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1、北京交通大学海滨学院课程设计总结报告16题目：北京交通大学海滨学院课程设计总结报告一、单片机应用系统的设计过程：1.1单片机应用系统典型的单片机应用系统除主机外，还包括有：1)前向通道(即输入部分):数字量、开关量、模拟量信号(A/D)的输入。2)后向通道(输出部分):数字量、开关量、模拟量信号(D/A)的输出。3)人机对话通道，即人机交互部分:键盘、显示器、打印机、看门狗(监视)电路等.4)单片机应用系统组成：1.2单片机应用系统的设计设计过程包括以下几部分：1)总体方案的设计2)硬件系统设计3)软件系统设计4)系统仿真调试5)运行维护。这5个部分不是孤立的
2、，而是相互关联、相互依靠、互相制约的。161.3单片机应用系统的设计过程⑴.总体方案的设计1)根据市场需求,进行分析,提出本项目的任务。2)熟悉和了解控制对象,确定合理可行的技术指标.3)确定系统功能具体实现形式,选择出适合该项目，能迅速开发出性能价格比高的应用系统的单片机。4)合理地划分硬件和软件两部分的功能要求。5)确定总体方案，拟定设计任务书。按照软件工程的思想，列出各子系统的任务书,以及软件、硬件及它们之间的接口标准、技术要求。⑵.硬件系统设计161)根据功能要求,选择系统的CPU、存储器、I/O接口以及传感器、继电器、显示器、键盘等元器件。2)原理图
3、和PCB板(印制电路板)的设计。使用专门的EDA(电子设计自动化)工具软件(如Protel)。它们有强大的自动设计能力,高速有效的编辑功能,使得设计过程简便高效。3)制版和组装设计完成后,交付制版生产厂家。在PCB板和元器件齐套时，焊接组装。4)硬件调试利用电子仪器及编写测试程序，进行硬件调试。⑶.软件系统设计根据总体方案提出的要求和具体的硬件电路，设计出实现应用系统功能要求的控制程序。1)选择软件的开发环境，确定设计使用的编程语言2)根据任务的要求，建立一个好的数学模型。3)采用模块化程序设计方法。提高效率,保证可靠性。4)软件设计开始，把软件要实现的功能结
4、合硬件进行具体的定义。5)根据功能实现过程,画出程序主流程图。6)编写程序。实现系统功能及抗干扰的要求。7)软件模拟仿真。调试。⑷.系统仿真调试l应用系统测试工作包括：1)功能测评。根据技术指标要求,逐项测试。完成功能测试,指标测量,追踪程序执行,分析执行时间等。2)系统优化。如硬件电路去除冗余器件,提升性能指标,降低功耗等。软件程序存储空间、循环优化等。3)可靠性测试。检验其抗干扰能力、可靠性等。l系统仿真调试要在集成开发环境中完成。软件仿真中,在虚拟硬件平台上验证程序的正确性.硬件仿真通过仿真器、开发系统、ICE设备等，借助示波器、逻辑分析仪等电子测量仪器
5、，对开发的目标系统进行实时在线仿真。⑸.系统运行维护1)应用系统在仿真调试环境中成功后,确定硬件和软件基本正确，将程序代码固化到单片机的程序存储器中。独立运行该应用系统。2)在系统独立运行中，随时观察系统，有时需要对其进行改进。如果运行正常，就可以投入正常的工作中。3)16一般来说，在连续工作的过程中，有可能出现调试中没有遇到的问题，需要设计人员进一步改进。经过一定时间的监护，系统运行正常，单片机应用系统的开发工作胜利完成。二、89C51单片机系统的硬件电路设计2.1硬件系统设计过程1)根据功能要求,选择系统的CPU、存储器、I/O接口以及传感器、继电器、显示
6、器、键盘等元器件。2)原理图和PCB板(印制电路板)的设计。使用专门的EDA(电子设计自动化)工具软件(如Protel)。3)制版和组装设计完成后,交付制版生产厂家。在PCB板和元器件齐套时，焊接组装。4)硬件调试利用电子仪器及编写测试程序，进行硬件调试5)89C51基本硬件系统的设计为使硬件设计尽可能合理，应重点考虑以下几点。1．尽可能采用功能强的芯片1)单片机的选型。随着集成电路技术的飞速发展，许多外围部件都已集成在芯片内，本身就是一个系统，这样可以省去许多外围部件的扩展工作，设计工作大大简化。2)优先选用片内带有闪烁存储器的产品。例如，使用ATMEL公司
7、的89C51/89C52/89C55，PHILIPS公司的89C58（内有32KB的闪烁存储器），可省去扩展单片机程序存储器的工作，减少芯片数量，缩小体积。3)考虑EPROM空间和RAM空间。目前EPROM容量越来越大，一般尽量选用容量大的EPROM。89C51内部的RAM单元有限，当需增强软件数据处理功能时，往往觉得不足，这就要求系统配置外部RAM，如6264(8KB)，62256(32KB)芯片等。4)对I/O端口的考虑。在样机研制出来进行现场试用时，往往会发现一些被忽视的问题，而这些问题是不能单靠软件措施来解决的。如有些新的信号需要采集，就必须增加输入检
8、测端；有些物理量需要控制，就必须增加输
