单片机原理及应用实训报告Word格式.docx

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负责：

设计绘图

组员：

改错整理

二、单片机原理及应用系统开发步骤

1.原理及应用

单片机由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成。

单片机自动完成赋予它的任务的过程，也就是单片机执行程序的过程，即一条条执行的指令的过程，所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来，这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的，一条指令对应着一种基本操作；

单片机所能执行的全部指令，就是该单片机的指令系统，不同种类的单片机，其指令系统亦不同。

为使单片机能自动完成某一特定任务，必须把要解决的问题编成一系列指令（这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令），这一系列指令的集合就成为程序，程序需要预先存放在具有存储功能的部件——存储器中。

存储器由许多储存单元（最小的储存单位）组成，就像大楼房有许多房间组成一样，指令就存放在这些单元里，单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了唯一一个房间号一样，每一个存储单元也必须被分配到唯一的地址号，该地址号称为存储单元的地址，这样只要知道了存储单元的地址，就可以找到这个存储单元，其中存储的指令就可以被取出，然后再被执行。

程序通常是顺序执行的，所以程序中的指令也是一条条顺序存放的，单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行，必须有一个部件能追踪指令所在的地址，这一部件就是程序计数器PC（包含在CPU中），在开始执行程序时，给PC赋以程序中第一条指令所在的地址，然后取得每一条要执行的命令，PC在中的内容就会自动增加，增加量由本条指令长度决定，可能是1、2或3，以指向下一条指令的起始地址，保证指令顺序执行。

2.系统开发步骤

单片机应用系统是指以单片机芯片为核心，配以一定的外围电路和软件，能实现某种或几种功能的应用系统。

单片机应用系统的开发工作主要包括应用系统硬件电路的设计和单片机控制程序设计两个部分，其中又以单片机控制程序的设计为核心。

一般来说，单片机应用系统的开发过程主要包括：

系统分析、单片机选型、程序设计、仿真测试并最终下载到实际硬件电路中执行。

单片机应用系统开发的整个流程不同的单片机应用系统由于应用目的不同，设计时自然要考虑其应用特点。

如智能

如图2.1所示

仪器仪表，要求有较高的测量精度，功能齐全；

对工业实时控制系统，则要求有较强的实时控制能力，较完善的输入/输出设备；

而对数据采集系统，则要求具有一定的精度和较强的数据处理能力等等。

所以，设计一个符合生产要求的单片机应用系统，就必须要充分了解这个系统的应用目的和其特殊性，才能真正做到有的放矢，提出合理、可行的设计方案。

一般来说，单片机应用系统的设计原则是：

1.系统功能应满足生产要求；

2.系统运行应安全可靠；

3.系统具有较高的性能价格比；

4.系统易于操作和维护；

5.系统功能应灵活，便于扩展；

6.系统具有自诊断功能；

7.系统能与上位机通信或并用。

在这些原则中，适用、可靠、经济最为重要。

对于一个应用系统的设计要求，应根据具体任务和实际情况进行具体分析后提出。

单片机应用系统类型很多，用途和功能各异，故构成系统的硬件和软件也不相同；

但就应用系统的设计和开发过程来说，却是基本相同的。

设计者在开始单片机应用系统开发之前，除了需要掌握单片机的硬件及程序设计方法外，还需要对整个系统进行可行性分析和系统总体方案分析。

这样，可以避免因盲目地工作而浪费宝贵的时间。

可行性分析用于明确整个设计任务在现有的技术条件和个人能力上是可行的。

首先，要保证设计要求可以利用现有的技术来实现。

一般可以通过查找相关文献、寻找类似设计等方法找到与该任务相关的设计方案。

这样可以参考这些相关的设计，分析该项目是否可行以及如何实现。

如果设计的是一个全新的项目，则需要了解该项目的功能需求、体积和功耗等，同时需要对当前的技术条件和器件性能非常熟悉，以确保合适的器件能够完成所有的功能。

其次，需要了解整个项目开发所需要的知识是否都具备。

如果不具备，则需要估计在现有的知识背景和时间限制下能否掌握并完成整个设计。

必要的时候，可以选用成熟的开发板来加快学习和程序设计的速度。

完成可行性分析后，便进入系统总体方案设计阶段。

设计者可参考前面可行性分析中查找到的相关资料及本系统的应用要求和现有条件，初步规划本设计所采用的器件以及实现的功能和技术指标。

接着，再制定合理的时间计划表，编写设计的任务书，从而完成系统总体方案设计。

三、例子程序流程图

实验一

实验二

实验三

实验四

实验五

四、设计步骤及实现过程

李旌源负责原理图的设计与检验如：

如何查找元器件的用途及型号检验元器件是否能够正常运行。

蔡中秀负责程序编写与检查如：

如何把程序完整的编写与代入原理图的正常运行。

五、实训过程中遇到的问题及解决方法

在绘图的时候容易原件搜的不对，从新搜索下，在改原件名称时值赋给了名称，名称赋给了数值，在目标程序生成时，无法将新建的led.c文件添加，应该先保存文件，在添加led.c文件。

六、实训体会

组长：

通过为期一周的单片机实训，是我们对这门课有了许多新的了解，弥补了在课堂上学习的不足。

相信这对我们以后的学习和工作都会有很大的帮助。

我们一定要在最短的时间里对这些不足加以改正!

首先，在这次试训中我被单片机强大的功能所震撼，以前在课堂上完全没有能理解可编程单片机的优越性。

这次通过实体仿真软件等辅助软件的共同效果，是这次试训有了鲜明的活力。

换是我们认识到这次试训不仅仅是一个软件的应用，更多的是使我们认识到学习到很多在课堂上无法得到的东西。

特别是protues软件的功能是我们了解了当今开发系统的新方向，简直太不可思议啦!

单片机作为一种最简单的软件，与我们的日常生活息息相关，了解一些单片机程序的简单录入是费城必要的。

如：

LED显示器、键盘和显示器的应用和原理。

在被刺实训中我们每个人通过一个八位流水灯的制作，使我们深深地体会到了单片机在现实生活中的小小应用，既增强了我们的好奇心，又巩固了我们的理论知识。

更让我们体会到了单片机手动的开始平台的完善与成熟。

只要你有想法，单片机就有可能让他成为现实。

这里我学习完protues软件后的第一感觉是，虽然这软件工作不稳定，但是会有相当不错的效果出来。

这对我以后的工作一定会有帮助的。

在这次试训中不仅只对单片机编程有了新的认识，还对整个单片机的开发平台都有了一厅的了解，这是一笔不错的收获。

通过这几天的试训，使我的感触很深，真实“条条大路通罗马”，要达到目的，不同的人就有不同的方法。

只要你的方法不错!

五花八门都可以，而且是各有特色。

走出来的结果都有各自的独到之处。

在编程中“简”字贯穿于整个程序设计中，越简单越好，毕竟单片机留给用户的资源是有限的，所以我们要充分利用这些资源，达到更好的效果，这些是我们在以后的学习生活中应值得注意的地方。

在试训中有苦有甜，当我们为一个很难攻破的程序找出路时，心情烦躁，感觉自己很不可理喻，当程序一点一点编好后，自己从心底感觉到一点小小的安慰看着自己的成果。

感觉很欣慰，有一丝丝的甜意，几天的实训使自己的思维逻辑也有了小小进步最后，在熟练掌握和应用后，那可以说对于单片机方面的硬件你已经入门了，剩下的就是自己练习设计电路，不断的积累经验。

最终，自己完全设计具有个人风格的电路，产品，这样你就是单片机高手拉。

只要过了第一关，后面的路就好走多了，万事开头难，大家可能都听过。

时下多家电子类的报刊杂志如：

《电子制作》《无线电》《电子报》《电子世界》都开设了详细的单片机教程专栏，对于想学习单片机的朋友来说帮助很大，可以说现在的单片机教程环境是最好的，有网络，有书籍，有报刊杂志，还有视频教程，元件的采购方面也非常充足，相关的器材又多有便宜。

如果每天能抽出两小时的时间去学习，快的一个月，慢的三个月就入门拉。

以下是一些经验：

（1）学习单片机没有捷径，别指望两三天就学会,要坚持不懈，重在积累。

（2）别崇拜高手，别相信天才，大部分人都不是天才（相信你也不是）！

（3）单片机是一门应用性和实践性很强的学科，要多动手，多做实验。

（4）要学会参考别人的程序，减少自己琢磨的时间，迅速提高自己的编程能力。

（5）碰到问题可以借助网络来搜寻答案和对自己有帮助的问题,可以大大减少你的开发时间。

（6）要多交一些朋友，多交流。

技术是靠不断的积累和交流才会进步的，封闭自守只会更加落后。

组员：

实训是培养学生综合运用所学知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环境，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。

通过这次实训，我觉得做单片机课程设计十分有意义，通过实训，我知道了，单单的学习课本上的知识是远远不够的，因为只学习课本上的知识，没法提高自己的动手能力，就像是纸上谈兵，上不了战场似的，只有多动手多练习，才能熟能生巧，回顾这几天的实训课，，从理论到实践的转折，让我知道了要想让自己变的更强大，不能只能用知识武装自己，还要增加动手能力。

现在随着科学技术发展的日新月异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说是无处不在。

因此作为电子信息工程专业的学生来说掌握单片机技术是十分重要的。

通过这次实训，使我懂得了如何编写一些简单的程序，学会了如何制作单片机应用程序。

另外培养了勇于克服困难和团队协作精神，在以后的人生道路中帮助我们更好的生活。

所谓课程设计，就是培养学生综合运用所学知识，是发现问题、提出问题、分析和解决问题，是一次操作性强、实战性强的一次课程设计和规划完成，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。

在这次的设计课题中，我学到了很多，经过一周的努力，还有老师的精心指导和组员之间的帮助，从在组员的分工编译程序、调试、焊电路板、撰写报告、实现程序功能的过程当中，让我们对这次实训课题产生了浓厚的兴趣。

与现实生活相比较，生活那些比较常见的东西都知道，但是就是不知道它是如何实现的。

在这次课题实训过程当中，面对显示计时的交通灯控制，掌握它的原理和实现步骤，搞到自己应该学习的地方还有很多，并不是单纯的课本知识。

训练虽然遇到很多问题，例如电路图的连接是否正确，程序编写是否没有问题，调试是否合理等诸多问题，但是在我们组员的努力下，团结协作，努力对程序进行全面的检查和验证，对不懂、不会的查阅书籍，讨论并总结问题的原因所在，最后在大家坚持不懈的努力下找出错误的原因，领会到问题的关键所在，认真改正好重新编译程序，检查电路电路连接是否正确，把电路原理图进行调试和验证。

在这期间，可以学到和掌握的东西最多的地方就是软件调试了，也是最麻烦的一个环节。

这其中包括程序的编写检验，原理图的正确连接和电气性是否良好以及芯片的各个引脚功能的熟练掌握和运用及调试，面对这些，首先自身必须要对程序的每一部分都很熟悉，掌握每句程序的作用。

这样出现问题后才能根据问题来改变程序内容，而达到目的。

当然，也有很多细节的失误，程序编写上也出现了很多细节错误，这浪费了很多的时间，主要也是没有把这方面的知识理解透彻，所以要把一个课题设计好、做好，不但要熟知课本知识，还要注意各方面的细节问题，务必要遭到心细如发，不放过任何一个可能引起错误的隐患。

实训的目的在于将所学知识完整结合并融会贯通，让实践与真知相融合。

从分组之后一系列的分工实践中，让我对以前所学的知识有了更深的理解和掌握，通过对这个项目的操作实践，在项目成功之后，自身充满了成就感，对单片机的兴趣更加浓厚，同时也体会到了团队合作的事半功倍和乐趣。

这次的实训让我得到了很大的锻炼，也使我各方面的知识都得到了提升。

让我明显的看见自身的的不足，面对这一点，我还需进一步的学习和努力，好将所有的知识融会贯通、学以致用，为以后的工作和发展奠定良好的基础。

（蔡中秀单片机的实训体会）