《微控制器应用综合实验》实验指导书
《微控制器应用综合实验》实验指导书
《微控制器应用综合实验》实验指导书实验一 Altium Designer软件的基本操作一、实验目的1、熟悉软件的设计编辑界面。
2、熟悉原理图的菜单栏、工具栏及工作面板3、熟悉PCB编辑器的菜单栏、工具栏及工作面板4、学会并掌握原理图库文件中原理图符号的绘制方法。
5、学会创建PCB新元件。
二、实验内容本实验学习软件自带的参考设计 4 Port Serial Interface.PRJPCB，打开其中的原理图文件、PCB版图文件，原理图库文件和PCB库文件，了解相应的工作面板和工具栏，以及元器件属性的设置方法。
通过原理图符号以及PCB新元件的绘制，进一步掌握工具栏和菜单栏的使用。
三、实验设备和仪器1、PC机一台2、正版Altium Designer软件一套四、实验步骤参考实验指导书附录部分。
五、实验报告1、叙述实验步骤中图纸平移、缩放，对象的连线拖动和不连线拖动等操作的实现方法。
2、详述查找元器件TL16C554的具体步骤，和加载包含此元器件的集成库的方法。
3、详述在库面板中查找电阻、电容、二极管的具体步骤4、详述布线宽度的设置方法和电气设计中安全间距规则的设置方法4、详述绘制元器件1488_1的具体步骤。
5、详述绘制PCB元件DIP8的具体步骤。
附录：实验步骤1.打开PCB工程文件4 Port Serial Interface.PRJPCB, 该工程文件在\Altium Designer\ Examples\Reference Designs\4 Port Serial Interface 文件夹中2. 打开此工程中的原理图文件ISA Bus and Address Decoding.SchDoc3. 尝试使用视图菜单（View 菜单）的快捷键和工具栏来实现图纸显示区域的设置。
4. 使用鼠标进行图纸的平移和缩放。
5. 分别进行单个对象和多个对象的选择6. 分别实现所中对象的连线拖动和不连线拖动7. 双击其中一个元器件。
微处理器原理与应用实验指导书--修改后
一、硬件实验系统介绍EL型微机教学实验系统的最大特点是采用了模块化组合式设计，容8051、8086、80C198/80C196 三位于一体，而且可用功能齐全，硬件实验系统介绍如下：1.1 系统概述(1)主要技术特性：1．微处理器：INTEL8051。
2．时钟频率：6MHZ。
3．存储器：程序存储器、数据存储器统一编址。
最多达64K，板上ROM（监控）16K；EL—II型的RAM32K供用户使用，可扩展至48K。
用户存储器的起始地址为4000H；8051原有中断入口，均需定位在偏移4000H之后的相应地址，如外部中断0入口在原程序中应为：ORG 4003HLJMP INT0(中断服务程序入口标号)4．8255A可编程并行接口芯片一个。
5．串行接口两个：(1)8250芯片一个，与主机通讯用。
(2)单片机串行接口一个供用户使用。
6．6×5键盘一个，除CNTL键和SHIFT键外，其余28个键可用户自定义。
7．8279键盘、显示接口芯片一个。
8．六位LED数码显示。
9．ADC0809 A/D转换芯片一个。
10．DAC0832 D/A转换芯片一个。
11．8位简单输入接口74LS244一个；EL—II型简单输出接口74LS273一个。
12．配有逻辑电平开关；发光二极管显示电路。
13．三路0～5V连续可调模拟量输入。
14．一个可产生正、负脉冲的脉冲发生器。
15．8253可编程定时器一个计数器一个，74LS161计数器一个，输出4路时钟信号。
16．实验箱电源为正5V、正负12V,也可采用PC机电源或外接电源。
17．EL—II型配有一个20针EEPROM写入器接线插座，结合EEPROM8951系列写入器(可选件)，可写EEPROM2864、28256、89C1051、89C2051、89C51、89C52等芯片，实验箱上有J1 EPROM字样的标记。
18．EL—II型配有一个20针的作微控制实验的接线插座，可进行步进电机、炉温控制、小直流电机调速等实验，实验箱上有J2 CONTR字样的标记。
微控制器的应用实训学期项目设计报告
微控制器的应用实训学期项目设计报告微控制器的应用实训学期项目设计报告完成日期: 12月17日目录1 摘要........................................ 错误!未定义书签。
2 绪论........................................ 错误!未定义书签。
3 光立方项目方案.............................. 错误!未定义书签。
3.1 硬件: ................................... 错误!未定义书签。
3.2 光立方的点阵部分,步骤: .................. 错误!未定义书签。
3.3 焊接注意事项: ........................... 错误!未定义书签。
焊好的led点阵插到PCB板上用上位机led全亮指令,测试。
错误!未定义书签。
3.4 软件: ................................... 错误!未定义书签。
3.5 整体框图................................ 错误!未定义书签。
4 系统硬件.................................... 错误!未定义书签。
4.1 CPU: .................................... 错误!未定义书签。
4.2 LED灯: ................................. 错误!未定义书签。
4.3 PCB板: ................................. 错误!未定义书签。
4.4 Arduion板: ............................. 错误!未定义书签。
4.5 Arduino uno R3板: ..................... 错误!未定义书签。
微控制器原理课程实验教学大纲
《微控制器原理》课程实验教学大纲课程名称：微控制器原理课程编号：2040365课程性质：选修实验教材或指导书名称：单片机实验开课学院：电子信息学院一、学时、学分总学时：48总学分：3实验学时：10二、课程简介单片机技术作为计算机技术的一个重要分支，广泛应用于工业控制、智能化仪表、家用电器等各个领域，它具有体积小、功能多、价格低廉、使用方便、系统设计灵活等优点。
本课程以单片机在电子技术中的应用为主线，从实用的角度出发，由浅入深，详细系统地介绍MCS51单片机的硬件结构、指令系统、程序设计方法、接口技术等方面的基本知识。
然后通过结合典型应用实例介绍单片机应用系统的开发过程、手段和设备。
三、实验的目的和作用微控制器技术应用性实践性很强，只有通过实践才能真正理解各资源的基本原理和使用技巧。
同学通过实验真正做到理论和实践密切结合，了解单片机工作原理和基本编程调试方法，获得使用单片机解决实际控制问题的基本技能。
通过实验教学使学生了解MCS51系列单片机的结构原理、资源配置。
掌握MCS51单片机的指令系统及汇编语言编程。
学会并熟练掌握MCS51单片机的定时器、中断系统、串行通信的使用；掌握存储器组织及存储器扩展技术；掌握常用接口技术、单片机开发技术等。
能够进行较简单的实际应用系统的设计。
四、实验具体要求1、实验之前必须仔细阅读实验指导书，了解有关设备的使用，实验电路的原理。
2、初步编制实验的汇编语言源程序。
3、自己编制的源程序进入实验室，由指导教师讲解要求及注意事项。
4、两人一组，根据实验指导书完成5个基本实验。
5、有经验有能力的同学可以多做一些，指导书中共编十个实验，也可以自己根据现有的设备设计一些实验内容。
6、实验结束之后，请指导教师察看结果后再离开实验室。
五、考核与报告1、实验前指导教师抽查实验源程序的完成情况。
2、进行签名分组，登记考勤情况。
3、一周内提交实验报告，内容包括实验设备、步骤、体会、调试正确的源程序。
实验四 微控制器实验
实验四微控制器实验1 节拍脉冲发生器时序电路实验实验课件参考：/CMPUT_EXPMT/Experiments/Expmt4 / 实验4-1.ppt实验示例参考：/CMPUT_EXPMT/Experiments/Expmt4 / DEMO_4_1_S_T一．实验目的（1）掌握节拍脉冲发生器的设计方法和工作原理。
（2）理解节拍脉冲发生器的工作原理。
二．实验原理计算机之所以能够按照人们事先规定的顺序进行一系列的操作或运算，就是因为它的控制部分能够按一定的先后顺序正确地发出一系列相应的控制信号。
这就要求计算机必须有时序电路。
控制信号就是根据时序信号产生的。
本实验说明时序电路中节拍脉冲发生器的工作原理。
1、连续节拍发生电路设计（图4-1-1）：可由4 个D 触发器组成，可产生4 个等间隔的时序信号T1~T4，其中CLK1 为时钟信号，由实验台右边的方波信号源clock0 提供，可产生1Hz~12MHz 的方波信号频率。
实验者可根据实验自行选择信号频率。
当RST1 为低电平时，T1 输出为“1”，而T2、T3、T4 输出为“0”；当RST1 由低电平变为高电平后，T1~T4将在CLK1 的输入脉冲作用下，周期性地轮流输出正脉冲，机器进入连续运行状态（EXEC）。
T1~T4 以及CLK1、RST1 的工作波形如图4-1-2 所示。
示例工程文件是T4.bdf。
硬件实验验证方法如图4-1-1 所示，下载T4.SOF 文件，选择实验模式1，Clock0 接4Hz，键8 控制RST1，高电平时可以看到，发光管1、2、3、4 分别显示T1、T2、T3、T4 的输出电平（实验结果与仿真波形图4-1-2 比较！）。
2、单步节拍发生电路（图4-1-3）：将图4-1-1 电路稍加改变即可得到图4-1-3 所示的单步运行电路。
该电路每当RST1 出现一个负脉冲后，仅输出一组T1、T2、T3、T4 节拍信号，直到RST1 出现下一个负脉冲，波形如图4-1-4 所示。
微控制器原理与应用实验教程课程设计 (2)
微控制器原理与应用实验教程课程设计1. 概述本课程设计的主要目的是让学生掌握微控制器（单片机）的原理和应用，并通过实验加深对其理解。
本文档将介绍本课程设计的教学目标、实验内容和要求。
2. 教学目标本课程设计的教学目标如下：1.掌握单片机的基本原理，包括架构、指令集、存储器等；2.理解单片机在实际应用中的作用和应用场景；3.学会使用基本的开发工具（如Keil、Proteus）进行单片机程序开发和仿真；4.通过实验，加深对单片机原理和应用的理解。
3. 实验内容本课程设计的实验内容如下：3.1 LED闪烁实验以开发板为例，控制板载LED灯的亮灭状态，通过程序的循环实现LED灯的闪烁。
3.2 矩阵键盘扫描实验以开发板为例，利用矩阵键盘输入数据，实现多组输入数据的读取和处理。
3.3 LCD1602显示屏实验以开发板为例，控制LCD1602液晶屏显示静态和动态显示内容，如数字、字符、图形等。
3.4 模拟电压测量实验以模拟口输入电压值为例，使用单片机进行模拟电压的测量，通过程序实现模拟电压值的读取和处理。
3.5 串口通信实验以串口为例，实现单片机与电脑之间的数据传输。
通过程序实现数据的发送和接收，实现基本的串口通信功能。
4. 实验要求为了保证实验过程的顺利进行，本课程设计对实验要求做出如下规定：1.实验前要求了解和掌握相应的课程内容；2.实验要求采用开发板或仿真软件进行设计实现；3.实验过程中需要对程序进行实时监测和调试，保证程序功能的正确性；4.实验后需要总结并分析实验的程序实现过程和结果。
5. 实验评分本课程设计将以实验报告的形式作为成绩评定的依据，实验报告应包含以下内容：1.实验需求和目的；2.实验设计的方法；3.实验结果和分析；4.反思和总结。
根据实验报告的综合质量，对学生的成绩进行评定，成绩占总成绩的30%。
6. 总结本课程设计旨在让学生掌握微控制器的基本原理和应用，通过实验加深对其理解。
通过本课程的学习，学生将掌握相关开发工具的使用和程序开发的基本流程，为日后的工作和学习打下良好的基础。
微型计算机技术与应用实验指导书
实验五 TPC装置系统结构与I/O
二.实验环境 1、 硬件环境 微型计算机(Intel x86系列CPU)一台,清华科教 仪器厂TPC-2003A微机接口实验装置一台; 数字记忆示波器一台. 2、 软件环境 (1) Windows XP操作系统,编辑,汇编,链接和调 试程序
(2) PC2003A集成开发环境软件一套及实验装 置电子版资料
微机原理实验指导 (TPC-2003A实验)
实验一 基础操作与调试
一、实验目的 1、熟练掌握DEBUG调试程序的常用命令； 2、学习手工汇编； 3、 学习常用命令用法，掌握算术、逻辑运算 指令功能及其对标志位的影响。
二、实验要求 1、认真学习附录B的知识，掌握DEBUG的功 能及命令使用方法。
实验一 基础操作与调试
三、实验内容
1、启动DEBUG，用“R”命令显示各寄存器值,记录并 说明 DEBUG的初始工作环境。
2、认真学习"D"命令、“E”命令、“R”命令的功能、 应用、命令格式、各种显示信息及含义.
3、自行设计操作进行，掌握它们的用法，要求做到能 对不同地址中的内容和寄存器进行熟练的检查和修改。 记录练习的操作和过程，解释结果；说明各个寄存器 的初值以及段地址、偏移地址的意义，确实掌握地址 与其中存放的数据之间的关系。
设计数器1为 工作方式3
向计数器1送初值1000 先送低字节后送高字节
结束
实验八 可编程定时器／计数器（8253）
五、实验步骤 实验步骤自拟。独立调试程序，完成实 验，记录结果，分析总结，提交报告。 六、思考题 如何利用8253A实现频率测量?
实验九 数/模转换器
一、实验目的
1、了解数/模转换器的基本原理，掌握 DAC0832芯片的接口技术及使用方法；
微控制器实验报告
微控制器实验报告微控制器技术实验报告班级：姓名：学号：微控制器技术实验说明一、实验目的及要求：1、学习Keil C51集成开发工具的操作及调试程序的方法，包括：仿真调试与脱机运行间的切换方法；2、熟悉TD-51单片机系统板及实验系统的结构及使用；3、进行MCS51单片机指令系统软件编程设计与硬件接口功能设计；4、学习并掌握Keil C51与Proteus仿真软件联机进行单片机接口电路的设计与编程调试；5、完成指定MCS51单片机综合设计题二、实验基本内容(TD-51单片机实验系统实现)实验一清零程序与拆字程序设计根据实验指导书之“第二章单片机原理实验”（P17~P23页）内容，熟悉实验环境及方法，完成思考题1、2（P23）基础实验项目。
实验二拼字程序与数据传送程序设计汇编语言完成实验指导书P24思考题3、4题的基础实验项目。
实验三排序程序与散转程序设计汇编语言完成实验指导书P24思考题5、6题的基础实验项目。
实验四静态存储器扩展实验基本部分：阅读、验证C语言程序功能。
使用汇编语言编程，完成实验指导书之“4.1 静态存储器扩展实验”基本实验项目（P57）。
提高部分：阅读、验证C语言程序功能。
使用汇编语言编程，完成实验指导书之“4.2 FLASH存储器扩展实验”实验项目（P60）。
实验五数字量输入输出实验基本部分：阅读、验证C语言程序功能。
使用汇编语言编程，完成实验指导书之“3.1 数字量输入输出实验”基本实验项目（P36），。
提高部分：（任选一题）题目一：LED交通灯控制（使用8255接口芯片）要求：使用汇编语言编程，功能为：通过开关实现LED灯工作方式即时控制，完成LED交通灯的开关控制显示功能和LED交通灯自动循环显示功能。
题目二：LED灯控制（使用8255接口芯片）要求：使用汇编语言编程，功能为：通过KK1实现LED灯工作方式即时控制，完成LED开关控制显示和LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。
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《微控制器应用综合实验》实验指导书实验一 Altium Designer软件的基本操作一、实验目的1、熟悉软件的设计编辑界面。
2、熟悉原理图的菜单栏、工具栏及工作面板3、熟悉PCB编辑器的菜单栏、工具栏及工作面板4、学会并掌握原理图库文件中原理图符号的绘制方法。
5、学会创建PCB新元件。
二、实验内容本实验学习软件自带的参考设计 4 Port Serial Interface.PRJPCB，打开其中的原理图文件、PCB版图文件，原理图库文件和PCB库文件，了解相应的工作面板和工具栏，以及元器件属性的设置方法。
通过原理图符号以及PCB新元件的绘制，进一步掌握工具栏和菜单栏的使用。
三、实验设备和仪器1、PC机一台2、正版Altium Designer软件一套四、实验步骤参考实验指导书附录部分。
五、实验报告1、叙述实验步骤中图纸平移、缩放，对象的连线拖动和不连线拖动等操作的实现方法。
2、详述查找元器件TL16C554的具体步骤，和加载包含此元器件的集成库的方法。
3、详述在库面板中查找电阻、电容、二极管的具体步骤4、详述布线宽度的设置方法和电气设计中安全间距规则的设置方法4、详述绘制元器件1488_1的具体步骤。
5、详述绘制PCB元件DIP8的具体步骤。
附录：实验步骤1.打开PCB工程文件4 Port Serial Interface.PRJPCB, 该工程文件在\Altium Designer\ Examples\Reference Designs\4 Port Serial Interface 文件夹中2. 打开此工程中的原理图文件ISA Bus and Address Decoding.SchDoc3. 尝试使用视图菜单（View 菜单）的快捷键和工具栏来实现图纸显示区域的设置。
4. 使用鼠标进行图纸的平移和缩放。
5. 分别进行单个对象和多个对象的选择6. 分别实现所中对象的连线拖动和不连线拖动7. 双击其中一个元器件。
器件属性对话框会显示，你可以编辑器件的任何属性。
8. 实现元器件的复制和粘贴9. 选中网络标签+12V_U/P，将其删除；然后执行菜单Place »Net Label添加一个+12V_U/P 的网络标签。
10. 删除原理图中的任一总线，然后执行菜单Place »Bus重新添加一条总线。
11. 删除原理图中的任一导线，然后执行菜单Place »Wire重新添加一条导线。
12. 删除原理图中的任一总线入口，然后执行菜单Place »Bus Entry重新添加一条导线。
13．在库面板中，使用“Search”按钮或者菜单Tools»Find Component来查找器件2N3904，加载包含此器件的元件库并使元件可用。
14．在打开的元件库中查找电阻、电容、二极管等。
在库面板中选择集成库Miscellaneous Devices.IntLib，此库是安装该软件时，默认安装的两个PCB 库之一。
它包括多种离散器件，如：电阻、电容、二极管等等。
在筛选字段里分别键入res，cap，diode，实现相应元器件的查找。
13. 不保存任何改变，关闭原理图。
14.打开此工程中的PCB文件4 Port Serial Interface.PcbDoc，双击焊盘（pad），了解焊盘属性的设置方法。
双击过孔（via），了解过孔的属性设置方法。
15、执行菜单Design » Rules，打开“PCB Rules and Constraints Editor[mm]”面板，在Routing目录下选择Width选项，可设置特定网络的布线宽度。
在Electrical目录下选择Clearance选项，可设置电气规则中的安全间距。
16.打开此项目中的库文件4 Port Serial Interface.SchLib，利用SCH Library面板打开元器件1488_1，如下图所示执行菜单Tool » New Component，新建一个元器件，按照上图绘制元器件符号，进行相应管脚（pin）的属性设置。
17. 打开此项目中的库文件Port Serial Interface.PcbLib，利用PCB Library面板打开PCB元件DIP8，如下图所示DIP8的尺寸为：焊盘的垂直间距为100mil，水平间距为300mil，外形轮廓框长400mil，宽200mil，距焊盘50mil，圆弧半径25mil。
下图中的4个坐标值是元件符号轮廓4个顶点的坐标。
执行菜单Tool »New Blank Component，新建一个PCB元件，按照上图绘制PCB元件，熟悉焊盘的属性设置方法。
实验二 uA741放大电路一、实验目的1、体会Altium Designer的基本操作和使用技巧。
2、学会安装元器件库的方法3、学会并掌握绘制简单电路原理图的基本步骤及方法和技巧。
4、学习生成印刷电路板的基本步骤和方法，掌握手动布局、手动布线和覆铜等方法。
二、实验内容本实验设计的是uA741放大电路原理图。
原理图中所涉及的主要元件有输入端：Header2，Header4；电阻：Res3；运算放大器：uA741；还有电源和地。
本实验内容包括：uA741放大电路原理图的设计及印制电路板PCB的生成、覆铜以及各种报表的生成。
三、实验设备和仪器1、PC机一台2、正版Altium Designer软件一套四、实验步骤参考uA741放大电路实验指导书附录部分。
五、实验报告1、完整绘制uA741放大电路原理图，写出必要的步骤，并附上所绘制的原理图。
2、详述元器件的自动标注方式。
3、打印出电气规则检查结果，如有错误，你是如何解决的？4、详述利用向导创建PCB文件的过程。
5、完成PCB文件中的元器件的手动布局和布线，附上所得到的PCB图；6、打印PCB电气规则检测结果，如有错误，你是如何处理的？7、进行覆铜，附上覆铜后的PCB图。
附录：实验步骤一、绘制简单电路原理图1、创建新的PCB工程文件在工具列选择 File » New » Project » PCB Project，开启一个项目档，或是在左边的FILE 面板点选 NEW 区块的 Blank Project(PCB)。
2、接着在工程面板按右键选择Save Project As ，在文件名的位置上，输入Demo1.prjpcb，然后按储存。
3、添加新的原理图文件，在 Prjpcb 面板里面按右键选择 Save As，同样的在文件名位置上输入Demo.schdoc。
4、设置原理图的一些选项在工具列选择Design » Document Options，在 Standard Style 选您所需要的图框大小，选择 A4 大小并按 OK 。
5、安装元器件库在工具列选择Design » Add/Remove Library,在“Available Libraries”对话框中单击“install”按钮，添加Altium Designer Summer 09\Library\ST Microelectronics库文件夹的ST Operational Amplifier.IntLib集成元器件库，如下图所示。
6、放置电路元器件在工具列选择Design »Browse Library或单击面板标签system,选中libraries,打开库文件面板，如下图所示。
在面板中分别选中相应的元器件库，选择相应元器件，将其放置到电路图中。
相应元器件名称和所属的元器件库如下表所示。
7、绘制电路连线和分配元器件标号执行菜单命令【place】»【wire】，按下图进行电路连线。
然后执行菜单命令【Tools】»【Annotate Schematics...】命令进行元器件的自动标注。
最后得到的电路图如下所示。
8、检查电路原理图执行菜单命令【Project】»【Compile PCB Project】来进行ERC检测。
9、导入原理图设计文件为此PCB工程文件添加一个PCB文件PCB1.PcbDoc，然后执行菜单命令【Design】»【Update PCB Document PCB1.PcbDoc】，打开“engineering Change Order”对话框，依次点击对话框中的“Validate Changes”按钮和“Execute Changes”按钮，便可导入原理图设计文件。
10、元器件的布局对元器件进行手动布局，然后执行菜单命令【Place】»【Interactive Routing】，进行手动布线，布线时可以通过菜单命令【Place】»【Via】，添加过孔。
可以有不同的布局和布线，最后形成的一种元器件的布局和布线方式如下所示：11、设计规则检测（DRC）执行菜单命令【Tools】»【Design Rule Check】，弹出“Design Rule Check[mil]”对话框，单击图中的“Run Design Rule Check”按钮，则系统运行DRC检测，其结果会显示在信息对话框中，如有错误，则要进行布局和布线的修改或者执行菜单命令【Design】»【Rules】，进行PCB设计规则的修改。
直到检查结果没有错误为止。
12、设计覆铜执行菜单命令【Place】»【Polygon Pour】，打开覆铜属性对话框，进行属性设置后，单击“OK”按钮，依次选择覆铜区域的各个顶点，进行覆铜。
13、档案输出执行菜单命令【Report】»【Bill of Materials】，输出零件表。
实验三A/D转换电路一、实验目的1.进一步体会Altium Designer的基本操作和使用技巧。
2.学会并掌握绘制电路原理图的基本步骤及方法和技巧。
3.学习新建元件库的方法，并学会调用。
4.学习生成印刷电路板的基本步骤和方法，掌握自动布局和自动布线等方法。
二、实验内容本实验设计的是视频用20MHz的8位A/D转换电路。
视频信号需要进行数字处理，在电路设计时一般采用8位分辨率、频率为20MHz左右的HI1175模数转换器，如图3.1所示。
在该电路中，复位信号输入箝位放大器U1中，用以除掉同步脉冲。
放大器A1使钳位信号位于模数转换器的输入范围内，并进行放大驱动。
模数转换器的输入电压范围为0.6~2.6V，数字信号经总线驱动缓冲器U4输出。
本实验内容包括：A/D转换电路原理图及PCB图的绘制。
三、实验设备和仪器1、PC机一台2、正版Altium Designer软件一套四、实验步骤参考A/D转换电路实验指导书附录部分。