單片機原理與應用范文

時間：2023-02-28 15:54:52

序論：在您撰寫單片機原理與應用時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導您走向新的創(chuàng)作高度。

單片機原理與應用

第1篇

【關鍵詞】單片機；教學；改革

當今世界，單片機在工業(yè)過程控制、智能儀表、計算機集成控制、人工智能、通信設備的智能化方面應用非常廣泛，而且隨著電子和計算機技術的發(fā)展，以單片機和各種微處理器為核心必然是實現(xiàn)智能化技術的主流方向。同時，《單片機原理與應用》是高職院校電子、電氣等相關專業(yè)最重要的核心課程之一，是一門實踐性、應用性很強的學科，該方向對學生進行畢業(yè)設計和就業(yè)都起著重要的作用。

《單片機原理與應用》傳統(tǒng)教學一般包括理論課和實踐課。理論課學生普通反應知識抽象、難學、難懂，學了后面又忘了前面，學生學得吃力，老師教得辛苦。實踐課主要采用驗證性實驗，學生只要連線正確、程序輸入無誤就能看到結果，這樣往往造成學生只關注實驗結果，而忽略了思考過程。學生無法從中提高分析問題、思考問題、解決問題能力，甚至到最后還是無法獨立設計一個簡單的單片機系統(tǒng)，實踐動手能力非常差。這樣的教學方法不能體現(xiàn)單片機實踐性和應用性強的特點，也與社會發(fā)展脫軌，因此，《單片機原理與運用》教學改革迫在眉睫。我們總結了以往教學過程中的一些經驗和教訓，提出以下幾點《單片機原理與運用》教學改革的思路和方法。

1.教學內容選取

以培養(yǎng)學生具備從事單片機系統(tǒng)設計崗位能力和相關職業(yè)群為目標，增強學生實踐動手能力和工程實際運用能力為導向，來選取教學內容。在本課程的開始的時候，介紹單片機的發(fā)展現(xiàn)狀，例舉日常生活中單片機控制的設備，把科研項目或往屆畢業(yè)設計中的一些應用板帶進課堂，通過圖片、實物展示使學生對單片機有一定的感性認識，激發(fā)他們的學習興趣和熱情。

選取以單片機C語言貫穿各章節(jié)，并且是項目化教學形式的教材。C語言可讀性、可維護性和可移植性都比匯編語言好，在實際單片機設計中，基本上都采用C語言。項目教學改變了傳統(tǒng)教材內容安排強調只是系統(tǒng)性為主的思路；把課程教學內容劃分為若干個項目形式來完成，項目又以任務的方式出現(xiàn)，突出體現(xiàn)高職生理論知識“必需、夠用”的原則。

多增加日常生活常見案例為項目，每個項目又包括幾個任務，通過每個任務的完成過程，使學生學習相應的理論知識。通過常見案例的剖析，引起學生的注意，激發(fā)他們的興趣，每個任務完成后，教師進行知識點得總結，這樣學生在實踐動手中不知不覺就掌握的理論知識。比如交通燈控制系統(tǒng)，這一項目可以分成單片機控制單燈亮滅、流水燈控制、定時器控制流水燈、帶時間顯示系統(tǒng)等，其中通過單片機控制單燈亮滅這一任務的設計，學生可以學習單片機結構、I/O口、單片機最小系統(tǒng)等基本知識。通過流水燈控制這一任務，學生可以學習單片機C語言的各種語句等。

2.教學方法使用

我們以項目為教學單元，以任務驅動進行教學。我們的教學是在一體化教室實施，只要在一體化教室中通過仿企業(yè)的工作環(huán)境進行項目化教學，教學過程才能實現(xiàn)真正的教、學、做融為一體，并充分調用學生學習的主動性和創(chuàng)造性。

每個任務包括任務目標要求、學生知識與能力準備、計劃、實施過程、評估。教師先布置任務，說明這個任務要到達的功能及要求。教師可根據(jù)教學內容，制作多媒體課件，將理論知識通過多媒體手段以聲音、圖像、文字等方面表現(xiàn)出來，使枯燥抽象的理論知識變得生動直觀，學生更容易理解。也可以通過Flas演示或Proteus仿真軟件展示任務的運行結果，使學生對任務要求更加清楚。學生分組后，每個小組進行任務設計的討論，并確定設計方案。學生任務實施過程中，教師對學生操作過程中存在的問題進行實時點評，實施后，教師對每組的實施結果進行驗收和評估，最后總結任務實現(xiàn)過程中碰到的普遍問題、知識運用的難點關鍵點。這樣的教學方法能提高學生分析問題、思考問題、解決問題能力，而且通過每個任務的制作，學生積極性提高、自主學習能力和動手能力增強。

另外，教師可以把多媒體課件、儀器設備電路圖、設備的使用方法、任務要求、本課程相關的學習資料等掛在網(wǎng)上，進行資源共享，供學生查閱學習，通過網(wǎng)絡來提高學生的學習興趣。

3.加強實踐環(huán)節(jié)

實踐環(huán)節(jié)是《單片機原理與運用》課程的重要環(huán)節(jié)，通過實踐環(huán)節(jié)，可以提高學生動手操作能力。我們把實踐環(huán)節(jié)分成基礎性實踐、開放性實踐、綜合設計實踐三個部分。

基礎性實踐主要是實現(xiàn)指令練習、基本程序結構編寫，或是一些驗證理論知識準確性的實驗，通過這一環(huán)節(jié)，學生所學的理論知識得以鞏固。開發(fā)性實踐要求學生具有扎實的理論基礎，具有分析問題解決問題的能力，培養(yǎng)學生對常見接口的硬件設計、軟件編程及仿真器下載調試的能力。在綜合設計實踐過程中，教師只提出實驗目的和要求，學生要自主確定設計方案，并設計硬件電路圖、制作電路PCB圖，并在自己做的PCB板上焊接元器件。硬件調試成功后，再把編寫好的程序利用仿真器下載到電路板上，進行調試。這樣，學生熟悉了單片機系統(tǒng)設計的整個過程，他們的實踐動手能力也得到很好的提高。

除了上面三個實踐環(huán)節(jié)外，我們還要鼓勵學生參加全國電子設計大賽和大學生創(chuàng)新科技項目，使學生在實踐過程中不斷的學習新知識，提高設計創(chuàng)新能力。

4.考核方式確定

傳統(tǒng)的教學模式中，課程考核是由期末閉卷考核占70%，平時表現(xiàn)占30%組成，這樣的考核方式只能一定程度上反應學生理論知識的掌握情況，很難體現(xiàn)學生的分析能力和實踐動手能力，也與單片機課程實踐性強的特點不相符合。

一個好的考核方法對于學習一門課程至關重要。考核不僅是對教師教學效果的檢驗和學生水平的測試，同時也是學生學習習慣和學習方法的導向。筆者提出的考核方式包括期末考核30%、項目考核50%、平時表現(xiàn)20%。其中平時表現(xiàn)包括出勤表現(xiàn)、作業(yè)完成情況。期末考核是對課程基礎知識進行閉卷測試。項目考核是每個項目成績的平均分，每完成一個項目，教師根據(jù)學生的工作態(tài)度、完成情況、回答問題情況進行評分。每個項目完成后，學生都能看到自己的成果，這樣也調動了學生的學習興趣和學習熱情。這樣的課程考核方式不僅包括基礎知識掌握程度考核，還包括學生的分析、學習、動手、應用等方面能力的考核，能比較客觀的反應學生的學習情況。

5.總結

教學改革實施后，課堂氣氛變的更加活躍，學生學習興趣更加濃厚。實踐表明，我們的教學改革方案不僅提高了學生學習積極性、應用能力和動手能力，而且對學生的獨立思考和分析問題、解決問題的能力的提高也起到了很好效果。當然，教學改革是一個無止境的過程，我們還要不斷更新教學觀念，不斷的探索和實踐，來提高教學質量和效果。

參考文獻

[1]莫莉，趙悅等.“單片機原理”課程教改探析[J].教育與教學研究，2010（1）.

[2]張培仁，孫占輝等.基于C語言編程MCS-51單片機及應用[M].北京：清華大學出版社，2003.

[3]歐陽慧平，王茜等.系統(tǒng)化的“單片機應用技術”課程建設與改革[J].教育與職業(yè)，2011（2）.

[4]牛分中，宋風娟.高校單片機課程實踐教學的改革與探討[J].教育與職業(yè)，2008（21）.

第2篇

關鍵詞：《單片機原理及應用》課程改革教學實踐

《單片機原理及應用》課程是一門面向應用的、具有很強的實踐性與綜合性的課程，在通信類專業(yè)整個課程體系中，單片機知識處于承上啟下的核心地位，一般通信系統(tǒng)和智能儀器儀表的實現(xiàn)都離不開單片機。隨著計算機相關技術的快速發(fā)展，以單片機為最小系統(tǒng)開發(fā)的產品層出不窮，為了適應新世紀對電子信息類人才的培養(yǎng)需要[1]，《單片機原理及應用》課程教學需不斷更新。

本課程是一門綜合性、實踐性很強的課程，通常分為理論教學與實踐教學兩部分[2]。從理論教學來說，基本以教師課堂講授為主，由于該課程接口芯片多、內容抽象、編程難度大，對初學者來說入門較難，學生無法深入理解芯片的原理和指令與程序的運行。從實踐教學來說，實驗內容多為驗證性實驗，學生只需要觀察和分析實驗結果，沒有充分發(fā)揮自主學習能力，教學效果有限。

現(xiàn)依據(jù)多年來的教學實踐過程，摸索出一套基于“理論講授、實驗練習、課程設計、電子實習”四階段的教學新模式，現(xiàn)談談此模式下的改革措施。

一、改革課程內容

以知識為基礎，以能力為核心，構建“基于應用對象的單片機硬件設計及編程”課堂教學新方法，確保教學內容的合理性、實用性和先進性。打破傳統(tǒng)的循序漸進式的教學方法，以典型項目實例分解模塊，以各個模塊構建知識，前后連貫，層層遞進。最后，將前述內容以應用實例進行綜合，達到以“應用”為主線連接所學知識內容的目的，加深學生對教學內容的理解和運用。

對教材內容進行選擇與結構優(yōu)化，體現(xiàn)新知識、新技術、新方法，力求“適用、通用、實用、易用”。在突破傳統(tǒng)教材框架的方面進行了一些嘗試與探索，考慮了教材內容編排的基礎性、系統(tǒng)性，引入了反映最新科技發(fā)展的知識。內容選材上，選用了STC89C52RC系列單片機作為介紹微處理器的重點，加深對單片機組成與工作原理的理解；在內容上淡化芯片內部組成，從編程所需角度介紹功能，強化其接口連線、應用及總線連接技術，為應用單片機硬件開發(fā)奠定基礎；從實用的角度著重介紹了串行A/D、TLC2543、SED1330系列大屏幕LCD、全雙工單片MODEM、高速并行USB接口芯片與單片機接口電路的設計和使用方法。

編寫“單片機應用案例”講義，將整個單片機工程開發(fā)的過程以案例形式進行講解，從硬件電路的設計到開發(fā)工具、環(huán)境的使用方法，再到具體的應用案例，同時運用匯編語言和C語言的編程方法，系統(tǒng)培養(yǎng)了學生的單片機產品開發(fā)工程應用能力。

二、注重實驗環(huán)節(jié)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

為了建立面向21世紀的通信專業(yè)教學新體系[3]，必須重新認識課堂教學與實驗教學的關系。我們認為，課堂教學和實驗教學是相輔相成的，二者都是學生學習與掌握知識的重要手段，其先后順序也不是固定的。在課程設置上，我們不求按部就班，而求高效率地向學生傳輸知識，充分調動學生的積極性和主動性，變被動學習為主動學習。以課程內容中的案例為基礎，開發(fā)“單片機教學、實驗、設計系統(tǒng)板”，將理論知識的講述和硬件電路的現(xiàn)場調試相結合，使學生對單片機的整個開發(fā)有了直觀的認識，加強了對理論知識的理解。

實驗過程[4]從軟件和硬件兩方面入手，軟件實驗通過編寫程序，上機調試并運行，提高學生編程的能力；硬件實驗能夠實現(xiàn)學生設計硬件，編寫接口程序，完成控制任務的目的。以單片機實習項目的開發(fā)和調試代替理論考試，系統(tǒng)考查學生的應用能力和解決實際問題的能力。

實驗內容既要滿足基本教學實驗的要求，又要為課程設計和實習實訓所用，通過這3個環(huán)節(jié)從基礎到簡單再到復雜的實踐過程，從驗證性實驗向設計性實驗過渡，提高學生獨立思考解決問題的能力。

三、教學與科研相結合

要求教師能力雙向發(fā)展。《單片機原理及應用》是一門面向實際應用的課程，要突出學生的工程應用能力。因此，要求教師盡可能做到雙向發(fā)展，充實理論知識、發(fā)展教學能力；多動手實踐，提高工程應用能力。

鼓勵學生參與電子競賽。通過這個創(chuàng)新性平臺，使學生靈活運用所學知識，并了解設計開發(fā)項目的過程，為以后的學習和工作奠定良好基礎。

鼓勵學生參與科研[5]。在培養(yǎng)學生基本技能的基礎上，鼓勵學生參與老師的科研項目，在承擔力所能及的工作的基礎上，積極嘗試難度更大的工作，鍛煉學生的學習能力和解決問題的能力。

參考文獻：

[1]謝斌，沈慧芳，李民生.電子信息工程專業(yè)應用型人才培養(yǎng)的幾點思考[J].科技廣場，2011（7）：254-256.

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[3]樊楊祖.高職通信服務類專業(yè)定位及建設路徑探究[J].職業(yè)與教育，2009，5：120-121.

[4]鄒逢興.創(chuàng)新教學是提升教學質量的永恒動力[J].中國高等教育，2004（22）：34-36.

第3篇

關鍵詞：單片機；Proteus仿真；C51語言；虛擬實驗室；創(chuàng)新培養(yǎng)

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）30-0123-02

An Exploration on the Teaching of the SCM Course

YU Lei， LIU Huai-yu

（Huaibei Normal University， Huaibei 235000， China）

Abstract： For the existing problems in teaching of SCM（single chip microcomputer） course and the need for innovative personnel training， some ideas and plans in Theory Teaching and Experiment Teaching are given. To establish teaching system of SCM， it takes the interest as the guide and the design as the main line， with the combination of theory and experiment for the purpose， it also takes the training of innovative ability and practical ability as the target.The result shows that it improves the students' professional ability and innovation ability with the new teaching system.

Key words： SCM； Proteus simulation； C51 language； virtual lab； innovative training

《單片機原理與應用》是高等院校電子信息工程、通信工程、自動化、電氣控制等專業(yè)所開設的一門必修課。該課程綜合性、實踐性以及應用性都很強，不僅要求學生掌握單片機及其相關知識，還要求學生具有單片機應用系統(tǒng)設計的能力，對培養(yǎng)學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力具有重要的意義。然而，既讓學生掌握基礎知識，又讓學生盡快地掌握設計技巧，這無疑是對學生能力和耐心的一個挑戰(zhàn)，在實際的教學過程中，一些學生反映該課程比較抽象難懂，從而導致部分學生“遇難而止”，失去了學習單片機的激情和興趣。

針對這個問題，我們從單片機理論教學和單片機實驗教學兩個方面進行了一些探索，這對學生的學習興趣和實踐動手能力有了很大的提高。

1 單片機理論教學

理論教學是獲取專業(yè)知識的基礎和主要途徑，良好的教學氛圍不僅能使同學們輕松地掌握理論知識，還能提高同學們的學習興趣。

1.1 抓住學生的好奇心

好奇心往往是興趣培養(yǎng)的動力源泉，抓住學生的好奇心在提高學習興趣方面至關重要。如我在上第一節(jié)課時，沒有去過分地強調什么是單片機，學好單片機有什么好處等，而是告訴同學們今天給他們帶來一個非常有趣的玩具，然后直接拿了我們自己設計的一款循跡小車，并讓某位同學在地上隨意畫出的一條路徑，通過觀察一下小車的運行情況，讓同學們發(fā)揮想象力，猜想一下小車怎么知道行駛路線、怎么進行方向控制等，最后告訴他們“這都是由我們將要學習的單片機進行控制的”。這樣就一下子吸引了學生的眼光，也激發(fā)了學習和探索單片機的興趣。

1.2 “虛擬實驗室”式的課堂教學

《單片機原理與應用》不僅需要熟悉硬件電路的設計和結構，還要掌握軟件編程方法和技巧，一段程序對不對，到底在控制方面起不起作用，那要結合軟硬件一起來進行調試，為此，我們將“虛擬實驗室”搬進了課堂?！疤摂M實驗室”由Proteus和Keil C51軟件組成，其中，Proteus提供了豐富的模擬和數(shù)字器件模型，可以完整地仿真51系列單片機及其相連的模擬和數(shù)字電路，充當了實驗室里開發(fā)板的角色；而Keil C51軟件是一個51系列單片機軟件開發(fā)平臺，采用C51語言進行編程，在調試程序和仿真等方面有很強的功能。采用Proteus和Keil C51軟件相結合，能將抽象、生澀、陌生的知識直觀化、形象化、具體化，更容易讓人接受。

1.3 “找茬”互動教學

通過Proteus畫出硬件電路圖，將Keil C51軟件編寫程序寫進去，演示一下正確的結果，如果僅僅如此，那么久而久之學生也會感到乏味，因此一定要在教學的過程中制造一點“麻煩”，讓同學們來“找茬”。如在講到單片機P0-P3口時，為了強調“P0口做I/O時必須外加上拉電阻”這個知識點，在Proteus畫P0控制LED電路圖時，故意不加上拉電阻，結果發(fā)現(xiàn)P0引腳變灰色，LED不亮，然后再試一試其他端口，LED卻可以點亮，讓學生找出哪地方出現(xiàn)了問題，怎么去修改，P0口和其他端口有什么區(qū)別等。這樣就會加深學生的印象，無形中牢牢掌握了該知識點，這要比“強調-強調-再強調”有效地多。同樣的方法也可以用在Keil C51軟件編程中。

2 單片機實驗教學

理論教學和實驗教學是緊密結合的，單片機實驗教學對于培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新意識有著十分重要的作用。

2.1 驗證與設計相結合

驗證型實驗并不是簡簡單單地驗證一下結果正確與否，而是通過實驗來發(fā)現(xiàn)問題并尋求解決問題的方法，從而鞏固和提高所學的知識。然而，目前的單片機實驗大多數(shù)以驗證為主，實驗內容比較單一，實驗本身沒有太大的創(chuàng)造性，對學生的設計能力要求不高，學生只需在實驗箱上連接幾條線，編寫或修改一段簡單的實驗程序就可以完成，這樣學生只知道怎么做，根本不知道自己為什么要這么做，嚴重束縛了學生的想象力和創(chuàng)造力。因此，必須通過設計型實驗來彌補其中的不足。實驗課上由被動轉為主動，不再是依葫蘆畫瓢。

如在講到“中斷”時，除了讓同學們驗證一下單片機5個中斷源的設置和工作原理外，可以讓他們設計一款簡單的頻率計或是數(shù)字鐘，這樣就可以將中斷、數(shù)碼管動態(tài)掃描、按鍵掃描等綜合應用到一起，為單片機系統(tǒng)的設計打下了良好的基礎。

2.2 命題和自命題相結合

在設計型實驗中，也要采用命題和自命題相結合的方式。先以命題形式出現(xiàn)，由老師出題，這樣題目涵蓋面比較廣，可以全面考查到各個知識點，如上面提到的數(shù)字鐘的設計。自命題型實驗是讓一組學生根據(jù)自己的興趣和愛好，自己出題目，一般只注重開發(fā)的過程，而不重視最終的結果，因為有可能部分學生出的題目過難而最終無法實現(xiàn)。對于無法完成的小組，要找出原因，是硬件本身的缺陷，還是軟件設計方面的不足，自己在命題時，忽略掉哪些因素等等。自命題型實驗關鍵就是激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生的團隊意識，提高組織協(xié)調能力、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

從命題到自命題，從“讓我做什么”到“我要做什么”，讓學生體味一下兩者的不同之處，在經過實戰(zhàn)演習后，熟練掌握工程項目的開發(fā)流程，

3 結語

《單片機原理與應用》是一門軟硬件綜合、應用性比較強的課程，在整個的教學過程中，建立以興趣為引導，以單片機系統(tǒng)的設計為主線，以理論和實驗相結合為宗旨，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐能力為目標的單片機課程教學體系，運用多媒體技術和“虛擬實驗室”軟件等多種手段，由整體到具體、由簡單到復雜、由模塊到系統(tǒng)，循序漸進，加強學生動手操作能力和單片機系統(tǒng)開發(fā)能力的培養(yǎng)。經過教學改革，我校學生在全國大學生電子設計大賽、全國信息技術應用水平大賽等各項比賽中所取得了良好的成績，對提高學生的專業(yè)知識水平和創(chuàng)新能力方面具有明顯的優(yōu)勢。

參考文獻：

[1] 胡敬朋，王聰. 單片機項目教學研究及實踐[J]. 電氣電子教學學報， 2009， 31（5）： 82-84.

[2] 唐煒. 基于“項目驅動”的單片機類課程實踐教學改革[J]. 實驗室研究與探索， 2010，29（5）：130-132.

第4篇

關鍵詞：教學改革；實驗教學；實踐教學

【中國分類法】：G420

0引言

傳統(tǒng)的單片機教學采取先基礎后應用的模式，即先講授單片機的硬件結構，再講指令、編程、系統(tǒng)擴展和各種器件的應用，最后講一些實例，按照這種教學結構，往往使學員感覺枯燥無味，學習興趣不濃，有的學員甚者認為單片機用處不大，體會不到單片機在實際應用中的重要作用。怎樣才能激發(fā)學員對單片機課程的興趣和積極性呢？我認為單片機理論知識教學中應緊密聯(lián)系實際，使抽象知識形象化，同時在教學手段上也要進行改革，如在實踐教學中采用在實驗室上課的方式，通過課程設計和畢業(yè)設計的教學實施來提高學員對單片機的應用能力。

1 教學方法的改進

在課堂教學中，利用多媒體作為教學的輔助手段，與傳統(tǒng)的教學手段相結合。對于需了解的內容，采用多媒體教學可以提供更多的教學內容，對于需要理解和掌握的內容，則采用傳統(tǒng)教學和多媒體教學相結合的方式。因多媒體教學只能在形象上方便學員的認識與理解，不能代替課堂上理論和概念上的訓練過程，所以教學中采用兩種方法相結合的教學方式，通過發(fā)揮其各自的優(yōu)勢，是提高教學質量的好方法。

在理論知識教學中緊密聯(lián)系實際，使抽象知識形象化。如可以這樣介紹單片機中的“堆棧”：如在倉庫里存放貨物時，最先存放進去的貨物總是最后才能取出，反之最后存進去的貨物總是最先取出，這種存取貨物的規(guī)則就是“先進后出，后進先出”，在單片機中把這種存放數(shù)據(jù)的操作為“堆?！?。為什么要這樣存放數(shù)據(jù)呢？當存放一批數(shù)據(jù)時，通過堆棧定義可知用戶只需知道第一個數(shù)據(jù)的地址單元即可，簡化了數(shù)據(jù)存放操作。那么堆棧位于單片中的哪個區(qū)域？在單片機中采取用戶根據(jù)需要自己確定堆棧區(qū)域，即通過設定堆棧指針sp的值來實現(xiàn)，如sp的值等于66H，即堆棧指針指向66H單元？在51單片機中，sp所指位置并非就是數(shù)據(jù)存放位置，而是數(shù)據(jù)存放的前一個位置，如指針指向66H單元，那么第一數(shù)據(jù)的位置是67H單元，而不是66H單元，為什么會這樣？教員可在講堆棧命令時再詳細的將其原因。介紹單片機理論知識時引入生活中的實例，可使學員把難想象、難理解的內容變得易于理解。

2 在實驗室現(xiàn)場教學

實驗課是強化鍛煉學員實際動手能力的重要手段，可鞏固對理論知識的理解，讓學員在實驗中體會到單片機應用的重要性。如在講解單片機的結構和應用時，可選擇在實驗室講課，通過單片機實物和各種實際單片機系統(tǒng)，加深學員對單片機的內部結構、外部結構及其應用的感性認識；講解繁多的指令時，可以利用多媒體講述指令及相關的編程技巧，讓學員熟悉指令的功能與基本用法；指令的執(zhí)行情況和執(zhí)行結果不好理解，到實驗室可以熟悉編程軟件，另一方面可以初步了解指令的運行方式且能夠對自己編寫的程序進行初步驗證；可以激發(fā)學員的興趣、增強感性認識、開闊學員的想象力，有利于對知識的理解。在實驗教學中，教員的指導作用主要體現(xiàn)在工作方法和思維方法的引導上，通過實驗使學員對單片機有較為深入的認識，讓學員充分體會到單片機應用領域是十分廣闊的，拓寬學員視野。

實驗室現(xiàn)場教學法可以彌補多媒體教學的不足，兩種方法相互結合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，能最大的提高教學效果。

3 增大實踐教學環(huán)節(jié)

學員在教員的指導下進行課程設計，通過學員獨立完成課題達到對學員的綜合性訓練。在設計中既涉及到許多設計原理與方法，還涉及到許多實際知識與技能，在設計中可以使學員對所學的內容的掌握逐層遞進、逐漸深入，最終達到融會貫通，有利于培養(yǎng)學員運用課程中所學的理論知識獨立分析、解決實際問題的能力。

在課程設計中，教員的指導作用也是主要體現(xiàn)在工作方法和思維方法的引導上，應以學員為主體，充分發(fā)揮其自主性和創(chuàng)造性，達到培養(yǎng)學員創(chuàng)新能力的目的。

4 結語

在教學中把一些典型的例子引入課堂，使學員更容易理解所學的知識，增強學員的學習興趣，促進學員學習的自覺性和主動性，使學員能夠感受到主體地位，就能更好的發(fā)揮學員的主觀能動性并激發(fā)他們強烈的求知欲；此外加強實踐環(huán)節(jié)的教學，比如實驗、課程設計和畢業(yè)設計，這種將靈活的授課方式融于教學之中，有利于培養(yǎng)學員發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力和獨立思考能力。

參考文獻：

第5篇

[關鍵詞]單片機原理及應用課程改革教學方法校―企合作項目

一、引言

《單片機原理及應用》課程是一門實用性強、應用面廣，將計算機技術與電子技術緊密結合、硬件與軟件相聯(lián)系的計算機應用專業(yè)核心課程，是一門理論與實踐并重的計算機技術應用課程?！秵纹瑱C原理及應用》課程以C語言、數(shù)電、模電課程為基礎，融合了計算機控制技術、軟件編程等知識與技能，在培養(yǎng)學生的邏輯思維、編程思想、軟硬件結合、模塊化設計思想以及任務分析、方案確定、任務分解、綜合技術應用能力方面起著重要的作用。

為適應高職教育培養(yǎng)“高素質技能型專門人才”的宗旨，本課程的體系、內容、方法等均面向實踐、面向應用、面向就業(yè)。課程定位在“以培養(yǎng)生產第一線的高技能人才為主，盡可能多的培養(yǎng)出具有一定開發(fā)能力的設計人才”上，強調突出實踐、突出實用和能力培養(yǎng)。

二、課程改革思路

《單片機原理及應用》課程改革的基本思路是：“以職業(yè)和就業(yè)為導向，構建新的工程實踐化課程體系，確保教學內容的合理性、實用性和先進性?！痹撜n程比傳統(tǒng)課程的主要特點是：教材結構體系嚴謹，教學內容全面，工程應用實例豐富。

通過到企業(yè)的調研，與企業(yè)工程師一起討論研究，收集和分析計算機應用職業(yè)崗位（群）的工作任務以及完成這些工作需要的知識與技能，進行了單片機課程開發(fā)，開發(fā)過程如圖1所示。構建新的工程實踐化課程體系，確保教學內容的合理性、實用性和先進性。課程開發(fā)改革后比傳統(tǒng)課程的主要特點是：增加技能項目減少理論知識。技能項目內容是“校―企”合作共同完成確定的，教學體系按照“理實一體化”的教學方式安排，在課程內容安排上，采用“項目―知識點”的形式，可采用邊解講、邊思考、邊訓練的教學模式，便于激發(fā)學生的學習興趣，使課程做到“教、做、學、思”的統(tǒng)一協(xié)調，刪除了部分理論知識。

圖1：《單片機原理及應用》課程開發(fā)過程

三、教材的建設

在課程建設過程中，我們與企業(yè)工程師們一起編寫了《單片機原理及應用（基于C語言）》項目教程，2014年2月清華大學出版社出版。本書重點放在“基礎+項目（任務）實訓+項目開發(fā)過程”上（基礎指的是課程的基礎知識和重點知識，以及在項目（任務）中會應用到的知識，基礎為項目（任務）服務，項目（任務）是基礎的綜合應用，項目（任務）開發(fā)過程指的是從接受到項目，如何去組織、如何去讀項目要求、如何去分工、如何去開發(fā)、如何去管理、如何去考核、如何去配合等等，基于工作過程的全新的教學模式）。根據(jù)高職院校單片機課程標準和教學大綱要求。教學內容分為7模塊，著重講授了解單片微型計算機、認識80C51單片機的結構、認識C51程序設計、認識單片機定時器/計數(shù)器、認識單片機中斷系統(tǒng)、認識80C51單片機串行通信技術和認識80C51單片機接口技術等知識。

課程內容是“校―企”合作共同完成的，教學中的45個項目提供了PROTEUS ISIS軟件仿真，有助于學生動手能力的培養(yǎng)和鍛煉。課程體系按照“理論實踐一體化”的教學方式編寫，可將班級分組教學，采用邊解講、邊思考、邊小組討論、角色扮演、邊訓練、邊考核的基于工作過程的全新教學模式，便于激發(fā)學生的學習興趣和素質提高，使教材做到“教、做、學、思”的統(tǒng)一協(xié)調。單片機原理及應用課程總體架構如圖2所以。

四、教學方法改革

（1）靈活運用啟發(fā)式教學方法，引導學生自覺學習的主動性和積極性，保證教學過程良好有序地進行。針對單片機原理及應用課程的授課對象具有量大面廣的特點，首先給學生介紹本課程與相關專業(yè)的關系和與學生專業(yè)知識整體性的關系，強調理論學習的重要性和實際動手操作的必要性。鼓勵學生自主學習，培養(yǎng)主動學習的積極性，保證了整個教學過程在自覺學習中進行。

（2）樹立以學生為中心的教育思想，在課堂教學中，以教師為主導，學生為主體，互動和諧。教師主導，體現(xiàn)為“引”和“導”，教師變“主宰”為“循循善誘”。同時，靈活應用多種教學方法，在講授課程中，采用回憶提問、理解提問和應用提問等多種提問方式，引導、激發(fā)學生的學習興趣、動機和思路，進而深化理解、正確應用，變教師中心角色為引導性，完全改變了原來“填鴨式”的教學方法。

（3）推廣邊學邊做的教學模式，單片機原理及應用技術是一門實戰(zhàn)性很強的學科，結合理論和實踐，一邊學一邊做是最好和最快捷的學習方法。將理論學習、實踐應用、產品制作有機地結合為一體，以理論教學為基礎，以實踐訓練為重點，以掌握知識和技能為教學。課程的理論教學與實踐教學融合在一起，在實訓教室借助于單片機自身軟、硬件環(huán)境來仿真其工作過程，教學形式獨特，貼近技術應用實際，激發(fā)學生學習積極性，讓學生真正感覺到在“學中做、做中學、邊學邊做、邊做邊學”。

五、因材施教做法及效果

結合高職院校學生的特點，本著“能力為主、理論夠用”的原則，重新組織教學內容，因材施教取得了良好的教學效果。

（1）根據(jù)崗位要求調整教學內容

及時跟蹤產業(yè)發(fā)展趨勢和行業(yè)動態(tài)，制定科學的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃和實施方案；分析職業(yè)崗位（群）任職要求和變化，根據(jù)自己多年從事企業(yè)工作的經驗，結合IT行業(yè)企業(yè)的特點，刪減部分理論內容，減少相關模塊的課時，增加技能訓練的授課學時。

（2）根據(jù)學生特點調整教學方法

針對高職學生“怕理論，愛動手”的特點，在課堂上注重學生動手能力的培訓，增加學生課堂實訓的時間，采用多種教學手段來調動學生的學習興趣，如小組競賽問答、上黑板做題、設置錯誤答案讓學生解決、角色扮演、實訓競賽、學生作品演示講解等，這些做法的使用，極大的提高了學生的學習積極性，課堂氣氛空前活躍。針對部分學生動手能力差的特點，在利用課余時間組織學生到網(wǎng)上查資料，同時邀請幾名成績好的同學和老師一起輔導，這種做法能達到兩個效果：一是動手能力差學生增加了被輔導的機會，二是成績好學生鞏固了所學知識，一舉兩得。

（3）針對不同群體，提出不同要求

對于基礎好的同學，在布置作業(yè)和實訓時，對他們提出更高的要求，選擇難度較大的實訓供他們練習；對基礎較差的同學，注重基本知識和基本技能的培訓；對于技能較差的女同學，采用課后輔導或網(wǎng)上輔導的方式，樹立她們的自信心。這種分層次的教學要求，滿足了不同層次學生的學習要求，達到了很好的教學效果。

（4）根據(jù)課程特點，鍛煉創(chuàng)新能力

“單片機原理及應用”課程，由于是一門實踐性很強的課程，需要借鑒的資源豐富，完全是自主開發(fā)。在授課過程中，特別注重學生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。每當分析完一個項目，都會讓學生進行項目分析，提出改進和完善方案，并在此基礎上，創(chuàng)新設計。經過多次訓練，學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力都有所提高，很受學生歡迎。

（5）改革作業(yè)形式，提高學習興趣

在課程講授過程中注重改革傳統(tǒng)的作業(yè)模式，以生活當中的單片機應用實例為題材，提高學生的學習興趣。如當學完“定時器、中斷”等教學單元時，就要求學生尋找生活當中的定時器、中斷實例，完成定時器、中斷實例分析作業(yè)，并分析設計的合理性。同時還舉行定時器、中斷設計比賽，大大提高了學生的學習積極性。鼓勵并輔導學生利用自己所學知識參加科技創(chuàng)新比賽。如計應122諸杰成、趙扎玉同學在四川省軟件大賽獲得一、二等獎。

六、小結

通過全方位、多角度組織教學，取得了很好的教學效果，表現(xiàn)為：

①學習積極性高：課堂上下學生的學習積極性空前高漲，改變了以往被動學習的局面，每學期學生評價為優(yōu)秀；

②學習效果好：學生的專業(yè)能力、專業(yè)知識的應用能力、創(chuàng)新能力都明顯提高，動手能力明顯加強。如計應122諸杰成、趙扎玉同學在四川省軟件大賽獲得一、二等獎。

③就業(yè)評價優(yōu)：近幾年計算機應用專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率都達到98%，用人單位對畢業(yè)生的滿意度逐年提升，學生還沒有畢業(yè)，就有許多IT企業(yè)前來“定購”學生，多數(shù)畢業(yè)生已經成為企業(yè)的技術骨干，部分學生已經擔任企業(yè)領導職位。

基金項目：四川省教育廳2013年度研究課題（項目編號：13SB0476）

[參考文獻]

[1]楊居義編著.單片機原理及應用（基于C語言）項目教程[M]. 北京：清華大學出版社，2014.2

[2]許景輝、張成鳳、李宗利.《單片機原理及應用課程改革探索》[J].中國電力教育.2013年第35期.

第6篇

一、考核知識點：

1、計算機的數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)運算

2、計算機的各種編碼

3、計算機的組成及工作過程

二、考核要求：

1、識記計算機的各種編碼

2、領會計算機的組成及工作過程

3、簡明應用計算機的數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)運算

第二章51單片機的硬件結構和原理

一、考核知識點：

1、單片機的發(fā)展史及各方面的應用

2、51單片機的分類和內部結構

3、單片機的引腳和功能

4、單片機工作的時序

二、考核要求：

1、識記單片機的發(fā)展史及各方面的應用

2、識記單片機的引腳和功能

3、領會單片機工作的時序

4、簡明應用51單片機的分類和內部結構

第三章51單片機指令系統(tǒng)

一、考核知識點：

1、單片機的尋址方式

2、單片機的指令系統(tǒng)

3、助記符指令和二進制代碼指令的異同

二、考核要求：

1、領會助記符指令和二進制代碼指令的異同

2、綜合應用單片機的尋址方式

3、綜合應用單片機的指令系統(tǒng)

第四章匯編語言程序設計

一、考核知識點：

1、偽指令

2、匯編語言設計技巧

3、匯編語言到機器語言的編譯過程

二、考核要求：

1、領會偽指令

2、簡明應用匯編語言設計技巧

3、綜合應用匯編語言到機器語言的編譯過程

第五章51單片機的中斷系統(tǒng)

一、考核知識點：

1、中斷基本概念

2、中斷系統(tǒng)的程序編制

3、中斷系統(tǒng)的初步應用

二、考核要求：

1、領會中斷基本概念

2、簡明應用中斷系統(tǒng)解決工程問題

3、綜合簡明應用中斷系統(tǒng)的程序編制

第六章51單片機的內部定時器/計數(shù)器及串行接口

一、考核知識點：

1、單片機內部定時器/計數(shù)器的結構及工作原理

2、定時器/計數(shù)器的程序編制

3、定時器/計數(shù)器的初步應用

4、串行口的基本概念

5、串行口的程序編制

6、串行口的初步應用

二、考核要求：

1、識記串行口的基本概念

2、領會單片機內部定時器/計數(shù)器的結構及工作原理

3、簡明應用定時器/計數(shù)器解決工程問題

4、簡明應用串行口的程序編制

5、簡明應用串行口解決工程問題

6、綜合應用定時器/計數(shù)器的程序編制

第七章單片機的系統(tǒng)擴展與接口技術

一、考核知識點：

1、單片機外部總線的擴展

2、外部存儲器的擴展

3、I/O接口的擴展

4、管理功能部件的擴展

5、A/D和D/A接口功能的擴展

二、考核要求：

1、識記單片機外部總線的擴展

2、識記管理功能部件的擴展

3、簡明應用A/D和D/A接口功能的擴展

4、綜合應用外部存儲器的擴展

5、綜合應用I/O接口的擴展

第八章單片機應用系統(tǒng)設計

一、考核知識點：

1、單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程

2、單片機開發(fā)工具的分類和使用

3、單片機應用系統(tǒng)的軟件和硬件調試過程

二、考核要求：

1、識記單片機應用系統(tǒng)的軟件和硬件調試過程

2、領會單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程

3、領會單片機開發(fā)工具的分類和使用

第九章單片機系統(tǒng)的抗干擾技術

一、考核知識點：

1、單片機干擾源與分類

2、干擾對單片機系統(tǒng)的影響

3、硬件抗干擾技術

4、軟件抗干擾技術

5、數(shù)字濾波

二、考核要求：

1、識記單片機干擾源與分類

2、識記干擾對單片機系統(tǒng)的影響

3、識記數(shù)字濾波

4、簡明應用硬件抗干擾技術

5、簡明應用軟件抗干擾技術

第十章其它單片機簡介

一、考核知識點：

1、AT89C系列單片機的特點與性能

2、其它8位單片機的特點與性能

3、16位、32位單片機的特點與性能

二、考核要求：

1、識記其它8位單片機的特點與性能

2、識記16位、32位單片機的特點與性能

3、領會AT89C系列單片機的特點與性能

《單片機原理及應用技術》考試大綱

《單片機原理及應用技術》課程是一門面向應用的專業(yè)技術課。單片機原理與應用介紹了單片機的基本知識和單片機技術的應用，其內容與工程實際緊密聯(lián)系，實用性很強，是一門在理論指導下,偏重于實際應用的課程。本課程具有實用性強、理論和實踐結合、軟硬件結合等特點。本課程圍繞使用較為廣泛的MCS-51系列單片機進行學習。本課程已成為理、工科電子類專業(yè)的一門基礎課程，這是從電子系統(tǒng)設計角度考慮的，它體現(xiàn)了電子系統(tǒng)設計的方法和硬件結構的變化。通過該課程的學習，要求學生掌握80C51單片機的工作原理、編程技術，掌握單片機應用系統(tǒng)的擴展方法和實際應用。因此，以單片機為內核，分析和設計一個簡單的計算機應用系統(tǒng)是我們學習本課程要達到的目的。

第一部分考試大綱

1單片機概述

本章為單片機的基本概念。

1.掌握有關單片機的基本概念、單片機的特點、單片機的應用。

2.理解單片機的總體組成。

3.了解單片微型計算機的產生、發(fā)展歷史、主要品種及系列。

2單片機結構和原理

本章以80C51單片機為例介紹了主要硬件結構和主要功能，著重掌握系統(tǒng)所提供的資源特性及其功能特性。

1.掌握80C51的內部結構。

2.掌握80C51單片機的存儲器組成。

3.掌握單片機并行輸入/輸出端口結構及功能。

4.了解單片機的時序概念和復位工作方式。

5.掌握單片機引腳功能

3指令系統(tǒng)

1.掌握指令與偽指令的正確格式。

2.掌握七種尋址方式的使用及尋址方式的含義。

3.掌握

五類指令的功能和使用，特別是傳送指令。

4.理解書中所列例題與習題。

4匯編語言程序設計舉例

本章為MCS-51的一些常用偽指令，介紹順序結構程序設計、分支結構程序設計、循環(huán)結構程序設計和子程序的設計。

1.程序設計的基本步驟、各種基本的結構化程序設計方法；讀懂較復雜的常用程序。

2.掌握數(shù)據(jù)傳送指令的編寫。

3.理解算術運算程序設計。

4.理解數(shù)碼轉換程序設計。

5.理解查表程序設計。

6.理解子程序設計和參數(shù)傳遞。

7.理解邏輯運算程序設計

5中斷系統(tǒng)

1.掌握有關中斷、中斷源、中斷優(yōu)先級等概念。

2.掌握中斷響應過程。

3.掌握中斷優(yōu)先級排列。

4.掌握中斷允許寄存器IE、中斷優(yōu)先級寄存器IP各位的含義及設置。

5.掌握外部中斷的兩種觸發(fā)方式：電平觸發(fā)、邊沿觸發(fā)。

6定時/計數(shù)器

1.掌握定時器/計數(shù)器的四種工作方式及有何不同。

2.掌握TMOD和TCON中各位的含義、作用。

4.掌握不同工作方式計數(shù)初值與定時時間的關系，即能根據(jù)定時時間算出計數(shù)初值，完成定時器的初始化編程和簡單應用編程。

7串行通信

1.理解有關通信、協(xié)議的概念。

2.理解串行口的四種工作方式。

3.掌握SBUF的含義及作用。

4.了解串行口的工作原理。

5.了解SCON中每一位的含義及SMOD位的作用。

6.掌握串行通信總線RS-232C標準、RS-232C電平轉換。

7.了解RS-232C與MCS-51的接口。

8系統(tǒng)擴展技術

1.掌握總線、驅動、鎖存和譯碼、地址重疊的概念。

2.掌握程序存儲器的擴展：EPROM程序存儲器及其擴展方法。

3.掌握數(shù)據(jù)存儲器的擴展：靜態(tài)存儲器SRAM及其擴展方法。

4.掌握簡單I/O口的擴展。

5.掌握8255A可編程并行接口：結構、控制字、工作方式、與8255A的接口方法。

9A/D和D/A轉換器接口技術

1.掌握DAC0832與單片機的接口方法與編程。

2.掌握ADC0809與單片機的接口方法與編程。

10鍵盤/顯示接口技術

1.掌握LED顯示器結構、工作原理和顯示方式。

2.掌握鍵盤接口原理。

3.理解LED顯示器與80C51單片機接口。

4.理解鍵輸入程序設計方法。

5.了解行列式鍵盤與80C51單片機接口。

11、功率接口技術

1.掌握簡單開關量接口、光電耦合接口和繼電器接口。

2.晶閘管與故態(tài)繼電器的應用接口。

12、單片機系統(tǒng)設計技術

掌握單片機系統(tǒng)的設計、開發(fā)、調試的原則、步驟及方法。

13、實用舉例

了解一兩個典型的單片機開發(fā)應用系統(tǒng)的設計思想和實現(xiàn)方法。

14、新型單片機介紹

了解MCS-51常見8位單片機。

第二部分考試考核改革方案

一、考試考核要求

《單片機技術及應用》選擇具有代表性的、使用較為廣泛的MCS-51系列單片機進行學習（具體以80C51為例），介紹了80C51單片機的硬件組成、軟件編程及一般應用系統(tǒng)組成。通過本課程的學習，要求掌握80C51單片機的系統(tǒng)結構、指令系統(tǒng)、程序設計方法、系統(tǒng)擴展方法、單片機常用接口等應用技術。本課程的教學過程由面授輔導、自學、實驗及作業(yè)四個環(huán)節(jié)組成，因此本課程考試考核要求為：

1.作業(yè)、實驗成績與期末考試成績共同評定為課程總成績。

2.作業(yè)、實驗占課程總分的60，期末理論考試占總分的40。

為使學生不把注意力僅僅放在期末考試上，培養(yǎng)學生系統(tǒng)學習的能力，加強學生各方面能力的培養(yǎng)，平時、實驗課、作業(yè)、考試都納入本課程的成績評定。平時的成績包括出勤、課堂提問和隨堂測試。期末考試可以選擇筆試、口試和進行實際實驗、設計等多種形式。

二、平時成績考核要求及說明

1.每章作業(yè)按要求完成后交教師批改，完成作業(yè)80為12分（及格）；所有作業(yè)均完成，且質量較好者，20分（滿分）。中間情況酌情給分。

2.每次實驗均能按照教師安排進行，實驗態(tài)度好，至少完成5個實驗且實驗報告完整，為18分（及格）；能基本獨立完成6個或以上實驗，實驗報告完整、無誤，實驗質量高，30分（滿分）。中間情況酌情給分。如果實驗有創(chuàng)新的特點，酌情加分。

3.作業(yè)與實驗的平均分為平時成績，滿分50分。

4.課程設計單獨計算成績，考評方法見其大綱。

三、理論考試說明

1.單片機技術及應用理論考試，采用閉卷筆試形式，考試時間120分鐘。

2.期末考試試題根據(jù)教學大綱，其范圍和難度按照本方案中制訂的考試考核內容和要求確定?？荚嚸}覆蓋考試大綱要求范圍。

3.期末考試試題類型有以下幾種：

①填空題；

②選擇題；

③判斷題；

④簡答題

⑤綜合應用題。

四、考試考核要求層次

按照教學大綱的要求，理論考試要求分為掌握、理解和了解三個層次。

掌握：

對于本課程的重點內容要求學生達到掌握的程度。即能夠全面、深入理解和熟練掌握所學內容，并能夠用其分析、初步設計和解答與應用相關的問題，能夠舉一反三。要求學生掌握的內容也就是考試的主要內容，在考試中所占比例約70。

理解：

對于本課程的一般內容要求學生能夠理解。即要求學生能夠較好地理解所學內容，并且對所涉及的內容能夠進行簡單分析和判斷。要求學生理解的內容也是考試的內容，在考試中所占比例約25。

了解：

對于本課程的次要內容要求學生能夠了解。要求學生了解的內容，一般是指在眼下不必進一步深入和擴展，有些也許需要學生自己今后在工作中進行深入研究。對要求了解的內容，在考試中占較小比例，不超過5。

實驗五：按鍵電路、顯示電路實驗

一、實驗目的：

1.掌握獨立式按鍵電路與矩陣式按鍵電路的設計方法。

2.掌握數(shù)碼管顯示電路的工作原理

3.掌握源程序編輯軟件UltraEdit，編譯軟件KeilC51、仿真軟件Proteus的使用方法

4.掌握硬件仿真器ME-52A的使用方法

二、實驗器材：

1.單片機實驗板

2.單片機硬件仿真器ME-51A

3.計算機

4.電源

三、實驗要求：

1．電路如圖5所示，用單片機的P3口所接的四個獨立式按鍵控制p1口流水燈花樣的方法；具體表現(xiàn)為:p3.0、P3.1、P3.2、P3.3四個小按鍵分別實現(xiàn)了四個控制：

(1)跑燈：即P1.0---1.7亮點流動：

(2)流水燈：即P1.0-1.7依次點

亮(3)交叉閃爍：即P0.0，P0.2，P0.4，P0.6和P0.1，P0.3，P0.5，P0.7輪流點亮

(4)停止；在任何狀態(tài)下按此鍵程序停止運行.

2.電路如圖6所示，用P2口所接的4×4矩陣式鍵盤作為輸入，在P1口所接的數(shù)碼管上顯示出每個按鍵的0～F序號，鍵盤的布局如下表所示：

四、實驗原理：

1.獨立式按鍵電路顯示如圖5所示，從圖中可看出，判斷有無鍵按下，只要檢測P3.0～P3.3相應端口的高低電平即可，若檢測有某一端口為低電平，表明該端口有按鍵按下，經延時消抖后轉去執(zhí)行相應的功能子程序。若為高電平，表明無鍵按1.獨立式按鍵電路如圖5所示，下，繼續(xù)檢測。

示例程序如下：

ORG000H

LJMPSTAR1

ORG0030H

STAR1:MOVP3,#0FFH;置P3口為輸入態(tài)

JNBP3.0,FUN0;判別P3.0是否有鍵按下，是，則轉FUN0

JNBP3.1,FUN1;判別P3.1是否有鍵按下，是，則轉FUN1

JNBP3.2,FUN2;判別P3.2是否有鍵按下，是，則轉FUN2

JNBP3.3,FUN3;判別P3.3是否有鍵按下，是，則轉FUN3

JNBF0,STAR1;曾經有鍵按下F0置1

RET

圖5

FUN0:LCALLDL10MS;消岸抖動

JBP3.0,STAR1

WAITL0:JNBP3.0,WAITL0;等待鍵釋放

SETBF0

FUN01:LCALLFUN00

LCALLSTAR1

LJMPFUN01

FUN1:LCALLDL10MS;消岸抖動

JBP3.1,STAR1

WAITL1:JNBP3.1,WAITL1;等待鍵釋放

SETBF0

FUN10:LCALLFUN11

LCALLSTAR1

LJMPFUN10

FUN2:LCALLDL10MS;消岸抖動

JBP3.2,STAR1

WAITL2:JNBP3.2,WAITL2;等待鍵釋放

SETBF0

FUN20:LCALLFUN22

LCALLSTAR1

LJMPFUN20

FUN3:LCALLDL10MS;消岸抖動

JBP3.3,STAR1

WAITL3:JNBP3.3,WAITL3;等待鍵釋放

CLRF0

MOVP1,#0FFH;關顯示

LJMPSTAR1

FUN00:MOVA,#0FEH;跑燈子程序

FUN000:MOVP1,A

LCALLDL05S

JNBACC.7,OUT

RLA

AJMPFUN000

OUT:RET

FUN11:MOVA,#0FEH;流水燈子程序

FUN111:MOVP1,A

LCALLDL05S

JZOUT

RLA

ANLA,P1

AJMPFUN111

FUN22:MOVA,#0AAH;交叉點亮子程序

MOVP1,A

LCALLDL30S

CPLA

MOVP1,A

LCALLDL30S

RET

;____________;

;延時程序;

;____________;

DL512:MOVR2,#0FFH

LOOP1:DJNZR2,LOOP1

RET

DL10MS:MOVR3,#14H

LOOP2:LCALLDL512

DJNZR3,LOOP2

RET

DL05S:MOVR4,#0AH

LOOP3:LCALLDL10MS

DJNZR4,LOOP3

RET

DL30S:MOVR5,#03H

LOOP4:LCALLDL05S

DJNZR5,LOOP4

RET

END

2.矩陣式按鍵電路顯示如圖6所示。采用掃描方式進行按鍵的識別檢測，并將對應按鍵的鍵號用查表指令將對應的代碼顯示在數(shù)碼管上。

圖6

參考程序如下：

ORG0000H

LJMPSTART

ORG0030H

START:MOVSP,#60H;設置堆棧指針

SCAN:MOVR3,#0F7H;置行掃描初值

MOVR1,#00H;到TABLE表中取碼的指針

SCAN1:MOVA,R3

MOVP2,A;掃描輸出

MOVA,P2;重讀P2口狀態(tài)

MOVR4,A;暫存于R4呂中

SETBC;C=1

MOVR5,#03H;掃描4列初值

L1:RLCA;A中內容循環(huán)左移

JNCKEYIN;C=0，有鍵按下，轉消抖

INCR1;取碼指針加1

DJNZR5,L1;無鍵按下，繼續(xù)檢測

MOVA,R3;掃描下一行

SETBC

RRCA

MOVR3,A

JCSCAN1;4行是否掃描完，未完，繼續(xù)

LJMPSCAN

KEYIN:MOVR7,#10;削除抖動

D2:MOVR6,#248

DJNZR6,$

DJNZR7,D2

D3:MOVA,P2;按鍵放開否？

XRLA,R4

JZD3

MOVA,R1

MOVDPTR,#TABLE;到TABLE中取碼

MOVCA,@A DPTR

MOVP1,A

LJMPSCAN

TABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EH

END

DB80H,90H,88H,83H

DB0C6H,0A1H,86H,8EH

END

五、實驗步驟：

1.運行UltraEdit-32源程序編輯軟件，輸入、編輯匯編語言源程序。

2．運行KeiluVision2源程序編譯軟件，對源程序進行編譯，得到目標代碼文件。

3.運行Proteus模擬仿真軟件，打開已繪制好的仿真電路原理圖，進行模擬仿真。

4.把硬件仿真器ME-52A與單片實驗板連接好，再用硬件仿真器進行仿真驗證。

六、實驗分析與總結

1.用仿真系統(tǒng)調試簡單程序結構、分支程序結構、循環(huán)程序結構、子程序結構和中斷結構的關鍵在于，如何將對程序的分析理解和開發(fā)系統(tǒng)提供的基本功能有機地結合起來，其前提條件是必須對源程序的作用、結構特點、運行過程與結果有較全面的認識，并能根據(jù)程序運行過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象和結果分析并判斷產生各種故障現(xiàn)象的原因，再運用排除法逐一檢驗各種判斷是否準確。

2.掌握程序結構特點的基礎上，合理選擇觀測點，通過觀察在觀測點處參數(shù)及路徑的變化檢驗程序運行的結果。

3.高調試程序的效率，應對單片機開發(fā)系統(tǒng)所提供的幾種程序運行調試方式有

足夠的了解并能熟練地運用。例如，在調試過程中，若要觀察最終結果，則可選擇全速運行調試；若要觀察相關指令的運行結果或運行路徑的變化過程，則可選擇單步運行；若要檢查子程序的運行過程，則可選擇跟蹤運行調試；若要檢查循環(huán)程序或中斷服務程序，則可選擇斷點運行調試；若要定點檢查程序運行到某處的結果時，則可選擇快速運行到光標處調試。但實際中究竟選用哪種方法更適宜或哪幾種方法結合使用更快捷，將隨著分析能力與操作的熟練程度逐步提高。4.程序運行結果是否正確時，應運用單片機開發(fā)系統(tǒng)所提供的交互界面，將程序運行過程中程序計數(shù)器PC(地址)的變化、各單元(內部RAM和外部RAM)內容的變化、特殊功能寄存器內容的變化、堆棧指針SP內容的變化與程序的理論分析結果相對照。

5.程序和調試程序時，需要多次反復的過程，并非一次就能排除全部故障，特別是單片機應用系統(tǒng)的硬件電路和匯編程序相結合的綜合調試就更加復雜，因此，必須通過反復調試，不斷修改硬件和軟件，直到最終符合設計要求為止。如果在調試中能夠根據(jù)實驗現(xiàn)象預先對產生故障的原因加以判斷和分析，并制定出相應的調試方法和步驟，可縮小排除故障的范圍，提高調試效率。

七、思考與練習

填空題

1、設X=5AH，Y=36H，則X與Y“或”運算為__7EH_______，X與Y的“異或”運算為___6CH_____。

2、若機器的字長為8位，X=17，Y=35，則X＋Y=__110100_____，X－Y=_11101110______（要求結果寫出二進制形式）。

3、單片機的復位操作是____高電平______（高電平/低電平），單片機復位后，堆棧指針SP的值是___07h_____。

4、單片機中，常用作地址鎖存器的芯片是__74HC373____________，常用作地址譯碼器芯片是_____74HC138____________。

5、若選擇內部程序存儲器，應該設置為_____高_______（高電平/低電平），那么，PSEN信號的處理方式為___不用__________________。

6、單片機程序的入口地址是____0000H__________，外部中斷1的入口地址是______0013H_________。

7、若采用6MHz的晶體振蕩器，則MCS-51單片機的振蕩周期為__0.5us_______，機器周期為_____2us__________。

8、擴展芯片的選擇方法有兩種，它們分別是___線選法_______________和_____譯碼法__________。

9、單片機的內部RAM區(qū)中，可以位尋址的地址范圍是____20H~2FH______________，特殊功能寄存器中，可位尋址的地址是___是能被8整除的地址_________________。

10、子程序返回指令是___ret______，中斷子程序返回指令是__reti。

11、8051單片機的存儲器的最大特點是內部RAM與外部RAM分開編址。

12、8051最多可以有32個并行輸入輸出口，最少也可以有8個并行口。

13、函數(shù)是C語言的基本單位。

14、串行口方式2接收到的第9位數(shù)據(jù)送SCON寄存器的RB8位中保存。

15、MCS-51內部提供3個可編程的16位定時/計數(shù)器，定時器有4種工作方式。

16、一個函數(shù)由兩部分組成，即說明部分和語句部分。

17、串行口方式3發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)要事先寫入SCON寄存器的TB8位。

18、利用8155H可以擴展3個并行口，256個RAM單元。

19、C語言中輸入和輸出操作是由庫函數(shù)scanf和printf等函數(shù)來完成。

二、選擇題

1、C語言中最簡單的數(shù)據(jù)類型包括（B）。

A、整型、實型、邏輯型B、整型、實型、字符型

C、整型、字符型、邏輯型D、整型、實型、邏輯型、字符型

2、當MCS-51單片機接有外部存儲器，P2口可作為(C)。

A、數(shù)據(jù)輸入口B、數(shù)據(jù)的輸出口

C、準雙向輸入／輸出口D、輸出高8位地址

3、下列描述中正確的是（D）。

A、程序就是軟件B、軟件開發(fā)不受計算機系統(tǒng)的限制

C、軟件既是邏輯實體，又是物理實體D、軟件是程序、數(shù)據(jù)與相關文檔的集合

4、下列計算機語言中，CPU能直接識別的是（D）。

A、自然語言B、高級語言C、匯編語言D、機器語言

5、MCS-5l單片機的堆棧區(qū)是設置在(C)中。

A、片內ROM區(qū)B、片外ROM區(qū)C、片內RAM區(qū)D、片外RAM區(qū)

6、以下敘述中正確的是（C）。

A、用C語言實現(xiàn)的算法必須要有輸入和輸出操作

B、用C語言實現(xiàn)的算法可以沒有輸出但必須要有輸入

C、用C程序實現(xiàn)的算法可以沒有輸入但必須要有輸出

D、用C程序實現(xiàn)的算法可以既沒有輸入也沒有輸出

7、定時器/計數(shù)器工作方式1是(D)。

A、8位計數(shù)器結構B、2個8位計數(shù)器結構

C、13位計數(shù)結構D、16位計數(shù)結構

8、C語言提供的合法的數(shù)據(jù)類型關鍵字是（B）。

A、DoubleB、shortC、integerD、Char

9、片內RAM的20H～2FH為位尋址區(qū)，所包含的位地址是(B)。

A、00H～20HB、00H～7FHC、20H～2FHD、00H～FFH

10、以下能正確定義一維數(shù)組的選項是（B）。

A、inta[5]={0,1,2,3,4,5};B、chara[]={0,1,2,3,4,5};

C、chara={’A’,’B’,’C’};D、inta[5]="0123";

11、數(shù)據(jù)的存儲結構是指（D）。

A、存儲在外存中的數(shù)據(jù)B、數(shù)據(jù)所占的存儲空間量

C、數(shù)據(jù)在計算機中的順序存儲方式D、數(shù)據(jù)的邏輯結構在計算機中的表示

12、下列關于棧的描述中錯誤的是（C）。

A、棧是先進后出的先性表B、棧只能順序存儲

C、棧具有記憶作用D、對棧的插入和刪除操作中，不需要改變棧底指針

13、在寄存器間接尋址方式中，間址寄存器中存放的數(shù)據(jù)是(B)。

A、參與操作的數(shù)據(jù)B、操作數(shù)的地址值

C、程序的轉換地址D、指令的操作碼

14、MCS-51單片機的復位信號是(A)有效。

A、高電平B、低電平C、脈沖D、下降沿

15、為了使模塊盡可能獨立，要求（B）。

A、模塊的內聚程度要盡量高，且各模塊間的耦合程度要盡量強

B、模塊的內聚程度要盡量高，且各模塊間的耦合程度要盡量弱

C、模塊的內聚程度要盡量低，且各模塊間的耦合程度要盡量弱

D、模塊的內聚程度要盡量低，且各模塊間的耦合程度要盡量強

16、若MCS-51單片機使用晶振頻率為6MHz時，其復位持續(xù)時間應該超過(B)。

A、2μsB、4μsC、8μsD、1ms

17、以下選項中可作為C語言合法常量的是（A）

A、－80B、－080C、－8e1.0D、－80.0e

18、能夠用紫外光擦除ROM中程序的只讀存儲器稱為(C)。

A、掩膜ROMB、PROMC、EPROMD、EEPROM

19、以下不能定義為用戶標識符是（D）。

A、MainB、_0C、_intD、sizeof

20、下選項中，不能作為合法常量的是（B）。//冪不能為小數(shù)

A、1.234e04B、1.234e0.4C、1.234e 4D、1.234e0

21、以下敘述中錯誤的是（C）

A、對于double類型數(shù)組，不可以直接用數(shù)組名對數(shù)組進行整體輸入或輸出

B、數(shù)組名代表的是數(shù)組所占存儲區(qū)的首地址，其值不可改變

C、當程序執(zhí)行中，數(shù)組元素的下標超出所定義的下標范圍時，系統(tǒng)將給出“下標越界”的出錯信息

D、可以通過賦初值的方式確定數(shù)組元素的個數(shù)

22、以下與函數(shù)fseek(fp,0L,SEEK_SET)有相同作用的是（D）

A、feof(f

p)B、ftell(fp)C、fgetc(fp)D、rewind(fp)

23、存儲16×16點陣的一個漢字信息，需要的字節(jié)數(shù)為（A）

A、32B、64C、128D、256

24、已知1只共陰極LED顯示器，其中a筆段為字形代碼的最低位，若需顯示數(shù)字1，則它的字形代碼應為(B)。

A、06HB、F9HC、30HD、CFH

25、在C語言中，合法的長整型常數(shù)是（A）

A、OLB、4962710C、324562&D、216D

26、以下選項中合法的字符常量是（B）

A、"B"B、’\010’C、68D、D

27、若PSW.4=0，PSW.3=1，要想把寄存器R0的內容入棧，應使用(D)指令。

A、PUSHR0B、PUSH@R0C、PUSH00HD、PUSH08H

28、在片外擴展一片2764程序存儲器芯片要(B)地址線。

A、8根B、13根C、16根D、20根

29、設MCS-51單片機晶振頻率為12MHz，定時器作計數(shù)器使用時，其最高的輸入計數(shù)頻率應為(C)

A、2MHzB、1MHzC、500kHzD、250kHz

30、下列數(shù)據(jù)字定義的數(shù)表中，(A)是錯誤的。

A、DW“AA”B、DW“A”C、DW“OABC”D、DWOABCH

三、判斷題

（√）1、在對某一函數(shù)進行多次調用時，系統(tǒng)會對相應的自動變量重新分配存儲單元。

（×）2、在C語言的復合語句中，只能包含可執(zhí)行語句。

（√）3、自動變量屬于局部變量。

（×）4、Continue和break都可用來實現(xiàn)循環(huán)體的中止。

（√）5、字符常量的長度肯定為1。

（×）6、在MCS-51系統(tǒng)中，一個機器周期等于1.5μs。

（√）7、C語言允許在復合語句內定義自動變量。

（√）8、若一個函數(shù)的返回類型為void，則表示其沒有返回值。

（×）9、所有定義在主函數(shù)之前的函數(shù)無需進行聲明。

（×）10、定時器與計數(shù)器的工作原理均是對輸入脈沖進行計數(shù)。

（×）11、END表示指令執(zhí)行到此結束。

（√）12、ADC0809是8位逐次逼近式模/數(shù)轉換接口。

（√）13、MCS-51的相對轉移指令最大負跳距是127B。

（×）14、MCS-51的程序存儲器只是用來存放程序的。

（√）15、TMOD中的GATE=1時，表示由兩個信號控制定時器的的啟停。

（×）16、MCS-51的特殊功能寄存器分布在60H～80H地址范圍內。

（×）17、MCS-51系統(tǒng)可以沒有復位電路。

（×）18、片內RAM與外部設備統(tǒng)一編址時，需要專門的輸入/輸出指令。

（√）19、鎖存器、三態(tài)緩沖寄存器等簡單芯片中沒有命令寄存和狀態(tài)寄存等功能。

（√）20、使用8751且=1時，仍可外擴64KB的程序存儲器。

四、簡答題

1、在使用8051的定時器/計數(shù)器前，應對它進行初始化，其步驟是什么？

答：(1)確定T/C的工作方式——編程TMOD寄存器；

(2)計算T/C中的計數(shù)初值，并裝載到TH和TL；

(3)T/C在中斷方式工作時，須開CPU中斷和源中斷——編程IE寄存器；

(4)啟動定時器/計數(shù)器——編程TCON中TR1或TR0位。

2、什么是重入函數(shù)？重入函數(shù)一般什么情況下使用，使用時有哪些需要注意的地方？答：多個函數(shù)可以同時使用的函數(shù)，稱為重入函數(shù)。

通常情況下，C51函數(shù)不能被遞歸調用，也不能應用導致遞歸調用的結構。有此限制是由于函數(shù)參數(shù)和局部變量是存儲在固定的地址單元中。重入函數(shù)特性允許你聲明一個重入函數(shù)。即可以被遞歸調用的函數(shù)。

重入函數(shù)可以被遞歸調用，也可以同時被兩個或更多的進程調用。重入函數(shù)在實時應用中及中斷服務程序代碼和非中斷程序代碼必須共用一個函數(shù)的場合中經常用到。

3、8051引腳有多少I/O線？他們和單片機對外的地址總線和數(shù)據(jù)總線有什么關系？地址總線和數(shù)據(jù)總線各是幾位？

答：8051引腳共有40個引腳，8051的地址總線由P2和P0口提供，P2口是地址總線的高8位，P0口是地址總線的低8位；數(shù)據(jù)總線由P0口提供；P0口的地址總線和數(shù)據(jù)總線是分時進行的，P0口的地址總線需要外接地址鎖存器完成地址鎖存。

地址總線共16位，數(shù)據(jù)總線是8位。

4、在有串行通信時，定時器/計數(shù)器1的作用是什么，怎樣確定串行口的波特率？

答：在有串行通信時，定時器/計數(shù)器1的作用是串行口發(fā)生器。

串行口的波特率根據(jù)串行口的工作方式具有不同的計算方式：

方式0的波特率固定為晶體振蕩器的十二分之一；

方式1的波特率=2SMOD.(定時器1的溢出率)/32；

方式2波特率=2SMOD.(fosc/64)；

方式3波特率同方式1(定時器l作波特率發(fā)生器)。

5、如何消除鍵盤的抖動？怎樣設置鍵盤中的復合鍵？

答：由于按鍵是機械開關結構，所以當用手按下其中一個鍵時，往往會出現(xiàn)所按鍵在閉合位置和斷開位置之間發(fā)生跳幾下后才會穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的情況。在釋放一個鍵時，也會出現(xiàn)類似的情況，這就是鍵的抖動，抖動的持續(xù)時間不一，但通常不會大于10ms。

若抖動問題不解決，就會引起對閉合鍵的多次讀入。對于鍵抖動最方便的解決方法就是當發(fā)現(xiàn)有鍵按下后，不是立即進行掃描，而是延時大約10ms后再進行。由于一個鍵按下的時間一般會持續(xù)上百毫秒，所以延遲10ms后再掃描處理并不遲。

復合鍵可以仿照計算機復合鍵的處理方法，通常可以假設一個鍵具有復合功能，再與其它減的鍵值組合成復合鍵。

1、矩陣式鍵盤的結構與工作原理

在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖1所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個按鍵加以連接。這樣，一個端口（如P1口）就可以構成4*4=16個按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時，采用矩陣法來做鍵盤是合理的。

矩陣式結構的鍵盤顯然比直接法要復雜一些，識別也要復雜一些，上圖中，列線通過電阻接正電源，并將行線所接的單片機的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當按鍵沒有按下時，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。具體的識別及編程方法如下所述。

2、矩陣式鍵盤的按鍵識別方法

確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下介紹一種“行掃描法”。

行掃描法行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識別方法，如上圖所示鍵盤，介紹過程如下。

1、判斷鍵盤中有無鍵按下將全部行線Y0-Y3置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。

2、判斷閉合鍵所在的位置在確認有鍵按下后，即可進入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。

下面給出一個具體的例子：

圖仍如上所示。8031單片機的P1口用作鍵盤I/O口，鍵盤的列線接到P1口的低4位，鍵盤的行線接到P1口的高4位。列線P1.0-P1.3分別接有4個上拉電阻到正電源 5V，并把列線P1.0-P1.3設置為輸入線，行線P1.4-P.17設置為輸出線。4根行線和4根列線形成16個相交點。

1、檢測當前是否有鍵被按下。檢測的方法是P1.4-P

1.7輸出全“0”，讀取P1.0-P1.3的狀態(tài)，若P1.0-P1.3為全“1”，則無鍵閉合，否則有鍵閉合。

2、去除鍵抖動。當檢測到有鍵按下后，延時一段時間再做下一步的檢測判斷。

3、若有鍵被按下，應識別出是哪一個鍵閉合。方法是對鍵盤的行線進行掃描。P1.4-P1.7按下述4種組合依次輸出：

P1.71110

P1.61101

P1.51011

P1.40111

在每組行輸出時讀取P1.0-P1.3，若全為“1”，則表示為“0”這一行沒有鍵閉合，否則有鍵閉合。由此得到閉合鍵的行值和列值，然后可采用計算法或查表法將閉合鍵的行值和列值轉換成所定義的鍵值

4、為了保證鍵每閉合一次CPU僅作一次處理，必須卻除鍵釋放時的抖動。

鍵盤掃描程序：

從以上分析得到鍵盤掃描程序的流程圖如圖2所示。程序如下

SCAN:MOVP1,#0FH

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0FH,NEXT1

SJMPNEXT3

NEXT1:ACALLD20MS

MOVA,#0EFH

NEXT2:MOVR1,A

MOVP1,A

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0FH,KCODE;

MOVA,R1

SETBC

RLCA

JCNEXT2

NEXT3:MOVR0,#00H

RET

KCODE:MOVB,#0FBH

NEXT4:RRCA

INCB

JCNEXT4

MOVA,R1

SWAPA

NEXT5:RRCA

INCB

JCNEXT5

NEXT6:MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0FH,NEXT6

MOVR0,#0FFH

RET

鍵盤處理程序就作這么一個簡單的介紹，實際上，鍵盤、顯示處理是很復雜的，它往往占到一個應用程序的大部份代碼，可見其重要性，但說到，這種復雜并不來自于單片機的本身，而是來自于操作者的習慣等等問題，因此，在編寫鍵盤處理程序之前，最好先把它從邏輯上理清，然后用適當?shù)乃惴ū硎境鰜?，最后再去寫代碼，這樣，才能快速有效地寫好代碼。

到本課為止，本站教程暫告一個段落！感謝大家的關心和支持！

矩陣按鍵部分由16個輕觸按鍵按照4行4列排列，連接到JP50端口。將行線所接的單片機的I/O口作為輸出端，而列線所接的I/O口則作為輸入。這樣，當按鍵沒有按下時，所有的輸出端都是高電平，代表無鍵按下。行線輸出是低電平，一旦有鍵按下，則輸入線就會被拉低，這樣，通過讀入輸入線的狀態(tài)就可得知是否有鍵按下了。確定矩陣式鍵盤上何鍵被按下，介紹一種“行掃描法”。行掃描法行掃描法又稱為逐行（或列）掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識別方法.判斷鍵盤中有無鍵按下：將全部行線置低電平，然后檢測列線的狀態(tài)。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。判斷閉合鍵所在的位置：在確認有鍵按下后，即可進入確定具體閉合鍵的過程。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。

下面給出一個具體的例子：

電路圖路徑：G:\圖片\電路圖片\xl100097.jpg

8031單片機的P1口用作鍵盤I/O口，鍵盤的列線接到P1口的低4位，鍵盤的行線接到P1口的高4位。列線P1.0-P1.3設置為輸入線，行線P1.4-P.17設置為輸出線。4根行線和4根列線形成16個相交點。

1.檢測當前是否有鍵被按下。檢測的方法是P1.4-P1.7輸出全“0”，讀取P1.0-P1.3的狀態(tài)，若P1.0-P1.3為全“1”，則無鍵閉合，否則有鍵閉合。

2.去除鍵抖動。當檢測到有鍵按下后，延時一段時間再做下一步的檢測判斷。

3.若有鍵被按下，應識別出是哪一個鍵閉合。方法是對鍵盤的行線進行掃描。P1.4-P1.7按下述4種組合依次輸出：

P1.71110

P1.61101

P1.51011

P1.40111

在每組行輸出時讀取P1.0-P1.3，若全為“1”，則表示為“0”這一行沒有鍵閉合，否則有鍵閉合。由此得到閉合鍵的行值和列值，然后可采用計算法或查表法將閉合鍵的行值和列值轉換成所定義的鍵值。

4.為了保證鍵每閉合一次CPU僅作一次處理，必須去除鍵釋放時的抖動。

實驗目的：通過XL1000的16位矩陣按鍵，在數(shù)碼管上分別顯示0---9，A,B,C,D,E,F。

接線方法：1用一條8PIN數(shù)據(jù)排線，把矩陣按鍵部份的JP50，接到CPU部份的P1口JP44.

2接8位數(shù)碼管的數(shù)據(jù)線。將數(shù)碼管部份的數(shù)據(jù)口JP5接到CPU部份的P0口JP51.

3接8位數(shù)碼管的顯示位線。將數(shù)碼管部份的顯示位口JP8接到CPU部份的P2口JP52.

參考程序：

;本程序實現(xiàn)掃描按鍵顯示功能.

;分別按16個鍵盤顯示分別顯示數(shù)字123A456B789C*0#D

;鍵盤口P1,數(shù)碼管顯示第二位p21,數(shù)碼管段位p0口

org0000h

ajmpmain

org0030h

main:

movdptr,#tab;將表頭放入DPTR

lcallkey;調用鍵盤掃描程序

movca,@a dptr;查表后將鍵值送入ACC

movp0,a;將Acc值送入P0口

CLRP2.1;開顯示

ljmpmain;返回反復循環(huán)顯示

KEY:

LCALLKS;調用檢測按鍵子程序

JNZK1;有鍵按下繼續(xù)

LCALLDELAY2;無鍵按調用延時去抖

AJMPKEY;返回繼續(xù)檢測按鍵

K1:LCALLDELAY2

LCALLDELAY2;有鍵按下延時去抖動

LCALLKS;再調用檢測按鍵程序

JNZK2;確認有按下進行下一步

AJMPKEY;無鍵按下返回繼續(xù)檢測

K2:MOVR2,#0EFH;將掃描值送入R2暫存

MOVR4,#00H;將第一列值送入R4暫存

K3:MOVP1,R2;將R2的值送入P1口

L6:JBP1.0,L1;P1.0等于1跳轉到L1

MOVA,#00H;將第一行值送入ACC

AJMPLK;跳轉到鍵值處理程序

L1:JBP1.1,L2;P1.1等于1跳轉到L2

MOVA,#04H;將第二行的行值送入ACC

AJMPLK;跳轉到鍵值理程序進行鍵值處理

L2:JBP1.2,L3;P1.2等于1跳轉到L3

MOVA,#08H;將第三行的行值送入ACC

AJMPLK;跳轉到鍵值處理程序

L3:JBP1.3,NEXT;P1.3等于1跳轉到NEXT處

MOVA,#0cH;將第四行的行值送入ACC

LK:ADDA,R4;行值與列值相加后的鍵值送入A

PUSHACC;將A中的值送入堆棧暫存

K4:LCALLDELAY2;調用延時去抖動程序

LCALLKS;調用按鍵檢測程序

JNZK4;按鍵沒有松

開繼續(xù)返回檢測POPACC;將堆棧的值送入ACC

RET

INCR4;將列值加一

MOVA,R2;將R2的值送入A

JNBACC.7,KEY;掃描完至KEY處進行下一掃描

RLA;掃描未完將A中的值右移一位進行下一列的掃描

MOVR2,A;將ACC的值送入R2暫存

AJMPK3;跳轉到K3繼續(xù)

KS:MOVP1,#0FH;將P1口高四位置0低四位值1

MOVA,P1;讀P1口

XRLA,#0FH;將A中的值與A中的值相異或

RET;子程序返回

DELAY2:;40ms延時去抖動子程序

MOVR5,#08H

L7:MOVR6,#0FAH

L8:DJNZR6,L8

DJNZR5,L7

RET

tab:

db28h,34h,28h,34h,0a9h,60h,20h,7ah,

20h,21h,61h,74h,30h,62h,0a2h,7eh

;0h0hc9878654a321輪流顯示鍵盤因為無法表達*#就用H表示，B用8表示

end

這是我做成功的4X4鍵盤掃描源程序，P1.0-P1.3做四根列線，P1.4-P1.7做四根行線。

數(shù)碼管的字型表是按照標準接法做的，按對應的按鍵數(shù)碼管顯示對應的數(shù)字。

以下是源程序：

KEYBUFEQU30H

ORG00H

START:MOVKEYBUF,#2

MOVP2,#00001111B

WAIT:

MOVP1,#0FFH

CLRP1.4

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY1

LCALLDELY10MS

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY1

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK1

MOVKEYBUF,#0

LJMPDK1

NK1:CJNEA,#0DH,NK2

MOVKEYBUF,#1

LJMPDK1

NK2:CJNEA,#0BH,NK3

MOVKEYBUF,#2

LJMPDK1

NK3:CJNEA,#07H,NK4

MOVKEYBUF,#3

LJMPDK1

NK4:NOP

DK1:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

DK1A:MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK1A

NOKEY1:

MOVP1,#0FFH

CLRP1.5

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY2

LCALLDELY10MS

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY2

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK5

MOVKEYBUF,#4

LJMPDK2

NK5:CJNEA,#0DH,NK6

MOVKEYBUF,#5

LJMPDK2

NK6:CJNEA,#0BH,NK7

MOVKEYBUF,#6

LJMPDK2

NK7:CJNEA,#07H,NK8

MOVKEYBUF,#7

LJMPDK2

NK8:NOP

DK2:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

DK2A:MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK2A

NOKEY2:

MOVP1,#0FFH

CLRP1.6

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY3

LCALLDELY10MS

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY3

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK9

MOVKEYBUF,#8

LJMPDK3

NK9:CJNEA,#0DH,NK10

MOVKEYBUF,#9

LJMPDK3

NK10:CJNEA,#0BH,NK11

MOVKEYBUF,#10

LJMPDK3

NK11:CJNEA,#07H,NK12

MOVKEYBUF,#11

LJMPDK3

NK12:NOP

DK3:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

DK3A:MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK3A

NOKEY3:

MOVP1,#0FFH

CLRP1.7

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY4

LCALLDELY10MS

MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JZNOKEY4

MOVA,P1

ANLA,#0FH

CJNEA,#0EH,NK13

MOVKEYBUF,#12

LJMPDK4

NK13:CJNEA,#0DH,NK14

MOVKEYBUF,#13

LJMPDK4

NK14:CJNEA,#0BH,NK15

MOVKEYBUF,#14

LJMPDK4

NK15:CJNEA,#07H,NK16

MOVKEYBUF,#15

LJMPDK4

NK16:NOP

DK4:

MOVA,KEYBUF

MOVDPTR,#TABLE

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

DK4A:MOVA,P1

ANLA,#0FH

XRLA,#0FH

JNZDK4A

NOKEY4:

LJMPWAIT

DELY10MS:

MOVR6,#10

D1:MOVR7,#248

DJNZR7,$

DJNZR6,D1

RET

TABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,099H,092H,082H,0F8H,080H,090H;0-9

DB088H,083H,0C6H,0A1H,086H,08EH,089H,0CFH,0C7H,0C8H;A,B,C,D,E,F,H,I,L,N,

END

;P3.1數(shù)據(jù)采集控制

;P2.6P2.7個位十位顯示轉換控制

;P1口接8個開關模擬數(shù)據(jù)

;P1.0-P1.3為個位開關量輸入

;P1.4-P1.7為十位開關量輸入

;此程序僅供參考

;功能P1口接8個開關輸入量4個一組，分別為個位，十位輸入

;P0口接一個數(shù)碼管，依次顯示輸入量。P3.1控制是否讀入

;開關量。P2.6P2.7控制是否顯示個位

或十位

ORG100h

LJMPSTAR

STAR:MOVP1,#0FFH

SETBP3.1數(shù)據(jù)讀入標志

MOVR0,#100，循環(huán)工作次數(shù)

LOOP:JBP3.1,$P3.1低電平時，采集P1口數(shù)據(jù)開關量處理顯示階段不再應答P3.1

MOVA,P1

PUSHACC

ANLA,#0FH取個位數(shù)值

MOVR1,A個位數(shù)值保存到R1

POPACC

ANLA,#0F0H

SWAPA高4位轉成字節(jié)信息

MOVR2,A十位數(shù)值保存到R2

MOVDPTR,#TABLED

MOVA,R1

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

CLRP2.6個位顯示

ACALLDELAY500MS

SETBP2.6

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP0,A

CLRP2.7十位顯示

ACALLDELAY500MS

SETBP2.7

DJNZR0,LOOP

DELAY500MS:延時500毫秒子程略

RET

TABLED:DB0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8hDB80H,90H,88h,83h,0c6h,0a1h,86h,8eh

END

#include

typedefunsignedcharBYTE;

BYTEcodeTABLED[16]={0Xc0,0Xf9,0Xa4,0Xb0,0X99,0X92,0X82,0X0f8,0X80,0X90,0X88,0X83,0Xc6,0Xa1,0X86,0X8e};

BYTEDATled;

sbitP26=P2^6;

sbitP27=P2^7;

sbitP31=P3^1;

intTIME;

voidtimedelay(DTIME)

intDTIME;

{

intI;

for(I=0;I4;

P0=TABLED[TEMP];

P27=0;

timedelay(TIME);

P27=1;

}

1．實驗任務

在8X8　LED點陣上顯示柱形，讓其先從左到右平滑移動三次，其次從右到左平滑移動三次，再次從上到下平滑移動三次，最后從下到上平滑移動三次，如此循環(huán)下去。

2．電路原理圖

圖4.24.1

3．硬件電路連線

(1)．把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P1端口用8芯排芯連接到“點陣模塊”區(qū)域中的“DR1－DR8”端口上；

(2)．把“單片機系統(tǒng)”區(qū)域中的P3端口用8芯排芯連接到“點陣模塊”區(qū)域中的“DC1－DC8”端口上；

4．程序設計內容

(1)．8X8　點陣LED工作原理說明

8X8點陣LED結構如下圖所示

圖4.24.2

從圖4.24.2中可以看出，8X8點陣共需要64個發(fā)光二極管組成，且每個發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點上，當對應的某一列置1電平，某一行置0電平，則相應的二極管就亮；因此要實現(xiàn)一根柱形的亮法，如圖49所示，對應的一列為一根豎柱，或者對應的一行為一根橫柱，因此實現(xiàn)柱的亮的方法如下所述：

一根豎柱：對應的列置1，而行則采用掃描的方法來實現(xiàn)。

一根橫柱：對應的行置0，而列則采用掃描的方法來實現(xiàn)。

5．匯編源程序

ORG00H

START:NOP

MOVR3,#3

LOP2:MOVR4,#8

MOVR2,#0

LOP1:MOVP1,#0FFH

MOVDPTR,#TABA

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP3,A

INCR2

LCALLDELAY

DJNZR4,LOP1

DJNZR3,LOP2

MOVR3,#3

LOP4:MOVR4,#8

MOVR2,#7

LOP3:MOVP1,#0FFH

MOVDPTR,#TABA

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP3,A

DECR2

LCALLDELAY

DJNZR4,LOP3

DJNZR3,LOP4

MOVR3,#3

LOP6:MOVR4,#8

MOVR2,#0

LOP5:MOVP3,#00H

MOVDPTR,#TABB

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP1,A

INCR2

LCALLDELAY

DJNZR4,LOP5

DJNZR3,LOP6

MOVR3,#3

LOP8:MOVR4,#8

MOVR2,#7

LOP7:MOVP3,#00H

MOVDPTR,#TABB

MOVA,R2

MOVCA,@A DPTR

MOVP1,A

DECR2

LCALLDELAY

DJNZR4,LOP7

DJNZR3,LOP8

LJMPSTART

DELAY:MOVR5,#10

D2:MOVR6,#20

D1:MOVR7,#248

DJNZR7,$

DJNZR6,D1

DJNZR5,D2

RET

TABA:DB0FEH,0FDH,0FBH,0F7H,0EFH,0DFH,0BFH,07FH

TABB:DB01H,02H,04H,08H,10H,20H,40H,80H

END

6．C語言源程序

#include0;j--);

}

voidmain(void)

{

unsignedchari,j;

while(1)

{

for(j=0;j<3;j )

//fromlefttoright3time

{

for(i=0;i<8;i )

{

P3=taba[i];

P1=0xff;

delay1();

}

for(j=0;j<3;j )

//fromrighttoleft3time

{

for(i=0;i<8;i )

{

P3=taba[7-i];

P1=0xff;

delay1();

}

for(j=0;j<3;j )

//fromtoptobottom3time

{

for(i=0;i<8;i )

{

P3=0x00;

P1=tabb[7-i];

delay1();

}

for(j=0;j<3;j )

//frombottomtotop3time

{

for(i=0;i<8;i )

{

P3=0x00;

P1=tabb[i];

delay1();

}

}}

}

LED點陣顯示實驗

一.實驗要求

編程實現(xiàn)中英文字符的顯示。

二.實驗目的

1.了解LED點陣顯示的基本原理和實現(xiàn)方法。

2.掌握點陣漢字庫的編碼和從標準字庫中提取漢字編碼的方法。

三.實驗電路及連線

點陣顯示模塊WTD3088的（紅色）列輸入線接至內部LED的陰極端，行輸入線接至內部LED的陽極端（若陽極端輸入為高電平，陰極端輸入低電平，則該LED點亮）。發(fā)光點的分布如圖22-0所示。

Fig22-0WTD3088LED分布

如圖22-1示，本實驗模塊使用74LS374來控制列輸入線的電平值。將74LS374的某輸出置0，則對應的LED陰極端被置低。如圖22-2示，本實驗模塊使用74LS273來控制行輸入線，并通過9013提供電流驅動。將74LS273的某輸出置1，則對應的LED陽極端被置高。每次系統(tǒng)重新開啟或總清后，74LS273輸出為全0，LED顯示被關閉。

通過編程控制各顯示點對應LED陽極和陰極端的電平，就可以有效的控制各顯示點的亮滅。

Fig22-1LED模塊及列掃描電路

Fig22-2行掃描電路

Fig22-3地址譯碼電路

本實驗模塊使用4塊WTD3088組成16×16點陣，以滿足漢字顯示的要求。為了方便的控制四個單元，使用了一片74LS139譯碼，產生四個地址片選信號：CLKR1=CSLED，CLKR2=CSLED 1，用于行控制的兩片74LS273；CLKC1=CSLED 2，CLKC2=CSLED 3，用于列控制的兩片74LS374。

實驗接線:按示例程序，模塊的CSLED接51/96地址的8000H。

四.實驗說明

使用高亮度LED發(fā)光管構成點陣，通過編程控制可以顯示中英文字符、圖形及視頻動態(tài)圖形。LED顯示以其組構方式靈活、亮度高、技術成熟、成本低廉等特點在證券、運動場館及各種室內/外顯示場合得到廣泛的應用。

所顯示字符的點陣數(shù)據(jù)可以自行編寫（即直接點陣畫圖），也可從標準字庫（如ASC16、HZ16）中提取。后者需要正確掌握字庫的編碼方法和字符定位的計算。

實驗盤片中“字符轉換”子目錄下提供的Basc16.exe,BHz16.exe可方便的將單個字符的碼表從標準字庫Asc16,Hzk16中提取出來。具體使用方法是運行上述可執(zhí)行程序，根據(jù)提示輸入所需字符（如是漢字還需要先啟動dos下的漢字環(huán)境，如ucdos，pdos95等）。程序將該字符的碼表提取出來，存放在該字符ASC或區(qū)位碼為文件名稱的.dat文件中。用戶只需將該文件中內容拷貝、粘貼到自己的程序中即可。但需要注意字節(jié)排列順序、字節(jié)中每一位與具體顯示點的一一對應關系，必要時還要對碼表稍作修改。同一目錄下還提供了上述可執(zhí)行程序的源文件，使用BC3.1編寫，供用戶參考。

五.實驗程序框圖

用戶應留心其中行掃描的實現(xiàn)及碼表的處理。

六.實驗程序：

（一）提供LEDA51演示Asc16字符的簡單點陣顯示。

;________*LED點陣顯示示例程序______________________*

;__該程序顯示Asc16字符__

;__為了簡單起見，程序只顯示一個字符__

;__該程序針對T598實驗機的模塊14__

;____________________________________________________

CSLEDEQU8000H

CSR1EQUCSLED;行1273

CSR2EQUCSLED 1H;行2273

CSC1EQUCSLED 2H;列1374

CSC2EQUCSLED 3H;列2374

ORG0000H

MOVSP,#60H

INIT:MOVA,#0H;關閉行

MOVDPTR,#CSR1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR2

MOVX@DPTR,A

MOVA,#0FFH;關閉列

MOVDPTR,#CSC1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

D:MOVR5,#00H

MOVR4,#01H;每次為單行掃描

DISP:

MOVA,R5

MOVDPTR,#ASCE;此處設定所要顯示的字符

MOVCA,@A DPTR

CPLACC;代碼取反,決定顯示的陰陽

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR1

MOVA,R4

MOVX@DPTR,A

RLACC

MOVR4,ACC

INCR5

LCALLDELAY

CJNER5,#8H,DISP

MOVA,#0H

MOVX@DPTR,A

MOVR5,#08H

MOVR4,#01H

DISP2:

MOVA,R5

MOVDPTR,#ASCE

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR2

MOVA,R4

MOVX@DPTR,A

RLACC

MOVR4,ACC

INCR5

LCALLDELAY

CJNER5,#10H,DISP2

MOVA,#0H

MOVX@DPTR,A

SJMPD

;________延時子程序,協(xié)調字符顯示速度____________*

DELAY:MOVR7,#1H

DL1:MOVR6,#00H

DL2:DJNZR6,DL2

DJNZR7,DL1

RET

;________字符點陣字庫______________*

;ASC16字符編碼排列

;14

;15

;高位D7--D0

;請注意編碼的排列次序和實際顯示點陣分布的關系

ASCA:DB00H,00H,10H,38H,6CH,0C6H,0C6H,0FEH

DB0C6H,0C6H,0C6H,0C6H,00H,00H,00H,00H

ASCE:DB00H,00H,0FEH,66H,62H,68H,78H,68H

DB60H,62H,66H,0FEH,00H,00H,00H,00H

ASCD:DB00H,00H,0F8H,6CH,66H,66H,66H,66H

DB66H,66H,6CH,0F8H,00H,00H,00H,00H

ASCK:DB00H,00H,0E6H,66H,66H,6CH,78H,78H

DB6CH,66H,66H,0E6H,00H,00H,00H,00H

;____________________________________________________

END

（二）LEDHZ51兩個示例程序。和Hz16字符的簡單點陣顯示。

;________*LED點陣顯示示例程序______________________*

;__該程序顯示hz16字符__

;__為了簡單起見，程序只顯示一個字符__

;__該程序針對T598實驗機的模塊14__

;____________________________________________________

CSLEDEQU8000H

CSR1EQUCSLED;行1273

CSR2EQUCSLED 1H;行2273

CSC1EQUCSLED 2H;列1374

CSC2EQUCSLED 3H;列2374ORG0000H

MOVSP,#60H

INIT:MOVA,#0H;關閉LED顯示

MOVDPTR,#CSR1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR2

MOVX@DPTR,A

MOVA,#0FFH;關閉LED顯示

MOVDPTR,#CSC1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

D:MOVR5,#00H

MOVR4,#01H

DISP:

MOVA,R5

RLACC

MOVDPTR,#HZAI

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

MOVA,R5

RLACC

INCACC

MOVDPTR,#HZAI

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR1

MOVA,R4

MOVX@DPTR,A

RLACC

MOVR4,ACC

INCR5

LCALLDELAY

CJNER5,#8H,DISP

MOVA,#0H

MOVX@DPTR,A

MOVR5,#08H

MOVR4,#01H

DISP2:

MOVA,R5

RLACC

MOVDPTR,#HZAI

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC2

MOVX@DPTR,A

MOVA,R5

RLACC

INCACC

MOVDPTR,#HZAI

MOVCA,@A DPTR

CPLACC

MOVDPTR,#CSC1

MOVX@DPTR,A

MOVDPTR,#CSR2

MOVA,R4

MOVX@DPTR,A

RLACC

MOVR4,ACC

INCR5

LCALLDELAY

CJNER5,#10H,DISP2

MOVA,#0H

MOVX@DPTR,A

SJMPD

;________延時子程序,協(xié)調字符顯示速度____________*

DELAY:MOVR7,#1H

DL1:MOVR6,#00H

DL2:DJNZR6,DL2

DJNZR7,DL1

RET

;________字符點陣字庫______________*

;HZ16字符編碼排列

;01

;23

;2829

;3031

;高位D7--D0

HZAI:DB00H,78H,3FH,80H,11H,10H,09H,20H

DB7FH,0FEH,42H,02H,82H,04H,7FH,0F8H

DB04H,00H,07H,0F0H,0AH,20H,09H,40H

DB10H,80H,11H,60H,22H,1CH,0CH,08H

HZDI:DB00H,80H,40H,80H,20H,88H,2FH,0FCH

DB08H,88H,08H,88H,0E8H,88H,2FH,0F8H

DB28H,88H,28H,88H,28H,88H,2FH,0F8H

DB28H,08H,50H,06H,8FH,0FCH,00H,00H

HZKE:DB01H,00H,01H,04H,0FFH,0FEH,01H,00H

DB01H,10H,1FH,0F8H,10H,10H,10H,10H

DB10H,10H,1FH,0F0H,14H,50H,04H,40H

DB04H,40H,08H,42H,10H,42H,60H,3EH

;____________________________________________________

END

基于89C51的計算機可鎖定加密鍵盤設計

摘要：介紹PC鍵盤和鍵盤接口的PS/2通信協(xié)議，以及用89C51實現(xiàn)可鎖定鍵盤的軟件和硬件設計方法。具有安全可靠、容錯能力強、可以直接采用標準鍵盤進行改裝、便于實現(xiàn)等優(yōu)點，并保留標準鍵盤的全部功能。

關鍵詞：PS/289C51C51鍵盤

引言

在智能儀器、自動控制等領域，已大量使用嵌入式PC，如Advantech公司的PC/104、AMD公司的DIMM-PC等。為適應開放式、模塊化的要求，嵌入式PC具有標準的PC接口，如VGA顯示器控制接口、以太網(wǎng)接口、RS232接口、PC/AT鍵盤接口等。所以，可以用標準的PC鍵盤對嵌入式PC進行操作與控制。鍵盤在輸入指令之后，可能很長一段時間不用。為計算機安全和防止誤觸發(fā)，需要將鍵盤鎖定，還要對某些鍵采取屏蔽措施，但是PC標準鍵盤不能滿足這些要求。本文介紹一種用89C51設計實現(xiàn)的可鎖定加密PC/AT鍵盤。

1鍵盤功能及工作原理

PC鍵盤功能主要有按鍵識別、去抖、重鍵處理、發(fā)送掃描碼、自動重發(fā)、接收鍵盤命令、處理命令等。鍵盤有編碼鍵盤和非編碼鍵盤。編碼鍵盤程序設計簡單，但硬件電路復雜，價格較高；非編碼鍵盤用軟件來實現(xiàn)識別鍵、編碼轉換、去抖等功能，硬件電路簡單，價格便宜。現(xiàn)代微機系統(tǒng)中廣泛采用非編碼鍵盤。PC鍵盤多采用18行×8列的二維矩陣行列結構。采用行掃描法識別按下的按鍵。

2PS/2協(xié)議

PS/2協(xié)議是外設與主機之間通信的一種同步雙向串行協(xié)議。在該協(xié)議中主機擁有較高的優(yōu)先級，在一定條件下可以終止外設正在進行的發(fā)送過程。PS/2協(xié)議采用的傳送數(shù)據(jù)幀的格式為：1位起始位（0）、8位數(shù)據(jù)位、1位奇偶校驗位、1位停止位（1）。數(shù)據(jù)發(fā)送時低位在前，高位在后。外設每收到主機發(fā)來的1幀數(shù)據(jù)，都要緊隨該幀的停止位發(fā)送一個握手位ACK（0）應答主機。然后，外設還要發(fā)1幀應答數(shù)據(jù)（0xF0），表示外設已經完整地接收到了主機的命令；而主機則不需發(fā)送握手位，也不需要發(fā)送應答幀。

2.1鍵盤到PC鍵盤接口的通信

當時鐘線和數(shù)據(jù)線均為高電平時，允許鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù)，系統(tǒng)將接收數(shù)據(jù)；當時鐘線被拉為低電平時，表明系統(tǒng)禁止數(shù)據(jù)傳輸。圖1給出了發(fā)送時序，包含1個低電平觸發(fā)的起始位、8位數(shù)據(jù)位、1個奇校驗位和1個高電平的結束位。

2.2PC系統(tǒng)到鍵盤的通信協(xié)議

(1)鍵盤命令及執(zhí)行過程

①FFH：復位鍵盤。系統(tǒng)通過此軟件復位命令使鍵盤進入程序復位和內部自測試，稱為基本保證測試（BAT）。復位鍵盤的過程如下：

a.鍵盤收到FFH后立即回送ACK（FAH）作答；

b.鍵盤接口收到ACK后，將鍵盤時鐘和數(shù)據(jù)線置為高電平；

c.鍵盤檢測到此狀態(tài)后開始BAT操作；

d.如果BAT正確完成，鍵盤發(fā)送AAH以表示結束，

否則以FDH（或其它任何值）表示診斷有誤。

②FEH：重新發(fā)送。當系統(tǒng)檢測

到從鍵盤送來的任何傳輸錯誤時，它便向鍵盤發(fā)送FEH命令。鍵盤接收到此命令后，將重新送出原來的內容。③FDH~F7H：空操作（保留未用）。

④F6H：設置缺省值。此命令使鍵盤所有條件復位到電源接通時的缺省狀態(tài)，鍵盤繼續(xù)掃描。

⑤F5H：設置缺省值和停止鍵盤。此命令使鍵盤所有條件復位到電源接通時的缺省狀態(tài)，并停止鍵盤掃描，等待下一個鍵盤命令。

⑥F4H：啟動鍵盤。鍵盤接收到此命令后，用ACK（FAH）作答，清除輸出緩沖器，并啟動鍵盤開始掃描。

⑦F3H：設置拍發(fā)速率和延時參數(shù)。每當按下任一鍵時，鍵盤以拍發(fā)速率連續(xù)送出鍵的接通碼，直到鍵被釋放為止。延時參數(shù)是指按下一鍵后，鍵盤輸出的響應時間。

系統(tǒng)缺省設置：拍發(fā)速率=10個/s±20，延時=500ms±20。

當要改變設置時可以使用F3H命令，并后跟一個字節(jié)的參數(shù)。參數(shù)定義如表1所列。

表1

D6D5

D4D3

D2D1D0

計算拍發(fā)速率和響應延時的公式如下：

拍發(fā)速率=1/[（8 A）×2B×0.00417]（1/s）

響應延時=（1 C）×250（ms）

注：缺省的延時參數(shù)值為2CH。

此命令的執(zhí)行過程如下：

a.鍵盤收到F3H命令后，用FAH予以響應，并停止

掃描和等待隨后的參數(shù)；

b.鍵盤若收到隨后的設置參數(shù)，用另一個ACK響

應，并按其參數(shù)設置新的拍發(fā)速率和響應延時，

之后重新開始掃描（若鍵盤原來是開放的）；

c.鍵盤若收到FAH命令，但無隨后的設置參數(shù)，則

鍵盤結束命令設置，并保持原來的拍發(fā)速率和響

應延時，停止掃描。

⑧F2H，F(xiàn)1，EFH：保留未用。

⑨F0H：設置鍵盤掃描碼命令。此命令用于設置鍵盤的掃描碼，后跟參數(shù)指定三種掃描碼的哪一種。鍵盤復位時，默認掃描碼是第二種。

⑩EEH：回送命令。此命令用于輔助診斷，要求鍵盤接收到EEH時也要回送EEH予以響應。若鍵盤原來是開放的，則繼續(xù)掃描。

EDH：置位/復位LED指示器。鍵盤右上角有三個LED指示器，分別反映Caps、Num和Scroll三個鍵的鎖定情況。參數(shù)字節(jié)如表2所列。

表2

D7D3

保留

1=激勵CapsLED

1=激勵NumLED

1=激勵ScrollLED

此命令執(zhí)行過程與F3H相似。若命令后跟參數(shù)，則按參數(shù)設定LED狀態(tài)并繼續(xù)掃描。若僅有命令無參數(shù)，則不改變LED原狀態(tài)，并停止掃描。

(2)鍵盤響應

鍵盤在下列四種情況下都會向鍵盤接口發(fā)送數(shù)據(jù)。

①按下任一鍵，鍵盤以拍發(fā)速率向接口發(fā)送鍵盤接通掃描碼。

②釋放所按下的鍵，鍵盤發(fā)送斷開掃描碼。

③系統(tǒng)向鍵盤發(fā)送鍵盤命令后，鍵盤回送應答。

④當用戶按鍵速度超出鍵盤所能容納的最大鍵個數(shù)時，鍵盤做出響應。

后三種情況稱為鍵盤響應。響應字節(jié)有7個，定義如下。

①FEH：重新發(fā)送響應。當鍵盤收到一個無效的鍵盤命令，或者檢測到奇偶錯的鍵盤命令時，鍵盤回送響應字節(jié)為FEH，要求系統(tǒng)重發(fā)鍵盤命令。

②FAH：正常應答。對任何一個有效的鍵盤命令，鍵盤回送FAH予以響應。

③00H：超限應答。當用戶按鍵速度超出鍵盤所能容納的最大鍵符個數(shù)時（16個字節(jié)的緩沖器），鍵盤發(fā)送00H。

④FDH：診斷故障應答。鍵盤接受軟件復位命令，執(zhí)行自測試過程中。若檢測到故障，則以FDH應答。此時，鍵盤停止掃描并等待下一個鍵盤命令。

⑤AAH：診斷正常應答。鍵盤在軟件復位過程中，正常完成BAT測試，以AAH應答。

⑥FEH：回響命令的應答，對鍵盤FEH命令的應答。

⑦F0H：斷開掃描碼前綴，鍵盤對鍵符按下后釋放的應答，第一個字節(jié)為F0H，第二個字節(jié)為接通掃描碼（有幾個鍵例外）。

3硬件設計

PC系列鍵盤采用18行×8列的矩陣行列結構。89C51單片機有4個8位I/O端口，因此可以采用P0、P2口再加上P3口的2個（P3.6和P3.7）作為行掃描線。P1口作為列輸入線（如果用P0口作列輸入線，必須加上拉電阻）。采用P3.0、P3.1作為數(shù)據(jù)線和時鐘線與PC系統(tǒng)進行通信，用P3.2、P3.4、P3.5控制鍵盤上的3個指示燈。硬件原理如圖3所示。

鍵盤與計算機通過一個五芯（PS/2接口為六芯）插座相接，4個有效引腳的定義分別是電源（VCC）、地（GND）、串行時鐘線（SCK）、串行數(shù)據(jù)線（SIO）。

4軟件設計

①消抖及重鍵處理：通過軟件上延時程序來消除抖動；采用后按鍵優(yōu)先處理，即多鍵同時按下時，只重復發(fā)送最后按下鍵的掃描碼。

②程序包括鍵盤掃描子程序、發(fā)送鍵碼子程序、發(fā)送數(shù)據(jù)子程序、接收命令子程序、定時器1中斷服務程序、主程序等。鍵盤掃描子程序用于掃描鍵狀態(tài)，將被按鍵的位置號存入緩沖器中；發(fā)送鍵碼子程序用于將緩沖區(qū)鍵的接通碼或斷開碼發(fā)送給計算機鍵盤接口或者存在鍵盤密碼緩沖區(qū)中；發(fā)送數(shù)據(jù)子程序用于將數(shù)據(jù)發(fā)給計算機鍵盤接口；接收命令子程序用于接收計算機鍵盤接口發(fā)來的鍵盤命令；定時器1中斷服務子程序用于給程序中的延時提供標準時鐘，并具有軟件看門狗功能，防止軟件出現(xiàn)死機現(xiàn)象；主程序用于系統(tǒng)初始化，子程序調度，鎖定狀態(tài)的顯示等。

圖6發(fā)送緩沖區(qū)鍵碼子程序流程圖

圖4~6是主要軟件模塊的流程圖。單片機源程序見本刊網(wǎng)絡補充版（.com）。

5結論

本文介紹的PC/AT鍵盤具有結構簡單、設計靈活、安全可靠的特點，可用于標準PC和嵌入式PC。本鍵盤可以在標準的鍵盤基礎上進行改造，只需換掉原來的控制芯片即可，可節(jié)省設計成本。

單片機C51編程幾個有用的模塊(1)

KeilC51常用功能模塊使用說明

說明

本文檔包括單片機系統(tǒng)中常用到的時鐘中斷、通訊及鍵盤掃描等模塊(見所附源程序)的說明。這些模塊使用前后臺系統(tǒng)模型。為達到最大的靈活性,需要在用戶工程中定義config.h文件,在其中定義各模塊可選參數(shù)的設置，而不是直接更改源代碼。

這些可選內容大部分為宏定義，如果不定義宏相應的功能在編譯時被屏蔽，不會增加代碼長度。具體可選內容見各模塊中的說明。

在Config.h文件中還要包含一個單片機硬件的資源頭文件。

各模塊使用了定義在Common.h中的一些數(shù)據(jù)類型。如:BIT(bit)BYTE(unsignedchar)等，具體請參見源程序。

時鐘模塊

在單片機軟件設計中,時鐘是重要資源,為了充分利用時鐘資源,故設計本時鐘模塊。本模塊使用定時器0，在完成用戶指定功能的同時,還能夠自動處理一些其它模塊中與時鐘相關的信息。

時鐘模塊由聲明文件Timer.h以及實現(xiàn)文件Timer.c組成。

用戶應該在Config.h中定義宏TIMER_RELOAD來設定定時器0的重裝載初值。推薦的定時器0的中斷時間大于1毫秒。

在程序的初始化階段調用時鐘模塊的初始化函數(shù)InitTimerModule()之后，就可以使用時鐘模塊所以支持的各種功能。具體描述如下：

延時：當用戶需要進行一定時間的延時時，可以通過調用Delay()來進行，參數(shù)為時鐘中斷的次數(shù)。如時鐘中斷周期為1ms，想進行100ms的延時，則可以調用Delay(100)。

注意：

如果延時的絕對時間小于時鐘中斷的周期，則不能夠用本方法做到延時。

定時：當程序中需要使用定時功能時，如等待某外部事件，如果在一定時間內發(fā)生則繼續(xù)執(zhí)行，如果在這段時間內發(fā)生，則認為出現(xiàn)錯誤，轉向錯誤處理機制。

在此推薦一種編程模式，但用戶可以用自己認為更合理的方式處理此類問題。

這里簡單說明一下關于阻塞式函數(shù)及非阻塞式函數(shù)。簡單說，阻塞式函數(shù)就是當檢測完成條件，如

果不能夠完成則等待，如：

voidCheckSomething()

{

//gbitSuccessFlagisaglobalvariable

while(gbitSuccessFlag==FALSE)

{

//donothingbutwaiting

}

可以看到，當bitSuccessFlag沒有被設置為TRUE時，函數(shù)保持等待狀態(tài)不返回，這樣就是阻塞式的函數(shù)。

另外一種情況：

BITCheckSomething()

{

if(gbitSuccessFlag==TRUE)

{

//…

returnTRUE;

}

returnFALSE;

}

在這里，如果所檢測的事件有沒有完成，函數(shù)進行檢測之后，立刻返回，通過返回值報告完成情況，如果沒有完成，則等待調用者分配再次執(zhí)行的機會。這樣的函數(shù)就是非阻塞函數(shù)。

在應用定時功能時，首先要將檢測函數(shù)定義成非阻塞函數(shù)。如上面的第二個版本的CheckSomething。

然后下面模式：

BITbitDone=FALSE;

ResetClock();//cleartimerinterrupttimescounter

while(GetClock()

{

if(CheckSomething()==TRUE)

{

bitDone=TRUE;

break;

}

if(bitDone==FALSE)

{

//processtimeout

}或者簡單寫成：

BITbitDone=FALSE;

ResetClock();

while(GetClock()=(z))

當然，用戶也可以將IsPackageHeader和IsPackageTailer定義成為函數(shù)，通過BIT類型的返回值來向調用者提供與相應宏相同的信息。

另一種辦法需要在Config.h文件中定義宏SCOMM_ComplexPackageFormat。(需要注意的是，不能夠同時定義SCOMM_SimplePackageFormat和SCOMM_ComplexPackageFormat宏，否則會造成嚴重的不可預見性錯誤。

這時需要提供回調函數(shù)QueryPackageFormat，原形如下：

BYTEQueryPackageFormat(BYTEbyData,BYTEbyCount,BYTEbyParam);

函數(shù)中三個參數(shù)的含義與使用簡單數(shù)據(jù)包格式時判斷數(shù)據(jù)包尾的宏的參數(shù)相同。

函數(shù)通過返回值來通知作為調用者的接收函數(shù)對接收到的數(shù)據(jù)如何處理，但目前這種方法僅為需要處理復雜數(shù)據(jù)包格式時的一種可選方法，但不推薦。用戶如果想使用這種方法可以自己更改接收函數(shù)中相應的

#ifdefSCOM_ComplexPackageFormat

#endif//SCOMM_ComplexPackageFormat

預編譯指令之間的內容。

例如指定QueryPackageFormat的返回值的含義：

0：繼續(xù)找數(shù)據(jù)包頭或繼續(xù)找數(shù)據(jù)包尾。

1：找到數(shù)據(jù)包頭。

2：找到數(shù)據(jù)包尾。

3：數(shù)據(jù)包出錯，需要拋棄。

然后更改源代碼來實現(xiàn)上面的協(xié)議。

注意：當用戶需要使用字符串的時候，可以利用簡單的包裝函數(shù)將字符串轉換為字節(jié)數(shù)組。所以沒有必要提供專用的字符串處理函數(shù)。

鍵盤掃描模塊

鍵盤掃描模塊有兩種工作方式,一種為自動的由時鐘模塊調用,另一種是由程序員自行調用。

1)由時鐘模塊自動調用的方式

將時鐘模塊實現(xiàn)文件(Timer.h)及鍵盤掃描模塊的實現(xiàn)文件(KBScan。c)包含進工程,在Config.h文件中添加TIMER_KBSCANDELAY宏。時鐘模塊自動對時鐘中斷進行計數(shù),當達到TIMER_KBSCANDELAY宏所定義的值后,自動調用鍵盤掃描模塊中的函數(shù)KBScanProcess()進行鍵盤掃描，也就是說，這個宏的值可以決定按鍵消抖動的時間。

用戶應該提供兩個回調函數(shù)OnKBScan()及OnKeysPressed()。在函數(shù)OnKBScan中進行鍵盤掃描,并返回掃描碼。掃描碼的類型缺省為BYTE,當鍵盤規(guī)模較大時,BYTE不能夠完全包含鍵盤信息時,可在Config.h文件中重定義宏KBvalue,如下:

#defineKBvalueWORD

這樣,就可以使用16位的鍵盤掃描碼,如果此時還達不到要求,可以將鍵盤掃描碼定義成一個結構,但這樣做將會增加代碼量及消耗更多的RAM資源,故不推薦。

掃描模塊調用OnKBScan取得掃描碼,并調用用戶可以重定義的宏IsNoKeyPressed來判斷是否有鍵按下,缺省的IsNoKeyPressed實現(xiàn)如下:

#defineIsNoKeyPressed(x)((x)==0x00)

即認為OnKBScan返回0掃描碼時為沒有鍵按下,如果掃描函數(shù)返回其它非零掃描碼做為無鍵按下的掃描碼時,可以在Config.h文件中重定義IsNoKeyPressed宏的實現(xiàn)。

8位鍵盤掃描碼(缺省值)時,相應的掃描函數(shù)為:

BYTEOnKBScan()

當掃描模塊經過軟件消抖動之后,發(fā)現(xiàn)有鍵按下,就會調用另一個回調函數(shù)OnKeysPressed。函數(shù)的聲明應該如下:

voidOnKeyPressed(BYTEbyKBvalue,BYTEbyState)

其中中的參數(shù)byKBvalue的類型為BYTE,此為缺省值,如果使用其它類型的掃描碼,就將此參數(shù)變?yōu)橄鄳愋?。這個值由OnKBScan返回。另一個參數(shù)byState在通常情況下為零。但當用戶在Config.h中定義宏KBSCAN_BRUSTCOUNT，同時鍵盤上的某鍵被按住不放時,掃描模塊對它自己的調用(注意這里和TIMER_KBSCANDELAY宏不同,TIMER_KBSCANDELAY是時鐘中斷足夠的次數(shù)后調用掃描模塊,而KBSCAN_BRUSHCOUNT為掃描模塊自身的被調用次數(shù))進行計數(shù)，當達到KBSCAN_BRUSTCOUNT時，掃描模塊調用OnKeysPressed，此時第一個參數(shù)的含義不變，而byState變成1,同時計數(shù)器復位，又經過一段時間后，用值為3的byState調用OnKeysPressed。這樣就可以很方便的實現(xiàn)多功能鍵或者檢測某鍵的長時間被按下。

2)由用戶自行調用

由用戶自行在程序中調用掃描模塊，而不是由時鐘中斷自行調用。其它與方式1相同。

注意：

1)函數(shù)KBScanProcess為非阻塞函數(shù)，它將在很快的時間內返回，等待再次分配給它執(zhí)行的機會。

2)函數(shù)KBScanProcess是在時鐘中斷外部運行的，它的過程可以被任何中斷打斷，但不影響系統(tǒng)運行。

3)byState的最大值為250，之后被復位為零。

應用舉例

現(xiàn)在來舉例說明上述幾個模塊的使用方法。

硬件環(huán)境描述：

為了控制一盞燈，需要單片機提供一個做控制功能的開關量，這里不描述外部接口電路，只說明當單片機的P10腳為高電平時，燈滅，當P10腳為低電平時，燈亮。

可以通過計算機由串口發(fā)送命令來控制，或通過一個按鍵(pus

hbutton不是自鎖式的按鍵)來手動控制(按鍵接在P11腳上，當鍵沒有按下時，P11電平為高，鍵按下時，引腳電平被接低)，當使用按鍵手動控制的時候，需要給計算機發(fā)送通知。

設定串口通訊指令如下：

數(shù)據(jù)包由0xff做包頭，4個字節(jié)長，第二個字節(jié)為命令代碼，第三個字節(jié)為數(shù)據(jù)，最后一個字節(jié)為校驗位。

命令和數(shù)據(jù)代碼有如下組合：

(計算機發(fā)給單片機)

0x100x01:計算機控制燈亮。(數(shù)據(jù)位是非零值即可)

0x100x00:計算機控制燈滅。

(單片機發(fā)給計算機)

0x110x01：單片機正常執(zhí)行控制指令，返回。(數(shù)據(jù)位是非零值即可)

0x110x00:單片機不能夠正常執(zhí)行控制指令，或控制指令錯(不明含義的數(shù)據(jù)包或校驗錯等)。

0x120x01：手動控制燈亮。(數(shù)據(jù)位是非零值即可)

0x120x00:手動控制燈滅。建立工程：

在硬盤上建立文件夾Projects，在Projects下建立Common文件夾及Example文件夾。將各模塊的頭文件及實現(xiàn)文件拷貝到Common文件夾下(推薦使用這樣的文件組織結構，其它工程也可以建立在Projects下，各工程共享Common文件夾中的代碼)。

啟動KeilC的IDE，在Example下建立新工程，將各模塊的實現(xiàn)文件包含進工程。

在Example文件夾下建立Output文件夾，更改工程設置，將Output作為輸出文件和List文件的輸出文件夾(推薦使用這樣的結構，當保存工程文件時，可以簡單的刪除Output文件夾中的內容而不會誤刪有用的工程文件)。

建立工程配置頭文件Config.h及工程主文件Example.c，并將Exmaple.c文件加入工程。

輸入代碼：

代碼的具體編寫過程略。下面是最后的Config.h文件及Example.c文件。

//file:onfig.h

#ifndef_CONFIG_H_

#define_CONFIG_H_

#include//使用AT89C52做控制

#include“../Common/Common.h”//使用自定義的數(shù)據(jù)類型

#defineTIMER_RELOAD922//11.0592MHz晶振，1ms中斷周期

#defineTIMER_KBSCANDELAY40//40ms重檢測按鍵狀態(tài)，即40ms消抖

#defineSCOMM_AsyncInterface//使用異步通訊服務

#defineIsPackageHeader(x)((x)==0xff)//判斷包頭是不是0xff

#defineIsPackageTailer(x,y,z)((y)<=(z))//判斷包的長度是不是足夠

#endif//_CONFIG_H_

//file:xample.c

#include

#include“../Common/Common.h”

#include“../Common/Timer.h”

#include“../Common/Scomm.h”

#include“../Common/KBScan.h”

BITgbitLampState=1;//燈的狀態(tài)，缺省為off

staticvoidInitialize()

{

InitTimerModule();//初始化時鐘模塊

InitSCommModule(0xfd,TRUE);//初始化通訊模塊，11.0592MHz晶振，

//波特率為19200

EA=1；//開中斷

}

voidmain()

{

Initialize();//初始化

while(TRUE)//主循環(huán)

{

ImpTimerService();//實現(xiàn)時鐘中斷服務，如鍵盤掃描

AsyncRecePackage(4);//接收4個字節(jié)長的數(shù)據(jù)包

}

//在中斷外部響應時鐘中斷事件

voidOnTimerEvent()

{

//donothing

}

//控制外部燈

staticvoidTriggerLamp(BITbEnable)

{

P10=~bEnable;//需要反相控制

}

//鍵掃描回調函數(shù)

BYTEKBScan()

{

BITb;

P11=1;//讀之前拉高引腳電平

b=P11;//讀入引腳狀態(tài)

return~b;//數(shù)據(jù)反相做掃描碼

}

//計算校驗和

staticBYTECalcCheckSum(BYTE*pbyBuf,BYTEbyLen)

{

BYTEby,bySum=0;

for(by=0;by

return0–bySum;

}

//接收到鍵盤消息回調函數(shù)

voidOnKeyPressed(BYTEbyvalue,BYTEbyState)

{

BYTEby[4];

if(byState==0)

{

switch(byvalue)

{

case0x01:

gbitLampState=~gbitLampState;//燈狀態(tài)取反

TriggerLamp(gbitLampState);//執(zhí)行控制

by[0]=0xff;//構造數(shù)據(jù)包

by[1]=0x12;

by[2]=(BYTE)gbitLampState;

by[3]=CalcCheckSum(by,3);//求校驗和

SendPackage(by,4);//發(fā)送數(shù)據(jù)包

break;

//處理其它掃描碼

default:

break;

}

//接收到數(shù)據(jù)包回調函數(shù)

voidOnRecePackage(BYTE*pbyBuf,BYTEbyBufLen)

{

BYTEby[4];

by[0]=0xff;

by[1]=0x11;

if(byBufLen!=4||pbyBuf[3]!=CalcCheckSum(pbyBuf,3))

{

by[2]=0;

by[3]=CalcCheckSum(by,3);

SendPackage(by,4);//處理長度或校驗和不正確

}

switch(pbyBuf[1])

{

case0x10:

gbitLampState=(BIT)pbyBuf[2];

TriggerLamp(gbitLampState);

by[2]=1;

by[3]=CalcCheckSum(by,3);

SendPackage(by,4);//發(fā)送成功執(zhí)行通知

break;

default://不知道的命令

by[2]=0;

by[3]=CalcCheckSum(by,3);

SendPackage(by,4);//發(fā)送沒有成功執(zhí)行通知

break;

}

4.課程設計單獨計算成績，考評方法見其大綱。

三、理論考試說明

1.單片機技術及應用理論考試，采用閉卷筆試形式，考試時間120分鐘。

2.期末考試試題根據(jù)教學大綱，其范圍和難度按照本方案中制訂的考試考核內容和要求確定?？荚嚸}覆蓋考試大綱要求范圍。

3.期末考試試題類型有以下幾種：

①填空題；

②選擇題；

③判斷題；

④簡答題⑤綜合應用題。

四、考試考核要求層次

按照教學大綱的要求，理論考試要求分為掌握、理解和了解三個層次。

掌握：

理解：

了解：

對于本課程的次要內容要求學生能夠了解。要求學生了解的內容，一般是指在眼下不必進一步深入和擴展，有些也許需要學生自己今后在工作中進行深入研究。對要求了解的內容，在考試中占較小比例，不超過5。實驗五：按鍵電路、顯示電路實驗一、實驗目的：1.掌握獨立式按鍵電路與矩陣式按鍵電路的設計方法。2.掌握數(shù)碼管顯示電路的工作原理3.掌握源程序編輯軟件UltraEdit，編譯軟件KeilC51、仿真軟件Proteus的使用方法4.掌握硬件仿真器ME-52A的使用方法二、實驗器材：1.單片機實驗板2.單片機硬件仿真器ME-51A3.計算機4.電源三、實驗要求：1．電路如圖5所示，用單片機的P3口所接的四個獨立式按鍵控制p1口流水燈花樣的方法；具體表現(xiàn)為:p3.0、P3.1、P3.2、P3.3四個小按鍵分別實現(xiàn)了四個控制：(1)跑燈：即P1.0---1.7亮點流動：(2)流水燈：即P1.0-1.7依次點亮(3)交叉閃爍：即P0.0，P0.2，P0.4，P0.6和P0.1，P0.3，P0.5，P0.7輪流點亮(4)停止；在任何狀態(tài)下按此鍵程序停止運行.2.電路如圖6所示，用P2口所接的4×4矩陣式鍵盤作為輸入，在P1口所接的數(shù)碼管上顯示出每個按鍵的0～F序號，鍵盤的布局如下表所示：FEDCBA9876543210四、實驗原理：1.獨立式按鍵電路顯示如圖5所示，從圖中可看出，判斷有無鍵按下，只要檢測P3.0～P3.3相應端口的高低電平即可，若檢測有某一端口為低電平，表明該端口有按鍵按下，經延時消抖后轉去執(zhí)行相應的功能子程序。若為高電平，表明無鍵按1.獨立式按鍵電路如圖5所示，下，繼續(xù)檢測。示例程序如下：ORG000HLJMPSTAR1ORG0030HSTAR1:MOVP3,#0FFH;置P3口為輸入態(tài)JNBP3.0,FUN0;判別P3.0是否有鍵按下，是，則轉FUN0JNBP3.1,FUN1;判別P3.1是否有鍵按下，是，則轉FUN1JNBP3.2,FUN2;判別P3.2是否有鍵按下，是，則轉FUN2JNBP3.3,FUN3;判別P3.3是否有鍵按下，是，則轉FUN3JNBF0,STAR1;曾經有鍵按下F0置1RET圖5FUN0:LCALLDL10MS;消岸抖動JBP3.0,STAR1WAITL0:JNBP3.0,WAITL0;等待鍵釋放SETBF0FUN01:LCALLFUN00LCALLSTAR1LJMPFUN01FUN1:LCALLDL10MS;消岸抖動JBP3.1,STAR1WAITL1:JNBP3.1,WAITL1;等待鍵釋放SETBF0FUN10:LCALLFUN11LCALLSTAR1LJMPFUN10FUN2:LCALLDL10MS;消岸抖動JBP3.2,STAR1WAITL2:JNBP3.2,WAITL2;等待鍵釋放SETBF0FUN20:LCALLFUN22LCALLSTAR1LJMPFUN20FUN3:LCALLDL10MS;消岸抖動JBP3.3,STAR1WAITL3:JNBP3.3,WAITL3;等待鍵釋放CLRF0MOVP1,#0FFH;關顯示LJMPSTAR1FUN00:MOVA,#0FEH;跑燈子程序FUN000:MOVP1,ALCALLDL05SJNBACC.7,OUTRLAAJMPFUN000OUT:RETFUN11:MOVA,#0FEH;流水燈子程序FUN111:MOVP1,ALCALLDL05SJZOUTRLAANLA,P1AJMPFUN111FUN22:MOVA,#0AAH;交叉點亮子程序MOVP1,ALCALLDL30SCPLAMOVP1,ALCALLDL30SRET;____________;;延時程序;;____________;DL512:MOVR2,#0FFHLOOP1:DJNZR2,LOOP1RETDL10MS:MOVR3,#14HLOOP2:LCALLDL512DJNZR3,LOOP2RETDL05S:MOVR4,#0AHLOOP3:LCALLDL10MSDJNZR4,LOOP3RETDL30S:MOVR5,#03HLOOP4:LCALLDL05SDJNZR5,LOOP4RETEND2.矩陣式按鍵電路顯示如圖6所示。采用掃描方式進行按鍵的識別檢測，并將對應按鍵的鍵號用查表指令將對應的代碼顯示在數(shù)碼管上。圖6參考程序如下：ORG0000HLJMPSTARTORG0030HSTART:MOVSP,#60H;設置堆棧指針SCAN:MOVR3,#0F7H;置行掃描初值MOVR1,#00H;到TABLE表中取碼的指針SCAN1:MOVA,R3MOVP2,A;掃描輸出MOVA,P2;重讀P2口狀態(tài)MOVR4,A;暫存于R4呂中SETBC;C=1MOVR5,#03H;掃描4列初值L1:RLCA;A中內容循環(huán)左移JNCKEYIN;C=0，有鍵按下，轉消抖INCR1;取碼指針加1DJNZR5,L1;無鍵按下，繼續(xù)檢測MOVA,R3;掃描下一行SETBCRRCAMOVR3,AJCSCAN1;4行是否掃描完，未完，繼續(xù)LJMPSCANKEYIN:MOVR7,#10;削除抖動D2:MOVR6,#248DJNZR6,$DJNZR7,D2D3:MOVA,P2;按鍵放開否？XRLA,R4JZD3MOVA,R1MOVDPTR,#TABLE;到TABLE中取碼MOVCA,@A DPTRMOVP1,ALJMPSCANTABLE:DB0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,80H,90H,88H,83H,0C6H,0A1H,86H,8EHENDDB80H,90H,88H,83HDB0C6H,0A1H,86H,8EHEND五、實驗步驟：1.運行UltraEdit-32源程序編輯軟件，輸入、編輯匯編語言源程序。2．運行KeiluVision2源程序編譯軟件，對源程序進行編譯，得到目標代碼文件。3.運行Proteus模擬仿真軟件，打開已繪制好的仿真電路原理圖，進行模擬仿真。4.把硬件仿真器ME-52A與單片實驗板連接好，再用硬件仿真器進行仿真驗證。六、實驗分析與總結1.用仿真系統(tǒng)調試簡單程序結構、分支程序結構、循環(huán)程序結構、子程序結構和中斷結構的關鍵在于，如何將對程序的分析理解和開發(fā)系統(tǒng)提供的基本功能有機地結合起來，其前提條件是必須對源程序的作用、結構特點、運行過程與結果有較全面的認識，并能根據(jù)程序運行過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象和結果分析并判斷產生各種故障現(xiàn)象的原因，再運用排除法逐一檢驗各種判斷是否準確。2.掌握程序結構特點的基礎上，合理選擇觀測點，通過觀察在觀測點處參數(shù)及路徑的變化檢驗程序運行的結果。3.高調試程序的效率，應對單片機開發(fā)系統(tǒng)所提供的幾種程序運行調試方式有足夠的了解并能熟練地運用。例如，在調試過程中，若要觀察最終結果，則可選擇全速運行調試；若要觀察相關指令的運行結果或運行路徑的變化過程，則可選擇單步運行；若要檢查子程序的運行過程，則可選擇跟蹤運行調試；若要檢查循環(huán)程序或中斷服務程序，則可選擇斷點運行調試；若要定點檢查程序運行到某處的結果時，則可選擇快速運行到光標處調試。但實際中究竟選用哪種方法更適宜或哪幾種方法結合使用更快捷，將隨著分析能力與操作的熟練程度逐步提高。4.程序運行結果是否正確時，應運用單片機開發(fā)系統(tǒng)所提供的交互界面，將程序運行過程中程序計數(shù)器PC(地址)的變化、各單元(內部RAM和外部RAM)內容的變化、特殊功能寄存器內容的變化、堆棧指針SP內容的變化與程序的理論分析結果相對照。5.程序和調試程序時，需要多次反復的過程，并非一次就能排除全部故障，特別是單片機應用系統(tǒng)的硬件電路和匯編程序相結合的綜合調試就更加復雜，因此，必須通過反復調試，不斷修改硬件和軟件，直到最終符合設計要求為止。如果在調試中能夠根據(jù)實驗現(xiàn)象預先對產生故障的原因加以判斷和分析，并制定出相應的調試方法和步驟，可縮小排除故障的范圍，提高調試效率。七、思考與練習填空題