单片机期末学习报告

第一篇：单片机期末学习报告

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单片机期末学习报告

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单片机期末学习报告

一、单片机的基本概念

单片机：将微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。

微型计算机：微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路由总线有机地连接在一起的整体，称为微型计算机。

微型计算机系统：微型计算机与外围设备、电源、系统软件一起构成的系统，称为微型计算机系统。

通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。例如，现今微机的CPU都支持浮点运算，采用流水线作业，并行处理、多级高速缓冲(Cache)技术等。CPU的主频达到数百兆赫兹(MHz)，字长普遍达到32位。单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。例如，现在的单片机产品的CPU大多不支持浮点运算，CPU还采用串行工作方式，其振荡频率大多在百兆赫兹范围内;在一些简单应用系统中采用4位字长的CPU，在中、小规模应用场合广泛采用8位字长单片机，在一些复杂的中、大规模的应用系统中才采用16位字长单片机，32位单片机产品目前应用得还不多。

通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。现今微机的内存容量达到了数百兆字节(MB)，存储体系采用多体、并读技术和段、页等多种管理模式。单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KB。

通用微机中I/O接口主要考虑标准外设(如CRT、标准键盘、鼠标、打印机、硬盘、光盘等)。用户通过标准总线连接外设，能达到即插即用。单片机应用系统的外设都是非标准的，且千差万别，种类很多。单片机的I/O接口实际上是向用户提供的与外设连接的物理界面。用户对外设的连接要设计具体的接口电路，需有熟练的接口电路设计技术。

二、单片机的发展概况

1．4位单片机阶段

自1975年美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS-1000后，各个计算机生产公司竞相推出4位单片机。例如美国国家半导体公司(National Semiconductor)的COP402系列，日本电气公司(NEC)的μPD75XX系列，美国洛克威尔公司(Rockwell)的PPS/1系列，日本松下公司的MN1400系列，富士通公司的MB88系列等。

4位单片机主要用于家用电器、电子玩具等。

2．8位单片机阶段

1976年9月，美国Intel公司首先推出了MCS-48系列8位单片机以后，单片机发展进入了一个新的阶段，8位单片机纷纷应运而生。例如，莫斯特克(Mostek)和仙童(Fairchild)公司共同合作生产的3870(F8)系列，摩托罗拉(Motorola)公司的6801系列等。

在1978年以前各厂家生产的8位单片机，由于受集成度(几千只管/片)的限制，一般没有串行接口，并且寻址空间的范围小(小于8 KB)，从性能上看属于低档8位单片机。随着集成电路工艺水平的提高，在1978年到1983年期间集成度提高到几万只管/片，因而一些高性能的8位单片机相继问世。例如，1978年摩托罗拉公司的MC6801系列，齐洛格(Zilog)公司的Z8系列，1979年NEC公司的μPD78XX系列，1980年Intel公司的MCS-51系列。这类单片机的寻址能力达64 KB，片内ROM容量达4~8 KB，片内除带有并行I/O口外，还有串行I/O口，甚至某些还有A/D转换器功能。因此，把这类单片机称为高档8位单片机。在高档8位单片机的基础上，单片机功能进一步得到提高，近年来推出了超8位单片机。如Intel公司的8X252、UPI-45283C152，Zilog公司的Super8，Motorola公司的MC68HC等，它们不但进一步扩大了片内ROM和RAM的容量，同时还增加了通信功能、DMA传输功能以及高速I/O功能等。自1985年以来，各种高性能、大存储容量、多功能的超8位单片机不断涌现，它们代表了单片机的发展方向，在单片机应用领域发挥着越来越大的作用。

8位单片机由于功能强，被广泛用于工业控制、智能接口、仪器仪表等各个领域。

3．16位单片机阶段

1983年以后，集成电路的集成度可达十几万只管/片，16位单片机逐渐问世。这一阶段的代表产品有1983 年Intel公司推出的MCS-96系列，1987年Intel公司又推出的80C96，美国国家半导体公司推出的HPC16040和NEC公司推出的783XX系列等。

16位单片机把单片机的功能又推向了一个新的阶段。如MCS-96系列的集成度为12万只管/片，片内含16位CPU、8 KB ROM、232字节RAM、5个8位并行I/O口、4个全双工串行口、4个16位定时器/计数器、8级中断处理系统。MCS-96系列还具有多种I/O功能，如高速输入/输出(HSIO)、脉冲宽度调制(PWM)输出、特殊用途的监视定时器(Watchdog)等等。16位单片机可用于高速复杂的控制系统。

4．32位单片机

近年来，各个计算机生产厂家已进入更高性能的32位单片机研制、生产阶段。由于控制领域对32位单片机需求并不十分迫切，所以32位单片机的应用并不很多。

需要提及的是，单片机的发展虽然按先后顺序经历了4位、8位、16位的阶段，但从实际使用情况看，并没有出现推陈出新、以新代旧的局面。4位、8位、16位单片机仍各有应用领域，如4位单片机在一些简单家用电器、高档玩具中仍有应用，8位单片机在中、小规模应用场合仍占主流地位，16位单片机在比较复杂的控制系统中才有应用。

三、单片机的特点及应用

1.单片机的特点

单片机的存储器ROM和RAM是严格区分的。ROM称为程序存储器，只存放程序、固定常数及数据表格。RAM则为数据存储器，用作工作区及存放用户数据。这样的结构主要是考虑到单片机用于控制系统中，有较大的程序存储器空间，把开发成功的程序固化在ROM中，而把少量的随机数据存放在RAM中。这样，小容量的数据存储器能以高速RAM形式集成在单片机内，以加速单片机的执行速度。

但单片机内的RAM是作为数据存储器用，而不是当作高速缓冲存储器(Cache)使用。

采用面向控制的指令系统。为满足控制的需要，单片机有更强的逻辑控制能力，特别是具有很强的位处理能力。

单片机的I/O引脚通常是多功能的。由于单片机芯片上引脚数目有限，为了解决实际引脚数和需要的信号线的矛盾，采用了引脚功能复用的方法。引脚处于何种功能，可由指令来设置或由机器状态来区分。

单片机的外部扩展能力强。在内部的各种功能部分不能满足应用需求时，均可在外部进行扩展(如扩展ROM、RAM，I/O接口，定时器/计数器，中断系统等)，与许多通用的微机接口芯片兼容，给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。

2.单片机的应用范围

工业控制。单片机可以构成各种工业控制系统、数据采集系统等。如数控机床、自动生产线控制、电机控制、温度控制等。

仪器仪表。如智能仪器、医疗器械、数字示波器等。

计算机外部设备与智能接口。如图形终端机、传真机、复印机、打印机、绘图仪、磁盘/磁带机、智能终端机等。

商用产品。如自动售货机、电子收款机、电子秤等。

家用电器。如微波炉、电视机、空调、洗衣机、录像机、音响设备等。

四、单片机在生生活中的应用实例

系统选用以低成本、功耗小、性能良好的8位A／D型HT46R47单片机为控制核心的控制电路。引脚如图1所示。

1.他的主要特性如下：

·工作电压：fSYS＝4 MHz：2．2～5．5 V；

·13位双向输入／输出口；

·8位带溢出中断的可编程定时／计数器，具有7级预分频器；·石英晶体或RC振荡器；

·看门狗定时器；

·2 048×14位的程序存储器PROM；

·64×8位的数据存储器RAM；

·在VDD＝5 V且系统时钟为8 MHz时，指令时钟为0．5μs；

·四通道9位的A／D转换器；

·指令执行时间皆为1或2个指令周期低电压复位功能。

2.工作原理：电饭煲的工作原理如图2所示。通电后，系统进入待机状态，此时系统可接收用户的功能选择，用户所选功能通过显示电路显示出来，当用户按下确定键时，MCU开始对温度进行监测，对各种功能进行相应的加热控制，直至功能结束时，发出声音报警提示。

3.软件设计：模糊控制的软件流程如图4所示，在图4中，t1，t2，t3，t01，t02

是时间参数，要根据电饭锅的不同功率进行

设定，其中t01＜t02。

在典型的750 W电饭锅应用中取值如下：

t1＝2 min，t2＝30 s，t3＝5 min，t01＝4 min，t02＝8 min主要步骤说明如下：

（1）通电加热后，采用全功率加热至60℃，进入a。

（2）a阶段：记录加热电饭锅胆从60～70℃所需时间t，t是与锅内米和水的质量成正比的；

（3）b阶段：以t1为时间单位，测量起止温度T1，T2当T1＝T2时为沸腾状态；

（4）c阶段：根据a测米量所得到的时间t，和设定的参数t01，t02做比较，选

择适当的加热功率进行加热；

（5）以t2为时间单位，测量起止温度T1，T2，当T1＝T2时为水干状态，停止加

热；

（6）用余热加热米钣t3时间，最后饭熟报警提示。

第二篇：单片机期末复习题

期末复习题（1）

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 ADC转换器的通道如何选择？ADC转换器的精度如何选择？如何启动ADC转换器开始工作？如何读取ADC转换器的转换结果？假定参考电压为3.3V，从ADOGDR寄存器中读取到的10位A／D转换结果为256，则对应的实际测量电压值是多少？

 简述ADC转换器两种工作模式的特点。

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 简述小型矩阵键盘扫描程序的工作原理。为了消除键盘输入时的干扰信号，在软件上采用了什么办法？ 为什么许多小型嵌入式系统都采用矩阵键盘？是否还有其他的选择？

 假设系统时钟频率为12M，系统定时器为32位的最小定时时间为多少？最大定时时间为多少？

 定时器与计数器的功能有何不同？

 什么是PWM波形？用LPC1110处理器产生PWM波形用到了那些功能？

 简述看门狗定时器的工作原理。

 如何确定看门狗定时器的定时时间？

 看门狗定时器的中断运行模式有何用处？

 假设看门狗定时器选择的时钟频率为12M，定时器的最小定时时间为多少？最大定时时间为多少？

 看门狗定时器模式寄存器中的位WDEN,WDRESET,WDNT为何不允许用软件来清除？  看门狗定时器的初始化程序应当放到主程序的什么位置？

 看门狗定时器的喂狗程序应当放到主程序的什么位置？

复习题（2）

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 LPC1110系列处理器的系统控制模块包括哪些模块？LPC1110包括哪三个独立的时钟源？为什么LPC1110处理器的许多引脚都是复用的？如何选择引脚的功能？LPC1110处理器有几个I/O端口？请写出每个端口的名字。LPC1110系列处理器内的Flash容量最小为多少？最大为多少？代码读保护的安全级别有几种？请写出各个安全级别的名称。数码管接反得情况下显示数字，请写出对应的显示码 指出数码管两种驱动方式的优缺点 什么是CMSIS? 使用cmsis有何好处？ LPC处理器是如何进行功耗管理的？指出每种省电模式的特点。

         LPC1110系列处理器的系统控制模块包括哪些模块？ MDK是什么？请写出它的英文全称。CMSIS可以分为几个基本功能层？请写出各层名称。Cortex-m0 有多少个通用寄存器？ Cortex-m0支持哪三种数据类型？ Cortex-m0 的地址空间有多大？写出最小地址和最大地址。Cortex-m0 有几种工作模式？ Cortex-m0 指令集有多少条Thumb指令？ 复位后PC的值是多少？

第三篇：单片机学习

培训总结

为期二十五天的单片机培训今天就要告一个段落了，回想起来，还有点舍不得。从第一天进来，看见单片机时的好奇及茫然，到之后的点滴学习的辛酸和喜悦：点亮第一个放光二极管，接通第一个七段数码管，用蜂鸣器发出近乎噪声的音乐……当时的无数次尝试，无数次失败，在现在看来都是那么的美好。

第一次进实验室时，看见满桌的实验仪器，心中竟漫上一丝丝的喜悦。对于从小就喜欢乱拆小电器的我，如果能掌握这些神秘仪器的用法，真是再好不过的事情了，真希望老师立马就教会我们这些东西。然后老师给我们讲我们暑假培训的目地就是学会单片机——一块拥有神秘芯片和器件的绿色板子。然后就是正式的培训上课了。

每天早上六七点起床，匆匆吃过早饭就得搭公交车往南区赶。一个小时的公交车奔波对于有点晕车的我可是个不小的挑战。下了车有点头晕，还没有回过神来，就和同学一起走进实验室了。晚上九点下课之后又得挤公交回去，十一二点才能睡觉。这样一两天之后觉得很累很累。想着得这样奔波一个月，真有点害怕，不知道自己能不能坚持下来。但我一直坚信这样做是值得的，因为在这边有我喜欢的东西。每天我都能学到新的东西，每天我都能更进一步掌握单片机的用法，每天我都能更加熟练地使用前段时间学到的东西。看视频，认真学里面老师的方法，理解他讲解的每一个器件的原理，跟着他编程驱动自己的单片机；问老师，把自己的想法告诉老师，让老师给我讲解在学习单片机时的困惑；和同学交流，一起交流学习的心得和自己的收获，相互关心相互帮助。随着时间的过去，大家都在进步，人数好像也越来越少。从进来的第一天老师就告诉我们要学会坚持，因为每天重复的生活，总会让人产生厌倦，而很多同学就是受不了这样的生活而选择了中途放弃。虽然我也想回家想摆脱这样的繁累，但还是选择了留下来，因为我知道，这里有我喜欢的东西。就这样日子一天天地过去直到今天，看着自己编的那么多程序，自己关于单片机的认识和掌握，真的很庆幸自己选择了留下来而没有中途退出。

这个培训让我真正有了一个不一样的暑假，不仅仅学会了单片机，更学会了坚持。我发现我原来对电子方面有这么大的兴趣，真的很庆幸这个培训给了我这个机会，我想我会沿着这个继续坚持下去。

第四篇：单片机实验期末小结

上海大学

电气工程及其自动化

宋 凯 11121676

单片机实践课程小结

姓 名： 宋 凯

学 号： 11121676

专 业： 电气工程及其自动化

任课老师：

高守玮

上海大学

电气工程及其自动化

宋 凯 11121676

单片机实践课程总结

转眼之间，六次的单片机实验课程已经结束了，在此期间，我遇到了很多难题，不过也收获了许多，真的十分庆幸这学期选修了《单片机原理及应用》这门课程。单片机课程的学习只是书本理论肯定是远远不够的，想要学好单片机，必须要多动手实践。本学期这六次试验，从浅入深，由易到难，循序渐进地让我对单片机的内部结构，应用原理，编程方法有了一个更为清晰透彻的理解。下面我就谈一下我这学期的心得和一些收获。

首先是仿真器及实验平台的使用这一课，可以说是入门课，目的就是为了让我们了解仿真系统的基本构成和使用方法。本节课重点之一就是用keil软件进行程序编写和手动调试，只有学会调试，才可以找到自己程序的不足或者是错误之处，才可以不断改进。重点之二就是老师详细向我们讲解了MCS51内部寄存器的分布以及使用方法。

通过接下来的很多实验，我收获了很多关于单片机的知识，并且这些知识和日常的生活息息相关。了解了一些简单程序的录入，LED数码管、键盘扫描、定时器，数模转换等等。

总的来说这学期的实验，我认为最重要的就是做好程序调试，认真的研究老师给的题目。其次，老师对实验的讲解要一丝不苟的去听去想，因为只有都明白了，做起实验就会事半功倍，如果没弄明白，就迷迷糊糊的去做，到头来一点收获也没有。最后，要重视程序的模块化，修改的方便，也要注重程序的调试，掌握其方法。

虽然每次的实验只在实验室呆半天，不过因为我有自己的实验板，所以自己在宿舍也没事就拿出来摆弄摆弄。当看到自己经过努力把一个程序调试成功的时候，会有一种成就感油然而生的，这也是我喜欢单片机的原因。

当然，这其中也有很多问题，第一、不够细心比如由于粗心大意编写格式错误，由于对课本理论的不熟悉导致编程出现错误。第二，是在学习态度上，这次实验是对我的学习态度的一次检验。对于这次单片机实验，我的第一大心得体会就是作为一名工科生，以后可能要走向技术岗位，要求具备的首要素质绝对应该是严谨。我们这次实习所遇到的多半问题多数都是由于我们不够严谨。第三，在做人上，我认识到，无论做什么事情，只要你足够坚强，有足够的毅力与决心，有足够的挑战困难的勇气，就没有什么办不到的。

通过这次单片机实验，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当

上海大学

电气工程及其自动化

宋 凯 11121676 中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为真己的东西。

记得在数字量和模拟量转换的试验中，老师提出了新的要求，就是要在电机转动过程中能够循环转换0809的通道，并且能够实时显示出来，这个设计过程中，我们通过在原有的程序上进行了改进，增添了一个循环结构，经过反复调试，使程序符合了要求，我们不只在乎这一结果，更加在乎的，是这个过程。这个过程中，我们花费了大量的时间和精力，更重要的是，我们在学会创新的基础上，同时还懂得合作精神的重要性，学会了与他人合作。作为一名自动化专业的大三学生，我觉得做单片机实验是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力？如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢？我想做类似实践课程就为我们提供了良好的实践平台。

最后，在实习之前，我们要对所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机内有哪些资源；要有一个清晰的思路和一个完整的的软件流程图；在设计程序时，不能妄想一次就将整个程序设计好，反复修改、不断改进是程序设计的必经之路；要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便；在实习过程中遇到问题是很正常的，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题。只有这样我们才能不断提高和进步。

第五篇：单片机学习心得体会

单片机的学习心得感受

随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时/数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，因此单片机早期的含义称为单片微型计算机，直译为单片机。

单片机是微型计算机应用技术的一个重要分支，近年来在工业智能仪器仪表、光机电设备、自动检测、信息处理、家电等的得到广泛应用和迅速发展。单片机是自动地进行运算和控制，把实现计算和控制的步骤一步步地用命令的形式，即一条条指令预先存入到存贮器中，单片机在CPU的控制下，将指令一条条地取出来，并加以翻译和执行，得到你要的东西。

这学期在老师的带领下，我从对单片机一无所知的到现在终于有点了解，这期间虽然没有在这方面下很大的功夫，但是也学到了一点知识，从点亮一个灯，到流水灯再到数码管的显示以及后面独立按键。这都是我以前无法想象的。

单片机这门课是一科非常重视动手实践的科目，不能总是看书，但是也不能完全不看书。单片机并传统的数字电路或模拟电路那样比较直观，原因是除了“硬件”之外还存在一个“软件”的因素。正是这个“软件”的原因使得许多初学者怎么也弄不懂单片机的工作过程，怎么也不明白为什么将几个数送来送去就能让数码管显示一串字符或控制一个电机的变速。对初学单片机的人来说，需要从书中大概了解一下单片机的各个功能寄存器，如果看的多了反而容易搞乱，现在市场上大多数讲单片机的书一开始就讲解复杂的内存、地址、存储器什么的，更让初学者感到不知所云、难以入门。如果按教科书式的学法，上来就是一大堆指令、名词，学了半天还搞不清这些指令起什么作用，能够产生什么实际效果，那么也许用不了几天就会觉得枯燥乏味而半途而废。简单的说，使用单片机实际上就是用我们自己编写的软件去控制单片机的各个功能寄存器。再简单些，就是控制单片机哪些引脚的电平什么时候输出高电平，什么时候输出低电平。由这些高低变化的电平来控制外围电路，实现我们需要的各个功能。

学习单片机首先用到c语言，提到C语言源文件，大家都不会陌生。因为我们平常写的程序代码几乎都在这个XX.C文件里面。编译器也是以此文件来进行编译并生成相应的目标文件。作为模块化编程的组成基础，我们所要实现的所有功能的源代码均在这个文件里。理想的模块化应该可以看成是一个黑盒子。即我们只关心模块提供的功能，而不管模块内部的实现细节。在大规模程序开发中，一个程序由很多个模块组成，很可能，这些模块的编写任务被分配到不同的人。而你在编写这个模块的时候很可能就需要利用到别人写好的模块的借口，这个时候我们关心的是，它的模块实现了什么样的接口，我该如何去调用，至于模块内部是如何组织的，对于我而言，无需过多关注。而追求接口的单一性，把不需要的细节尽可能对外部屏蔽起来，正是我们所需要注意的地方。

谈及到模块化编程，必然会涉及到多文件编译，也就是工程编译。在这样的一个系统中，往往会有多个C文件，而且每个C文件的作用不尽相同。在我们的C文件中，由于需要对外提供接口，因此必须有一些函数或者是变量提供给外部其它文件进行调用。假设我们有一个LCD.C文件，其提供最基本的LCD的驱动函数。在当前位置输出一个字符 而在我们的另外一个文件中需要调用此函数，那么我们该如何做呢？头文件的作用正是在此。可以称其为一份接口描述文件。其文件内部不应该包含任何实质性的函数代码。我们可以把这个头文件理解成为一份说明书，说明的内容就是我们的模块对外提供的接口函数或者是接口变量。同时该文件也包含了一些很重要的宏定义以及一些结构体的信息，离开了这些信息，很可能就无法正常使用接口函数或者是接口变量。但是总的原则是：不该让外界知道的信息就不应该出现在头文件里，而外界调用模块内接口函数或者是接口变量所必须的信息就一定要出现在头文件里，否则，外界就无法正确的调用我们提供的接口功能。因而为了让外部函数或者文件调用我们提供的接口功能，就必须包含我们提供的这个接口描述文件----即头文件。同时，我们自身模块也需要包含这份模块头文件(因为其包含了模块源文件中所需要的宏定义或者是结构体，好比我们平常所用的文件都是一式三份一样，模块本身也需要包含这个头文件。

硬件的设计跟焊接都要我们自己动手去焊，软件的编程也要我们不断的调试，最终一个能完成课程设计的劳动成果出来了，很高兴它能按着设计的思想与要求运动起来。

当然，这其中也有很多问题，第一、不够细心比如由于粗心大意焊错了线，由于对课本理论的不熟悉导致编程出现错误。第二，是在学习态度上，这次课是对我的学习态度的一次检验。对于这次单片机综合课程，我的第一大心得体会就是作为一名工程技术人员，要求具备的首要素质绝对应该是严谨。我们这次课程所遇到的多半问题多数都是由于我们不够严谨。第三，在做人上，我认识到，无论做什么事情，只要你足够坚强，有足够的毅力与决心，有足够的挑战困难的勇气，就没有什么办不到的。

感谢老师的让我有了一个更好的认识，无论是学习还是生活，生活是实在的，要踏实走路。虽然课程时间很短，但我学习了很多的东西，可以使我接触接触，感受颇深。