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單片機(jī)開(kāi)發(fā)范文1
關(guān)鍵詞： C語(yǔ)言；單片機(jī)；開(kāi)發(fā)；應(yīng)用
作為一種智能化工具，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)在傳統(tǒng)上來(lái)說(shuō)更傾向于使用匯編語(yǔ)言，而高級(jí)語(yǔ)言一直使用的甚少。但面對(duì)目前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的最新環(huán)境，匯編語(yǔ)言對(duì)于單片機(jī)開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)已經(jīng)不是最適合的編程語(yǔ)言了。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，將類似于C語(yǔ)言這樣的高級(jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言運(yùn)用于單片機(jī)開(kāi)發(fā)的技術(shù)雖然目前尚未成熟，但卻是單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)更為完善和發(fā)展的大勢(shì)所趨。
1 單片機(jī)的開(kāi)發(fā)
近代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的突出特點(diǎn)是微電子技術(shù)的蓬勃興起，作為微電子技術(shù)發(fā)展的代表，單片機(jī)逐漸被應(yīng)用于生活的各個(gè)領(lǐng)域。它的出現(xiàn)使近代計(jì)算機(jī)技術(shù)向前邁進(jìn)了一大步，更從系統(tǒng)分支上使計(jì)算機(jī)形成了兩大系統(tǒng)分支：通用系統(tǒng)和嵌入系統(tǒng)。在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中，單片機(jī)有其無(wú)可比擬的優(yōu)越性：成本低、芯片體積小、性能好，因此，單片機(jī)的適用領(lǐng)域也非常廣泛。在我們?nèi)缃竦纳钪校瑔纹瑱C(jī)技術(shù)已成功被滲入到儀器儀表、家用電器、汽車機(jī)械等領(lǐng)域，是智能化工具的代表。
1.1 單片機(jī)開(kāi)發(fā)的特征
目前單片機(jī)的開(kāi)發(fā)主要具有以下特征：“擴(kuò)展的串行方式、廣泛的運(yùn)用在片程序儲(chǔ)存器技術(shù)、全盤CMOS化、8位機(jī)的主導(dǎo)地位、逐步使用C語(yǔ)言”[1]。上述特征概括性的展示了單片機(jī)技術(shù)目前的發(fā)展?fàn)顩r，其中，C語(yǔ)言的使用已經(jīng)開(kāi)始成為單片機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)的主要語(yǔ)言。
1.2 單片機(jī)開(kāi)發(fā)的語(yǔ)言
應(yīng)用于單片機(jī)開(kāi)發(fā)的語(yǔ)言主要有兩種：匯編語(yǔ)言與高級(jí)語(yǔ)言，其中高級(jí)語(yǔ)言以C語(yǔ)言為代表。匯編語(yǔ)言相較C語(yǔ)言來(lái)說(shuō)具有較高的可控性，使用起來(lái)較為簡(jiǎn)便，因此在單片機(jī)開(kāi)發(fā)中運(yùn)用的較為廣泛。隨著目前處理器對(duì)C語(yǔ)言的運(yùn)用逐漸增多，結(jié)合C語(yǔ)言相較于匯編語(yǔ)言來(lái)說(shuō)具有更強(qiáng)的可移植性的特點(diǎn)，在對(duì)處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的具體情況不甚清楚的狀況下，處理C語(yǔ)言的編譯器也可很快上手，因此，C語(yǔ)言比匯編語(yǔ)言更加適用于目前的單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。
2 C語(yǔ)言應(yīng)用于單片機(jī)開(kāi)發(fā)
作為編譯型語(yǔ)言，C語(yǔ)言兼具高級(jí)語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)和功能，因其自身強(qiáng)大的可移植性，C語(yǔ)言在單片機(jī)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用中有很大的便捷性。C語(yǔ)言主導(dǎo)結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)方式，自頂向下展開(kāi)。使用C語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)開(kāi)發(fā)，即使沒(méi)有對(duì)單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)的詳細(xì)了解，編譯器也可以按照自頂向下的設(shè)計(jì)方式使變量?jī)?chǔ)存單元得到合理有效的分配，如此設(shè)計(jì)出的單片機(jī)程序十分可靠易行。
2.1 特點(diǎn)
作為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的一種，C語(yǔ)言以其結(jié)構(gòu)化的特征被廣泛運(yùn)用于程序開(kāi)發(fā)。C語(yǔ)言具有以下特點(diǎn)：功能性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)性好、高度的可移植性（不同的機(jī)型都可運(yùn)行，面向用戶）。此外，相比于匯編語(yǔ)言，C語(yǔ)言這種編譯型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言具有更強(qiáng)的可讀性，這主要是得益于該種語(yǔ)言有功能強(qiáng)大的庫(kù)函數(shù)、高效的編譯能力和迅捷簡(jiǎn)便的運(yùn)算。
使用C語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)開(kāi)發(fā)程序的編寫，程序開(kāi)發(fā)者不用時(shí)時(shí)與硬件接觸，能夠?qū)⒕θ考杏谒伎汲绦虻乃惴ê凸δ埽瑢?duì)于一些瑣碎的細(xì)節(jié)問(wèn)題可以大而化之不必過(guò)于在意，因此C語(yǔ)言比匯編語(yǔ)言更適應(yīng)一般人的思維習(xí)慣，更能節(jié)省程序編寫的時(shí)間。
除了上述兩點(diǎn)之外，C語(yǔ)言在自身改進(jìn)和擴(kuò)充方面也是十分便捷的，這主要得益于它功能完善的程序結(jié)構(gòu)，此種強(qiáng)大的程序結(jié)構(gòu)很適合用來(lái)設(shè)計(jì)模塊化程序。“自頂向下、逐步求精”是結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的主要原則，C語(yǔ)言在應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)主要采用該種設(shè)計(jì)方法。這種方法的優(yōu)勢(shì)就在于可以使模塊功能得到系統(tǒng)化的分工，每個(gè)模塊有每個(gè)模塊的任務(wù)。
2.2 C語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)的優(yōu)化
單片機(jī)開(kāi)發(fā)目前被廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域中的嵌入式系統(tǒng)，這是利用C語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)資源的優(yōu)化，這樣的應(yīng)用使得單片機(jī)開(kāi)發(fā)所面對(duì)的工作環(huán)境和內(nèi)容日趨復(fù)雜，最繁瑣的便是軟件的設(shè)計(jì)。由于工作任務(wù)艱巨，設(shè)計(jì)人員尤其需要考慮控制系統(tǒng)單片機(jī)的資源分配（軟硬件方面），而單片機(jī)系統(tǒng)的資源量卻不夠充裕。這種不充裕主要體現(xiàn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的CPU和片內(nèi)結(jié)構(gòu)以及缺少程序存儲(chǔ)器等方面的資源。
基于以上原因，利用有限的資源做好C語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)成為單片機(jī)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。C語(yǔ)言作為高級(jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言利弊并存，雖然優(yōu)點(diǎn)很多，但是不能忽視的是，C語(yǔ)言由于生成代碼長(zhǎng)，造成占用存儲(chǔ)空間大，基本在20%～50%左右，這就要求我們?cè)诰唧w操作的時(shí)候要知曉軟硬件的任務(wù)所屬，根據(jù)其不同的優(yōu)勢(shì)來(lái)分配任務(wù)，對(duì)系統(tǒng)任務(wù)也要做到預(yù)先分析。因此，當(dāng)C語(yǔ)言運(yùn)用于單片機(jī)開(kāi)發(fā)時(shí)，對(duì)程序的優(yōu)化是需要適當(dāng)進(jìn)行的。這不僅是C語(yǔ)言本身的特點(diǎn)所決定的，也是單片機(jī)開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀所決定的。
2.3 開(kāi)發(fā)環(huán)境
以C語(yǔ)言編程的單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)軟件有很多，其中KEILC51
以其完善的性能成為這其中的佼佼者。“這款軟件既能編輯仿真，又能編譯，它同時(shí)支持不同公司的以MCS51為架構(gòu)的芯片，也支持匯編和C語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)”[2]。這款軟件功能強(qiáng)大，尤其是在程序的調(diào)試和仿真軟件方面具有卓越的功能，方便學(xué)習(xí)使用和投入工作。在這種單一卻不失靈活的開(kāi)發(fā)環(huán)境中，C語(yǔ)言被集成于統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)環(huán)境，“這個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境包含：編譯器，匯編器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，項(xiàng)目管理器，調(diào)試器”[3]。這種單一卻不失靈活的開(kāi)發(fā)環(huán)境有如下特點(diǎn)：
該軟件的工程由三部分組成：源文件、開(kāi)發(fā)工具選項(xiàng)、編程說(shuō)明。該軟件的特點(diǎn)就是一對(duì)多（一個(gè)工程對(duì)應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)或N個(gè)目標(biāo)程序），從而構(gòu)成多個(gè)組。
該軟件可以滿足用戶瀏覽源文件的需求，且方便快速，可以尋找文件，全局搜索文件，在集成開(kāi)發(fā)的環(huán)境下也可保證用戶功能得以啟動(dòng)。“另外KEILC51可以在編輯器內(nèi)編輯、調(diào)試程序，它能提供一種自然的調(diào)試環(huán)境，使你更快速地檢查和修改程序”[4]。
2.4 C語(yǔ)言在單片機(jī)開(kāi)發(fā)中運(yùn)用的步驟
C語(yǔ)言在單片機(jī)開(kāi)發(fā)中運(yùn)用的步驟主要有：編寫編譯源程序和連接轉(zhuǎn)換目標(biāo)代碼。除了這兩方面的主要內(nèi)容之外，當(dāng)程序設(shè)計(jì)結(jié)束之后，還應(yīng)該將“源程序轉(zhuǎn)換成在單片機(jī)上能運(yùn)行的HEX件，使單片機(jī)能執(zhí)行編寫好的程序”[5]。具體的C語(yǔ)言在單片機(jī)開(kāi)發(fā)中的步驟如下所述：
1）安裝軟件。作為商業(yè)軟件，我們?cè)贙EIL的網(wǎng)站上可以下載到軟件的安裝包，這個(gè)過(guò)程很簡(jiǎn)單，只要跟隨軟件提示安裝即可。首先對(duì)安裝包進(jìn)行解壓，然后打開(kāi)SETUP.EXE文件，點(diǎn)擊安裝，按照提示輸入序列號(hào)并在詢問(wèn)是否接受版權(quán)信息時(shí)點(diǎn)擊接受按鈕，最后按要求完成安裝。
2）進(jìn)行C源文件的創(chuàng)建工作。第一步建立新項(xiàng)目，在新項(xiàng)目中添加以前就有的程序文件或者建立新文件。第二步建立一個(gè)新的程序文件，找到新文件的文字編輯窗口，在其中編寫程序，即可生成C源文件。
3）編譯并調(diào)試。編譯調(diào)試是C語(yǔ)言運(yùn)用于單片機(jī)開(kāi)發(fā)的中間階段。這一階段首先要求軟件操作者調(diào)整到調(diào)試模式，然后使用仿真器在源程序的一級(jí)進(jìn)行程序調(diào)試，調(diào)試的時(shí)候要注意對(duì)已建立的源文件糾錯(cuò)，同時(shí)編譯源程序，在使用C51編譯器的基礎(chǔ)上生成目標(biāo)文件或浮動(dòng)的目標(biāo)碼模塊。最后，將編譯好的模塊連接，生成文件。
4）最后進(jìn)行生成HEX文件的工作。作為整個(gè)步驟的最后一步。生成文件對(duì)C語(yǔ)言的運(yùn)用有著非常重要的作用，也使單片機(jī)開(kāi)發(fā)在性能、功效上有了現(xiàn)實(shí)的意義。進(jìn)行這一步首先要把目標(biāo)文件生成HEX文件，該文件的主要功能是燒寫芯片。該文件以Intel公司所提出的數(shù)據(jù)寬度為字節(jié)，“文件轉(zhuǎn)換后所生成的HEX文件可以通過(guò)編程器寫入單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器，也可以用仿真器進(jìn)行調(diào)試”[6]。
3 總結(jié)
C語(yǔ)言在單片機(jī)開(kāi)發(fā)中的運(yùn)用目前比較廣泛，它使單片機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)生活的時(shí)候更為有效，同時(shí)極高的開(kāi)發(fā)效率將單片機(jī)的使用推廣到了生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。面對(duì)目前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的最新環(huán)境，匯編語(yǔ)言對(duì)于單片機(jī)開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)已經(jīng)不是最適合的程序編寫技術(shù)了。綜上所述，C語(yǔ)言應(yīng)用于單片機(jī)的開(kāi)發(fā)對(duì)單片機(jī)在未來(lái)運(yùn)用于更廣闊的空間具有很大的促進(jìn)作用。
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作者簡(jiǎn)介：
單片機(jī)開(kāi)發(fā)范文2
關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；單片機(jī)；開(kāi)發(fā)應(yīng)用
現(xiàn)階段，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得電能路徑技術(shù)、仿真技術(shù)等在單片機(jī)的開(kāi)發(fā)以及利用過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。事實(shí)上，單片機(jī)仿真技術(shù)在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中主要借助集合有解決機(jī)器以及多類I/O暫停系統(tǒng)的硅片而展開(kāi)相關(guān)的工作。一般情況，需要相關(guān)的技術(shù)人員將仿真技術(shù)的數(shù)據(jù)存放在硅片之上，繼而以此為基礎(chǔ)推動(dòng)系統(tǒng)化、全面化以及層次化的仿真技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)建，并由此帶動(dòng)單片機(jī)的開(kāi)發(fā)以及發(fā)展。
一、單片機(jī)仿真技術(shù)概述
近年來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)的發(fā)展以及運(yùn)用，使得單片機(jī)仿真技術(shù)逐漸產(chǎn)生，并在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)相關(guān)效益的取得。
事實(shí)上，在構(gòu)建單片機(jī)智能化體系的過(guò)程中，微小解決機(jī)器作為該體系中的重要組成部分，其在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中不僅能夠控制、檢測(cè)復(fù)刻電能路徑，還能夠?qū)﹄娔苈窂降碾娮枇M(jìn)行適時(shí)的調(diào)節(jié)，繼而由此推動(dòng)相關(guān)環(huán)節(jié)的有序進(jìn)行。基于此，就使得相關(guān)部門以及人員在進(jìn)行單片機(jī)仿真技術(shù)研究的過(guò)程中，控制好電阻力對(duì)于微小解決機(jī)器的影響，繼而由此實(shí)現(xiàn)對(duì)于電能有效調(diào)節(jié)。
一般而言，計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用促進(jìn)了我國(guó)單片機(jī)發(fā)掘技術(shù)的發(fā)展，并促進(jìn)了仿真技術(shù)模擬體系的構(gòu)建。事實(shí)上，相關(guān)的專家以及技術(shù)人員在進(jìn)行單片機(jī)發(fā)掘技術(shù)的研究過(guò)程中，逐漸加強(qiáng)了對(duì)于協(xié)調(diào)技術(shù)的使用，繼而以此為基礎(chǔ)，推動(dòng)仿真技術(shù)在模擬平面的正常運(yùn)用。
相關(guān)的實(shí)踐顯示，在單片機(jī)開(kāi)發(fā)的過(guò)程中使用模擬仿真技術(shù)，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)單片機(jī)生產(chǎn)成本的降低，還能夠促進(jìn)單片機(jī)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的降低。總的來(lái)說(shuō)，隨著相關(guān)技術(shù)人員以及專家在進(jìn)行單片機(jī)開(kāi)發(fā)的過(guò)程中加強(qiáng)了對(duì)于仿真技術(shù)的使用，從而促進(jìn)了單片機(jī)的發(fā)展，繼而由此推動(dòng)相關(guān)效益的取得。
二、Proteus仿真軟件的引入
事實(shí)上，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)的不斷發(fā)展以及應(yīng)用，催生了大量的仿真技術(shù)以及模仿體系。事實(shí)上，這種情況的出現(xiàn)一方面實(shí)現(xiàn)了相關(guān)部門以及人員在進(jìn)行單片機(jī)仿真軟件研發(fā)的過(guò)程中，相關(guān)的人力、物力以及財(cái)力的節(jié)約，而另一方面則高效促進(jìn)了單片機(jī)仿真技術(shù)的誕生。
作為單片機(jī)仿真模擬體系中最為常見(jiàn)的一環(huán)，Proteus仿真軟件在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了虛擬電能路徑以及數(shù)據(jù)電能路徑的一體化。而這一狀況的出現(xiàn)不但能夠促進(jìn)電能路徑與模擬體系的有效結(jié)合，還能夠在此基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)對(duì)于電能路徑的結(jié)構(gòu)、單片機(jī)數(shù)據(jù)編碼等方面內(nèi)容進(jìn)行虛擬的制定和演練，并最終以此為依托，推動(dòng)PCB檢測(cè)體系的構(gòu)建以及相關(guān)作用的發(fā)揮。
目前，Proteus單片機(jī)仿真軟件在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中，逐漸與課堂教學(xué)試驗(yàn)融為一體。這種情況的出現(xiàn)就使得相關(guān)的教學(xué)質(zhì)量得到了顯著的提升，并促進(jìn)了仿真技術(shù)與計(jì)算機(jī)合成技術(shù)的有效整合，推動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)費(fèi)用的降低。現(xiàn)階段，我國(guó)的相關(guān)部門以及技術(shù)人員在進(jìn)行Proteus仿真軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，主要依托計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)、數(shù)字化等多種先進(jìn)技術(shù)展開(kāi)相關(guān)的工作。除此之外，在實(shí)際的軟件開(kāi)發(fā)作業(yè)過(guò)程中，需要相關(guān)的技術(shù)人員加強(qiáng)對(duì)于模擬研發(fā)環(huán)節(jié)期間的管控，從而以此為基礎(chǔ)，促使商品的初始狀態(tài)在模擬模仿氛圍中得以真實(shí)展現(xiàn)。
三、單片機(jī)開(kāi)發(fā)中仿真技術(shù)應(yīng)用
現(xiàn)階段，我國(guó)的相關(guān)部門在實(shí)際的生產(chǎn)管理過(guò)程中加強(qiáng)了仿真技術(shù)在單片機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的應(yīng)用，繼而以此為基礎(chǔ)推動(dòng)了相關(guān)作業(yè)效率以及質(zhì)量的提高。關(guān)于仿真技術(shù)在單片機(jī)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用過(guò)程中所需關(guān)注的相關(guān)的內(nèi)容，筆者進(jìn)行了相關(guān)總結(jié)，具體內(nèi)容如下。
（一）性能要求
在推動(dòng)仿真技術(shù)在單片機(jī)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的運(yùn)用，需要相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)際的操作過(guò)程中嚴(yán)格遵循單片機(jī)仿真技術(shù)的相關(guān)原理。不僅如此，在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中，還需要相關(guān)技術(shù)人員加強(qiáng)對(duì)于單片機(jī)仿真機(jī)器性能要求的了解以及把握，繼而在此基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)多向研發(fā)應(yīng)用器材的構(gòu)建。事實(shí)上，這一措施的實(shí)施，不僅僅能夠促進(jìn)單片機(jī)器材使用效率的提高，還能夠?qū)纹瑱C(jī)的器材在研發(fā)過(guò)程中反復(fù)投資現(xiàn)象的規(guī)避，繼而以此為核心，為單片機(jī)的開(kāi)發(fā)以及運(yùn)用創(chuàng)造良好的條件。
（二）多路開(kāi)發(fā)器整體結(jié)構(gòu)
此外，在借助仿真技術(shù)進(jìn)行單片機(jī)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要加強(qiáng)相關(guān)研究人員對(duì)于多路開(kāi)發(fā)器整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。事實(shí)上，上述相關(guān)措施不僅可以為單片機(jī)完成仿真技術(shù)提供原理，還可以幫助多路開(kāi)發(fā)器在模擬模仿計(jì)算機(jī)體系中達(dá)到仿真技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
通過(guò)對(duì)仿真多路開(kāi)發(fā)器的研究以及分析可以得知，技術(shù)人員在進(jìn)行相關(guān)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，加強(qiáng)了對(duì)于仿真多路開(kāi)發(fā)器的開(kāi)發(fā)，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)了多個(gè)開(kāi)發(fā)用戶，其目的就是在于能夠以此為依托，推動(dòng)仿真技術(shù)使用效益的不斷提高。事實(shí)上，多路控制器的構(gòu)造，能夠在正常運(yùn)行過(guò)程中對(duì)開(kāi)發(fā)用戶、多路請(qǐng)求電路等方面進(jìn)行有效的控制。不僅如此，由于單片機(jī)開(kāi)發(fā)板位于仿真多路開(kāi)發(fā)器中的核心位置，所以能夠推動(dòng)單片機(jī)仿真技術(shù)在實(shí)際的作用過(guò)程中朝著標(biāo)準(zhǔn)化、合理化、科學(xué)化的方向發(fā)展。
（三）多路開(kāi)發(fā)器電路設(shè)計(jì)
事實(shí)上，相關(guān)技術(shù)研究人員在對(duì)仿真多路開(kāi)發(fā)器的原理進(jìn)行研究分析的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：多路控制器在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中能夠?qū)Χ喾N客戶主體機(jī)器進(jìn)行科學(xué)、合理的控制。而客戶主體機(jī)器能夠在這種控制之下，依據(jù)單片機(jī)開(kāi)發(fā)板的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，一般情況下，其能夠以“多對(duì)一”、“一對(duì)一”的形式推動(dòng)模仿應(yīng)用任務(wù)的完成。
所謂的“多對(duì)一”，指的就是多類客戶主體機(jī)器對(duì)應(yīng)一個(gè)單機(jī)片開(kāi)發(fā)板，基于此就可以得知，所謂的“一對(duì)一”，指的就是一個(gè)客戶主體機(jī)器對(duì)應(yīng)一個(gè)單片機(jī)開(kāi)發(fā)板。
一般情況下，多路開(kāi)發(fā)器電路在實(shí)際的設(shè)計(jì)、構(gòu)建過(guò)程中，主要依托電磁繼電器以及74LS04反相器推動(dòng)相關(guān)作業(yè)有效進(jìn)行。不僅如此，多路開(kāi)發(fā)器作為構(gòu)建一類單片機(jī)遠(yuǎn)程控制電能的數(shù)字化通訊設(shè)備，在實(shí)際的使用過(guò)程中能夠推動(dòng)前文所述的“多對(duì)一”、“一對(duì)一”的模仿應(yīng)用任務(wù)的完成。
結(jié)語(yǔ)：
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)的進(jìn)步，使得仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并在單片機(jī)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。本文基于此，主要分析了單片機(jī)開(kāi)發(fā)的內(nèi)涵，并就現(xiàn)在常用的protues仿真技術(shù)軟件進(jìn)行了具體的闡釋，最后又針對(duì)仿真技術(shù)在單片機(jī)開(kāi)發(fā)中的作用進(jìn)行了分析。筆者認(rèn)為，隨著相關(guān)技術(shù)的使用，我國(guó)的仿真技術(shù)必將獲得長(zhǎng)足的發(fā)展，推動(dòng)單片機(jī)的開(kāi)發(fā)以及運(yùn)用。
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單片機(jī)開(kāi)發(fā)范文3
[關(guān)鍵詞]在線仿真 AT89C2051 繼電器 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
[中圖分類號(hào)]TP368.1[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1007-9416(2010)02-0120-02
1 開(kāi)發(fā)背景
單片機(jī)開(kāi)發(fā)通常采用“宿主機(jī)/目標(biāo)機(jī)”方式,如圖1所示。利用宿主機(jī)集成開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境進(jìn)行仿真調(diào)試,進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和在線仿真調(diào)試,直到實(shí)現(xiàn)目標(biāo)板功能。通過(guò)USB口線將編譯生成的目標(biāo)代碼下載到目標(biāo)板上。這樣,目標(biāo)板在就可以脫機(jī)工作。
這種無(wú)疑是很好的開(kāi)發(fā)方式,但它的問(wèn)題是設(shè)備利用率低下,這在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中顯得尤其突出。所以在實(shí)驗(yàn)室設(shè)備緊缺情況下,開(kāi)發(fā)一套輔助設(shè)備來(lái)提高仿真開(kāi)發(fā)設(shè)備的利用率是非常必要的。
2 設(shè)計(jì)要求
為解決實(shí)驗(yàn)室設(shè)備緊缺和經(jīng)費(fèi)緊張情況,在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有仿真設(shè)備基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)制作一個(gè)單片機(jī)多路仿真開(kāi)發(fā)應(yīng)用裝置,實(shí)現(xiàn)一套單片機(jī)開(kāi)發(fā)器可供幾個(gè)學(xué)生輪流使用。這樣幾個(gè)學(xué)生一組共用實(shí)驗(yàn)設(shè)備,既能提高設(shè)備利用率,又能形成良好的開(kāi)發(fā)仿真學(xué)習(xí)氛圍,更重要的是降低設(shè)備重復(fù)投入。
3 整機(jī)框圖
多路仿真開(kāi)發(fā)器原理框圖如圖2所示。通過(guò)該多路仿真開(kāi)發(fā)器,使四組學(xué)生能夠各自完成不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并可以借助不同的目標(biāo)板。通過(guò)該開(kāi)發(fā)器,很好地滿足了實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求,并且在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中取得了良好的效果。
4 多路開(kāi)發(fā)器電路
4.1 系統(tǒng)控制電路
通過(guò)一個(gè)以AT89C2051為核心的控制電路,實(shí)現(xiàn)多個(gè)學(xué)生主機(jī)對(duì)一臺(tái)單片機(jī)開(kāi)發(fā)器輪流地一對(duì)一的仿真使用。系統(tǒng)控制電路如圖3所示。通過(guò)選用AT89C2051芯片、74LS04反相器和電磁繼電器為主要部件,組成一個(gè)自動(dòng)選通電路,來(lái)正確地完成每個(gè)學(xué)生主機(jī)與單片機(jī)仿真器之間USB數(shù)據(jù)通信。
4.2 驅(qū)動(dòng)電路
驅(qū)動(dòng)電路單元主要由74LS04反相器、光電耦合器和三級(jí)管構(gòu)成。光電耦合器起到光電隔離的作用,使電路更完全可靠。
4.3 繼電器開(kāi)關(guān)電路
繼電器開(kāi)關(guān)電路如圖4所示。當(dāng)某學(xué)生請(qǐng)求使用多路開(kāi)發(fā)器時(shí),按下按鍵,產(chǎn)生一個(gè)低電平,單片機(jī)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光,指示正在被申請(qǐng),同時(shí)單片機(jī)I/O端口經(jīng)74LS04反相和三極管放大驅(qū)動(dòng),使得相應(yīng)繼電器K導(dǎo)通,從而連接該學(xué)生主機(jī)和單片機(jī)仿真器USB的D+線,D-線和地線也能夠順利連接,這樣就完成了學(xué)生主機(jī)與單片機(jī)仿真器的連接使用。
5 軟件編程
單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)仿真調(diào)試借助uVison3集成調(diào)試軟件,可以完成程序的編輯、編譯、仿真,以及編程燒錄到單片機(jī)芯片上,最后實(shí)現(xiàn)脫機(jī)工作的應(yīng)用系統(tǒng)板。
6 功能結(jié)果
單片機(jī)開(kāi)發(fā)范文4
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng) 抗干擾 技術(shù)
中圖分類號(hào)：TP368 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）12（a）-0061-01
單片機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的電子系統(tǒng)，外來(lái)電磁輻射、內(nèi)部各個(gè)元器件之間、各個(gè)分系統(tǒng)之間、各傳送通道間的相互干擾及其數(shù)據(jù)信息所產(chǎn)生的干擾和破壞都會(huì)影響單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性、可靠性以及安全性。
1 單片機(jī)系統(tǒng)干擾的影響
經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究表明，對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)，它的運(yùn)行系統(tǒng)不僅受到內(nèi)部因素的影響，而且也受到了外部因素的影響。各種因素的影響使單片機(jī)在使用的過(guò)程中無(wú)法充分發(fā)揮其性能。具體的說(shuō)，單片機(jī)系統(tǒng)受到干擾可能會(huì)產(chǎn)生以下一些不良影響。
1.1 使測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差或誤差變大
若單片機(jī)在測(cè)量單元模擬信息傳輸?shù)莱霈F(xiàn)了干擾的因素，產(chǎn)生的干擾信號(hào)就會(huì)在傳輸模擬信號(hào)中疊加，這樣就會(huì)使得采集過(guò)程中的誤差有所增加。這種情況在較弱信號(hào)測(cè)定與有強(qiáng)干擾互相對(duì)立的時(shí)候會(huì)格外的明顯，甚至有可能使檢測(cè)的誤差上升幾倍以上。
1.2 數(shù)據(jù)信息變化起伏
除了在程序存儲(chǔ)器當(dāng)中的數(shù)據(jù)信息外，單片機(jī)內(nèi)部所存儲(chǔ)的信息會(huì)受到各種形式的干擾，更這樣就會(huì)導(dǎo)致信息在運(yùn)行的過(guò)程中，若運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生了變化，信息的運(yùn)行就會(huì)出現(xiàn)失靈等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了單片機(jī)的正常工作效率。
1.3 運(yùn)行失常分析
當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)受到外部環(huán)境影響的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)程序的運(yùn)行出現(xiàn)波動(dòng)，導(dǎo)致單片機(jī)的運(yùn)行失去意義，使得最終輸出的結(jié)果存在混亂。嚴(yán)重的話，會(huì)使得單片機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)停機(jī)的現(xiàn)象。
2 單片機(jī)系統(tǒng)干擾的渠道
干擾就是由外部噪聲在系統(tǒng)中所造成的騷擾，是影響單片機(jī)系統(tǒng)正常工作的一種因素。干擾主要是利用電信號(hào)手段通過(guò)特定的渠道，與信號(hào)互相混合從而侵入單片機(jī)系統(tǒng)，這些干擾對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性可能會(huì)產(chǎn)生不良影響。凡是能產(chǎn)生一定能量，可以影響到周圍電路正常工作的信號(hào)都可認(rèn)為是干擾源。干擾有的來(lái)自外部，有的來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部。抗干擾則主要是指針對(duì)干擾而采取相應(yīng)的手段使干擾消除，抑制干擾的傳播。干擾渠道主要包括以下三種類型。
2.1 供電系統(tǒng)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的干擾
在工廠中運(yùn)行的機(jī)器大多數(shù)都是大功率的，這種特別大的負(fù)載設(shè)備的啟停通常會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)受到污染，也會(huì)導(dǎo)致電壓不斷的漲落。由于大功率機(jī)器的開(kāi)關(guān)等因素，會(huì)使電網(wǎng)常常會(huì)受到幾百伏甚至是幾千伏的電壓干擾，這會(huì)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響。
2.2 過(guò)程通道對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的干擾
在工業(yè)生產(chǎn)中，開(kāi)關(guān)的數(shù)量以及負(fù)責(zé)輸入輸出的信號(hào)線共有百條以上，其中長(zhǎng)度最長(zhǎng)達(dá)到幾千米，最短也會(huì)有幾百米，這樣就難免會(huì)將一些干擾因素引入到單片機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中。若是有較大設(shè)備漏電或是測(cè)量的部分沒(méi)有很好的絕緣功能，都有可能通過(guò)通道直接干擾信息，產(chǎn)生不利的影響。
2.3 空間對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的干擾
空間干擾一般主要是指來(lái)自天體的電磁波或者是電視臺(tái)所發(fā)出的電磁波，又或者是電器設(shè)備中的發(fā)射機(jī)等發(fā)出的電磁波。這些空間的輻射會(huì)使單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生一定的干擾，從而使其沒(méi)有辦法正常工作。
3 單片機(jī)系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)及開(kāi)發(fā)
對(duì)于單片機(jī)系統(tǒng)而言，干擾信號(hào)主要以差模和共模信號(hào)兩種形態(tài)為主。其中差模干擾信號(hào)是指信號(hào)回路的干擾，主要跟傳輸線的互感以及系統(tǒng)的工作頻率有關(guān)。對(duì)于這類干擾通常采用濾波和改善系統(tǒng)的采樣頻率來(lái)加以抑制。共模干擾信號(hào)是指干擾電壓同時(shí)加到兩條信號(hào)線上出現(xiàn)的干擾，所以對(duì)于這類干擾通常的抑制措施是注意保持線路傳輸結(jié)構(gòu)的平衡。單片機(jī)系統(tǒng)的抗干擾措施多種多樣，不同的應(yīng)用場(chǎng)合有不同的技術(shù)要求。
3.1 硬件抗干擾技術(shù)
硬件系統(tǒng)的抗干擾能把干擾排除在最外邊，所以硬件設(shè)施設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該要采取相應(yīng)措施，這樣才能在最大的程度上抑制干擾的產(chǎn)生。
（1）電源抗干擾。
現(xiàn)在很多的單片機(jī)對(duì)于電源的噪聲是非常敏感的，干擾會(huì)通過(guò)設(shè)備的電源線向系統(tǒng)的內(nèi)部傳入，其次在各種電子設(shè)備間也會(huì)通過(guò)電源產(chǎn)生相應(yīng)的干擾。
（2）屏蔽抗干擾技術(shù)。
屏蔽就是以金屬板、金屬網(wǎng)或金屬盒構(gòu)成的屏蔽體，是抑制電磁干擾最有效的方法。在采用這一方法來(lái)抗干擾時(shí)，通常首先使用低電阻的材料做成屏蔽體，然后將需要隔離部分包圍起來(lái)。
（3）使用光纖與雙絞線。
當(dāng)數(shù)字信號(hào)長(zhǎng)線傳輸?shù)臅r(shí)候，可以利用雙絞線降低噪聲的干擾。主要是因?yàn)橥饨绲拇艌?chǎng)在雙絞線上的電流流動(dòng)方向是相反的，那么感應(yīng)磁所引起的噪聲電流就可以互相抵消，這也就使得雙絞線具有抗干擾的作用。
（4）去耦電路。
數(shù)字電路信號(hào)在轉(zhuǎn)換的時(shí)候會(huì)有很強(qiáng)的沖擊電流產(chǎn)生，也會(huì)在傳輸線上有較大的壓降產(chǎn)生，這樣就會(huì)形成一定的干擾。所以，為了能夠抑制這種干擾可以在電路中設(shè)置去耦電路，這樣一方面可以收集電路在開(kāi)門的瞬間所釋放出的電量，另一方面也可以將電路中產(chǎn)生的噪聲過(guò)濾掉。
3.2 軟件抗干擾技術(shù)
（1）設(shè)置軟件陷阱。
軟件陷阱技術(shù)主要應(yīng)用在單片機(jī)軟件系統(tǒng)抗干擾中，設(shè)置軟件陷阱可以采用在ROM或RAM中，每隔一些指令，就把連續(xù)幾個(gè)單元設(shè)置成空操作（所謂陷阱）。當(dāng)失控的程序掉入“陷阱”，連續(xù)執(zhí)行幾個(gè)空操作后，程序自動(dòng)恢復(fù)正常，繼續(xù)執(zhí)行后面的程序。
（2）指令冗余抗干擾。
這種技術(shù)在一定程度上與軟件陷進(jìn)技術(shù)是一樣的，但是又有著一定的區(qū)別，指令冗余技術(shù)一般應(yīng)用于程序存儲(chǔ)器使用的區(qū)域當(dāng)中，而軟件陷進(jìn)技術(shù)則是在沒(méi)有使用的區(qū)域當(dāng)中。冗余抗干擾技術(shù)一般就是將正常的指令輸入后插入某些NOP的指令，這樣就可以將一些“亂飛”的程序規(guī)范化。
（3）數(shù)字濾波器。
一般模擬信號(hào)在傳送的時(shí)候都會(huì)受到一定的干擾，通常都是在信號(hào)中混入了噪音，所以在硬件的設(shè)計(jì)上安裝濾波器，在一定的程度上是可以降低噪聲的干擾。但是硬件濾波器的使用過(guò)程較為復(fù)雜，若是要現(xiàn)場(chǎng)對(duì)濾波器的參數(shù)進(jìn)行修改也是一件十分困難的事情。因而，我們一般會(huì)采用軟件濾波器，這主要是因?yàn)槭褂密浖V波器不用增加一些必要的開(kāi)銷，可以靈活的改變?yōu)V波器上的參數(shù)，而對(duì)于噪聲又可以起到同樣的干擾效果。
4 結(jié)語(yǔ)
在實(shí)際的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，抗干擾設(shè)計(jì)一般應(yīng)注意很多問(wèn)題。合理的硬件設(shè)計(jì)再結(jié)合必要的軟件抗干擾設(shè)計(jì)是單片機(jī)系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)的一個(gè)總體方向。采用軟件抗干擾技術(shù)不但可以節(jié)約硬件成本，而且在可靠性、可維護(hù)性等方面都有一定的優(yōu)勢(shì)。
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單片機(jī)開(kāi)發(fā)范文5
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；高級(jí)技工學(xué)生；項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力；交通燈控制系統(tǒng)
中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5727（2013）05-0122-02
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，單片機(jī)的應(yīng)用已滲透到各個(gè)領(lǐng)域，從航天裝置、智能機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)采集及處理，到我們?nèi)粘Ｉ钪械母鞣N家用電器，安全保障監(jiān)控系統(tǒng)、智能IC卡等，單片機(jī)在人們的生活中正發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。為了增強(qiáng)高級(jí)技工學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力及參加工作后的發(fā)展?jié)摿Γ仨毴媾囵B(yǎng)學(xué)生的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求。在高級(jí)技工技能學(xué)習(xí)中，學(xué)生不僅應(yīng)該掌握一定的理論與技術(shù)知識(shí)，而且應(yīng)該建立及培養(yǎng)相關(guān)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的思維觀念與能力。
通過(guò)對(duì)單片機(jī)課程的改革設(shè)計(jì)，不僅使學(xué)生在理解單片機(jī)課程理論的基礎(chǔ)上，實(shí)際動(dòng)手開(kāi)發(fā)一個(gè)項(xiàng)目，而且培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)有的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、主動(dòng)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維、綜合運(yùn)用、動(dòng)手實(shí)踐等能力，使單片機(jī)課程教學(xué)成為開(kāi)發(fā)學(xué)生潛力、培養(yǎng)實(shí)踐能力的“陣地”，成為體驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程的“運(yùn)動(dòng)場(chǎng)”。
精心設(shè)計(jì)單片機(jī)課程教學(xué)
內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力
課程采用模塊教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生掌握單片機(jī)技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用，鍛煉學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力，為將來(lái)從事單片機(jī)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、檢測(cè)和維護(hù)等工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。教學(xué)實(shí)施設(shè)想依據(jù)單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研制過(guò)程，將單片機(jī)課程內(nèi)容分成七個(gè)模塊（見(jiàn)圖1），每一個(gè)模塊又包含一些子課題。技能訓(xùn)練按照遞進(jìn)式模式開(kāi)展如圖2所示。模塊一單片機(jī)結(jié)構(gòu)及開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)流程包含五個(gè)課題：?jiǎn)纹瑱C(jī)結(jié)構(gòu)、單片機(jī)工作條件、單片機(jī)輸入/輸出端口結(jié)構(gòu)、單片機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)常用軟件、單片機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)流程；模塊二單片機(jī)指令系統(tǒng)及匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)包含六個(gè)課題：程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、延時(shí)程序、輸入輸出程序、代碼轉(zhuǎn)換程序、數(shù)據(jù)排序程序、算術(shù)運(yùn)算程序；模塊三單片機(jī)簡(jiǎn)單應(yīng)用電路設(shè)計(jì)包含九個(gè)課題：彩燈控制器設(shè)計(jì)、加法運(yùn)算器設(shè)計(jì)、數(shù)顯搶答器設(shè)計(jì)、籃球比賽計(jì)分器設(shè)計(jì)、密碼電路設(shè)計(jì)、曝光定時(shí)器設(shè)計(jì)、送料小車控制器設(shè)計(jì)、LED點(diǎn)陣顯示器設(shè)計(jì)、交通燈控制器設(shè)計(jì)；模塊四單片機(jī)內(nèi)部三大功能包含三個(gè)課題：中斷系統(tǒng)及其應(yīng)用、定時(shí)/計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用、串行通信及其應(yīng)用；模塊五單片機(jī)接口電路及其應(yīng)用包含四個(gè)課題：鍵盤接口電路及其應(yīng)用、顯示器接口電路及其應(yīng)用、模數(shù)轉(zhuǎn)換接口電路及其應(yīng)用、數(shù)模轉(zhuǎn)換接口電路及其應(yīng)用；模塊六單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)包含兩個(gè)課題：C51程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、C51簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)；模塊七單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展包含五個(gè)課題：并行擴(kuò)展、串行擴(kuò)展、LCD液晶顯示應(yīng)用電路設(shè)計(jì)、基于I2C總線的E2PROM電路設(shè)計(jì)、基于SPI接口的D/A轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)。
教學(xué)內(nèi)容組織特色 將Wave、Keil、Proteus、Protel軟件、仿真器和編程器應(yīng)用貫穿整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中；將指令融入程序設(shè)計(jì)中講解；設(shè)置多個(gè)系統(tǒng)化的單項(xiàng)及綜合應(yīng)用訓(xùn)練項(xiàng)目；有完整的電路原理圖、仿真電路圖、源程序清單、參考印制電路板。
通過(guò)模塊學(xué)習(xí)、技能遞進(jìn)訓(xùn)練，學(xué)生可掌握單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，熟悉單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成和開(kāi)發(fā)方法，懂得單片機(jī)系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)技術(shù)，并在實(shí)際制作的基礎(chǔ)上，了解單片機(jī)控制的電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)管理方法。在“教學(xué)做”一體的教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)分組實(shí)施，提高學(xué)生的溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作及協(xié)調(diào)能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力、縝密的工作方式和強(qiáng)烈的責(zé)任意識(shí)。
采用適用單片機(jī)課程的教學(xué)
方法，達(dá)到更理想的教學(xué)效果
依據(jù)教學(xué)內(nèi)容的組織，在單片機(jī)課程教學(xué)中，主要采用三種教學(xué)方法：任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法、工作過(guò)程導(dǎo)向教學(xué)法。根據(jù)不同內(nèi)容選擇相應(yīng)合適的教學(xué)方法，不能機(jī)械地采用某種單一教學(xué)方法。
任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法 適合非項(xiàng)目的知識(shí)和技能點(diǎn)教學(xué)。任務(wù)目標(biāo)：提出本次課要解決的一個(gè)具體的工作任務(wù)；任務(wù)分析：分析解決本任務(wù)的方法及步驟；相關(guān)知識(shí)：講解實(shí)現(xiàn)本任務(wù)所必需的知識(shí)。任務(wù)實(shí)施：本任務(wù)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程及結(jié)果。
項(xiàng)目教學(xué)法 適合單項(xiàng)項(xiàng)目教學(xué)。項(xiàng)目引入：提出一個(gè)具體要實(shí)現(xiàn)的工程應(yīng)用項(xiàng)目；相關(guān)知識(shí)：講解項(xiàng)目設(shè)計(jì)所必需的知識(shí)；項(xiàng)目實(shí)施：講解項(xiàng)目實(shí)施的步驟及結(jié)果；知識(shí)拓展：講解項(xiàng)目拓展應(yīng)用知識(shí)。
工作過(guò)程導(dǎo)向教學(xué)法 適合綜合項(xiàng)目教學(xué)。明確任務(wù)：明確本次設(shè)計(jì)的任務(wù)目標(biāo)；制定計(jì)劃：通過(guò)自主學(xué)習(xí)制定本次設(shè)計(jì)的不同設(shè)計(jì)方案；做出決定：選擇一個(gè)最適合自己的設(shè)計(jì)方案；實(shí)施計(jì)劃：完成本次設(shè)計(jì)的步驟及結(jié)果；檢查控制：檢查是否符合本設(shè)計(jì)提出的各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)要求；評(píng)定反饋：對(duì)完成的設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并給出評(píng)定意見(jiàn)。
設(shè)置項(xiàng)目開(kāi)發(fā)課題，鍛煉學(xué)生項(xiàng)目開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)應(yīng)用能力
通過(guò)單片機(jī)系統(tǒng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，檢驗(yàn)學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用能力，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通及計(jì)劃組織能力，突出學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力培養(yǎng)，從而提升學(xué)生職業(yè)能力和就業(yè)質(zhì)量。
項(xiàng)目開(kāi)發(fā)課題 城市交道通燈控制系統(tǒng)，交道口模型如圖3所示。
任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)城市交道通燈控制系統(tǒng)。
項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)間與方式 采取團(tuán)隊(duì)方式進(jìn)行，每組由3名學(xué)生組成，其中組長(zhǎng)1名，并可配1名指導(dǎo)教師。項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)間一個(gè)月，以完成的質(zhì)量與速度作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。
要求 第一，基本要求。（1）在1m2左右木板上制作交道口模型，安裝交通燈。交道口模型如圖3所示。（2）交通燈控制規(guī)則。每個(gè)街口有左拐、右拐、直行及行人四種指示燈。每個(gè)燈有紅、綠兩種顏色。自行車與汽車共用左拐、右拐和直行燈。共有四種通行方式：一是車輛南北直行、各路右拐，南北向行人通行。南北向通行時(shí)間為1分鐘，各路右拐比直行滯后10秒鐘開(kāi)放。二是南北向左拐、各路右拐，行人禁行。通行時(shí)間為1分鐘。三是東西向直行、各路右拐，東西向行人通行。東西向通行時(shí)間為1分鐘，各路右拐比直行滯后10秒鐘開(kāi)放。四是東西向左拐、各路右拐。行人禁行。通行時(shí)間為1分鐘。在通行結(jié)束前10秒鐘，綠燈閃爍直至結(jié)束。第二，發(fā)揮部分。（1）有倒計(jì)時(shí)時(shí)間顯示。（2）若交道口出現(xiàn)緊急情況，交警可將系統(tǒng)設(shè)置成手動(dòng)：全路口車輛禁行、行人通行。緊急情況結(jié)束后再轉(zhuǎn)成自動(dòng)狀態(tài)。（3）當(dāng)有119、120等特種車輛通過(guò)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)為特種車放行、其他車輛禁止?fàn)顟B(tài)。特種車輛通過(guò)15秒鐘后，系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)，用模型車演示。
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 基本要求：60分；發(fā)揮部分：20分；設(shè)計(jì)報(bào)告：20分。
改變課程考核評(píng)價(jià)體制，突出自主項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的重要性
按以往，這門課程結(jié)束后，參加學(xué)校組織的期末筆試，只要考試及格，該門課程就算考核通過(guò)。這樣做有諸多不利，學(xué)生為了應(yīng)付考試，只顧背指令、背程序，而忽視了單片機(jī)是一門實(shí)踐性的課程，不注重實(shí)際操作，結(jié)果導(dǎo)致許多卷面成績(jī)非常優(yōu)秀的學(xué)生，連一個(gè)流水燈實(shí)驗(yàn)都不能完成。為此，學(xué)校應(yīng)打破傳統(tǒng)的筆試考核模式，學(xué)生仍然要參加期末考試，但是期末卷面成績(jī)?cè)谄谀┛傇u(píng)成績(jī)中所占的比重要大幅下降：期末卷面成績(jī)占30%，平時(shí)作業(yè)占30%，自主項(xiàng)目開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)占40%。這樣，可利用考核評(píng)價(jià)體制，激發(fā)學(xué)生單片機(jī)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)熱情，加強(qiáng)自身實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)。這也更為符合高級(jí)技工學(xué)校的學(xué)情，為日后學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)知識(shí)解決工作實(shí)際問(wèn)題打下良好的基礎(chǔ)。
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單片機(jī)開(kāi)發(fā)范文6
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 課程改革 理論教學(xué) 實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號(hào)：G710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）11（b）-0058-01
單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程是高等職業(yè)技術(shù)教育應(yīng)用電子技術(shù)、通信技術(shù)專業(yè)等電子類專業(yè)的核心課程。這門課具有很強(qiáng)的理論性及實(shí)踐性，符合高等職業(yè)教育的基本特征，有很強(qiáng)的代表性。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)知識(shí)本身就傾向于大量的實(shí)際動(dòng)手操作和編程，所以教學(xué)也應(yīng)立足于面向?qū)嶋H應(yīng)用，切實(shí)解決日常生活中的實(shí)際問(wèn)題，既吸引學(xué)生又培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐操作能力，為今后的就業(yè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
1 教學(xué)環(huán)境
單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)對(duì)于移動(dòng)通信技術(shù)專業(yè)來(lái)講是一門理實(shí)一體化結(jié)合非常強(qiáng)的專業(yè)課程，所以授課需要理實(shí)一體化的教學(xué)環(huán)境。單片機(jī)課程首先講授編程基礎(chǔ)等理論知識(shí)，而后通過(guò)設(shè)計(jì)電路、畫(huà)出電路圖、編制軟件程序、仿真調(diào)試等過(guò)程，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固和深入理解理論知識(shí)，掌握單片機(jī)應(yīng)用技能。理實(shí)一體化的教學(xué)環(huán)境，要求在教師理論講授時(shí)，需要多媒體投影等，學(xué)生在設(shè)計(jì)電路時(shí)需要人手一機(jī)，最好是在有投影的機(jī)房進(jìn)行授課，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生在老師的講中練，老師能在學(xué)生的練中講。
2 教學(xué)方法
單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)這門課的內(nèi)容具有較強(qiáng)的模塊性，各知識(shí)點(diǎn)間直接的聯(lián)系性不強(qiáng)，各個(gè)知識(shí)點(diǎn)間聯(lián)系表現(xiàn)出一定的階段性特點(diǎn)。因此，在授課過(guò)程中，主要采用基于任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法對(duì)單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)課程進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在課程開(kāi)發(fā)中，關(guān)鍵是根據(jù)課程定位和課程教學(xué)目標(biāo)要求，以學(xué)習(xí)任務(wù)為載體選取教學(xué)內(nèi)容和組織教學(xué)。通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)把學(xué)生放在主體地位，實(shí)現(xiàn)了理實(shí)一體化教學(xué)。課程的最終教學(xué)目標(biāo)就是使學(xué)生在項(xiàng)目任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)單片機(jī)課程的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試等環(huán)節(jié)訓(xùn)練，順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)，以鍛煉學(xué)生的實(shí)際操作能力及創(chuàng)新能力。
3 對(duì)教師的要求
對(duì)教師自身而言，首先就是對(duì)課程內(nèi)容的了解和掌握，既了解本課程的發(fā)展前沿，又要熟悉與本專業(yè)相關(guān)的知識(shí)。具體講授方法上：主要抓“基礎(chǔ)概念”、“理論知識(shí)”、“實(shí)驗(yàn)操作”等知識(shí)點(diǎn)。基礎(chǔ)概念：概念是所有課程的最根本因素，要求教師在講解中提高重視度，并要非常透徹、準(zhǔn)確地對(duì)基礎(chǔ)概念加以闡述，打好學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的根基；理論知識(shí)：一個(gè)問(wèn)題本身的整體思路要清晰，而且每個(gè)細(xì)節(jié)之間的思路連接也要清晰明了；實(shí)驗(yàn)操作：把電路連接的每一步簡(jiǎn)單化。使學(xué)生通俗易懂。這樣學(xué)習(xí)“單片機(jī)技術(shù)”課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、樹(shù)立理論聯(lián)系實(shí)際的觀點(diǎn)以及提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力都有著極其重要的作用。對(duì)學(xué)生而言，學(xué)習(xí)“單片機(jī)”課程的困難集中在：一是難以理解比較抽象的一些問(wèn)題；二是對(duì)于一些復(fù)雜指令的變化過(guò)程無(wú)所適從；三是電路設(shè)計(jì)問(wèn)題。因此，我們借助強(qiáng)大的模擬仿真技術(shù)，可以將課程中難以理解的現(xiàn)象和復(fù)雜的變化過(guò)程通過(guò)圖像等形式表現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生直觀地看到電路每一步的變化過(guò)程，從中對(duì)單片機(jī)技術(shù)的本質(zhì)也有了深刻的理解。
4 理論教學(xué)環(huán)節(jié)
在教學(xué)中將單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)所必須的基本知識(shí)、基本技巧與基本技術(shù)建立在具體的實(shí)際任務(wù)上展開(kāi)教學(xué)，從理論到實(shí)踐，從淺入深，從基礎(chǔ)概念到繁瑣編程，不斷培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)腦和思維能力。本課程的任務(wù)是從實(shí)際應(yīng)用的目的出發(fā)，以具體單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際任務(wù)學(xué)習(xí)來(lái)單片機(jī)。首先，讓學(xué)生了解單片機(jī)名稱由來(lái)、特點(diǎn)、應(yīng)用、分類及選擇；讓學(xué)生清楚單片機(jī)引腳、工作條件、工作原理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器；還要使學(xué)生掌握單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、編程等一些實(shí)際應(yīng)用的操作問(wèn)題，學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)環(huán)境建立、集成開(kāi)發(fā)軟件下載和安裝；學(xué)習(xí)匯編程序文件和項(xiàng)目建立、軟件編譯調(diào)試，了解指令格式及清零、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)排序等程序的編寫，熟悉編程方法及程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試技巧。
在理論教學(xué)中，教師可充分利用理實(shí)一體化的教學(xué)環(huán)境，利用多媒體教學(xué)設(shè)備對(duì)學(xué)生不易理解的抽象內(nèi)容展示在屏幕上，例如：在利用指令編程的過(guò)程中，由于學(xué)生并非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生，尤其是利用匯編語(yǔ)言編程，學(xué)生對(duì)于數(shù)據(jù)的傳送等理解的不夠透徹，此時(shí)利用多媒體制作一些小的動(dòng)畫(huà)，演示出數(shù)據(jù)的傳送，學(xué)生對(duì)這部分相對(duì)枯燥的知識(shí)就有興趣，就能夠讓學(xué)生對(duì)課程知識(shí)通俗易懂，提高在理論學(xué)習(xí)中的興趣，以便在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中更好地發(fā)揮作用，達(dá)到良好的教學(xué)效果。
5 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
在設(shè)計(jì)任務(wù)的實(shí)施過(guò)程中實(shí)行分組式學(xué)習(xí)，體現(xiàn)教與學(xué)、學(xué)與做、做與用之間的內(nèi)在的聯(lián)系，將知識(shí)、技術(shù)、能力有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，做到理論聯(lián)系實(shí)踐，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，老師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況分成小組，課下由組長(zhǎng)分配任務(wù)和指定每個(gè)組員總結(jié)本組討論的主題，其中還是以學(xué)生自己動(dòng)手為主，教師輔導(dǎo)為輔，老師要做到精講，只是強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)有關(guān)的注意事項(xiàng)及設(shè)計(jì)要求，其他的像設(shè)計(jì)理念、思路等留給學(xué)生，讓學(xué)生以小組為單位自行設(shè)計(jì)。通過(guò)此方法，產(chǎn)生的效果是學(xué)生在課本上沒(méi)找到所需要的東西時(shí)，會(huì)自己通過(guò)相關(guān)書(shū)籍或網(wǎng)絡(luò)等外界方式查詢與之相關(guān)的資料和設(shè)計(jì)思路，擴(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)面，也提高了自學(xué)能力。在每次討論課結(jié)束后，同學(xué)推薦出表現(xiàn)最好的小組和個(gè)人，其成績(jī)就是小組每個(gè)成員的成績(jī)。這將有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效果。在課程設(shè)計(jì)中通過(guò)小組人員的配合、相處，以及自身的動(dòng)腦和努力，都是以后工作中所需要的基本常識(shí)。從而使學(xué)生增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作精神，并讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到把理論應(yīng)用到實(shí)踐中去是多么重要。教學(xué)中教師能充分帶動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和思維性，以學(xué)生為主體，以能力培養(yǎng)為中心，實(shí)施因材施教的學(xué)習(xí)教學(xué)，取得了良好的教學(xué)效果。
通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠較系統(tǒng)地掌握C語(yǔ)言編程、單片機(jī)基本原理、接口和應(yīng)用技術(shù)，熟悉單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。使學(xué)生能夠以單片機(jī)這門課程為基礎(chǔ)，為以后的通信課程學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生技術(shù)創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力及提高團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，這將為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作起到了很好的推動(dòng)作用，為今后走上工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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