单片机技术论文篇1
摘要:本文介绍近年来单片机技术在提供系统可靠性方面所做的努力与发展。提醒用户在单片机选型、单片机应用系统设计以及制造工艺等方面应注意什么,以实现高可靠性的单片机应用系统。
关键词:单片机、可靠性、电磁兼容性
随着半导体技术的飞速发展,单片机本身的设计中不断采用了一些新的抗干扰技术,使单片机的可靠性不断提高。除选择抗干扰能力强的单片机外,单片机系统中其它辅助元器件的可靠性也至关重要,一些抑制干扰的元器件的使用有助于提高系统的可靠性。此外,单片机系统在电路设计、印制电路板的设计、布线与制造工艺、系统安装时有无良好的接地等,都直接影响应用系统的可靠性。
单片机自身的抗干扰措施
为提高单片机本身的可靠性。近年来单片机的制造商在单片机设计上采取了一系列措施以期提高可靠性。这些技术主要体现在以下几方面。
1.降低外时钟频率
外时钟是高频的噪声源,除能引起对本应用系统的干扰之外,还可能产生对外界的干扰,使电磁兼容检测不能达标。在对系统可靠性要求很高的应用系统中,选用频率低的单片机是降低系统噪声的原则之一。以8051单片机为例,最短指令周期1μs时,外时钟是12MHz。而同样速度的Motorola单片机系统时钟只需4MHz,更适合用于工控系统。近年来,一些生产8051兼容单片机的厂商也采用了一些新技术,在不牺牲运算速度的前提下将对外时钟的需求降至原来的1/3。而Motorola单片机在新推出的68HC08系列以及其16/32位单片机中普遍采用了内部琐相环技术,将外部时钟频率降至32KHz,而内部总线速度却提高到8MHz乃至更高。
2.低噪声系列单片机
传统的集成电路设计中,在电源、地的引出上通常将其安排在对称的两边。如左下角是地,右下角是电源。这使得电源噪声穿过整个硅片。改进的技术将电源、地安排在两个相邻的引脚上,这样一方面降低了穿过整个硅片的电流,一方面使外部去耦电容在PCB设计上更容易安排,以降低系统噪声。另一个在集成电路设计上降低噪声的例子是驱动电路的设计。一些单片机提供若干个大电流的输出引脚,从几十毫安到数百毫安。这些大功率的驱动电路集成到单片机内部无疑增加了噪声源。而跳变沿的软化技术可消除这方面的影响,办法是将一个大功率管做成若干个小管子的并联,再为每个管子输出端串上不同等效阻值的电阻。以降低di/dt。
3.时钟监测电路、看门狗技术与低电压复位
监测系统时钟,当发现系统时钟停振时产生系统复位信号以恢复系统时钟,是单片机提高系统可靠性的措施之一。而时钟监控有效与省电指令STOP是一对矛盾。只能使用其中之一。
看门狗技术是监测应用程序中的一段定时中断服务程序的运行状况,当这段程序不工作时判断为系统故障,从而产生系统复位。
低电压复位技术是监测单片机电源电压,当电压低于某一值时产生复位信号。由于单片机技术的发展,单片机本身对电源电压范围的要求越来越宽。电源电压从当初的5V降至3.3V并继续下降到2.7V、2.2V、1.8V。在是否使用低电压复位功能时应根据具体应用情况权衡一下。
4.EFT技术
新近推出的MotorolaM68HC08系列单片机采用EFT(ElectricalFastTransient)技术进一步提高了单片机的抗干扰能力。当振荡电路的正弦波信号受到外界干扰时,其波形上会叠加一些毛刺。以施密特电路对其整形时,这种毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟信号。交替使用施密特电路和RC滤波可以使这类毛刺不起作用,这就是EFT技术。随着VLSI技术的不断发展,电路内部的抗干扰技术也在不断发展之中。
5.软件方面的措施
单片机本身在指令设计上也有一些抗干扰的考虑。非法指令复位或非法指令中断是当运行程序时遇到非法指令或非法寻址空间能产生复位或中断。单片机应用系统程序是事先写好的,不可能有非法指令或寻址。一定是系统受到干扰,CPU读指令时出错了。
以上提到的是当前广泛使用的单片机应该具有的内部抗干扰措施。在选用单片机时,要检查一下这些性能是否都有,以求设计出可靠性高的系统。
在应用软件设计方面,设计者都有各自的经验。这里要提醒的是最后对不用的ROM要做处理。原则是万一程序落到这里可以自恢复。
用于单片机系统的干扰抑制元件
1.去耦电容
每个集成电路的电源、地之间应配置一个去耦电容,它可以滤掉来自电源的高频噪声。作为储能元件,它吸收或提供该集成电路内部三极管导通、截止引起的电流变化(di/dt),从而降低系统噪声。要选高频特性好的独石电容或瓷片电容作去耦电容。每块印制电路板电源引入的地方要安放一只大容量的储能电容。由于电解电容的缠绕式结构,其分布电感较大,对滤除高频干扰信号几乎不起作用。使用时要与去耦电容成对使用。钽电容则比电解电容效果更好。
2.抑制高频的电感
用粗漆包线穿入轴向有几个孔的铁氧体芯,就构成了高频扼制器件。将其串入电源线或地线中可阻止高频信号从电源/地线引入。这种元件特别适用于隔开一块印制电路板上的模拟电路区、数字电路区、以及大功率驱动区的供电。应该注意的是它必须放在该区储能电容与电源之间而不能放在储能电容与用电器件之间。
3.自恢复保险丝
这是用一种新型高分子聚合材料制成的器件,当电流低于其额定值时,它的直流电阻只有零点几欧。而电流大到一定程度,它的阻值迅速升高,引起发热,而越热电阻越大,从而阻断电源电流。当温度降下来以后能自动恢复正常。这种器件可防止CMOS器件在遇到强冲击型干扰时引起所谓“可控硅触发”现象。这种现象指集成电路硅片的基体变得导通,从而引起电流增大,导致CMOS集成电路发热乃至烧毁。4.防雷击器件
室外使用的单片机系统或电源线、信号线从室外架空引入室内的,要考虑系统的防雷击问题。常用的防雷击器件有:气体放电管,TVS(TransientVoltageSupervention)等,气体放电管是当电源电压大于某一值时,通常为数十伏或数百伏,气体击穿放电,将电源线上强冲击脉冲导入大地,TVS可以看成两个并联且方向相反的齐纳二极管,当电两端电压高于某一额定值时导通。其特点是可以瞬态通过数百乃至上千安培的电流。这类元器件要和抗共模和抗差模干扰的电感配合使用以提高抗干扰效果。
提高单片机系统抗干扰能力的主要手段
1.接地
这里的接地指接大地,也称作保护地。为单片机系统提供良好的地线,对提高系统的抗干扰能力极为有益。特别是对有防雷击要求的系统,良好的接地至关重要。上面提到的一系列抗干扰元件,意在将雷击、浪涌式干扰以及快脉冲群干扰去除,而去除的方法都是将干扰引入大地,如果系统不接地,或虽有地线但接地电阻过大,则这些元件都不能发挥作用。为单片机供电的电源的地俗称逻辑地,它们和大地的地的关系可以相通、浮空、或接一电阻,要视应用场合而定。不能把地线随便接在暖气管子上。绝对不能把接地线与动力线的火线、零线中的零线混淆。
2.隔离与屏蔽
典型的信号隔离是光电隔离。使用光电隔离器件将单片机的输入输出隔离开,一方面使干扰信号不得进入单片机系统,另一方面单片机系统本身的噪声也不会以传导的方式传播出去。屏蔽则是用来隔离空间辐射的,对噪声特别大的部件,如开关电源,用金属盒罩起来,可减少噪声源对单片机系统的干扰。对特别怕干扰的模拟电路,如高灵敏度的弱信号放大电路可屏蔽起来。而重要的是金属屏蔽本身必须接真正的地。
3.滤波
滤波指各类信号按频率特性分类并控制它们的方向。常用的有各种低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器。低通滤波器用在接入的交流电源线上,旨在让50周的交流电顺利通过,将其它高频噪声导入大地。低通滤波器的配置指标是插入损耗,选择的低通滤波器插入损耗过低起不到抑制噪声的作用,而过高的插入损耗会导致“漏电”,影响系统的人身安全性。高通、带通滤波器则应根据系统中对信号的处理要求选择使用。
印制电路板的布线与工艺
印制电路板的设计对单片机系统能否抗干扰非常重要。要本着尽量控制噪声源、尽量减小噪声的传播与耦合,尽量减小噪声的吸收这三大原则设计印制电路板和布线。当你设计单片机用印制电路板时,不仿对照下面的条条检查一下。
·印制电路板要合理区分,单片机系统通常可分三区,即模拟电路区(怕干扰),数字电路区(即怕干扰、又产生干扰),功率驱动区(干扰源)。
·印刷板按单点接电源、单点接地原则送电。三个区域的电源线、地线由该点分三路引出。噪声元件与非噪声元件要离得远一些。
·时钟振荡电路、特殊高速逻辑电路部分用地线圈起来。让周围电场趋近于零。
·I/O驱动器件、功率放大器件尽量靠近印刷板的边,靠近引出接插件。
·能用低速的就不用高速的,高速器件只用在关键的地方。
·使用满足系统要求的最低频率的时钟,时钟产生器要尽量靠近用到该时钟的器件。
·石英晶体振荡器外壳要接地,时钟线要尽量短,且不要引得到处都是。
·使用450的折线布线,不要使用900折线,以减小高频信号的发射。
·单面板、双面板,电源线、地线要尽量的粗。信号线的过孔要尽量少。
·4层板比双面板噪声低20dB。6层板比4层板噪声低10dB。经济条件允许时尽量用多层板。
·关键的线尽量短并要尽量粗,并在两边加上保护地。将敏感信号和噪声场带信号通过一条扁带电缆引出的话,要用地线-信号-地线......的方式引出。
·石英振荡器下面、噪声敏感器件下面要加大地的面积而不应该走其它信号线。
·任何信号线都不要形成环路,如不可避免,环路应尽量小。
·时钟线垂直于I/O线比平行于I/O线干扰小,时钟线要远离I/O线。
·对A/D类器件,数字部分与模拟部分宁可绕一下也不要交叉。噪声敏感线不要与高速线、大电流线平行。
·单片机及其它IC电路,如有多个电源、地端的话,每端都要加一个去耦电容。
·单片机不用的I/O端口要定义成输出。
·每个集成电路要加一个去耦电容,要选高频信号好的独石电容式瓷片电容作去耦电容。去耦电容焊在印制电路板上时,引脚要尽量短。
·从高噪声区来的信号要加滤波。继电器线圈处要加放电二极管。可以用串一个电阻的办法来软化I/O线的跳变沿或提供一定的阻尼。
·用大容量的钽电容或聚脂电容而不用电解电容作电路充电的储能电容。因为电解电容分布电感较大,对高频无效。使用电解电容时要与高特性好的去耦电容成对使用。
·需要时,电源线、地线上可加用铜线绕制铁氧体而成的高频扼流器件阻断高频噪声的传导。
·弱信号引出线、高频、大功率引出电缆要加屏蔽。引出线与地线要绞起来。
·印刷板过大、或信号线频率过高,使得线上的延迟时间大于等于信号上升时间时,该线要按传输线处理,要加终端匹配电阻。
·尽量不要使用IC插座,把IC直接焊在印刷板上,IC座有较大的分布电容。
单片机技术论文篇2
1原有教学大纲与新课标的差异
原来使用的“单片机技术与应用”课程的教学大纲对知识点分解层层深入,便于学生由浅入深地学习相关知识。但是由于原有的教学大纲只对知识点作出了要求,没有对教学方法和教学过程作出要求;只强调了理论知识的学习,没有对学生职业行为能力培养作出要求,所以学生感觉学习过程枯燥乏味,内容深度大,学习难度大。
新制定的课程标准继承了原有教学大纲中知识点由浅入深的分解特点,对各个知识点进行重新整合,以项目为驱动带动全部知识的学习。把原来先学后练的教学方法改为了边做边学的学习方法,从而激发学生的学习兴趣,让学生参与到教学中。同时,在新课标中还强调了对学生职业行为能力培养的要求,将知识点的学习与实际工作流程相结合,学生掌握了该知识在实际工作中的应用方法。
原教学大纲和新课标中知识点分解***如***1:
2“单片机技术与应用”课程标准制定
2.1课程设计的基本理念
高等职业教育的根本任务是培养高级技术应用型人才。课程教学是实现高等职业教育人才培养目标的基本途径,课程教学的质量是直接影响人才培养质量的核心要素。新的课程体系要与经济建设、科技进步和社会发展要求相适应,与人的全面发展需求相适应,与高等教育大众化条件下多样化的学习需求相适应,与高等职业教育课程改革与建设相适应。本体系的构建,应根据先进的职业教育思想,改变学科本位的观念,加强实践教学,着眼课程群,培养学生综合运用相关现代化先进工具和知识,培养学生的创新精神和创新能力。
(1)面向全体学生,注重素质教育、能力与技能培养
本课程面向计算机应用技术专业的全体学生,注重专业基础素质教育,激发学生的学习兴趣,提高他们的抽象思维能力,增强他们理论联系实际的能力,培养他们的创新精神。重视知识与技能;过程与方法;情感态度与价值观课程目标的培养。
(2)突出学生主体,尊重个体差异
本实训在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思想,课程实施应成为学生在教师的指导下构建知识、活跃思维、展现个性和拓展视野的过程。
(3)注重过程评价,促进学生发展
建立能激励学生动手能力发展的评价方法。在课程学习过程中应注重培养和激发学生动手实践的积极性和自信心。
(4)开发课程资源,拓展学用渠道
本课程要力求合理利用和积极开发课程资源,给学生提供贴近现场实际,能反映新技术、新工艺、新设备的课程资源。
2.2课程总体目标
课程总目标是使学生具有单片机系统编程和设计的知识与技能、具备较高的职业素质,具有调试单片机系统程序和设计最小单片机系统的能力,能解决程序调试和系统设计中遇到的问题,能胜任单片机产品调试员、单片机产品技术支持、单片机软件开发师、单片机硬件开发师和单片机设计师等岗位工作。
(1)知识要求
会对所学知识进行整合,能够根据设计要求***编写程序,并能在实践工作中熟练进行单片机程序和系统电路的调试;掌握各种接口电路的分析方法和理论知识。
(2)技能
能熟练进行单片机程序和系统电路的调试,并能***设计单片机系统电路并能编写相应程序,同时还可以对以单片机为核心的设备进行维护。
(3)素质
通过项目实践,培养爱岗敬业、热情主动的工作态度;养成遵守操作规程,分析工作整洁、有序、爱护仪器设备的良好实验习惯;能认真负责、实事求是、坚持原则、一丝不苟地依据标准进行编程和设计,并在工作实践中能遵守劳动纪律,注意安全,具备良好的敬业精神和协作精神,坚持努力学习,不断提高自身可持续发展的基础理论水平和操作技能,形成良好的职业素养和勤奋工作的基本素质。
2.3内容目标
本课程标准通过对知识点的重新分解,将内容分成了六个主题。其中主题一是对单片机系统原理知识的学习,主题六是对知识的总结训练,而其他的四个主题分为学习情境和训练情景两部分。在主题二到主题四中每个学习情境都分为了若干个小项目,几个小项目又可以合为一个项目。内容目标详见附录,其中学习情境设计方案如***2所示:
2.4教学评价建议
(1)改革传统的学生评价手段和方法,采用阶段评价、目标评价、项目评价、理论与实践一体化的评价模式。
(2)关注评价的多元性,结合课堂讲解表现、课堂项目操作、项目训练、综合训练及考试情况,综合评价学生成绩。笔答考试可采用开卷考试形式。
(3)评价比例分配
课堂表现:8%;课堂项目操作:12%;项目训练20%;综合训练:20%;考试:40%。
以上为“单片机技术与应用”课程标准的主要设计内容。由于课程标准的提出时间不长,没有严格的设计要求,因此在新课标的设计过程中遇到一些问题。如内容目标中的格式如何进行设计,是否将教师的教学方法融入其中,学生目前所具有的学习能力是否能够与新课标中的要求相结合等等,这些都需要进一步的研究。
附录:内容目标
主题一理论学习
要对一个单片机系统进行分析设计和编写程序,就必须非常熟悉单片机芯片的组成原理,特别是要熟悉其各个外部引脚、内部寄存器和数据区的使用方法。
1学习目标
(1)了解MCS-51单片机的内部结构、主要功能部件和CPU微处理器的组成、任务分配。
注意:单片机上电后程序指针被赋予的初值。
(2)了解MCS-51单片机的程序存储器结构,掌握内部数据存储器的空间分配和SFR。
注意:程序存储器的编址规律;只访问外程序存储器时,外部引脚的连接要求;上电后堆栈指针被赋予的初值。
(3)掌握89C51芯片的外部引脚功能常见的几种复位电路和计算机器周期的方法。
注意:准双向并口和真正双向并口的区别和相应并口读数时的编程要求;89C51的复位时间是多少。
(4)开发工具的使用
介绍Keil(或MedWin)、ISP两个软件的使用方法,并各种指令的学习编写简单的子程序,将源程序文件编译并上载至实验仪中显示结果。
知识点:
掌握常用编程软件的使用。在程序运行期间观察相应存储区和寄存器中数据的变化。
掌握MCS-51单片机的寻址方式。
2教学建议
(1)教学时数10学时。
(2)实物教学,增强感性认识。
主题二学习情境1
1学习情境:信号灯控制
2学习目标
(1)熟练掌握MCS-51单片机的寻址方式和指令系统。
技能点:要会画出模块的流程***,建立学生的编程思维;分清各个寻址方式的功能。(DATAPDATAXDATACODE的访问方式,地址空间,针对89C52芯片多128BytesDATA区的应用,实际应用中256bytesData区的单片机更多)
(2)能编写完整的程序。
技能点:会进行地址分配,整个程序的起始地址要正确;掌握各种程序结构,能够画出系统的流程***。
(3)会应用常见的调试软件进行程序调试。
(4)理解机器周期和指令周期。
3学习情境内容
功能一:信号灯的控制1
利用P1口控制8个发光二极管,通过编写并上载不同的程序,观察发光二极管的状态。
点亮8个发光二极管后单片机空运行。
给片内RAM中40H-4FH单元赋值后,将其数据传送给片外50H-5FH单元,最后将56H中的数据由P1口输出给发光二极管显示。
在数据区建立一个数据表,编写程序将表中的第3个数由P1口输出给发光二极管显示。
知识点:
掌握数据传送指令。
掌握MCS-51单片机并口传送和读取数据时得技术要求。
MOVX与MOVC的区别
功能二:信号灯的控制2
利用并口控制发光二极管,通过编写并上载不同的程序,观察发光二极管的状态。
将累加器中的数据(十六进制)转换为BCD码,个位存入30H,十位存入31H,百位存入32H,最后由P0口输出个位数据,P1口输出十位数据,P2口输出百位数据。
将DPH和DPL中放入两个小于10的数据a和b,编写程序实现c=a2+b2-a,并把c通过P0口输出。
将累加器A中数据得高4位和寄存器B中数据的低4位相乘后取反,并将其结果通过P0口输出。
采用移位指令,实现累加器A中数据乘4,寄存器B中数据除以2。
知识点:
掌握算术操作指令和逻辑运算指令。
会画简单的流程***。
会使用软件正确调试程序。
功能三:信号灯的控制3
设计一个延时程序,使与P2.0相连的发光二极管每隔1秒亮一次。
采用循环控制,使8个发光二极管呈跑马灯方式闪烁,其中发光二极管点亮时长为1秒,熄灭时长为2秒。
知识点:
掌握程序转移类指令和位操作指令。
会画简单的流程***。
会使用软件正确调试程序。
理解指令延时的用法,NOP指令的使用。
4教学建议
(1)教学时数12学时。
(2)学习过程中,教师通过讲解和演示,指导学生完成项目学习。
(3)采用多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。
(4)安排项目训练,巩固所学内容。
5实践活动建议
(1)训练情境1:交通灯控制
(2)教学建议:6学时
(3)采用每组两人的分组方式,锻炼学生***设计和调试程序的能力
(4)集中安排实验
主题三学习情境2
1学习情境
跑马灯设计与实现
2学习目标
(1)掌握TMOD和TCON专用寄存器各位的定义与设置。会计算和设置定时/计数器的初值。
(2)掌握IE和IP专用寄存器各位的定义与设置。理解中断的工作过程,熟记中断入口地址。
技能点:能够正确使用中断方式对定时/计数器进行编程;能够使用中断方式对外部事件中断进行处理;会画流程***,并编写完整的具有中断程序;理解电平触发中断、边沿触发中断的区别及应用;中断的优先级和中断嵌套的应用,中断现场的保护和恢复。
3学习情境内容
设计一个个性跑马灯,能够完成以下功能:
功能一:利用P2口,用单片机内部的定时器采用查询方式,使8个发光二极管呈跑马灯方式闪烁(亮1秒、灭2秒)。
功能二:用计数器中断对按键按下的次数计数,作为跑马灯闪烁次数。
功能三:用外部中断对正常显示和闪烁次数设定功能进行转换。
知识点:
掌握定时/计数器的初始化方法;定时器初值与计数器初值的计算与设定。
掌握中断源与中断服务程序的入口地址;中断相关寄存器的使用方法;中断工作过程。
4教学建议
(1)教学时数8学时。
(2)学习过程中,教师通过讲解和演示,指导学生完成项目学习。
(3)采用项目教学,多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。
(4)安排项目训练,巩固所学内容。
5实践活动建议
(1)训练情境2:秒表设计与实现
(2)教学建议:6学时
(3)采用每组两人的分组方式,锻炼学生***设计和调试程序的能力
(4)集中安排实验
主题四学习情境3
1学习情境
单片机点对点串口通信
2学习目标
(1)了解SCON专用寄存器各位的定义与设置,掌握串口初始化的内容与步骤。
(2)会用查询和中断方式编写数据通信程序。
技能点:能够正确地编写数据通信程序。
3学习情境内容
设计一个单片机之间的点对点的通信系统。要求甲机发送,乙机接收。甲机中按加号键,乙机中显示数据加1;甲机中按减号键,乙机中显示数据减1
知识点:
掌握与串行口初始化方法。
掌握串行口通信波特率的计算方法。
掌握串行口通信编程的两种方法。
4教学建议
(1)教学时数6学时。
(2)学习过程中,教师通过讲解和演示,指导学生完成项目学习。
(3)采用项目教学,多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。
(4)安排项目训练,巩固所学内容。
5实践活动建议
(1)训练情境3:单片机双机通信
(2)教学建议:6学时
(3)采用每组两人的分组方式,锻炼学生***设计和调试程序的能力
(4)集中安排实验
主题五学习情境4
1学习情境
温度控制系统的设计与实现
2学习目标
(1)使用P0、P2口的第二功能,扩展片外数据存储器RAM和片外程序存储器。
技能点:能够正确对89C51进行片外RAM和ROM扩展;理解并记住MOVX指令的时序***。
(2)对89C51的并口进行扩展
技能点:能够正确对89C51的并口进行扩展。
(3)人机接口扩展
技能点:能够正确地在89C51外连接键盘和显示设备。
(4)8位A/D转换芯片与单片机的接口
技能点:能够正确选择A/D转换芯片,并实现其与单片机的正确连接。
(5)8位D/A转换芯片与单片机的接口
(6)掌握C51程序设计方法
技能点:能够正确运用单片机C51语言对单片机系统进行编程。
3学习情境内容
设计一个温度控制系统,要求用C51编写系统程序,并且该系统满足以下要求:
功能一:使用89C51扩展一个片外RAM。
知识点:
掌握P0、P2口的第二功能使用方法。
会扩展片外数据存储器和片外程序存储器。
功能二:用两位七段数码管显示其温度值。
知识点:
掌握LED的动态显示方法。
功能三:用4*4的矩阵键盘,设置其温度初值。
知识点:
掌握键盘设计方法。
掌握LED动态显示方法。
功能四:具有对环境温度进行实时测量,当外界温度于设定温度时,启动风扇降温;当外界温度低于设定最低温度时,发出报警声。
知识点:
掌握A/D转换的方法。
掌握D/A转换的方法。
掌握正确选择A/D和D/A芯片的方法。
4教学建议
(1)教学时数20学时。
(2)提高课堂质量,上课时要多启发学生,提高他们提出问题、分析问题、解决问题的能力,让学生学会理解记忆的技巧。
(3)采用项目教学,多做多练加强学生对所学知识的掌握程度。
(4)安排项目训练,巩固所学内容。
5实践活动建议
(1)训练情境:人机接口设计与实现
(2)教学建议:6学时
(3)采用每组两人的分组方式,锻炼学生***设计和调试程序的能力
(4)集中安排实验
主题六综合训练
使用套件设计一个最小单片机系统,完成其设计、绘***、焊接、编程、调试工作并撰写实训报告。
1教学建议
(1)教学时数20学时。
(2)教师命题,学生***完成。
(3)采用每组两人的分组方式。
(4)集中安排实验。
单片机技术论文篇3
1数字电路的特点及分类
和模拟电路比较,其数字电路特点比较突出,从以下几个方面来说:第一、结构简单,能够进行集成化、系列化生产,比较方便,而且成本低,使用方便。第二、具有抗干扰性强、可靠性高、精确度高、稳定性好等优点。第三、在处理功能方面较强,除了能实现数值的运算,还实现逻辑运算和判断。第四、能够进行编程数字电路,很好地实现在各种运算方面的灵活性。第五、通过数字信号的应用,更方便进行存储、加密、压缩、传输。
2单片机技术
2.1单片机的定义对于单片机的定义,往往是指把计算机的一个个部件都汇集到一块芯片之中,这就组成的一个微型的系统。而单片机的设计,是为了控制其应用而设计的、以及制造其固有的构造,在国际上,也叫微控制器。
2.2基本结构及特点在单片机芯片内,往往包括以下几部分:CPU部分、ROM部分、RAM并行I/O部分、串行I/O部分、定时器计数器部分、中断控制系统时钟部分、A/D即模数转换器部分和D/A即数模转换器部分、以及WDT监视定时器等部分。对于单片机,其特点为:1、功能多。2、品种多。3、占用空间少。4、系统所需器件少。对于单片机的应用,包括4大类:第一类:智能仪器仪表;第二类:在工业方面进行测控的;第三类:在民用方面的是一个具有智能型的电子品;第四类:在设备方面是属于计算机的一个外设及通信的设备。
3结合数字电子技术与单片机的应用实例
3.1数字电子钟20世纪末,随着电子技术的发展,现代电子产品已经出现在社会的各个地方,这样就带动了社会的发展,即社会变得信息化,以及提高了现代电子产品的性能化。目前,随着单片机的发展,使其变得高性能化、多品种化,这就逐渐转化为CMOS,最终实现了“功率比较低、体积比较小,容量特别大,性能特别高,价格特别低的设备,在电路方面,其具有了内装片的设备。这种技术属于微控的一个技术。而在单片机模块中,最普边的是数字钟的使用。对于数字钟,是利用数字电子技术而实现的,即能进行分秒来计时的装置,这与机械式时钟不同,其准确性和直观性较高。对于电子钟,往往按照数字电路来进行的,用时、分、秒的数字来显示,属于一个计时的装置,其应用比较广泛,大部分是出现在每个家庭、车站,码头等地方。对于人们的日常生活来看,也是一个必须的、具备的产品。对于数字钟及其扩大应用的研究,这是具有很重要的意义。
3.2由数字电子钟组成的单片机的选择在电子时钟里,对于单片机的选择,往往是以AT89c52为核心的,即作为一个电子时钟的硬件部分。在AT89C52片内,往往利用的是FLASHROM,在3V的超低压下而运行的。其存储空间具有8KB的ROM,而***编程中,随时可以进行擦除,也不会对芯片产生伤害。一旦把AT89C51作为核心部件,就会对芯片产生伤害。
总而言之,在数字电子技术和单片机的发展前提下,对于我们的生活来说,是有了许多的方便。随着单片机在智能化方面的应用,使得该系统变得规模小、功能多,操作简单、造价低、应用广泛。在数字电子技术与单片机的结合使用,使得单片机的技术发展很快,即具有几十年的发展过程。所以,我们研究其发展是有着重要的意义。
作者:吴晓明单位:国网内蒙古东部电力有限公司通辽供电公司
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