《单片机原理及应用》实验教学大纲

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：12

通信工程专业 课程总学分：2.5 课程总学时：32 实验学时：12

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

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

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 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。

实验四 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 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。

实验七 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。

实验八 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。