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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14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
2、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、Keil C51及教师-学生计算机互动教学软件的机房进行。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
3、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
4、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。五、 综合设计题目1. 密码锁设计目标：l 十进制数，8位l 组合式，时序式l 有防盗考虑l Proteus仿真2. 双电压测控装置设计目标：l 测量两路电压l 两路电压之差输出l 上述电压差还控制步进马达旋转l 1602显
5、示l Proteus仿真3. 光控延时LED灯设计目标：l 亮度测量显示l 亮度控制LED发光亮度，亮度变化大于7级l 外部亮度超限后延迟1分钟熄灭，且开关无效l Proteus仿真4. 电子琴设计目标：l 12个琴键，12均分律l 按下按键发声，松开延时一段时间停止。l 延时期间再按别的键则发另一音调的声音。l 声光显示l Proteus仿真5. 交通灯设计目标：l 定时可设置，4按键l 红、黄、绿l 带剩余时间显示l Proteus仿真6. 万年历设计目标：l 万年历l 1602或12864显示l 整点报时l 4按键设置l Proteus仿真7. 计算器设计目标：l 4位数加、减、乘、除l
6、 0-9数字键，+-*/=键l 可存储中间结果l 1602显示l Proteus仿真8. 频率计设计目标：l 频率测量范围：1-10KHzl 脉冲发生器范围：1-10KHzl 1602显示，4键切换l Proteus仿真9. 温控电机设计目标：l 温度测量显示l 温度PWM控制直流电机旋转l 红外遥控比例控制电机l Proteus仿真10. 时间继电器设计目标：l 4按键设置l 延时时间1分-12小时l 最多2位数码管显示，可增加最多8个LED指示灯l Proteus仿真11. 动态彩灯图案设计目标：l 8X8彩色点阵、双8LED静态l PWM控制l 下雪周期可设置，（32LED仿真）l Pr
7、oteus仿真12. 波形发生器设计目标：l 产生正弦波、方波、三角波、梯形波、锯齿波。波形可选择。l 输出幅度5V。l 最高频率1KHz。频率可选择。l LCD显示。l Proteus仿真13. 88 LED点阵屏模仿电梯数字滚动显示设计目标：l 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。l 系统可同时识别依次按下的多个按键l 在到达指定位置后蜂鸣器发出短暂提示音且LED闪烁。l 运行方向先同向后反向。l Proteus仿真14. 数字音乐盒设计目标：l 最少5首乐曲，每首不少于30s。l LCD显示信息。l 开机时有英文欢迎提示字符，播放时显示
8、歌曲序号（或名称）。l 4按键，选择乐曲、暂停、播放。l Proteus仿真15. 可编程作息时间控制器设计目标：l 四路闹钟，控制广播、上下课打铃、灯光。l LCD显示日期和时钟、闹钟设置。l 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。l Proteus仿真16. 模拟时钟设计目标：l 万年历l 12864显示钟表模拟表盘l 闹钟，定时精度1分钟l 4按键设置l Proteus仿真17. 远距离分布式电压表设计目标：l 串口交换数据l 测量电压l 12864LCD显示汉字l 实时波形显示l Proteus仿真18. 超声测距定位仪的
9、数据处理显示部分设计目标：l 12864显示，目标为亮点l 显示距离l 双探头数据输入，5-250，单位厘米l Proteus仿真19. 广告动画显示屏设计目标：l 12864显示，汉字l 可存储4条16字语句，按键选择l 显示方式可变16种，按键选择l Proteus仿真20. 32路PWM接口控制器设计目标：l 32路PWM输出，TTL电平l 串口设置占空比l 动作延迟时间100毫秒l 数显l Proteus仿真附录: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
10、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。3. 电原理图电原理图单位：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：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
11、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：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。6. 项目建议书一、项目概况1
12、.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：l 编号l 项目名称l 项目负责人l 审核 批准目录页 内容：n 项目名称n 项目开发内容、主要功能及性能指标n 技术关键（难点）及实施方案n 项目所需条件（设备、仪器、外协）n 完成目标及项目进度n 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l 项目名称： l 项目参加人员： l 项目起止日期： 目录页内容：一、 项目概况
13、（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
14、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。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：l 名称l 作者l 最后一次修改时间l 程序功能描述l 输入参量、输出变量l 使用寄存器l 使用堆栈程序主体包括：l 语句序列l 必要的标号l 详细的注释11. 软件设计说明软件设计说明包括以下内容：l 设计名称。l 设计者。l 报告日期。l 设计目标。包括对功能、性能指标的描述。l 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。l 总体模块图。l 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。l 特殊说明。
单片微型计算机原理及接口技术--实验指导书(w)
