單片機(jī)課程方案指導(dǎo)書

1、單片微機(jī)應(yīng)用課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中南大學(xué)機(jī)電院機(jī)電系第一章 概 述一、課程設(shè)計(jì)的目的單片微機(jī)應(yīng)用課程設(shè)計(jì)是單片微機(jī)課程的綜合性與實(shí)踐性教案環(huán)節(jié)，課程設(shè)計(jì)的目的就是<1 ）綜合運(yùn)用單片微機(jī)原理課程和單片機(jī)接口技術(shù)課程的知識(shí)，分析和解決實(shí)際應(yīng)用中 的問題進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬所學(xué)的知識(shí)。<2）通過設(shè)計(jì)實(shí)踐，逐步樹立正確的設(shè)計(jì)思想，熟悉掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般規(guī) 律，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。<3）通過邏輯分析、方案設(shè)計(jì)、硬件電路連接、畫程序流程圖，匯編語言編程，上機(jī)調(diào) 試，進(jìn)行全面的單片微機(jī)應(yīng)用基本技能的訓(xùn)練。二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容課程設(shè)計(jì)的題目一般是在實(shí)驗(yàn)電路板上設(shè)計(jì)制作電子鐘或

2、控制簡(jiǎn)易二坐標(biāo)數(shù)控實(shí)驗(yàn)臺(tái)。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：裝置的方案設(shè)計(jì)，電路原理圖設(shè)計(jì)，實(shí)際電路的連接，畫軟件流程 圖，編寫程序，調(diào)試運(yùn)行，編寫課程設(shè)計(jì)說明書。課程設(shè)計(jì)中要求完成以下工作：<1 ）一張完整的電路原理圖，包括電路上有關(guān)元件的參數(shù)設(shè)計(jì)；<2 ）整個(gè)控制軟件流程圖；<3）設(shè)計(jì)計(jì)算和操作控制課程設(shè)計(jì)說明書。三、課程設(shè)計(jì)的步驟課程設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程和步驟見下表:設(shè)計(jì)準(zhǔn)備閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)任務(wù)，閱讀課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，準(zhǔn)備設(shè)計(jì)資料方案確定擬定設(shè)計(jì)方案，選擇控制方式，建立控制模型電路原理圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)控制電路原理圖，選擇兀件，計(jì)算確疋電路中兀件參數(shù)連接電路在實(shí)驗(yàn)電路板上完成控制電路的連接設(shè)

3、計(jì)流程圖按設(shè)計(jì)控制方案構(gòu)思，畫出整個(gè)控制流程圖編寫控制軟件根據(jù)控制流程圖，按編程語言格式編寫控制程序調(diào)試通過利用仿真開發(fā)機(jī)的單步、斷點(diǎn)等調(diào)試手段調(diào)試控制軟件編寫設(shè)計(jì)說明書整理和編與設(shè)計(jì)計(jì)算和控制操作課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)總結(jié)及答辯進(jìn)行課程設(shè)計(jì)總結(jié)，完成答辯準(zhǔn)備，上機(jī)運(yùn)行程序并回答問題四、課程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題<1 ）單片微機(jī)應(yīng)用課程設(shè)計(jì)是在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成，也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行的第一次較全面 的設(shè)計(jì)訓(xùn)練。學(xué)生應(yīng)明確設(shè)計(jì)任務(wù)，掌握設(shè)計(jì)進(jìn)度，認(rèn)真設(shè)計(jì)。每個(gè)階段設(shè)計(jì)完成后要認(rèn) 真檢查，提倡獨(dú)立思考，有錯(cuò)要認(rèn)真修改，精益求精。<2）單片微機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)包括硬件 電路和控制 軟件二方面的 設(shè)計(jì)，二

4、者是相互 聯(lián)系。對(duì)于 同樣的問題，會(huì)有各種各樣的解決問題的方法，軟件編程也會(huì)不一樣，應(yīng)從具體情況出 發(fā)，認(rèn)真分析，既要合理地吸取，又不可盲目地照搬，照抄，學(xué)生應(yīng)充分發(fā)揮自身的設(shè)計(jì)能力，作出獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)計(jì)。<3）軟件設(shè)計(jì)采用模塊化，便于 調(diào)試和擴(kuò)展。第二章設(shè)計(jì)指南一、擬定設(shè)計(jì)方案<1）仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)任務(wù)書<2 ）根據(jù)任務(wù)的要求，擬定應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和各功能模塊，畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖并說明各 功能模塊的作用。<3 ）初步擬定各功能模塊的電路形式和控制元件型號(hào)<如：顯示輸出電路、按鍵輸入電路等）。二、硬件電路設(shè)計(jì)<1 ）畫出完整的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的電路原理圖，選擇確定元器件。

5、<2 ）進(jìn)行一些必要計(jì)算確定器件的參數(shù)。如顯示驅(qū)動(dòng)電路中的電阻值的確定。<3 ）在實(shí)驗(yàn)電路板上連接實(shí)際電路。三、設(shè)計(jì)控制軟件流程圖<1 ）按軟件要完成的控制功能將軟件分成模塊化，各模塊程序只完成單一控制功能，模 塊之間的聯(lián)系靠標(biāo)志連接，因此需要定義多個(gè)不同意義的標(biāo)志。需定義的標(biāo)志有：序號(hào)標(biāo)志名稱注釋10.5秒閃爍每隔0.5秒將此標(biāo)志反相一次。在時(shí)鐘調(diào)整狀態(tài)下，用此標(biāo)志 控制數(shù)碼管進(jìn)行閃爍指示當(dāng)前正在調(diào)整的是哪一個(gè)時(shí)鐘單元。2時(shí)鐘調(diào)整狀態(tài)按下時(shí)鐘調(diào)整鍵后，此標(biāo)志置“ 1 ”，進(jìn)入時(shí)鐘調(diào)整狀態(tài)，先 進(jìn)行“時(shí)”調(diào)整 <<STATUS =3），再按下時(shí)鐘調(diào)整鍵，進(jìn)行“分”

6、調(diào)整<<STATUS =2），再按下時(shí)鐘調(diào)整鍵，進(jìn)行“秒” 調(diào)整<<STATUS =1），再按下時(shí)鐘調(diào)整鍵，則此標(biāo)志置“ 0”，退出時(shí)鐘調(diào)整狀態(tài)。3有鍵按下按鍵按下后，此標(biāo)志置“1”，鍵松開，此標(biāo)志置“0 ”<2 ）片內(nèi)RAM單元分配控制程序中需要使用一些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器單元存放有用的數(shù)據(jù)，根據(jù)控制程序中要使用的存儲(chǔ)器單元數(shù)量，需將單片機(jī)中片內(nèi) RAM單元進(jìn)行分配，重新定義堆棧指針的值，避免堆棧 區(qū)和程序用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)之間沖突。時(shí)、分、秒顯示在控制軟件中需要使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元有:序號(hào)名稱注釋1DISM0- DISM5顯示緩沖區(qū)，用于顯示程序中存放要顯示的數(shù)據(jù)，占六個(gè)單丿

7、元。2HH小時(shí)時(shí)間存放單兀，占一個(gè)單兀，初始值賦03MM分時(shí)間存放單兀，占一個(gè)單兀，初始值賦04SS秒時(shí)間存放單兀，占一個(gè)單兀，初始值賦05HSEC小于0.5秒計(jì)數(shù)延時(shí)單兀，占一個(gè)單兀，用于時(shí)間調(diào)整時(shí)，閃 爍指示狀態(tài)用。若定時(shí)器定時(shí)為50ms,該單元初始值賦 0AH6SEC小于1秒計(jì)數(shù)延時(shí)單兀，占一個(gè)單兀，用于時(shí)鐘計(jì)時(shí)用，右疋 時(shí)器定時(shí)為50ms,該單元初始值賦14H7FLAG標(biāo)志計(jì)存儲(chǔ)器單兀，占一個(gè)單兀，單兀中的每一位可用作標(biāo) 志，該單元必須定位在單片機(jī)片內(nèi)202FH中 <在這些單元中的每一位可按位尋址訪冋）。8STATUS時(shí)鐘調(diào)整時(shí)的狀態(tài)指針，在時(shí)鐘調(diào)整狀態(tài)下有效。內(nèi)容為“ 3 ”時(shí)

8、指示“時(shí)”調(diào)整，為“2 ”時(shí)指示“分”調(diào)整，為“1”時(shí)指示“秒”調(diào)整，<3 ）根據(jù)功能劃分控制軟件流程模塊定時(shí)時(shí)間到？程序初始化功能為： 顯示緩沖區(qū)單元、標(biāo)志單元清零，時(shí)、分、秒單元和計(jì)數(shù)延時(shí)單元置初值，定時(shí)器 初始化，確定定時(shí)時(shí)間常數(shù)，開中斷，如果用8255，則對(duì) 8255 處始化等。時(shí)、分、秒顯示功能為： 顯示程序，將顯示緩沖區(qū)中的內(nèi)容送數(shù)碼管進(jìn)行顯示。時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)單元內(nèi)容送顯示緩沖區(qū)功能為： 將時(shí)、分、秒三個(gè)計(jì)時(shí)單元的內(nèi)容分別拆開后送六個(gè)顯示緩沖區(qū)單元。閃爍指示當(dāng)前正在調(diào)整的單元功能：在時(shí)間調(diào)整狀態(tài)下有效。 0.5 秒閃爍標(biāo)志以 0.5 秒的間隔在“ 0”和“ 1”之間變化，當(dāng)

9、0.5 秒閃爍標(biāo)志為“ 1”時(shí)，由時(shí)鐘調(diào)整時(shí)狀態(tài)指針指示的顯示單元置成顯示“空”碼，當(dāng) 0.5 秒閃爍標(biāo)志為“ 0”時(shí)，保持原顯示單元的內(nèi)容，這樣在顯示程序的控制下，數(shù)碼管會(huì) 在閃爍顯示。鍵盤掃描處理功能為： 沒有按鍵按下就退出，有按鍵按下，進(jìn)行鍵盤處理：如時(shí)鐘調(diào)整狀態(tài)鍵按下時(shí)的處理 和時(shí)鐘調(diào)整鍵按下時(shí)的處理。中斷程序功能為：60定時(shí)時(shí)間到，時(shí)、分、秒單元分別計(jì)數(shù)<時(shí)間到 1 秒，秒單元計(jì)數(shù)，當(dāng)秒單元計(jì)數(shù)值到秒后，分單元計(jì)數(shù)同時(shí)秒單元清0，當(dāng)分單元。計(jì)數(shù)值到 60 分后，時(shí)單元計(jì)數(shù)同時(shí)分單元清 0）。<4）按功能具體細(xì)化程序流程圖四、軟件編程按匯編語言格式編寫源程序。源程序的起始地

10、址為0000H,注意中斷程序的入口地址<既中斷服務(wù)程序的起始地址：定時(shí)器0為：OOOBH定時(shí)器1為001BH 。五、上機(jī)調(diào)試<1）熟練地利用仿真開發(fā)機(jī)完成軟、硬件的調(diào)試。 <2）在調(diào)試過程中，利用系統(tǒng)機(jī)上的觀察窗口，查看各寄存器、存儲(chǔ)單元和接口的內(nèi)容 是否按設(shè)計(jì)的要求變化，程序的運(yùn)行是否設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)問題，修改源程序，從新匯編，再運(yùn)行調(diào)試。<3）充分利用開發(fā)機(jī)的“單步”、“斷點(diǎn)”、“運(yùn)行到光標(biāo)處”等調(diào)試功能，熟悉和掌 握軟件的調(diào)試方法。<4）當(dāng)使用開發(fā)機(jī)的“單步”功能調(diào)試程序時(shí)，其中斷功能失去作用。若要中斷功能起 作用，需用到開發(fā)機(jī)的“斷點(diǎn)”、“運(yùn)行到光標(biāo)處

11、”調(diào)試功能進(jìn)行調(diào)試。如將斷點(diǎn)設(shè)置在 中斷程序處讓程序連續(xù)運(yùn)行或?qū)⒐鈽?biāo)放在中斷程序處執(zhí)行“運(yùn)行到光標(biāo)處”功能。第三章 編寫設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)總結(jié)及答辯 課程設(shè)計(jì)說明書是單片微機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)的理論依據(jù)，是設(shè)計(jì)過程的整理與總結(jié)，同時(shí)也 是審核設(shè)計(jì)合理與否的重要技術(shù)文件。一、編寫課程設(shè)計(jì)說明書1、課程設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容課程設(shè)計(jì)說 明書的 內(nèi) 容概括如下：<1 ）目 錄。<2 ）課程設(shè)計(jì) 任務(wù)書。<3）設(shè)計(jì)方案的擬定及說明<如果設(shè)計(jì)方案已經(jīng)給定，則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行分析、 論證）。<4 ）硬件 電路設(shè)計(jì) ：電子元件的 選擇 ，元件 參數(shù)計(jì) 算確定， 電 路原理 圖設(shè)計(jì) 。<5 ）控制

12、 軟件流程 圖 。<6 ）控制 軟 件源程序。<7 ）控制 軟件操作 說 明。<8）設(shè)計(jì)小結(jié)<本設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)、改 進(jìn)意見及課程設(shè)計(jì) 的體會(huì)）。<9 ）參 考資料目 錄。2、編寫課程設(shè)計(jì)說明書的要求<1 ）設(shè)計(jì)說 明書要求論述清楚，文字精 煉，計(jì)算正確， 書寫 工整。<2）說明書采用黑色或 藍(lán)色墨水按一定格式 書寫，采用 統(tǒng)一格式的封面，裝 訂成冊(cè)。封 面格式可 參照 圖 1。<3）說明書中應(yīng)附有必要的 插圖 。<4 ）計(jì)算中所應(yīng)用的公式和數(shù)據(jù)應(yīng)有根據(jù)，并注明來源 < 如由資料X .p. X式（X - X >等）。<5 ）說

13、明書每一自成單元的內(nèi)容，應(yīng)有大小標(biāo)題，使其醒目便于 查閱。<6）計(jì)算過程應(yīng)層次分明。一般可列出 計(jì)算內(nèi)容，寫出計(jì)算公式，然后代入 數(shù)據(jù)，略去具體計(jì)算過程，直接得出計(jì)算結(jié)果。對(duì)計(jì)算出的數(shù)據(jù)，需圓整的應(yīng)予圓整。單片微機(jī)應(yīng)用課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目裝院 < 系）專業(yè)訂班級(jí)學(xué)號(hào)設(shè)計(jì)人線指導(dǎo)教師完成日期年 月 日中南大學(xué)機(jī)電項(xiàng)目學(xué)院二、課程設(shè)計(jì)總結(jié)1、課程設(shè)計(jì)總結(jié)的目的課程設(shè)計(jì)總結(jié)主要是對(duì)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行分析、自我檢查和評(píng)價(jià)，以幫助設(shè)計(jì)者進(jìn)一步熟悉和掌握單片微機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)的一般方法，提高分析問題和解決實(shí)際問題的能力。2、課程設(shè)計(jì)總結(jié)的內(nèi)容課程設(shè)計(jì)總結(jié)應(yīng)以設(shè)計(jì)任務(wù)書為主要依據(jù)，評(píng)估自己所設(shè)計(jì)的結(jié)果是否

14、滿足設(shè)計(jì)任務(wù) 書中的要求，客觀分析一下自己所設(shè)計(jì)內(nèi)容的優(yōu)缺點(diǎn)，具體內(nèi)容有：<1）分析設(shè)計(jì)方案的合理性。<2 ）分析硬件電路及電路參數(shù)計(jì)算的正確性。<3 ）控制軟件設(shè)計(jì)思路的最優(yōu)性和合理性。<4 ）認(rèn)真總結(jié)一下通過課程設(shè)計(jì)，自己在哪些方面獲得較為明顯的提高。還可對(duì)自己的設(shè) 計(jì)所具有的特點(diǎn)和不足進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。三、課程設(shè)計(jì)的答辯1、課程設(shè)計(jì)答辯的目的答辯是課程設(shè)計(jì)的重要組成部分，它不僅是為了考核和評(píng)估設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)能力，設(shè)計(jì)質(zhì) 量與水平，而且通過總結(jié)與答辯，使設(shè)計(jì)者對(duì)自己設(shè)計(jì)工作和設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行一次較全面系 統(tǒng)的回顧、分析與總結(jié)，從而達(dá)到“知其然”也“知其所以然”，是一次知識(shí)與能力進(jìn)一 步提高的過程。2、答辯的準(zhǔn)備工作<1 ）答辯前必須完成全部設(shè)計(jì)工作和調(diào)試工作。<2 ）必須整理好全部設(shè)計(jì)圖紙及設(shè)計(jì)說明書。圖紙必須折疊整齊，說明書必須裝訂成冊(cè),然后與圖紙一起裝袋，呈交指導(dǎo)教師審閱。<3 ）答辯前參考思考題，結(jié)合設(shè)計(jì)工作，認(rèn)真進(jìn)行思考、回顧和總結(jié)。附錄:秒單元清零，分單元加1> 6分?> 24寸?時(shí)單元清零開始恢復(fù)A、PSW出堆棧）中斷返回程序初始化：顯示緩沖區(qū)置初值、設(shè)置顯 示緩沖區(qū)指針，各標(biāo)志位清 零，時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)單元扌訐 顯示緩5沖區(qū)秒容送數(shù)碼延時(shí) 單元清零或置初值