课程编号：161018 162033
编写教师：张晓虎
审 核：王南兰
一、学时学分
自动化专业 课程总学分：2、5 课程总学时：30 实验学时：10
通信工程专业 课程总学分：2、5 课程总学时：32 实验学时：10
二、适用专业及开课学期
自动化专业 6 学期
通信工程专业 6 学期
三、实验的地位、作用和目的
本实验是学习单片机原理及应用课程的一个重要环节。通过实验训练学生进行单片微型计算机应用及开发的基本技能，培养学生合理选择单片微型计算机的接口芯片、正确设计单片微型计算机的接口电路、学会程序调试的基本方法以及怎样解决实验中所遇到问题的能力，同时，培养学生理论联系实际、严谨认真的科学态度和良好的工作作风。
四、实验原理及课程简介
单片机应用系统是指以单片机为核心，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。它由硬件部分和软件部分组成。单片机应用系统的设计包括硬件设计和软件设计两大部分，单片机课程实验就是对单片机的硬件接口功能进行设计，外接适当的控制电路，再设计合理的汇编语言软件程序，经过计算机汇编、连接得到二进制代码，再烧录到单片机，将单片机插入电路构成完整的测控系统。本试验课程可进行仿真调试。设计各种常用控制系统的软硬件电路及控制软件，在试验系统下调试仿真。
单片机原理及应用是通信工程专业的任选课,自动化专业的必修课，主要讲述单片机基本原理、单片机体系结构、单片机指令系统、单片机接口电路等。通过实际操作，让学生掌握单片微型计算机接口技术和汇编语言程序设计技巧，具备将单片微型计算机应用于生产实际的基本技能。
五、实验仪器设备、主要技术指标及配置要求
仪器设备名称
| 主要技术指标
（或型号规格）
| 配套数
| 备注
|
PC机
| CPU P4 2、1GHZ
| 16
|
|
单片机综合实验开发装置
| 1、电源：220±10%V 50Hz
2、功率；≤300W
| 16
|
|
六、实验基本要求
采用开放式实验教学方法进行实验教学。学生可以根据自己的兴趣选择实验内容，根据学时要求可将内容进行适当的组合。学生必须在实验前预习实验内容，设计实验电路、编制实验程序并写出预习报告；设计性及综合性实验学生先自行查阅资料，画出实验原理图，提出元器件需求，经过教师审查后进行实验。实验结果必须经由教师验收合格方可认定完成实验。
教师重点讲授实验原理和操作要点，认真指导、考查学生实验过程，进行实验情况的讲评。要求学生在实验过程中手脑并用，理论联系实际，学会思索问题、发现问题，鼓励学生创新，强调科学、严谨、求实的精神。
七、实验教材与实验指导用书
实验指导书：《单片机原理及应用实验指导书》 （自编）
八、考核方式与成绩评定
指导教师根据学生的预习报告、回答问题情况、实验态度、实验技能、实验结果等，对学生评定实验成绩。实验课成绩占本课程总成绩的比例按规定执行。
九、实验项目开设情况
序
号
| 实验名称
| 内容提要
| 实验要求
| 实验时数
| 实验类型
| 每组人数
| 所在
实验室
名称
| 备注
|
1
| 单片机认识及简单开关量输入/输出实验
| 熟悉开发系统；P1口作输入、输出口，接收开关量并控制发光二极管显示
| 必开
| 2
| 验证
| 2
| 计算机控制实验室
（单片机实验分室）
|
|
2
| 定时/计数器实验
| 要求发光二极管LED0至LED7逐个点亮，间隔时间为0、5秒，此过程循环往复。
| 2
| 设计
| 2
| 计算机控制实验室
（单片机实验分室）
|
|
3
| 键盘及显示实验
| 要求在确定键号后，按下K1，K2至K16分别显示0，1至F。
| 2
| 综合
| 2
| 计算机控制实验室
（单片机实验分室）
| 4
|
4
| 数码管显示实验
| 1、要求静态显示电路从0开始至99，每0、5S显示值加一，循环往复。
2、要求动态显示电路间隔1S左移显示123456。
| 限选
（二选一）
| 4
| 综合
| 2
| 计算机控制实验室
（单片机实验分室）
|
|
5
| D/A及A/D转换实验
| 1、D/A转换实验要求产生一电压幅值为2V，频率为100HZ的三角波。
2、A/D转换实验要求巡回检测8路模拟信号，数据存入RAM中，每检测8次计算一次每一路的平均值，并显示每一路的路号及平均值，每一路的显示时间为2S。
| 4
| 综合
| 2
| 计算机控制实验室
（单片机实验分室）
|
|
6
| 8279键盘显示接口实验
| 1、利用实验设备上提供的8279、键盘电路、显示电路，组成一个键盘分析电路。
2、编写程序，要求在键盘上按一个数字键，将此键代码显示在LED上。
| 任选
| 2
| 综合
| 2
| 计算机控制实验室
（单片机实验分室）
|
|
7
| 串行通信实验
| 实现单片机与PC机的通信、调试及运行，要求通过上位机关断指示灯（该单片机需编一接收命令及显示的程序）。
| 2
| 综合
| 2
| 计算机控制实验室
（单片机实验分室）
|
|
8
| 电子钟设计
| 要求利用定时器的定时中断，控制电子钟走时。利用实验台的六位数码管显示时、分、秒。
| 4
| 设计
| 2
| 计算机控制实验室
（单片机实验分室）
|
|
9
| 波形发生器设计
| 要求利用DAC0832产生能输出下列波形之一：正弦波、三角波、矩形波、梯形波、锯齿波、尖脉冲。
| 4
| 设计
| 2
| 计算机控制实验室
（单片机实验分室）
|
|
十、综合性、设计性、研究创新性实验简介
实验二 定时/计数器实验 （设计性）
（一）实验目的
1、通过本实验熟悉本单片机的实验电路构成。
2、通过本实验掌握定时/计数器的工作方式及其使用方法。
（二）实验基本要求
1、要求LED0至LED7逐个点亮，间隔时间为0、5秒，此过程循环往复。
2、根据要求构建单片机电路。
3、单片机程序的编制、调试及运行。
（三）基本实验条件
1、设备：PC机、单片机综合实验开发装置。
2、器材：连接线。
3、其它：配套软件。
实验三 键盘及显示实验 （综合性）
(一)实验目的
1、通过本实验熟悉单片机实验的电路构成。
2、通过本实验掌握单片机键盘操作的扫描及处理方面的应用。
（二）实验内容与基本要求
1、要求在确定键号后，按下K1，K2至K16分别显示0，1至F。
2、建构利用串行口显示及2×8键盘扫描电路。
3、程序编制、调试及运行。
（三）基本实验条件
1、设备：PC机、单片机综合实验开发装置。
2、器材：连接线。
3、其它：配套软件。
实验四 数码管显示实验 （综合性）
（一）实验目的
1、通过本实验熟悉本单片机的实验电路构成。
2、通过本实验掌握利用单片机的串行口扩展静态显示系统。
3、通过本实验掌握利用单片机的并行口扩展动态显示系统。
（二）实验内容与基本要求
1、要求静态显示电路从0开始至99，每0、5S显示值加一，循环往复。
2、要求动态显示电路间隔1S左移显示123456。
3、根据要求分别构建单片机静态显示及动态显示电路。
4、单片机程序的编制、调试及运行。
（三）基本实验条件
1、设备：PC机、单片机综合实验开发装置。
2、器材：连接线。
3、其它：配套软件。
实验五 D/A及A/D转换实验 （综合性）
（一）实验目的
1、通过本实验熟悉单片机实验电路的构成。
2、通过本实验掌握单片机进行D/A转换的方法。
3、通过本实验掌握单片机进行A/D转换及RAM应用的方法。
（二）实验内容与基本要求
1、D/A转换实验要求产生一电压幅值为2V，频率为100HZ的三角波。
2、A/D转换实验要求巡回检测8路模拟信号，数据存入RAM中，每检测8次计算一次每一路的平均值，并显示每一路的路号及平均值，每一路的显示时间为2S。
3、单片机程序的编制、调试及运行。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：PC机、单片机综合实验开发装置。
2、器材：连接线。
3、其它：配套软件。
实验六 8279键盘显示接口实验 （综合性）
（一）实验目的
1、在单片机系统中扩展8279键盘显示接口的方法。
2、掌握8279键盘、显示电路的编程方法。
（二）实验内容与基本要求
1、利用实验设备上提供的8279、键盘电路、显示电路，组成一个键盘分析电路。
2、编写程序，要求在键盘上按一个数字键，将此键代码显示在LED上。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：PC机、单片机综合实验开发装置。
2、器材：连接线。
3、其它：配套软件。
实验七 串行通信实验 （综合性）
（一）实验目的
1、了解单片机与PC机的通信方法。
2、进一步训练编程技巧。
（二）实验内容与基本要求
1、构建电路。
2、编程实现单片机与PC机的通信、调试及运行，要求通过上位机关断指示灯（该单片机需编一接收命令及显示的程序）。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：PC机、单片机综合实验开发装置。
2、器材：连接线。
3、其它：配套软件。
实验八 电子钟设计 （设计性）
（一）实验目的
1、进一步掌握定时器的使用和编程方法。
2、了解七段数码显示数字的原理。
（二）实验基本要求
1、电路构建。
2、编写程序，要求利用定时器的定时中断，控制电子钟走时。利用实验台的六位数码管显示时、分、秒。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：PC机、单片机综合实验开发装置。
2、器材：连接线。
3、其它：配套软件。
实验九 波形发生器设计 （设计性）
（一）实验目的
1、掌握单片机与D/A转换器的接口及编程方法。
2、进一步熟悉D/A转换器的工作原理及性能。
（二）实验基本要求
1、电路构建。
2、编写程序，要求能输出下列波形之一：正弦波、三角波、矩形波、梯形波、锯齿波、尖脉冲。
（三）主要仪器设备及器材
1、设备：PC机、单片机综合实验开发装置。
2、器材：连接线。
3、其它：配套软件。
