1、1微型计算机原理与接口技术（单片微型计算机原理及接口技术）实验指导书适用于微电子专业、 测控专业 必修课程2微型计算机原理及接口技术实验指导书1、教学目的1 本课程的前导课程为C 语言及其在单片机中的应用，后续课程为单片机系统应用技术，组成基于 单片机的微型计算机原理及相关技术模块，目的是让学生尽早接触与本专业相关的基本技能，明确学习目的，获得更多的学习、 训练机会。2 本课程注重培养学生的动手能力、自学能力和理论联系实际的习惯，培养基本的组织管理服务意识和能力。通过实例训练使学生对本专业课程产生兴趣和增强学习自信心。3 为同期课程、后续课程提供 实践基础、感性 认识基础。2、教学方法1 坚持
2、先行后知，先会后懂的原则。 讲授以方法为主，知识为辅；训练以会用为主，概念为辅。掌握外部特性为主，了解内部原理为辅。2 充分考虑学生的学习特点，所有技能都以 实例教学，尽量使学生避免理解理论概念的困难；不要求学生一次性搞懂所有理论概念；通过反复实践，重点是动手做，逐渐达到完整、准确掌握技能和基本原理。3 注意引导、培养学生兴 趣。 让学生自己做实验，不越俎代庖， 实验指导书3只提目标要求，不给出具体实验操作内容；所有实验都是设计型综合实验，不是演示型实验。4 本课程必须在有 Proteus、Keil C51 及教师- 学生计算机互动教学软件的机房进行。3、实践环节教学组织办法1 本课具有很强的
3、实践性，为保证教学质量， 实践环节与理论教学配合协调进行。所有综合设计题目均 为设计性实验。2 按班级分组，每组 4 人左右，选一名组长。学生分组选题（每组 1 题，允许多选），分工合作，但每位同学必须独立地、完整地完成报告。3 分立项、进度管理、结项三个阶段进行。立项阶段 1 周，学生需提交所选题目的设计思路及基本方案；随后 2 周辅导学生进行软硬件设计，要求学生有进度管理；结项阶段 1 周，学生需提交设计实物（Proteus 仿真及开发板模拟设计实物）及设计报告。设计报告包括如下文件：1 项目申请书。2 项目任务书。3 结项报告书。4 电原理图。5 元器件清单。6 硬件设计说明。7 软件流
4、程图。8 软件清单。49 软件设计说明。10 PROTEUS 仿真文件及仿真 说明。11 文档目录。4、考试方法说明理论教学考试内容为闭卷考试，占总成绩 30%，综 合设计实践环节占总成绩 40%,平时作 业占总成绩 20%，考勤占 10%。综合设计评分标准：1) 文件齐全，思路明确，表达清晰，最高占 60 分；2) PROTEUS 仿真完整，说明清楚，最高占 20 分；3) 开发及实验成功，最高占 20 分；合计 100 分。5、综合设计题目1. 密码锁设计目标： 十进制数，8 位 组合式，时序式 有防盗考虑 Proteus 仿真2. 双电压测控装置设计目标： 测量两路电压5 两路电压之差输
5、出 上述电压差还控制步进马达旋转 1602 显示 Proteus 仿真3. 光控延时 LED 灯设计目标： 亮度测量显示 亮度控制 LED 发光亮度，亮度变化大于 7 级 外部亮度超限后延迟 1 分钟熄灭，且开关无效 Proteus 仿真4. 电子琴设计目标： 12 个琴键，12 均分律 按 下 按 键 发 声 ，松 开 延 时 一 段 时 间 停 止 。 延 时 期 间 再 按 别 的 键 则 发 另 一 音 调 的 声 音 。 声光显示 Proteus 仿真5. 交通灯设计目标： 定时可设置，4 按键 红、黄、绿 带剩余时间显示 Proteus 仿真66. 万年历设计目标： 万年历 160
6、2 或 12864 显示 整点报时 4 按键设置 Proteus 仿真7. 计算器设计目标： 4 位数加、减、乘、除 0-9 数字键， +-*/=键 可存储中间结果 1602 显示 Proteus 仿真8. 频率计设计目标： 频率测量范围：1-10KHz 脉冲发生器范围：1-10KHz 1602 显示，4 键切换 Proteus 仿真9. 温控电机设计目标： 温度测量显示7 温度 PWM 控制直流电机旋转 红外遥控比例控制电机 Proteus 仿真10. 时间继电器设计目标： 4 按键设置 延时时间 1 分-12 小时 最多 2 位数码管显示，可增加最多 8 个 LED 指示灯 Proteus
7、 仿真11. 动态彩灯图案设计目标： 8X8 彩色点阵、双 8LED 静态 PWM 控制 下雪周期可设置， （32LED 仿真） Proteus 仿真12. 波形发生器设计目标： 产生正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波。波形可选择。 输出幅度 5V。 最高频率 1KHz。频率可选择。 LCD 显示。 Proteus 仿真13. 88 LED 点阵屏模仿电梯数字滚动显示8设计目标： 按键开关 K1K8 代表 1 楼8 楼。按下某按键，点阵屏从当前位置平滑滚动显示到指定楼层的位置。 系统可同时识别依次按下的多个按键 在到达指定位置后蜂鸣器发出短暂提示音且 LED 闪烁。 运行方向先同向后反向。
8、Proteus 仿真14. 数字音乐盒设计目标： 最少 5 首乐曲，每首不少于 30s。 LCD 显示信息。 开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示歌曲序号（或名称）。 4 按键，选择乐曲、暂停、播放。 Proteus 仿真15. 可编程作息时间控制器设计目标： 四路闹钟，控制广播、上下课打铃、灯光。 LCD 显示日期和时钟、闹钟设置。 4 个按键：设置限制的时间/时的调整、显示闹钟设 置的时间/ 分的调整、设置闹钟的时间/设置完成、闹钟更换。 Proteus 仿真16. 模拟时钟设计目标：9 万年历 12864 显示钟表模拟表盘 闹钟，定时精度 1 分钟 4 按键设置 Proteus 仿真17
9、. 远距离分布式电压表设计目标： 串口交换数据 测量电压 12864LCD 显示汉字 实时波形显示 Proteus 仿真18. 超声测距定位仪的数据处理显示部分设计目标： 12864 显示，目标为亮点 显示距离 双探头数据输入，5-250，单位厘米 Proteus 仿真19. 广告动画显示屏设计目标： 12864 显示，汉字 可存储 4 条 16 字语句，按键选择 显示方式可变 16 种，按键选择10 Proteus 仿真20. 32 路 PWM 接口控制器设计目标： 32 路 PWM 输出，TTL 电平 串口设置占空比 动作延迟时间 100 毫秒 数显 Proteus 仿真11附录:产品研发
10、文档格式、文档内容要求1. 元器件清单产品名称 序号 元器件名称 单位 规格 数量 备注说明：1.请认真填写，按实际情况允许缺项。表格位置不够时允许使用作业本续页，注意标记要清晰易辨认，方便老 师批改。2.辨认元器件时尽量在网上查找相关信息，充分利用学习机会。2. 文档目录文 档 目 录序号 文 档 名 编制人 备 注12说明：本练习所有文档按顺序编写目录。133. 电原理图1. 设计图请放置在绘图区域，尺寸不够请续页。2. 注意按要求填写文档登记区。3. 电原理图说明填写必要的绘图解释。4. 硬件设计说明硬件设计说明包括以下内容：一 设计名称。二 设计者。三 报告日期。电原理图单位：尺寸：
11、编号： 修订：日期： 文件张数文件存储： 绘图人员：电原理图说明：14四 设计目标。包括对功能、性能指标的描述。五 模 块设计 。模块组合应能实现设计目标，且能包括使本系统正常工作的必须模块。另外，模块之间的输入输出关系也应详细描述。六 总体电原理图。七 分模 块电 原理图。以模块为单位，顺序描述本模块中每一个元件的作用及选择理由。5. Proteus 仿真文件及仿真 说明实验功能介绍：电原理图：输入信号、输出探测端描述：15结果截图：1. 仿真文件是指 PROTEUS 运行本例所需文件，如：工程、原理图、ASM 文件、LST 文件等等。要求提交 电子档。2. 填表不能缺项。实验功能介绍指本实
12、验原理及功能、现象描述。电原理图指本实验所使用的电原理图。输入信号、 输出探测端描述指在电原理图上所加的虚拟仪器相关的解释，重点是理由及预期效果。结果截图指图表仿真的结果截图。3. 认真填写，允 许续页。6. 项目建议书一、项目概况1.项目名称2.项目概要（本项目建议书的内容摘要）二、主要技术方案1. 总体技术方案2. 关键技术及实现途径3. 技术可行性分析三、完成目标161.样机（开发机实验，仿真）2.报告文件四、项目的进度计划和阶段考核目标五、结论意见7. 项目任务书封面内容： 编号 项目名称 项目负责人 审核 批准目录页 内容： 项目名称 项目开发内容、主要功能及性能指标 技术关键（难点
13、）及实施方案 项目所需条件（设备、仪器、外 协） 完成目标及项目进度 项目人员情况、分工及职责项目负责人签字： 8. 结项报告书封面内容17 项目名称： 项目参加人员： 项目起止日期： 目录页内容：项目概况（一）项目简介（二）项目主要人员：项目实施情况项目进度表成品实验情况：与立项时的目标相对比。项目经验、教训总结。附件9. 软件流程图程序流程图用于描述程序内部各种问题的解决方法、思路或算法。开始(六角菱型) 、过程描述(四方型)、判断(菱型)、终止(椭圆型)。对程序整体设计使用流程图的方式呈现，比较直观便于交流。绘制时需要注意以下几点：1）布局。流程图中所用的符号应该均匀地分布，连线保持合理
14、的长度。2）符号形状。使用各种符号应注意符号的外形和各符号大小的统一。3）符号内说明文字。流程图中多数符号内的空白供标注说明性文字。应使符号内的说明文字尽可能简明，用动词或动词+名词表示做什么。通常按从左向右和从上向下方式书写。如果说明文字较多，符号内写不完，可使用注解符。若注解符干扰或影响到图形的流程，应将正文写在另外一页上，并注明引用符号。184）符号描述符。为便于进一步理解符号的功能，可标注符号描述符。通常描述符写在符号的右上角。10. 软件清单即程序代码。每一段程序（含子程序）应包括程序头部分和程序主体部分。程序头至少包括： 名称 作者 最后一次修改时间 程序功能描述 输入参量、输出变量 使用寄存器 使用堆栈程序主体包括： 语句序列 必要的标号 详细的注释11. 软件设计说明软件设计说明包括以下内容： 设计名称。 设计者。 报告日期。 设计目标。包括对功能、性能指标的描述。19 模块设计。模块组合应能实现设计目标，且能包括使本系统正常工作的必须模块。另外，模块之间的输入输出关系也应详细描述。 总体模块图。 分模块流程图。以模块为单位， 顺序描述本模块中每一步骤的作用。 特殊说明。
