１００２－４９５６ＣＮ１１－２０３４／Ｔ 实 验 技 术 与 管 理Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ 第３１卷 第３期 ２０１４年３月Ｖｏｌ．３１ Ｎｏ．３ Ｍａｒ．２０１４
与ＥＰＲＯＭ的时代，单片机硬件仿真器是单片机应用系统开发的必备工具，但对于单片机实验而言，就属于
奢侈品了［
４］
。图１ 仿真器仿真连接线路图
随着集成电路技术的发展，诞生了可在线编程的Ｆｌａｓｈ
ＲＯＭ程序存储器芯片，可实现在线编程，使擦除程序存储器的内容与编写程序可瞬间完成。传统的硬件仿真器淡出了开发工具的行列，单片机应用系统的开发模式改变为软件仿真＋“写片”验证。这种模式虽然也很方便，但毕竟不能应用单步、断点等运行模式进行在线仿真调试，这会大大地降低单片机应用系统
的开发效率［
２］
。１．２ 基于ＩＳＤ５１的在线仿真
Ｉ
ＳＤ５１在线仿真（调试）技术是Ｋｅｉｌ提供的一种在线调试技术。利用这种技术，可以在没有硬件仿真器的情况下，借用目标单片机的串口完成单步、断点运行等调试手段。ＩＳＤ５１在线仿真（调试）技术是在目标应用程序适当位置通过调用Ｋｅｉｌ提供的ＩＳＤ５１功能
函数ｉｓｋｅｙ（ｖｏｉｄ）、ＩＳＤｉｎｉｔ（ｖｏｉｄ）、ＩＳＤｗａｉｔ（ｖｏｉｄ）、ＩＳＤ－ｃｈｅｃｋ（ｖｏｉｄ）、ＩＳＤｄｉｓａｂｌｅ（ｖｏｉｄ）、Ｉ
ＳＤｂｒｅａｋ（ｖｏｉｄ）等来实现的。虽然ＩＳＤ５１在线仿真（调试）技术不需要硬件仿真器，但需要占用目标单片机的串口资源以及需要在目标应用程序放置ＩＳＤ５１功能函数，需要有较丰富的经验才能做到，否则，不但不能帮助调试程序，还会影响目标应用程序的功能。因此，采用ＩＳＤ５１在线
仿真（调试）技术需要较高的门槛［
５］
。２ 可在线仿真、
编程的ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机的可仿真技术是ＳＴＣ公
司推出的最新技术，采用基于ＩＡＰ（在线应用编程）的“软”核技术实现硬件仿真器的功能。ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机既可以作目标芯片，也可用作仿真芯片。利用ＳＴＣ－
ＩＳＰ编程软件的设置工具将一段在线仿真监控程序下载到ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机中，Ｉ
ＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机就是１颗仿真芯片了，不需增加任何外围电路，就相当于传统的单片机硬件仿真器
［６］
。
２．１ 在线仿真电路
在线仿真电路与ＳＴＣ单片机的在线编程电路是一致的，不需增加任何硬件开销，如图２所示
。
图２ 在线仿真电路
２．２ 仿真芯片的设置
ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机设置为仿真芯片的设置界面如图３所示（设置界面在ＳＴＣ－ＩＳＰ在线编程软件界面中的“Ｋ
ｅｉｌ仿真设置”选项中），点击“将Ｉ
ＡＰ１５Ｆ２Ｋ６０Ｓ２设置为２．０版仿真芯片”按钮，然后将单片机重新上电，即可将ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机设置为仿真芯片
。
图３ 仿真芯片的设置
２．３ Ｋｅｉｌ软件的在线仿真设置
Ｋｅｉｌ软件是８
０５１单片机应用开发与学习的必会工具。Ｋｅｉｌ除可以编辑、编译ＡＳＭ或Ｃ５１应用程序，生成机器代码程序以外，还可以实施软件模拟仿真和在线仿真，所要做的只是进行在线仿真设置和运行：
（１）选择“Ｓ
ＴＣ Ｍｏｎ５１仿真”模式；（２
）选择与在线编程电路一致的串口号；（３）选择与在线编程电路一致的串口波特率；（４
）在线仿真的运行。当按照以上要求设置好后，就可以利用Ｋｅｉｌ软件的单步、跟踪、断点、执行到光标、全速运行模式对目标程序进行在线仿真（调试）了。在线调试时，既可以在Ｋ
ｅｉｌ软件的调试界面上观察目标程序的运行结果，又可以在目标单片机应用系统上直接观察程序的运行结果（与在系统调试一致）。经反复调试，系统无误后，利用在线编程软件将调试好的程序下载到Ｉ
ＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机中，ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机就成为目标单片机了。
（下转第９４页）
３
８丁向荣：基于ＩＡＰ在线仿真技术
提升单片机实验技术水平
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２４８．（上接第８３页） 基于Ｉ
ＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机的在线仿真，在不增加硬件开销的情况下，具有传统仿真器的仿真效果，可大大提高单片机应用系统的开发效率。
３ 基于ＩＡＰ在线仿真技术提升单片机实验教
学水平
单片机课程是一门实践性、应用性很强的课程，提高单片机课程教学效果必须从单片机实验技术与实验
手段方面着手［７］
。为了提高单片机的教学效果，人们
探讨采用项目教学、任务驱动的模式，实施“教、学、做”
一体化教学方法，其根本在于实验教学模式的改变［
８］
。目前，较为先进的单片机实验模式是“Ｐｒｏｔｅｕｓ软件模拟仿真”与“单片机开发板的在系统验真”相结合。由于价格便宜，人人拥有一块单片机开发板已成为现实，其最大的意义是使单片机实验室得到了无限扩展。单片机开发板的在系统验真属于“写片”验证模式，虽然基于“Ｆｌａｓｈ ＲＯＭ”的在线编程技术已经非常成熟与简单了，“写片”已是一件很方便的事情，但如果不能利用Ｋｅｉｌ软件的单步、断点等调试功能来调试单片机应用程序，进行程序的差错与纠错，自然会降低实验效率，而且缺乏调试手段的实验不利于理解单片机应用程序，影响单片机的学习效率
［９－
１０］。
基于ＩＡＰ的在线仿真技术，即在在线编程电路的基础上，不需增加任何硬件开销，ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机即可设置为仿真单片机芯片，Ｋｅｉｌ软件可以很方便地实施在线硬件仿真，给单片机应用系统的技术开发注入了新的活力，它将使得单片机应用系统的开发过程变得更加简单与高效。单片机课程的实验教学时刻要与现实单片机应用开发技术接轨，将“单片机开发板的在系统验真”的实操模式提升为“在线系统仿真”，充分利用Ｋｅｉｌ软件的调试功能进行程序的分析与功能调试，有利于提高学生的程序分析能力与编程能力，有利于锻炼学生的综合分析能力与创新能力。采用基于
ＩＡＰ在线仿真技术除必须采用“ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机”或“ＩＡＰ１５Ｌ２Ｋ６１Ｓ２单片机”外，不需对单片机开发板作任何改动。提升实验技术是一种实验理念的改变，一种实验习惯的改变。
４ 结束语
基于ＩＡＰ（ＩＡＰ１５Ｆ２Ｋ６１Ｓ２单片机）的在线仿真技术，是目前最先进的一种在线仿真技术，１颗芯片即为一个硬件仿真器。在不增加任何硬件开销的情况下，可以具有传统的、比较昂贵的硬件仿真器所具备的调试功能。保持实验教学与市场同步，培养与社会“零衔接”的人才，是当代人才培养的教育理念，更是单片机
应用技术人才培养过程所提倡和追求的［
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１３０．４
９实 验 技 术 与 管 理
网络综合实验设计
模块四综合模块设计(网络互联)班级14信管本学号141201120姓名李显明 实验时间2017年5月11日 实验地点综合实验楼608 分组及同组人双人组，同组人：付卫 实验项目网络互联 实验总结与讨论综合设计实验： 1、二层交换机的工作原理：二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的 MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己 内部的一个地址表中。具体的工作流程如下： （1）当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它 就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的； （2）再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口； （3）如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上； （4）如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器 回应时，交换机又可以学习目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就不再 需要对所有端口进行广播了。 不断的循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到，二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。 2、三层交换机的工作原理：三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，三层 交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，能够做到一次路由，多次转 发。三层交换技术就是二层交换技术+三层转发技术。传统交换技术是在OSI网络标 准模型第二层——数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层 实现了数据包的高速转发，既可实现网络路由功能，又可根据不同网络状况做到最优 网络性能。使用IP的设备A----三层交换机----使用IP的设备B，比如A要给B发 送数据，已知目的IP，那么A就用子网掩码取得网络地址，判断目的IP是否与自己 在同一网段。如果在同一网段，但不知道转发数据所需的MAC地址，A就发送一个ARP
单片机实验板详细步骤--原理图设计部分
单片机实验板 单片机是电子工程师的基本技能之一，单片机实验板是学习单片机的必备工具之一。通过层次原理图的设计方法，以单片机实验板设计实例介绍Protel DXP的原理图到PCB设计的整个过程。 一、一款单片机实验板简介 经典单片机实验板 单片系统包括MCU组成的最小系统、各种功能的外围电路及接口。 1、89C52单片机。 2、6位数码管（做动态扫描及静态显示实验）。 3、8位LED发光二极管（做流水灯实验）。 4、MAX232芯片RS232通讯接口（可以做为与计算机通迅的接口同时也可做为单片机下载程序的接口）。 5、USB供电系统，直接插接到电脑USB口即可提供电源，不需另接直流电源。 6、蜂鸣器（做单片机发声实验）。 7、ADC0804芯片（做模数转换实验）。 8、DAC0832芯片(做数模转换实验)
9、PDIUSBD12芯片(USB设备开发,如单片机读写U盘,自制U盘,自制MP3等,还可通过此芯片让计算机与单片机传输数据）。 10、USB转串口模块，直接由计算机USB口下载程序至单片机。 11、DS18B20温度传感器，（初步掌握单片机操作后即可亲自编写程序获知当时的温度）。 12、AT24C02外部EEPROM芯片(IIC总线元件实验) 13、字符液晶1602接口。（可显示两行字符） 14、图形液晶12864接口（可显示任意汉字及图形） 15、4*4矩阵键盘另加四个独立键盘（键盘检测试验）。 二、设计任务 采用自底向上（Bottom up）的层次原理图方法绘制单片机实验板原理图及PCB。本实验板主要有CPU部分、电源部分（Power）、串口通信（RS232）部分、数码显示（LED）部分、继电器（Relay）部分、其它（misc）各部分。 同时，通过层次原理图的绘制掌握原理图绘制的众多技巧。 单片机原理图总图 三、子图绘制 下面开始各原理子图的绘制。如【单片机实验板工程】所示，建立单片机实验板工程，建立各个原理图，并把库文件加载到工程里。
单片机实验报告
院系：计算机科学学院专业：智能科学与技术年级： 2012 学号：2012213865 姓名：冉靖 指导教师：王文涛 2014年 6月1日
一. 以下是端口的各个寄存器的使用方式： 1．方向寄存器：PxDIR：Bit=1，输出模式；Bit=0，输入模式。 2．输入寄存器：PxIN，Bit=1，输入高电平；Bit=0，输入低电平。 3．输出寄存器：PxOUT，Bit=1，输出高电平；Bit=0，输出低电平。 4．上下拉电阻使能寄存器：PxREN，Bit=1，使能；Bit=0，禁用。 5．功能选择寄存器：PxSEL，Bit=0，选择为I/O端口；Bit=1，选择为外设功能。6．驱动强度寄存器：PxDS，Bit=0，低驱动强度；Bit=1，高驱动强度。 7．中断使能寄存器：PxIE，Bit=1，允许中断；Bit=0，禁止中断。 8．中断触发沿寄存器：PxIES，Bit=1，下降沿置位，Bit=0：上升沿置位。 9．中断标志寄存器：PxIFG，Bit=0：没有中断请求；Bit=1：有中断请求。 二．实验相关电路图： 1 MSP430F6638 P4 口功能框图： 主板上右下角S1~S5按键与MSP430F6638 P4.0~P4.4口连接： 2按键模块原理图： 我们需要设置两个相关的寄存器：P4OUT和P4DIR。其中P4DIR为方向寄存器，P4OUT 为数据输出寄存器。 主板上右下角LED1~LED5指示灯与MSP430F6638 P4.5~P4.7、P5.7、P8.0连接：
3 LED指示灯模块原理图： P4IN和P4OUT分别是输入数据和输出数据寄存器，PDIR为方向寄存器，P4REN 为使能寄存器： #define P4IN (PBIN_H) /* Port 4 Input */ #define P4OUT (PBOUT_H) /* Port 4 Output */ #define P4DIR(PBDIR_H) /* Port 4 Direction */ #define P4REN (PBREN_H) /* Port 4 Resistor Enable */ 三实验分析 1 编程思路： 关闭看门狗定时器后，对P4.0 的输出方式、输出模式和使能方式初始化，然后进行查询判断，最后对P4.0 的电平高低分别作处理来控制LED 灯。 程序流程图： 2 关键代码分析： #include
电子系统综合设计实验报告
电子系统综合设计实验报告 所选课题:±15V直流双路可调电源 学院:信息科学与工程学院 专业班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2016年06月
摘要本次设计本来是要做±15V直流双路可调电源的，但由于买不到规格为±18V的变压器，只有±15V大小的变压器，所以最后输出结果会较原本预期要小。本设计主要采用三端稳压电路设计直流稳压电源来达到双路可调的要求。最后实物模型的输出电压在±13左右波动。 1、任务需求 ⑴有+15V和-15V两路输出，误差不超过上下1.5V。（但在本次设计中，没有所需变压器，所以只能到±12.5V） ⑵在保证正常稳压的前提下，尽量减小功效。 ⑶做出实物并且可调满足需求 2、提出方案 直流可变稳压电源一般由整流变压器，整流电路，滤波器和稳压环节组成如下图a所示。 ⑴单相桥式整流 作用之后的输出波形图如下：
⑵电容滤波 作用之后的输出波形图如下： ⑶可调式三端集成稳压器是指输出电压可以连续调节的稳压器，有输出正电压的LM317三端稳压器；有输出负电压的LM337三端稳压器。在可调式三端集成稳压器中，稳压器的三个端是指输入端、输出端和调节端。 LM317的引脚图如下图所示：（LM337的2和3引脚作用与317相反）
3、详细电路图： 因为大容量电解电容C1,C2有一定的绕制电感分布电感，易引起自激振荡，形成高频干扰，所以稳压器的输入、输出端常并入瓷介质小容量电容C5,C6,C7,C8用来抵消电感效应，抑制高频干扰。 参数计算： 滤波电容计算： 变压器的次级线圈电压为15V ，当输出电流为0.5A 时，我们可以求得电路的负载为I =U /R=34Ω时，我们可以根据滤波电容的计算公式: C=т/R,来求滤波电容的取值范围，其中在电路频率为50HZ 的情况下，T 为20ms 则电容的取值范围大于600uF ，保险起见我们可以取标准值为2200uF 额定电压为50V 的点解电容。另外，由于实际电阻或电路
电子电路综合实验
电子电路综合实验 总结报告 题目：红外遥控器信号接收和显示的 设计实现 班级：20100412 学号：2010041227 姓名：涂前 日期：2013.04.17 成绩：
摘要： 我国经济的高速发展,给电子技术的发展，带来了新的契机.其中,红外遥控器越来越多的应用到电器设备中，但各种型号遥控器的大量使用带来的遥控器大批量多品种的生产，使得检测成为难题，因此智能的红外遥控器检测装置成为一种迫切的需要。在该红外遥控器信号的接收和显示电路以单片机和一体化红外接收器为核心技术，但是,分立元件搭建的电路也可以实现,具体74HC123单稳态触发器、74HC595、STC89C51单片机红外接收器HS0038组成。在本系统的设计中，利用红外接收器接收遥控器发出的控制信号，并通过单稳态触发器、移位寄存器等将接收信号存储、处理、比较，并将数据处理送至数码管显示模块。总之，通过对电路的设计和实际调试，可以实现红外遥控器信号的接收与显示功能。根据比较接收信号的不同，在数码管显示电路及流水灯电路上显示相应的按键数字. 关键词：74HC123单稳态触发器、74HC595、单片机、红外接收器HS0038
设计选题及设计任务要求 1设计选题 基于单片机的红外遥控器信号接收和转发的设计实现. 2设计任务要求 ⑴结合数字分立元件电路和红外接收接口电路共同设计的一个红外遥控信号接收系统，用普通电视机遥控器控制该系统，使用数码管显示信号的接收结果。 ⑵当遥控器按下任意数值键时，在数码管上显示其值。例如按下“0”时，在数码管上应显示“00”。
目录 第一章系统概述 1.1 方案对比及论证 1.2 总体方案对比 1.3方案对比论证 1.4可行性分析 第二章主要器件介绍 2.1 HS0038塑封一体化红外线接收器 2.2 74HC123单稳态触发器 2.3 74HC595 2.4 MC14495 2.5数码管显示 第三章硬件单元电路设计及原理分析 第四章调试及测试数据分析 4.1 调试的步骤 4.2 调试出现的问题及原因分析 4.3数据测量 4.4 测量仪器介绍及误差分析
单片机技术实验教程
单片机技术实验教程
单片机技术实验教程 《单片机技术》原理与应用是机电一体化、应用电子技术、自动控制及数控技术应用等专业的一门实用技术骨干课程，它对培养学生的工程思维能力和解决问题的能力具有重要作用。通过本课程的学习 , 可以使学生较系统地掌握汇编语言的编程方法，掌握单片机的基本原理、接口和应用技术。熟悉单片机技术在工业控制中的应用 , 可以培养和锻炼学生动手操作和技术创新的能力，使得学生能紧跟计算机技术的发展脚步，为将来从事工业领域相关工作，尤其是自动控制以及应用电子产品的检测和维修奠定坚实的基础，为将来从事电子电器新产品设计开发，电子产品的检测和维护等工作奠定坚实的基础，是理工信息类大学生一门重要的技术课程。 课程重点是：单片机体系结构、存储器体系结构、指令系统、汇编语言程序设计、中断系统及其应用、定时器及其应用、外围设备与单片机的接口 技术。
实验一循环结构程序设计 实验目的 1、掌握汇编语言设计和调试方法； 2、熟悉键盘操作； 3、熟悉8051指令系统，掌握循环结构程序设计方法。 实验器材 DAILS 80985B+、微机开发系统、PC机 实验原理 利用R0寄存器做为循环次数计数器，利用DPTR寄存器做为外部RAM的地址指针，通过循环赋值实现外部RAM 2000H-20FFH 单元内容的清零。 程序设计的参考流程如下： 图1-1 清零程序流程图 实验内容与步骤 1、把单片机片外数据存储器的2000H-20FFH的内容清零。 2、把单片机片内数据存储器的40H-60H单元的内容依次送到片外数据存储器以2000H 作为首地址的数据块中。 实验注意事项 1、认真预习外部RAM读写操作和循环类指令。 2、认真预习外部RAM读写操作、逻辑与操作和交换类指令。 3、实验中认真记录程序在编译、链接和调试过程中出现的问题以及解决的方法，
单片机实训心得体会
单片机实训心得体会 篇一： 通过今次单片机实训，使我对单片机的认识有了更深刻的理解。系统以51单片机为核心部件，利用汇编软件编程，通过键盘控制和数码管显示实现了基本时钟显示功能、时间调节功能，能实现本设计题目的基本要求和发挥部分。 由于时间有限和本身知识水平的限制，本系统还存在一些不够完善的地方，要作为实际应用还有一些具体细节问题需要解决。例如：不能实现只用两个按键来控制时钟时间，还不能实现闹钟等扩展功能。 踉踉跄跄地忙碌了两周，我的时钟程序终于编译成功。当看着自己的程序，自己成天相伴的系统能够健康的运行，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。 但在这次实训中同时使我对汇编语言有了更深的认识。当我第一次接触汇编语言就感觉很难，特别是今次实训要用到汇编语言，尽管困难重重，可我们还是克服了。这次的实训使培养了我们严肃认真的做事作风，增强了我们之间的团队合作能力，使我们认识到了团队合作精神的重要性。 这次实训的经历也会使我终身受益，我感受到这次实训是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过
程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有自己的研究，就不会有所突破。希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。 篇二：单片机实验心得 通过这次单片机实习，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为真己的东西。 作为一名自动化专业的快大三学生，我觉得做单片机实习是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力，如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去，我想做类似实习就为我们提供了良好的实践平台 学习单片机没有捷径，不能指望两三天就学会,要坚持不懈，重在积累单片机是一门应用性和实践性很强的学科，要多动手，多做实验。 （4）要学会参考别人的程序，减少自己琢磨的时间，迅速提高自己的编程能力。 （5）碰到问题可以借助网络来搜寻答案和对自己有帮助的问题,一定会有所收获。
电子系统综合设计实训
数字电阻电容测量仪仿真设计 1、测量原理图 图1 测量原理图 R C V 电路主要由单片机U 1、NE555定时芯片U 2和检测电容C X 组成。NE555定时器芯片的6脚与7脚相连，与电阻R 和待测电容C X 组成单稳态触发电路。 上电复位后，比较器OP 1、OP 2的输出为高电平，R=S=1，RS 触发器处于保持状态，单稳态触发器输出稳态0。 系统需要测量时，单片机的P37引脚上输出负向窄脉冲V TR 控制单稳态触发器进入暂态，即可实现一次测量，工作时序图如图2所示。V TR 电平变低后，比较器OP 2的输出为低电平。此时，S=0，R=1，RS 触发器处于置1状态，单稳态触发器进入了暂态1。G 3输出的低电平使三极管T 截至，电源通过电阻R 开始对待测电容充电，如图2的V CX 波形所示。当V CX 上升到电源电压的三分之二后，比较器OP 1 翻转，使得R=0。由于 V TR 的脉冲宽度为T 1，在V CX 升到三分之二电源电压前已经拉高。此时，R=0，S=1，单稳态触发器的暂态1结束，返回到稳态0，暂态的持续时间为T W ，如图3的V O 波形所示。在暂态期间，如果V TR 的低电平宽度变为T 2，V CX 到达翻转点后还没有变高，基本RS 触发器就会进入到R=0，S=0的禁止状态，输出V O 的波形无法预测，测量出错误结果。因此，要保证T 1 电子电路设计数字部分实验报告 学院： 姓名： 实验一简单组合逻辑设计 实验内容 描述一个可综合的数据比较器，比较数据a 、b的大小，若相同，则给出结果1，否则给出结果0。 实验仿真结果 实验代码 主程序 module compare(equal,a,b); input[7:0] a,b; output equal; assign equal=(a>b)1:0; endmodule 测试程序 module t; reg[7:0] a,b; reg clock,k; wire equal; initial begin a=0; b=0; clock=0; k=0; end always #50 clock = ~clock; always @ (posedge clock) begin a[0]={$random}%2; a[1]={$random}%2; a[2]={$random}%2; a[3]={$random}%2; a[4]={$random}%2; a[5]={$random}%2; a[6]={$random}%2; a[7]={$random}%2; b[0]={$random}%2; b[1]={$random}%2; b[2]={$random}%2; b[3]={$random}%2; b[4]={$random}%2; b[5]={$random}%2; b[6]={$random}%2; b[7]={$random}%2; end initial begin #100000 $stop;end compare m(.equal(equal),.a(a),.b(b)); endmodule 实验二简单分频时序逻辑电路的设计 实验内容 用always块和@(posedge clk)或@(negedge clk)的结构表述一个1/2分频器的可综合模型，观察时序仿真结果。 实验仿真结果 大学单片机实验报告 【篇一：单片机实验报告】 单片机实验报告 姓名：班级：学号：任课教师：上课地点： 实验一流水灯实验 一、实验目的及要求 1、闪烁的led; 2、从左到右的流水灯; 3、8只led左右来回点亮; 4、led模拟交通灯。 要求1：led按设定的时间间隔闪烁 要求2：接在p0口的8个led从左到右循环依次点亮，产生走马灯效果要求3：程序利用循环移位函数_crol_和_cror_形成来回滚动的效果； 二、实验原理电路图1、 电路图2、 三、源程序 要求1： #includereg51.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit led=p1^0; //延时 void delayms(uint x) { uchar i; while(x--) {for(i=0;i120;i++); } } //主程序 void main() { while(1) {led=~led;delayms(150); } } 要求2： #include reg51.h #include intrins.h //包含程序中的_cror_(p0,y) #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar led; void delay(unsigned int i) { uint j; uchar k; for(j=i;j0;j-- )for(k=125;k0;k--); } void main() { led=0x7f;//只亮第一个 delay(1000); while(1) { p0=led; delay(500); led=_cror_(led,1);//p0逐步右移一位。} } 要求3： #include reg51.h 电子电路综合设计实验报告 实验5自动增益控制电路的设计与实现 学号: 班序号: 一. 实验名称： 自动增益控制电路的设计与实现 二.实验摘要： 在处理输入的模拟信号时，经常会遇到通信信道或传感器衰减强度大幅变化的情况; 另外，在其他应用中，也经常有多个信号频谱结构和动态围大体相似，而最大波幅却相差甚多的现象。很多时候系统会遇到不可预知的信号，导致因为非重复性事件而丢失数据。此时，可以使用带AGC（自动增益控制）的自适应前置放大器，使增益能随信号强弱而自动调整，以保持输出相对稳定。 自动增益控制电路的功能是在输入信号幅度变化较大时，能使输出信号幅度稳定不变或限制在一个很小围变化的特殊功能电路，简称为AGC 电路。本实验采用短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，简单有效地实现AGC功能。 关键词：自动增益控制，直流耦合互补级，可变衰减，反馈电路。 三.设计任务要求 1. 基本要求： 1）设计实现一个AGC电路，设计指标以及给定条件为： 输入信号0.5?50mVrm§ 输出信号：0.5?1.5Vrms; 信号带宽：100?5KHz； 2）设计该电路的电源电路（不要际搭建）,用PROTE软件绘制完整的电路原理图（SCH及印制电路板图（PCB 2. 提高要求： 1）设计一种采用其他方式的AGC电路； 2）采用麦克风作为输入，8 Q喇叭作为输出的完整音频系统。 3. 探究要求： 1）如何设计具有更宽输入电压围的AGC电路； 2）测试AGC电路中的总谐波失真（THD及如何有效的降低THD 四.设计思路和总体结构框图 AGC电路的实现有反馈控制、前馈控制和混合控制等三种，典型的反馈控制AGC由可变增益放大器（VGA以及检波整流控制组成（如图1），该实验电路中使用了一个短路双极晶体管直接进行小信号控制的方法，从而相对简单而有效实现预通道AGC的功能。如图2,可变分压器由一个固定电阻R和一个可变电阻构成，控制信号的交流振幅。可变电阻采用基极-集电极短路方式的双极性晶体管微分电阻实现为改变Q1电阻，可从一个由电压源V REG和大阻值电阻F2组成的直流源直接向短路晶体管注入电流。为防止Rb影响电路的交流电压传输特性。R2的阻值必须远大于R1。 电子系统综合设计报告 姓名：陈丹 学号：100401202 专业：电子信息工程 日期：2013-4-2 南京理工大学紫金学院电光系 1 引言 温控仪是调控一体化智能温度控制仪表，它采用了全数字化集成设计，具有温度曲线可编程或定点恒温控制、多重PID调节、输出功率限幅曲线编程、手动/自动切换、软启动、报警开关量输出、实时数据查询、与计算机通讯等功能，将数显温度仪表和ZK晶闸管电压调整器合二为一，集温度测量、调节、驱动于一体，仪表直接输出晶闸管触发信号，可驱动各类晶闸管负载。YWK-CT温度控制器采用智能PID控制，当通过热电偶（热电阻）采集的被测温度偏离所希望的给定值时，YWK-CT温度控制器可根据测量信号与给定值的偏差进行比例（P）、积分（I）、微分（D）运算，从而控制继电器通断比率，促使测量值恢复到给定值，达到自动控制的效果；控制器还具有上、下限温度告警和继电器输出功能，性价比高，可广泛用于电力、化工、注塑、包装、食品等企业。此次设计温控仪主要想用温度传感器采集当前温度，在数码管上显示。通过这次课程设计锻炼我们的单片机应用能力以及对电子设备的实际操作能力，也可以说是为最后的毕业设计做铺垫。希望通过这次设计，能让自己对电子设计有更清晰的概念，而不是纸上谈兵。能够让所学与实际相结合。 2 系统设计 2.1总体方案设计 2.1.1总体设计流程 2.1.2温控仪原理图 开始 理解课题技术指标 子系统设计 单元电路设计 元器件选择 仿真、安装调试 正式样机设计 结束 调整 是否合格 N Y 设定输入 单片机 LED 显示 控制输出 双向可 继电器 控制 风扇 信号调 A/D 采集 加热丝 传感器 实 验 报 告 实验课程：单片机原理及应用 实验名称：实验1 ——原理图绘制练习 班级：13自动化2班学号：201310320226 ：李浩 教师：张玲成绩： 实验日期：2016 年 5 月24 日 一、实验目的：学习Proteus 软件的使用，掌握单片机原理图的绘图方法 二、实验内容： 1、绘制“计数显示器”电路原理图； 2、利用提供的hex文件验证此电路的运行效果。 三、实验要求： 提交的实验报告中应包括：1、绘图方法简述，要求说明元件与电源的选取、摆放及属性编辑，总线与标签的画法等内容；2、电路原理图；3、仿真运行效果展示，要求就仿真文件加载方法及3～4幅运行截图进行简要说明；4、实验小结，说明遇到的主要问题或实验1体会等。 参考电路原理图如下： 元件类别电路符号元件名称 Microprocessor ICs “U1”80C51 Miscellaneous “X1”/12MHz CRYSTAL Capacitors “C1”～“C2”/1nF CAP Capacitors “C3”/22μF CAP-ELEC Resistors Packs “RP1”/7-100ΩRESPACK-7 Resistors “R1”/100ΩRES Optoelectronics “LED1”～“LED2”7SEG-COM-CAT-GRN Switches & Relays “BUT”BUTTON ———————————————— 1、绘图方法简述 Protues绘图：打开之后首先新建设计，然后按照元件英文名查找器件，单击鼠标即可放置好元件，单击引脚即可连好导线。点击左方标签后即可在相应导线上放置标签，点击总线图标后即可画出总线。Keic中生成hex文件后在protues中双击单片机芯片即可下载仿真程序。点击左下角播放开始仿真。 2、电路原理图 H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 单片机原理与应用 实验报告 学生姓名: 学号: 班级: 通信工程 专业: 任课教师: 所在单位: 电子与信息工程学院 月5年2013． 软件实验 在软件实验部分,通过实验程序的调试,使学生熟悉MCS-51的指令系统,了解程序设计过程,掌握汇编语言设计方法以及如何使用实验系统提供的调试手段来排除程序错误。 实验一清零程序 一、实验目的 掌握汇编语言设计和调试方法,熟悉键盘操作。 二、实验内容 把2000~20FFh的内容清零。 三、程序框图 四、实验过程 1、LED环境 ⑴在“P.”状态下按“0→EV/UN”,装载实验所需的代码程序。 ⑵在“P.”状态下键入0640,然后按“STEP”或“EXEC”进入实验项目的调试与运行。． 2、PC环境 在与PC联机状态下,编译、连接、下载PH51\se01.asm,用连续或单步方式运行程序。 3、运行结果检查 ⑴在单步运行时,每走一步可观察其运行结果。 ⑵在连续运行状态下,应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”,使系统无条件退出用户运行状态返回监控,然后再用相应的命令键观察与检查2000~20FFH 中执行程序前后的内容变化。 五、实验结果及分析 实验前截图: 实验后截图: : 实验源程序ORG 0640H SE01: MOV R0,#00H DPTR MOV DPTR,#2000H ;(2000H送(DPTR 送LOO1: MOVX @DPTR,A ;0INC DPTR ;DPTR+1 1 INC R0 ;字节数加个字节再清FF不到CJNE R0,#00H,LOO1 ; SJMP $ END 实验问题:2000H~20FFh中的内容是什么? 解答:实验运行之前,2000H~20FFh中的内容是随机分配的;在执行完清零程序之后, 2000H~20FFh中的内容都变为0. 实验二拆字程序 一、实验目的 掌握汇编语言设计和调试方法。 二、实验内容 把2000h的内容拆开,高位送2001h低位,低位送2002h低位,2001h、2002h高位清零,一般本程序用于把数据送显示缓冲区时用。 三、程序流程 本科生实验报告 实验课程单片机原理及应用 学院名称核技术与自动化工程学院 专业名称电气工程及其自动化 学生姓名 学生学号 指导教师任家富 实验地点6C９０2 实验成绩 二〇一五年三月二〇一五年六月 单片机最小系统设计及应用 摘要 目前，单片机以其高可靠性,在工业控制系统、数据采集系统、智能化仪器仪表等领域得到极其广泛的应用。因此对于在校的大学生熟练的掌握和使用单片机是具有深远的意义。通过本次课程设计掌握单片机硬件和软件方面的知识，更深入的了解单片机的实际应用，本次设计课程采用STC89Ｃ５2单片机和ADC08０4，LED显示，键盘，ＲS2３2等设计一个单片机开发板系统。进行了LED显示程序设计,键盘程序设计,RS2３2通信程序设计等。实现了单片机的各个程序的各个功能。对仿真软件kｅil的应用提升了一个新的高度。单片机体积小、成本低、使用方便,所以被广 泛地应用于仪器仪表、现场数据的采集和控制。通过本实验的学习，可以让学生掌握单片机原理、接口技术及自动控制技术,并能设计一些小型的、综合性的控制系统，以达到真正对单片机应用的理解。 关键词：单片机;智能；最小系统;ADC；ＲＳ2３２;显示；SＴＣ8９C５2 第１章概述 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比,单片机只缺少了I/Ｏ设备。单片机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微型计算机系统。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 它最早是被用在工业控制领域，由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和ＣＰＵ集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。 现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有１-２部单片机。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。单片机的使用领域已十分广泛,如智能仪表、实时工控、通讯设备、导航系统、家用电器等。各种产品一旦用上了单片机，就能起到使产品升级换代的功效,常在产品名称前冠以形容词——“智能型”，如智能型洗衣机等。 第2章实验内容 2.1单片机集成开发环境应用 《单片机实验》教学大纲 一、课程名称：单片机实验 Single-Chip Microcomputer Lab 二、课程编号： 三、学分学时：1学分/16学时 四、使用教材：自编教材《单片机实验》 五、课程属性：实践/ 必修 六、教学对象：应用物理学专业本科生 七、开课单位：理学院 八、先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及接口技术、单片机技术 九、教学目标： 单片机在物理量的采集、处理、控制等各方面有着十分广泛的应用，单片机技术涉及硬件、软件，是一门实践性很强的应用技术。 ?指导学生通过单片机实验进一步了解单片机的硬件结构，熟悉单片机指令系统和编 程语言、加深对单片机工作原理的理解。 ?培养与提高学生单片机应用系统的设计能力，其中包括：通过阅读实验教材或资料 着手进行单片机实验的能力；简单应用系统的硬件设计能力；简单应用系统的软件 编程能力；正确使用计算机开发平台的能力；完成简单设计性实验的能力等。 ?培养与提高学生的科学实验素养，要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作 风，严肃认真的工作态度，主动探索的进取精神，遵守纪律、团结协作和爱护公共 财物的优良品质。 十、课程要求： 通过HHXX2.0实验板的焊接，安装调试和一系列和综合应用实验，了解单片机的硬件结构，指令系统、编程语言，学习掌握单片机应用系统配置、接口技术、程序设计和软、硬件的调试，培养和提高独立开展科学实验研究工作的素质和能力，具体要求为： ?指导学生通过本课程完成16学时共4个设计性单片机实验， ?通过实验使学生加深对单片机软、硬件系统的理解与掌握； ?通过实验熟悉单片机应用系统的设计方法和调试过程； ?通过实验掌握单片机应用系统的硬件设计和软件设计。 十一、教学内容： 哈尔滨师范大学计算机科学与信息工程学院 实验报告手册 课程名称：嵌入式系统原理与应用指导教师：王洪侠 专业：计算机科学与技术20 18 年—20 19 年第 1 学期姓名：吴晗学号：2016040860 年级：2016级班级： 2 班 实验报告内容 实验题目：P1口输出实验 实验目的：通过实验了解P1口做为输入输出方式使用时，CPU对P1口的操作方式 实验要求：控制8个LED灯，完成从左到右然后从右到左再从左到右依次的循序流水实验器材：计算机和普中科技STC89C52单片机电路板 实验步骤/程序流程分析： 1.单片机由P2口控制流水灯 2.根据题目要求实现每点亮一盏灯就熄灭前一盏 3.套用循环实现从左到右的动态流水式亮灯 4.完成从左到右再从右到左再从左刀右流水亮灯 程序源代码： #include "reg52.h" #include 综合设计性物理实验指导书黑龙江大学普通物理实验室 目录绪论 实验1 几何光学设计性实验 实验2 LED特性测量 实验3 超声多普勒效应的研究和应用 实验4 热辐射与红外扫描成像实验 实验5 多方案测量食盐密度 实验6 多种方法测量液体表面张力系数 实验7 用Multisim软件仿真电路 实验8 霍尔效应实验误差来源的分析与消除 实验9 自组惠斯通电桥单检流计条件下自身内阻测定实验10 用迈克尔逊干涉仪测透明介质折射率 实验11 光电效应和普朗克常数的测定液体电导率测量实验12 光电池输出特性研究实验 实验13 非接触法测量液体电导率 绪论 一．综合设计性实验的学习过程 完成一个综合设计性实验要经过以下三个过程： 1．选题及拟定实验方案 实验题目一般是由实验室提供，学生也可以自带题目，学生可根据自己的兴趣爱好自由选择题目。选定实验题目之后，学生首先要了解实验目的、任务及要求，查阅有关文献资料（资料来源主要有教材、学术期刊等），查阅途径有：到图书馆借阅、网络查询等。学生根据相关的文献资料，写出该题目的研究综述，拟定实验方案。在这个阶段，学生应在实验原理、测量方法、测量手段等方面要有所创新；检查实验方案中物理思想是否正确、方案是否合理、是否可行、同时要考虑实验室能否提供实验所需的仪器用具、同时还要考虑实验的安全性等，并与指导教师反复讨论，使其完善。实验方案应包括：实验原理、实验示意图、实验所用的仪器材料、实验操作步骤等。 2．实施实验方案、完成实验 学生根据拟定的实验方案，选择测量仪器、确定测量步骤、选择最佳的测量条件，并在实验过程中不断地完善。在这个阶段，学生要认真分析实验过程中出现的问题，积极解决困难，要于教师、同学进行交流与讨论。在这种学习的过程中，学生要学习用实验解决问题的方法，并且学会合作与交流，对实验或科研的一般过程有一个新的认识；其次要充分调动主动学习的积极性，善于思考问题，培养勤于创新的学习习惯，提高综合运用知识的能力。 3．分析实验结果、总结实验报告 实验结束需要分析总结的内容有：（1）对实验结果进行讨论，进行误差分析；（2）讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法；（3）写出完整的实验报告（4）总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。实验结束后的总结非常重要，是对整个实验的一个重新认识过程，在这个过程中可以锻炼学生分析问题、归纳和总结问题的能力，同时也提高了文字表达能力。 在完成综合性、设计性实验的整个过程中处处渗透着学生是学习的主体，学生是积极主动地探究问题，这是一种利于提高学生解决问题的能力，提高学生的综合素质的教学过程。 在综合设计性实验教学过程中学生与教师是在平等的基础上进行探讨、讨论问题，不要产生对教师的依赖。有些问题对教师是已知的，但对学生是未知的，这时教师应积极诱导学生找到解决问题的方法、鼓励学生克服困难，并在引导的过程中帮助学生建立科学的思维方式和研究问题的方法。有些问题对教师也是一个未知的问题，这时教师应与学生共同思考共同解决问题。 二．实验报告书写要求 实验报告应包括：1实验目的；2实验仪器及用具；3实验原理；4实验步骤；5测量原始数据；6数据处理过程及实验结果；7分析、总结实验结果，讨论总结实验过程中遇到的问题及解决的办法，总结实验成功与失败的原因，经验教训、心得体会。 三．实验成绩评定办法 教师根据学生查阅文献、实验方案设计、实际操作、实验记录、实验报告总结等方面综合评定学生的成绩。 （1）查询资料、拟定实验方案：占成绩的20%。在这方面主要考察学生独立查找资料，并根据实验原理设计一个合理、可行的实验方案。 （2）实施实验方案、完成实验内容：占成绩的30%。考察学生独立动手能力，综合运用知识解决实际问题的能力。 （3）分析结果、总结报告：占成绩的20%。主要考察学生对数据处理方面的知识运用情况，分析问题的能力，语言表达能力。 （4）科学探究、创新意识方面：占成绩的20%。考察学生是否具有创新意识，善于发现问题并能解决问题。 （5）实验态度、合作精神：占成绩的10%。考察学生是否积极主动地做实验，是否具有科学、 电子电路实验3 综合设计总结报告题目：波形发生器 班级：20110513 学号：2011051316 姓名：仲云龙 成绩： 日期：2014.3.31-2014.4.4 一、摘要 波形发生器作为一种常用的信号源，是现代测试领域内应用最为广泛的通用仪器之一。在研制、生产、测试和维修各种电子元件、部件以及整机设备时，都需要信号源，由它产生不同频率不同波形的电压、电流信号并加到被测器件或设备上，用其他仪器观察、测量被测仪器的输出响应，以分析确定它们的性能参数。波形发生器是电子测量领域中最基本、应用最广泛的一类电子仪器。它可以产生多种波形信号，如正弦波、三角波、方波等，因而广泛用于通信、雷达、导航等领域。 二、设计任务 2.1 设计选题 选题七波形发生器 2.2 设计任务要求 （1）同时四通道输出，每通道输出矩形波、锯齿波、正弦波Ⅰ、正弦波Ⅱ中的一种波形，每通道输出的负载电阻均为1K欧姆。 （2）四种波形的频率关系为1:1:1:3（三次谐波），矩形波、锯齿波、正弦波Ⅰ输出频率范围为8 kHz—10kHz，正弦波Ⅱ输出频率范围为24 kHz—30kHz；矩形波和锯齿波输出电压幅度峰峰值为1V，正弦波Ⅰ、Ⅱ输出幅度为峰峰值2V。（3）频率误差不大于5%，矩形波，锯齿波，正弦波Ⅰ通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%，正弦波Ⅱ通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于10%，矩形波占空比在0～1范围内可调。 （4）电源只能选用+9V单电源，由稳压电源供给，不得使用额外电源。 三、方案论证 1.利用555多谐振荡器6管脚产生8kHz三角波，3管脚Vpp为1V的8kHz的方波。 2.三角波通过滞回比较器和衰减网络产生8kHzVpp为1V的方波。 3.方波通过反向积分电路产生8kHzVpp为1V的三角波。 4.方波通过二阶低通滤波器产生8kHz低通正弦波。 5.方波通过带通滤波器产生中心频率为27kHz的正弦波。 系统方框图见图1 图1 系统方框图 此方案可以满足本选题技术指标，分五个模块实现产生所需的波形，而且电路模块清晰，容易调试，电路结构简单容易实现。 《单片机原理及应用实验》课程教学大纲 一、课程性质和目的 本课程是电气信息类 (电子信息工程、自动化、生物医学工程、电气工程及其自动化、通信工程) 专业的一门实验教学必修课程。 本课程的主要任务是完成《单片机原理及应用》理论课程的实验教学。通过本实验课程，使学生能理论联系实际，培养学生的设计能力、动手能力、创新能力，全面提高学生的综合运用能力，为后续的课设计和将来参加工作打下坚实的应用基础。 二、课程的基本要求 1、使学生掌握单片机原理与应用的基础知识，建立起单片机应用系统的概念； 2、能够运用已掌握的知识分析并设计单片机应用系统的基本软件、硬件模块； 3、熟练掌握单片机仿真开发系统的使用并能使用该系统完成软、硬件的调试； 4、掌握单片机应用系统设计的基本技能和方法，注重学生的系统概念和综合设计分析能力的培养。 三、课程的内容与要求 《单片机原理及应用》实验（20学时），占1个学分，同时，根据理论课程的教学安排，在第6学期开设《单片机原理及应用》实验。 实验一实验环境使用及指令系统实验 1、实验目的和要求 通过实验熟悉软件仿真环境和MCS-51系列单片机指令系统；掌握简单的程序编制、调试方法、熟练掌握单字节及多字节二进制无符号数的运算方法。 2、实验内容 掌握软件仿真环境，掌握数据传送类指令，包括内RAM数据间传输、外RAM数据间传输、内外RAM之间数据传输、查表指令、堆栈操作等；掌握数据运算类指令、逻辑运算类指令，包括加、减、乘、除、逻辑与、逻辑或、位取反等指令，同时掌握多字节的二进制运算等。 实验二顺序、分支、循环、子程序等程序结构设计实验 1、实验目的和要求 熟悉并掌握顺序结构、分支结构、程序循环结构、子程序的编程方法和技巧。 2、实验内容 顺序：对给定的变量进行查表，表格形式可以是字节、字类型。 分支：统计给定数据块正、负数的个数；简单的分段函数计算。 循环：连续地址数据块的复制；给定数据块中找最小值；多个数据的算术运算等。 子程序：多个数据的ASCII码转换，编制多个数据的排序的子程序。 实验三外部中断系统的应用 1、实验目的和要求 熟悉并掌握外部中断的编程方法和技巧，并加深对MCS-51系列单片机中断系统硬件结构的认识。 2、实验内容 采用下降沿触发的中断方式设计一个事故检测装置。要求：设备正常工作时，绿色指示灯亮，红色指示灯灭；设备出现故障时，绿色指示灯灭，红色指示灯亮。 实验四外部中断及定时器应用实验 1、实验目的和要求北航电子电路设计数字部分实验报告
工作报告之大学单片机实验报告
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实验报告(单片机)
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单片机实验 教学方案
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