单片机原理及其嵌入式应用实 验
MCS51单片机原理及嵌入式系统应用课程设计 (2)
MCS51单片机原理及嵌入式系统应用课程设计一、课程设计背景嵌入式系统是一个以计算机技术为基础，集成了计算机硬件和软件系统的设备。
随着信息技术的飞速发展，嵌入式系统已经成为各种各样产品的重要组成部分，如家电、汽车、医疗器械等。
因此，对嵌入式系统的研究和开发也变得越来越重要。
MCS51是一种被广泛应用于嵌入式系统设计的单片机。
MCS51拥有稳定的性能和丰富的硬件资源，同时使用起来也非常方便。
在本课程设计中，我们将探究MCS51单片机的原理以及其在嵌入式系统中的应用，旨在帮助学生更好地理解嵌入式系统，提高其技能水平，为未来就业做好准备。
二、课程设计内容2.1 MCS51单片机原理MCS51单片机由CPU、存储器、输入输出接口及其它外设组成。
本部分内容主要包括以下几个方面：•MCS51的CPU结构和工作原理•存储器及存储器扩展方式•输入输出接口及其应用•定时器和中断控制器的原理2.2 嵌入式系统应用MCS51单片机在嵌入式系统中的应用非常广泛，包括控制电路、仪器设备、工业控制等领域。
本部分内容将侧重于MCS51单片机在嵌入式系统中的具体应用，主要包括以下几个方面：•定时器的应用•中断的应用•A/D转换的应用•串口通信的应用•基于MCS51的嵌入式系统设计案例2.3 课程设计实践课程设计实践环节是本设计的重点部分。
学生将按照以下流程完成实践：•组建小组，编写嵌入式系统设计方案•搭建硬件平台，包括MCS51单片机和相关外设•编写程序，完成设计方案的实现•测试程序，调试错误并进行优化三、课程设计评估本课程设计采用绩效考核制度。
学生将分小组完成课程设计，小组成员之间责任明确，根据完成情况和实现效果，将对小组进行绩效评估。
评估方案主要从以下方面考虑：•设计方案的合理性•实现方案的正确性及完整性•程序的优化程度及代码质量四、总结本课程设计旨在通过MCS51单片机的原理和应用让学生更好地理解嵌入式系统的设计和开发过程。
单片机的工作原理及应用领域
单片机的工作原理及应用领域单片机广泛应用于电子设备、通信设备、汽车电子、家电、军事系统等领域。
它们被广泛使用，原因之一是它们的工作原理相对简单，并且具有低功耗、体积小、成本低廉等优势。
本文将详细介绍单片机的工作原理以及其在各个应用领域的具体应用。
单片机是一种集成电路，内部集成了处理器、存储器、输入/输出接口等电子元件。
它通过执行嵌入式软件来实现各种功能。
单片机的基本工作原理是在时钟的控制下，依次执行存储在其存储器中的指令。
指令包括数据传输、算术逻辑运算、控制命令等多种类型。
单片机可以通过输入/输出接口与外部设备进行通信，接收输入信号，进行处理并相应地控制外部设备的工作。
在探讨单片机的应用领域之前，让我们先了解一下它的一些常见构成元件。
单片机通常由中央处理器（CPU）、存储器和输入/输出（I/O）接口构成。
中央处理器是负责执行指令的核心部件，可以分为16位、32位、64位等不同位数的处理器。
存储器包括程序存储器和数据存储器，用于存放程序和数据。
输入/输出接口用于与外部设备进行通信，包括串口、并口、定时器、同步/异步串行接口等。
单片机的应用领域非常广泛，下面将详细介绍几个主要的应用领域。
1. 电子设备单片机广泛应用于各种电子设备中，如数码相机、手机、平板电脑等。
通过单片机的控制，这些设备可以实现图像处理、数据存储和通信功能，提高了设备的性能和智能化水平。
2. 通信设备单片机在通信设备中的应用也非常广泛。
它可以控制无线电设备、调制解调器、路由器等设备的工作状态，实现数据的传输和通信功能。
单片机在通信设备中使用灵活、可靠，并且具有低功耗的特点，非常适合用于移动通信等领域。
3. 汽车电子随着汽车工业的发展，汽车电子化越来越重要。
单片机在汽车电子领域中的应用主要包括发动机控制、自动驾驶、车载娱乐等方面。
它可以通过传感器获取车辆各种参数，并根据这些参数进行处理和控制。
单片机的应用使汽车变得更加智能、安全和高效。
嵌入式系统设计单片机原理与应用
嵌入式系统设计单片机原理与应用嵌入式系统是指以微处理器、微控制器或数字信号处理器为基础，集成了一些特定功能模块的计算机系统。
而单片机作为一种常见的嵌入式系统核心芯片，在各个领域的应用非常广泛。
本文将探讨嵌入式系统设计中单片机的原理和应用。
1. 单片机的定义与特点单片机是一种集成电路芯片，它集中了处理器、存储器和输入输出设备等功能模块，并且完全存储在单个芯片上。
相比于传统的计算机系统，单片机具有体积小、功耗低、价格便宜等特点，同时还具备易于编程和应用灵活的优势。
2. 单片机的工作原理单片机的工作原理是通过处理器核心来执行程序指令，与外部设备进行通信，并控制系统的各个功能模块。
它通常由中央处理器单元（CPU）、存储器、IO口和定时器等组成。
其中，CPU负责对指令进行解码和执行，存储器用于存储程序和数据，IO口用于与外部设备进行数据交互，定时器则提供时钟和计时功能。
3. 单片机的应用领域嵌入式系统设计中的单片机在各个领域均有应用，以下是一些常见的领域及其应用案例：3.1 汽车电子现代汽车中，单片机被广泛应用于引擎控制、转向控制、车载娱乐系统等。
它们通过单片机实现数据采集、处理控制以及与驾驶员的交互。
3.2 家电在家电领域，单片机被用于冰箱、空调、洗衣机等电器的控制和管理。
它们通过单片机实现对温度、湿度等环境参数的感知，并根据用户的需求进行相应的控制。
3.3 工业自动化工业自动化是单片机应用的重要领域之一。
单片机通过控制各种传感器和执行器，实现对生产过程的监控和控制。
例如，单片机可以用于控制流水线的自动化生产、机械臂的运动控制等。
3.4 医疗器械在医疗器械领域，单片机被广泛应用于血压计、血糖仪、体温计等设备中。
通过单片机的运算和控制，这些设备可以提供准确可靠的数据，并实现对患者病情的监测与诊断。
4. 单片机的开发工具与语言在进行单片机应用开发时，我们通常需要使用一些开发工具和编程语言。
以下是一些常见的开发工具和编程语言：4.1 开发工具常用的单片机开发工具包括Keil、IAR Embedded Workbench、MPLAB等。
嵌入式实训心得体会_嵌入式实习心得与感悟.docx
篇一：嵌入式实训心得体会8月我参加了学校安排的课题实训，基地在北京，学院安排我们集体坐火车一同前去，浩浩荡荡的队伍开始出发了。
刚来北京的时候，映入眼绵的都是高楼大厦，一直想到的地方终于到了，好多以前的同学听说我要去北京实训都很羡慕不已，我自己也隐隐感到自豪。
我参加的课题实训是嵌入式方向的，开课的内容主要是嵌入式开发方面的，C语言，数据结构，LINUX基本操作，网络编程，操作系统和汇编语言，这些都是嵌入式不可缺少的。
每个专业技能都决定了你以后找工过。
我们班分了很多小组，每组都有小组长，小组长直接对我们负责。
教课老师很认真，都是从很基础的开始讲;同学们听课也很认真，由于代码操作比较多，键盘的声音源源不断的在响。
好久没有感觉到这种浓重的学习气氛了，而在这紧张而充实的学习氛围中我获益匪浅，感受颇多。
授课过程中老师们也传授了一些找工作方面的经验，比如简介的样式和写法，面试中的一些着装，礼貌用语和技巧，对此基地的老师还精心的为我们安排了一场模拟面试，在其中我们学到了很多有关于面试方面的经验。
通过这几个月的实训我学到了很多，同时也让我们意识到我们要学的更多。
从程序的设计到编写、画图、调试、修改、完善、到最后的实训报告，每个人都付出了时间和精力去做好自己的任务帮助队友，所以团队的合作和队友之间的相互协助非常重要。
通过实训让我们更深一步的对自己的专业，对自己的能力，对自己所学的有正确的认识，并且能在以后的学习工作中不断提高和完善自己。
特别是讲C语言和进程通信中老师给了我们每个小组的几个小项目，让我学到了更多项目经验，这在学校之前是没有的。
这次实训也碰到了些问题，比如项目文档的写法，代码的规范，流程图的画法，这些都有讲究，在老师和同学的帮助下，我不断的提高了在这些方面的学习。
生活上班主任郭老师和王老师对我们关怀备至，让我们没有感觉在外面的那种不适感，同学们也互帮互助，所以生活上大致没什么问题，这让我们更好的去学专业。
单片机原理与应用实验报告5——秒表定时器实验
大连理工大学软件学院《单片机原理与应用》实验报告姓名：学号：班级：姓名：学号：班级：组号：实验箱编号：实验时间：月日实验室：嵌入式实验室实验台：Embest Edukit-III平台指导教师：侯刚成绩：实验五：秒表定时器实验一、实验目的和要求题目：秒表定时器实验实验目的1. 学习单片机的基本接口技术。
2. 学习74HC595、74HC138使用及与51单片机的控制方法。
实验要求1.通过按键控制，完成数码管的显示计数控制。
2. 用汇编语言设计程序，完成8个数码管的显示控制。
当按下INT 按钮时，数码管开始快速计时，高五位为秒数，低三位为ms 数，每1ms 刷新一次显示内容。
当再次按下INT 按钮时，停止计数。
二、实验原理和内容实验内容：用汇编语言设计程序，完成8个数码管的显示控制。
当按下INT 按钮时，数码管开始快速计时，高五位为秒数，低三位为ms 数，每1ms 刷新一次显示内容。
当再次按下INT 按钮时，停止计数。
实验原理：1.根据原理图，分析工作原理，有P0进行取段码，P2.0 P2.1 P2.2进行取位码。
2.使用定时器进行计时。
根据所给开发板上的晶振频率，计算出计时器所付初值，设置计时器TO在模式下工作，每次计时100ms后，转入数码管显示中断处理程序。
3.实验板为共阴极数码管显示，将对应的显示0~9的电信号依次存储在“数组表”中。
4.使用key1，key2两个按键，按下key1，开始计时。
按下key2，计时停止。
5.根据实验要求，采用T0，T1两个定时器，其中T0用来增加时间显示，T1为按暂停键时为LED显示管循环上电所用。
6.每部分中断程序用寄存器间接寻址的方式获取显示数字的电信号量。
并进行循环上电，保证数字的亮度。
三、主要仪器设备及软件编程环境主要仪器：计算机编程软件，51电路开发板编程环境：uVision2 ，progisp烧写软件四、实验步骤与编程实验步骤：编写代码，编译，调试，烧写，完成实验。
嵌入式实验三 键盘检测控制实验
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
嵌入式技术及应用 实验三
实验三 键盘实验
一、 实验目的 掌握单片机系统中矩阵键盘的编程控制方法，学会实时程序的调试技巧。
二、 实验原理 键盘是单片机应用中常用的输入设备，在应用系统中，操作人员可通过键盘
向系统输入指令、地址和数据，实现简单的人机通信。 键盘实际上是一组按键开关的集合，平时总是处于断开状态，当按下键时它
才闭合。按键在闭合和断开时，触点会存在抖动现象，抖动时间一般为 5-10ms， 如下图示：
键盘的处理主要涉及以下 3 个方面的内容： 按键的识别
所接 I/O 口线是高还是低电平（根据连接情况） 抖动的消除
硬件消抖 软件消抖（延时） 判断键值 独立式键盘 矩阵式键盘 实验板电路原理图如下：
1
嵌入式技术及应用 实验三
三、 实验内容 按下 16 个矩阵键盘依次在数码管上显示 1-16 的平方。如按下第一个显示 1，
第二个显示 4...
四、
实验步骤 1、 按实验内容要求在 µ Vision 中创建项目，编辑、调试、编译程序。 2、 将编译生成的目标码文件（后缀为.Hex）下载到实验板上。 3、 观察实验运行结果并记录。
嵌入式实习报告（共5篇）
嵌入式实习报告（共5篇）第一篇：嵌入式实习报告一、嵌入式系统开发与应用概述在今日，嵌入式ARM 技术已经成为了一门比较热门的学科，无论是在电子类的什么领域，你都可以看到嵌入式ARM 的影子。
如果你还停留在单片机级别的学习，那么实际上你已经落下时代脚步了，ARM 嵌入式技术正以几何的倍数高速发展，它几乎渗透到了几乎你所想到的领域。
本章节就是将你领入ARM 的学习大门，开始嵌入式开发之旅。
以嵌入式计算机为技术核心的嵌入式系统是继网络技术之后，又一个IT领域新的技术发展方向。
由于嵌入式系统具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向行业具体应用等突出特征，目前已经广泛地应用于军事国防、消费电子、信息家电、网络通信、工业控制等各个领域。
嵌入式的广泛应用可以说是无所不在。
嵌入式微处理器技术的基础是通用计算机技术。
现在许多嵌入式处理器也是从早期的PC 机的应用发展演化过来的，如早期PC 诸如TRS-80、Apple II 和所用的Z80 和6502 处理器，至今仍为低端的嵌入式应用。
在应用中，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。
嵌入式处理器目前主要有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM 等系列。
在早期实际的嵌入式应用中，芯片选择时往往以某一种微处理器内核为核心，在芯片内部集成必要的ROM/EPROM/Flash/EEPROM、SRAM、接口总线及总线控制逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A 等各种必要的功能和外设。
二、实习设备硬件：Embest EduKit-IV实验平台、ULINK2仿真器套件、PC机软件：μVision IDE for ARM集成开发环境、Windows 98/2000/NT/XP三、实习目的1.初步掌握液晶屏的使用及其电路设计方法；掌握S3C2410X处理器的LCD控制器的使用；掌握通过任务调用的方法把液晶显示函数添加到uC/OS-II中；通过实验掌握液晶显示文本及图形的方法与程序设计。
单片机的原理与应用实践
单片机的原理与应用实践随着现代科技的发展，单片机已经成为了嵌入式系统领域中最为重要的组成部分之一。
而对于学习单片机开发的初学者来说，了解单片机的基本原理和应用实践是至关重要的。
本文将从单片机的定义、结构、工作原理、应用实践等方面进行介绍。
一、单片机的定义单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成了微处理器、存储器、输入/输出接口等功能于一体，具有自主控制能力的芯片。
与通用计算机相比，单片机具有体积小、功耗低、价格便宜等特点。
因此，单片机的应用范围非常广泛，如智能家居、车载系统、医疗器械、机械设备等领域。
二、单片机的结构单片机的主要构成部分包括中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出接口（I/O）、计时器/计数器（Timer/Counter）、串行通信接口（USART）、模拟/数字转换器（ADC）等模块。
各个模块之间通过总线进行连接，构成了单片机的整体结构。
三、单片机的工作原理单片机的工作原理主要包括指令译码、运算控制、存储访问等三个方面。
指令译码是指单片机运行时，将存储器中的指令读取并解码为对应的操作，然后进行执行。
运算控制是指单片机进行各种运算操作时，需要通过控制单元来进行相关信号的输出和操作控制。
存储器访问是指单片机对存储器中数据的读取和写入操作。
四、单片机的应用实践单片机的应用实践具有非常广泛的应用领域，如电子游戏、智能家居、车载系统、医疗器械、机械设备等。
其中，智能家居和车载系统可以说是单片机应用最为广泛的领域之一。
以智能家居为例，单片机可以通过各种传感器来感知环境数据，如温度、湿度、空气质量等数据，并将这些数据传输到中央控制器进行处理和分析。
中央控制器可以根据分析结果来进行智能化的控制，如调节空调、开关灯光等。
另外，单片机在车载系统中也有着广泛的应用。
例如，车载导航系统使用单片机来进行GPS数据的接收和处理；车载音响系统使用单片机来进行音频数据的解码和处理等。
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25
NOP LDA PTC AND #%00000001 NOP
;取开关PTC0状态,0-闭合 ;剩下PTC0位
ADD TmpVar
;经过此运算 若A=0,两个均闭合
;若=1,有一个闭合;=2,均未闭合
CBEQA #$0,Light0
20
*------程序说明--------------------------------* *文件名:IOEXMA.ASM *硬件连接:PTA7-4接开关,PTA3-0接指示灯 *PTB1接指示灯,PTB0接开关 *PTC1接指示灯,PTC0接开关 *程序描述:①开关PTA7-4分别控制着指示灯PTA3-0暗 * ②开关PTB0、PCT0其中之一闭合指示PTB7-1 * 与PTC1交替暗亮，若两个均未闭合则指示灯 * PTB1与PTC1均不亮，若两个均闭合则两排 * 指示灯均亮。 *目的:I/O口的基本使用方法 *说明:仅作为基本教学例程 *----------------------------------------------*
;两排灯之一亮 ;驱动B口灯 ;求补命令 ;驱动B口灯 ;保存状态 0-亮 ;无条件转IO_END ;两排灯均亮 0-亮
28
IO_End: LDA #$FE Delay1:
;延时
LDX #$FC
Delay2: NOP
NOP
NOP DBNZX Delay2
DBNZA Delay1
BRA Start
;无条件转开始处
vcc
vcc
黄线为学生接线
18
程序功能:
• 开关PTA7-4分别控制着指示灯PTA3-0 亮暗 • 开关PTB0\PTC0 其中之一闭合,指示灯 PTB7-1与PTC1交替暗亮; 若两个均未闭合,则指示灯PTB1与PTC1 均不亮; 若两个均闭合,则两个指示灯均亮.
19
程序清单:
• • • • • • 程序说明 口地址定义 变量定义 主程序 初始化子程序 复位矢量
38
程序清单：
• • • • • • • • 文件说明 口地址定义 SCI寄存器 A/D寄存器 数据区定义 主程序 A/D转换 串行通信输出
• 串行通信输入 • 从PC机接收数据， 并存储后送PTA输 出 • 把在INBUF和 ADBUFF的数据送 PC机输出 • 中断矢量
39
*---------文件说明-------------------------------------------* *文件名：sci.as *硬件连接：PORTA口输出它的PTA7-0接OUT的7-0号 *指示灯（A0作为运行指示不受其它数据控制）PORTB作为AD输入连接， *PORTB口为模拟量输入口,PORTC的C0-4接IN的5个拨位开关0-4作为开关 *输入串行口与微机串行口相接（9600，N，8，1） *程序描述：1.由PORTB口的模拟量输入，通过单片机的A/D转换器采集8
• 实验目的 • 实验器材 • 硬件接线 • 软件功能 • 程序清单 • 备注说明
<<<
3
实验目的:
了解程序基本框架
4
实验器材:
1.SD-1型在线编程实验仪 2.导线若干
5
硬件接线:
PTB7 PTB6 MOTOROLA GP32 MCU PTB5 PTB4 PTB3 PTB2 PTB1 PTB0 PTA7 PTA6 PTA5 PTA4 PTA3 PTA2 PTA1 PTA0 PTC0 PTC1 PTC2 PTC3 PTC4 VCC
9
*----口地址定义---------------------------PTA DDRA EQU $0000 EQU $0004
;A口数据寄存器
;A口数据方向equ
$0040
;RAM 的起始地址（因芯片不同可以更改）
FlashStartAddr equ
$8000
;B口数据方向寄存器
;B口数据寄存器 ;C口数据方向寄存器 ;C口数据寄存器 ;RAM的起始地址（因芯片不同可以 ;程序开始地址（因芯片不同可以更
RAMstartAddr equ 更改） FlashStartAddr equ 改）
*-----数据区定义（变量名定义）——————————
org RAMstartAddr TmpVar rmb Light_BC rmb 1 1
;变量TmpVar，缓冲使用 ;BC口灯的状态
22
*------主程序———————————————— org NOP SEI
FlashStartAddr
;程序起始地址
MainInit:
;初始化—————— ;禁止所有中断
LDHX #$023F
TXS
;堆栈初始化，
;放GP32的RAM最高端
JSR Init0
14
开关量输入输出(IO)实验
• • • • • • 实验目的 实验器材 硬件接线 程序功能 程序清单 备注说明
<<<
15
实验目的:
掌握I/O口的基本使用方法
16
实验器材:
1.SD-1型在线编程实验仪 2. 导线若干
17
硬件接线:
vcc
PTA7 PTA6 PTA5 PTA4 PTA3 PTA2 PTA1 PTA0 PTB1 PTC1 PTB0 PTC0 MOTOROLA GP32 MCU
21
*-----口地址定义—————————————————
DDRA PTA PTAPUE DDRB PTB DDRC PTC equ equ equ equ equ equ equ $0004 $0000 $000D $0005 $0001 $0006 $0002
$0040 $8000 ;A口数据方向寄存器 ;A口数据寄存器 ;A口上拉电阻允许寄存器
#$80,$003A
BSET 5,$0036 BSET 7,$0037
BSET 4,$0036
RTS *----中断矢量--------------------------------ORG $FFFE DW MainInit ;复位矢量
13
延时子程序
DelaySub: ;延时0.1秒 PSHH ;保据寄存器HX PSHX DelaySub1: LDHX #$FFFF DelaySub2: PSHA ;保护寄存器A LDA #$FF DelaySub3: DBNZA DelaySub3 PULA DBNZX DelaySub2 DBNZA DelaySub1 PULX PULH RTS
;调系统初始化子程序Init0，
;初始学习时跳过此处
23
LDA #%00001111 STA DDRA
;定义A口7-4为输入，3-0为输出
LDA #%11110000
STA PTAPUE LDA #%11111110
;定义A口7-4有上拉电阻
;定义B口7-1为输出，0为输入
STA DDRB
STA DDRC MOV #$FF,Light_BC
<<<
33
实验目的:
A/D转换， 单片机异步串行通信
34
实验器材:
1.SD-1型在线编程实验仪 2.导线若干
35
硬件接线:
PTB7 PTB6 MOTOROLA GP32 MCU PTB5 PTB4 PTB3 PTB2 PTB1 PTA7 PTA6
PTA5
PTA4 PTA3 PTA2 PTA1 PTA0 PTC0 PTC1 PTC2 PTC3 PTC4 VCC
; 程序开始地址（因芯片不同可以更改）
*数据区定义（变量名定义）——————————————————
org N1 rmb
RAMstartAddr 1
;RAM 的起始地址
;变量N1,缓冲使用
11
*主程序—————————————————————————————— org FlashStartAddr ; 程序起始地址 MainInit: ;复位后程序从此开始执行 ;系统初始化 SEI ; 禁止所有中断 LDHX #$023F ;堆栈初始化，放入GP32的RAM最高端 TXS JSR Init0 ; 调系统初始化子程序Init0，初始学习时跳过此处 ;I/O初始化 BSET 1,DDRA ; 设置PTA.1为输出 BSET 1,PTA ; 初始时，PTA.1指示灯"暗" MainLoop: ;程序总循环入口 BCLR 1,PTA ;PTA.1 指示灯“亮” MOV #$2,N1 ; 延时子程序DelaySub的时间长度入口 JSR DelaySub ; 调用延时子程序 BSET 1,PTA ; 初始时，PTA.1指示灯"暗" MOV #$4,N1 ; 延时子程序DelaySub的时间长度入口 JSR DelaySub ; 调用延时子程序 ;------------------------------------------------------JMP MainLoop ;转总循环入口处
单片机原理及其嵌入式应用 实 验
• 基本实验 • 综合实例
<<<
1
基本实验
• • • • • 程序框架 开关量输入输出(IO)实验 串行通信及AD转换实验 键盘编程实验 液晶显示实验 • • • • 数码管显示实验 FLASH编程实验 定时器溢出中断实验 定时器输入中断捕捉 实验
<<<
2
程序框架
*------------------------------------------29
*------子程序--------------------------* Init0: ;系统初始化Init0子程序 LDA #%00000001 ;初始化CONFIG2 STA $001E LDA #%00111101 ;初始化CONFIG1 STA $001F CLR $0036 ;初始化PTCL MOV #$01,$0036 MOV #$01,$0038 MOV #$2C,$0039 MOV #$80,$003A