单片微型计算机原理及接口技术--实验指导书(w)

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》实验指导书一、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。二、教学方法1．坚持先行后知，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、KeilC51及教师-学生计算机互动教学软件的机房进行。3三、实践环节教学组织办法1．本课具有很强的实践性，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）软件流程图。8）软件清单。9）软件设计说明。10）PROTEUS仿真文件及仿真说明。11）文档目录。四、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。4五、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两路电压之差输出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5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6.万年历设计目标：万年历1602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温度PWM控制直流电机旋转红外遥控比例控制电机6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13.8×8LED点阵屏模仿电梯数字滚动显示设计目标：按键开关K1～K8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。Proteus仿真14.数字音乐盒设计目标：7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：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.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8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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9附录:产品研发文档格式、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说明：本练习所有文档按顺序编写目录。103.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。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。电原理图单位：尺寸：编号：修订：日期：文件张数文件存储：绘图人员：电原理图说明：115.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：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。126.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1.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）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：138.结项报告书封面内容项目名称：项目参加人员：项目起止日期：目录页内容：一、项目概况（一）项目简介（二）项目主要人员：二、项目实施情况项目进度表三、成品实验情况：与立项时的目标相对比。四、项目经验、教训总结。五、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。4）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。1410.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。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。