单片机应用范文

单片机应用范文第1篇

关键词：单片机 单片机应用 发展趋势

1、单片机的特点

单片机的特点主要有 ：高集成度，体积小，高可靠性 ；控制功能强；低电压，低功耗，便于生产便携式产品 ；易扩展；优异的性能价格比。

2、单片机的应用

目前，单片机的应用领域 主要包括：办公自动化设备；单片机在机电一体化中的应用；在实时过程控制中的应用；单片机在日常生活及家用电器领域的应用；在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比；在计算机网络和通信领域中的应用；商业营销设备；单片机在医用设备领域中的应用；汽车电子产品；航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域。单片机的应用更是不言而喻。

2.1单片机在传感器发展方面的应用

目前。成熟的传感器品种规格繁多，长期以来。由于传感器的输入输出信号符不相同，其原理和电路也差别较大，使得传感器的标准化工作进度较慢。给传感器的用户带来了很多的麻烦。同时，也不利于传感器及测试仪器的发展和在更广阔领域的应用。但是，随着单片机成本逐渐的降低，运算能力的提高以及体积的减小，会给传感器机及测试仪器的发展带来积极的影响。目前，中国也已开展了传感器的标准化工作，这也成为了目前传感器研究的一个重要方向。

标准化电路的传感器应具有的功能如下：①应对传感器信号进行放大及标准化的输出；②应具有温度补偿技术；③应具有线性校正技术；④应具有信号存储功能；⑤应具有简单的信号处理功能；⑥能连接在高一级的控制单元上，应具有良好的互换性。

传感器的标准化工作在今后也会更好地推进智能仪表的规范化，使其可以根据不同的测试对象及功能，设计为模块化的结构，并根据需要进行组合，这样将会大大地提高测试仪器的可靠性并且降低其成本。

2.2单片机在贮液容器温控系统中的应用

该系统中以贮液容器温度为被控参数，蒸汽流量为控制参数，输入贮液容器冷物料的初温为前馈控制，构成前馈一反馈控制系统。发挥前馈控制和反馈控制的各自优势，将可测而不可控的干扰由前馈控制克服，其他干扰由反馈控制克服，从而达到控制贮液容器温度。满足工艺要求的目的。

2.3单片机在设备自动化改造中的应用

改造完成后，斗身板冲制效率提高2~3倍，工人劳动强度大大降低，彻底改变了过去单纯依靠人工紧盯换向的工作方式，操作安全性大大提高。

3、单片机的发展趋势

3.1微型单片化

现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。

3.2低功耗CMOS化

MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW,而现在的单片机普遍都在100mW左右,随着对单片机功耗要求越来越低,现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低,但由于其物理特征决定其工作速度不够高,而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点,这些特征,更适合于在要求低功耗,电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。

3.3大容量、高性能

以往单片机内的ROM为1KB～4KB,RAM 为64～128B。但在需要复杂控制的场合,该存储容量是不够的,必须进行外接扩充。为了适应这种领域的要求,须运用新的工艺,使片内存储器大容量化。目前,单片机内ROM 最大可达64KB,RAM 最大为2KB。另外单片机进一步改变CPU的性能,加快指令运算的速度和提高系统控制的可靠性。采用精简指令集(RISC)结构和流水线技术,可以大幅度提高运行速度。现指令速度最高者已达100MIPS(Million Instruction Per Seconds,即兆指令每秒),并加强了位处理、中断和定时控制功能。这类单片机的运算速度比标准的单片机高出10 倍以上。由于这类单片机有极高的指令速度,可以使用软件模拟其I/O 功能,由此引入了虚拟外设的新概念。

3.4主流与多品种共存

现在虽然单片机的品种繁多,各具特色,但仍以80C51为核心的单片机占主流,兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品,ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond系列单片机。所以C8051为核心的单片机占据了半壁江山。而Microchip公司的PIC精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头,中国台湾的HOLTEK公司近年的单片机产量与日俱增,与其低价质优的优势,占据一定的市场分额。此外还有MOTOROLA公司的产品,日本几大公司的专用单片机。在一定的时期内,这种情形将得以延续,将不存在某个单片机一统天下的垄断局面,走的是依存互补,相辅相成、共同发展的道路。

3.5串行扩展技术

在很长一段时间里,通用型单片机通过三总线结构扩展器件成为单片机应用的主流结构。随着低价位OTP及各种特殊类型片内程序存储器的发展,加之处围接口不断进入片内,推动了单片机“单片”应用结构的发展。特别是I2C、SPI 等串行总线的引入,可以使单片机的引脚设计得更少,单片机系统结构更加简化及规范化。

4、结论

单片机应用范文第2篇

单片机的特点主要有：高集成度，体积小，高可靠性；控制功能强；低电压，低功耗，便于生产便携式产品；易扩展；优异的性能价格比。目前，单片机的应用领域主要包括：办公自动化设备；单片机在机电一体化中的应用；在实时过程控制中的应用；单片机在日常生活及家用电器领域的应用；在各类仪器仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比；在计算机网络和通信领域中的应用；商业营销设备；单片机在医用设备领域中的应用；汽车电子产品；航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域，单片机的应用更是不言而喻。

二、单片机开发中的几个基本技巧

在单片机应用开发中，代码的使用效率问题、单片机抗干扰性和可靠性等问题仍困扰着。现归纳出单片机开发中应掌握的几个基本技巧。

1、如何减少程序中的bug。对于如何减少程序的bug，应该先考虑系统运行中应考虑的超范围管理参数如下。物理参数：这些参数主要是系统的输入参数，它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数。资源参数：这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源，如记忆体容量、存储单元长度、堆叠深度。应用参数：这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件。过程参数：指系统运行中的有序变化的参数。

2、如何提高C语言编程代码的效率。用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。如果使用C编程时，要达到最高的效率，最好熟悉所使用的C编译器。先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数，这样就可以很明确的知道效率。在今后编程的时候，使用编译效率最高的语句。各家的C编译器都会有一定的差异，故编译效率也会有所不同，优秀的嵌入式系统C编译器代码长度和执行时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20％。对于复杂而开发时间紧的项目时，可以采用C语言，但前提是要求你对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉，特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言，但由于不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的，特别是在一些特殊功能模块的操作上。所以如果对这些特性不了解，那么调试起来问题就会很多，反而导致执行效率低于汇编语言。

3、如何解决单片机的抗干扰性问题。防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径，但往往很难做到，所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了。在提高硬件系统抗干扰能力的同时，软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。单片机干扰最常见的现象就是复位；至于程序跑飞，其实也可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态；所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态。一般单片机都会有一些标志寄存器，可以用来判断复位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些标志。在每次程序复位时，通过判断这些标志，可以判断出不同的复位原因；还可以根据不同的标志直接跳到相应的程序。这样可以使程序运行有连续性，用户在使用时也不会察觉到程序被重新复位过。

4、如何测试单片机系统的可靠性。当一个单片机系统设计完成，对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法，但是有一些是必须测试的：测试单片机软件功能的完善性；上电、掉电测试；老化测试；ESD和EFT等测试。有时候，我们还可以模拟人为使用中，可能发生的破坏情况。例如用人体或者衣服织物故意摩擦单片机系统的接触端口，由此测试抗静电的能力。用大功率电钻靠近单片机系统工作，由此测试抗电磁干扰能力等。

综上所述，单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面，单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。此外在开发和应用过程中我们更要掌握技巧，提高效率，以便于发挥它更加广阔的用途。

参考文献：

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，1990

[2]蔡美琴等.MCS-51单片机系统及其应用.北京：高等教育出版社，1992

[3]孙涵芳.MCS-51/96系列单片机原理及应用.北京：北京航空航天大学出版社，1996

论文关键词：单片机自动控制单片机应用开发技巧

单片机应用范文第3篇

关键词：单片机；单片机应用；发展趋势

中图分类号：O434 文献标识码： A

一、单片机的主要应用范围

1、单片机在传感器发展方面的应用

就目前而言，发展已经十分成熟的传感器有着众多品种和规格。但各个传感器其各自的输入输出信号均不相同，相对应的其原理和电路也有着较大的差别，这也使得标准化工作在传感器领域难以实施。同时也给传感器用户带来了很多的麻烦，且也不利于传感器和测试仪器今后的发展，其空间也因为没有实现标准化而受到了很大的限制。但随着单片机的发展，其成本不断下降，运算能力不断的提高，体积也在不断的缩小，这也给传感器和测试仪器带来了积极的影响。目前，我国已经开始了对传感器的标准化工作，这是目前传感器发展研究的重要工作。

标准化电路的传感器应当具备有如下六种特点：一是放大传感器的信号，并进行统一符合标准的输出；二是传感器应具备温度补偿技术；三是传感器应具备线性校正技术；四是传感器应具备存储信号的功能；五是传感器应能够对信号进行简单的处理功能；六是各种传感器要能够共同连接在高一级的控制单元上，并能够很好的兼容和互换性。随着传感器的标准化进程不断推进，这也会促使智能仪表的规范化进程，并大大提高智能仪表测试数据的准确性和降低其成本。

2、单片机在贮液容器温控系统中的应用

贮液容器温控系统顾名思义是控制贮液容器温度的一套系统，单片机将贮液容器的温度作为被控参数，将蒸汽的流量作为控制参数，并将冷物料的初始温度值作为前馈控制，并将前馈控制和两个参数形成前馈-反馈控制系统。通过前馈控制后测量被控参数，并控制参数进行反馈控制，这样变能够控制好贮液容器的温度，从而达到满足工艺控制贮液容器温度的要求。

3、单片机在设备自动化改造中的应用

在对设备自动化改造完成后，能够大大提高斗身板冲制的效率，并降低工人的劳动强度，大大节约了企业的人力物力，且设备操作的安全性也得到了很大的提升。

二、单片机应用拓展

1、家庭应用拓展

单片机在家庭中的应用可能是这样的：家庭门锁不需要钥匙，只需要单片机控制的密码键盘，可以进行脸型、指纹识别。连小小的手电筒都装有单片机，可以根据需要进行光控制。全自动洗衣机也将会添加去污测试、加热、称重、抹电等新功能。

2、企业应用拓展

未来单片机在企业中的应用将会沿着智能化、概念化、数字化的方向发展，且不只是在生产领域得到应用，更多的是在管理方面得到进一步应用。因为企业的发展不仅需要技术的革新，更重要的是对现有资源的管理。如果能利用单片机实现智能管理是再好不过的，可为企业节约成本、提高产品性价比。

3、农业中的应用

随着经济的发展，高新技术的普及，单片机在农业和农村中的使用也将越来越广泛。在家中按一下遥控器，田地里的浇灌系统就会根据指示进行浇灌。收割过程也会在单片机的控制下更加智能、更加合理、更加方便快捷。家用电器可以跟手机进行信息交互，方便主人的控制和使用。

4、服务领域的应用

服务领域一直对服务态度、服务质量有较高的要求，如果单片机的应用能在服务领域得到大范围拓展，那么对服务人员来说是一种解放，且服务质量也会更高。单片机的应用不像服务人员有疲劳期，有自我态度和情绪，它们只会按照程序提供优良的服务。大家可以想象一下在商场的结账出口处一张卡、一块芯片解决繁琐的结账问题，提高结账效率且时刻接受“微笑服务”。

三、单片机系统拓展

单片机系统拓展就是当单片机的内部功能部件不能满足需求时，在单片机模块外连接相应的可拓展功能的芯片。单片机系统拓展主要包括数据存储器拓展、I/O接口拓展、终端系统拓展、程序存储器拓展等。拓展方法常用的有并行扩展法、串行扩展法和并串结合法3种。单片机系统的拓展并不能建立在扩大结构的基础上，而是在保持小体积或者缩小体积的基础上。当然，这要依靠构成单片机的硬件元件和软件技术的发展，比如存储器元件、I/O接口技术、程序存储器等软硬件设施的进步。随着单片机系统的发展，未来单片机硬件基础会更加高端，产品也会更加创新，抗干扰能力会加强，安全性也会更高。现阶段也有一些降低单片机功耗、提升单片机性能和综合性价比的研究方法，不过还需要继续改进和革新。

四、注意问题

正是因为单片机“无处不在”且更新换代较快，在管理和生产中可能出现难以管理、资源浪费、技术进步、协议标准不一、成本控制等问题。如果这些潜在问题得不到妥善解决，不仅会阻碍单片机的发展与应用，更重要的是减慢了科技的进步和人们生活质量的提高。比如单片机系统语言的扩展与更新换代，前后兼容问题就值得关注。这不但跟单片机的发展有关联，还直接影响单片机应用问题和企业的效率。所以，各行业要从单片机的设计、应用、回收等多方面考虑，预防各类问题的发生，对单片机进行有效管理和研发。除此之外，相关部门要重视单片机人才的培养，学习国外单片机技术经验，为我国单片机的发展做长远打算。

三、单片机的发展趋势

1、制作工艺CM O S化

随着科技的不断发展，单片机对于功耗的要求也会变得越来越低，而CM O S电路完全符合单片机的需要，它噪声容限高，静态功耗也极低，允许的工作电压范围也十分宽，对于电源电路的设计十分方便，同时它的逻辑摆幅较大，对于电路的干扰，其抵抗能力特别强，目前，CM O S电路已经成为了最主要的单片机半导体工艺。CM O S化会一直主导单片机的发展直到更完美的工艺出现。

2、低功耗化

就目前而言，市面上8位的单片机产品已经全面完成CM O S化，这样的单片机能够充分的发挥功耗小的优点，其工作方式主要有如下几种，分别为等待状态、睡眠状态、关闭状态等等，通过这些工作状态能够充分的看出单片机已经充分的发挥了低功耗的这一优势。处于低压工作状态的单片机，它的电流消耗级别仅处在μA或nA级别，这也大大促进了便携式、手持式等通过电池供电的仪器。

3、大容量化

过去，单片机的片内程序存储器的容量只有1K到8K，数据存储器仅处在256字节以下。随着时代的不断发展，小容量的单片机已经无法满足现代设备的需要，无法做一些复杂的应用，这也使得单片机不得不采用外接的方式进行扩充容量。随着科技的不断发展，现代新型单片机的片内程序存储器已经达到了64K，数据存储器达到了8K，这也体现了单片机在近年的发展是十分迅速的。可以预见不远的将来，单片机的存储容量也会随着科技的发展，工艺技术的进步而不断扩大。

4、微型单片化

目前，市面上的单片机的另一个发展趋势是如何在一块芯片上尽可能的集成更多的功能，这也体现在单片机的设计已经将单片机的兼容性放在第一位上，单片机正朝着兼容性更好的方向发展。

结束语

单片机的合理应用和发展有助于为企业带来良好的效益，保证职工的安全，有利于人们生活质量的提高和改善，且在管理得当的情况下应用范围会得到进一步扩大。在实际应用中，本文认为各行业应勇于创新、大胆建设，提出更多更好的意见，为单片机的应用发展扩展更新、更广阔、更好的天地。同时也可促进单片机更好地服务社会，提高人们的生活质量，促进科技信息的发展，推动社会文明的进步。

参考文献

[1]安英奇.单片机的应用与发展趋势[J].时代教育，2014，02：96.

[2]张毅刚.单片机原理及接口技术[M].北京人民邮电出版社，2008

[3]陈梅，李自臣.“单片机应用技术”课程自主探究式教学模式探索[J].中国电力教育，2014，03：134-135+138.

单片机应用范文第4篇

关键词：单片机 实验 仿真应用

中图分类号：TP3368 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)02-0111-01

1、引言

随着世界计算机技术的飞速发展，单片机及其接口技术的也获得了迅速提高。单片机在已经成为了人们日常生活的必要组成部分，并深入到各个领域，为此，我国许多高等院校都在专门成立的单片机专业以学习单片机专业理论知识及相关课程，为方便和高效的开展单片机技术课程必不可少的要进行单片机仿真实验。目前，我国拥有单片机实验教学设计和开发资质的公司并不占少数，但真正能够开发出便宜教师教学、适合学生自主学习的单片机仿真器却很少。

传统的单片机实验教学中采用比旧的单片机系统，只能模拟出并行扩展接口实验，不能及时随着单片机技术的更新而快速的更新，严重阻碍了教学的实效性。目前，能够开发出紧跟科技步伐、拥有领先于国内外的技术、方便程序更新和硬件换代、成本低廉的单片机实验教学仿真系统，对学生学习单片机理论知识兴趣的提高、便宜单片机理论内容的研究有重要意义，最终为我国培养出高水平单片机领域人才打好基础。

2、单片机在教学中存在的问题

硬件实验板是单片机实验的重要基础部分，该实验主要是通过实验电路编程来测试单片机中个组件能否完成电路的实验功能。实验中单片机仿真器的采用不但增加了实验的真实性，同时，提高了实时仿真调试单片机程序及硬件电路效率，能够做到及时、随时发现并快速修改程序设计中存在的问题，从而提高程序编写的效率。

经过多年发展，我国单片机教学、仿真实验课程已取得了一定成绩，但目前，单片机的教学实验中仍存在诸多问题。

(1)单片机教学是一门实践性很强的课程，但国内许多高校往往将单片机课堂定性为以理论教学为主、学生实验为辅的课程，实验也仅仅是用来验证理论知识的验证性课程。这样几乎只学习理论不做实验练习的教学方法，很难提高学生自主学习的热情，更别想真正深刻的理解掌握单片机方面的知识，也很难真正的培养出单片机应用领域的高级人才。(2)单片机仿真实验课程受到了实验场地、实验时间等多方面的限制，学生除了在课堂上，平时很难有机会接触，更别说实践了。在单片机教学实践中需要诸如电脑、实验电路板、编程器、仿真机等很多硬件设备。学生无法承受个人配备单片机实验开发系统所需要的高额成本，大多数高等院校不能满足上课学生人手一套实验设备，来模拟和开发系统进行单片机实验。(3)现行条件下单片机技术发展较为迅速，更新换代较快，新买的实验仿真器用不了几年就会很快落伍，学校无法及时更新，设备却在不断老化。这就造成单片机实验设备不足、落后，实验教学配套教材陈旧。要想解决此问题就必须投入大量的资金，来重建单片机实验室，我国许多高校肯本没有这种条件。

3、教学中的具体实例

单片机仿真实验教学是单片机教学的重要组成部分，经典的单片机仿真器包括如下单元电路模块教具：CPU电路、LED数码显示电路、LED发光管电路、LCD显示电路、存储器模块、键盘电路、D/A转换模块、A/D转换模块、输入模块（光感、温感、触摸、遥控、红外等输入传感模块）、输出模块（蜂鸣器、直流电动机、继电器等）、集成器件扩展模块、分离器件扩展模块。老师通过手工焊制电路板、导线连接等方式将各个单元连接起来，可以方便的将组合教具组合出：数字钟、简单计算器、篮球比赛计分器、简易秒表、电风扇、电压表、洗衣机模型、变光灯、遥控电风扇、遥控洗衣机、交通灯、遥控变光灯、火警报警器、温度表、光电记数器、光电开关等，许多具有较强实用功能的应用电路。学生通过单片机实践课，利用教具各单元电路模块、合理的连接导线、或自己设计的硬件电路构建出自己理想的单片机硬件，这样不但极大的调动了学生的学习热情，同时加深了单片机理论课程的印象。

在单片机教学中我们通常会讲：“8051单片机有p0，P1，p2，P3，四个I/O口”。但是，在做实验时，由于大多采用电路连线固定，只用p1口接LED灯的实验电路板，选用这样的实验电路板同时向CPU中输入“让LED灯反复亮灭”的实验程序，八个LED等将不停的闪烁。但是这样的实验电路板无法演示p2、p3、P0口接LED灯的实验状况，采用这种相对传统的连线式单片机实验电路板，我们只能通过想象来完成教学中单片机电路的连接模拟，肯定没有条件去亲自设计或连接相关的实验。如果选用组合式单片机教具作为实验电路板，只需将接p1口线的八根连接线分别连接到p1、p2口和p3口，并分别将上面程序中的连线接口分别换成p0、p2、p3，就可以演示相关的实验状况。

但是，将LED灯直接连p0口时，LED灯不能闪烁，也就是电路不能正常工作。这个实验可以充分说明p0、p1、p2、p3，这4个I/O口中由于p0口的内部电路不一样（没有内部上拉电阻）所造成的同样的硬件电路完全不同的实验效果。在这个实验后，在讲解四个I/O口的内部电路结构时，就可达到事半功倍的效果。

4、结语

我们在对单片机进行教学实验时，要不断的注重实际应用的需要。在对单片机仿真器教学时，我们要在借助现代新型教学手段的同时，不断更新单片机设计思路，转变单片机系统的设计、制作与调试方法，最终做到利于学生的实验实践。相信，随着我国科学技术和电子技术教学的不断发展，单片机新技术、新应用会不断出现和发展，学习真正为高等工程教育实验教学带来革命性的变化。当然，在围绕应用性人才培养目标发展的过程中，我们还有许多方面需要研究和探索，需要走的路还很长。

参考文献

[1]赵天翔,肖寒鹏.对单片机教学改革的探讨.新西部,2008.

单片机应用范文第5篇

摘要：本文设计一种智能电子解说系统,具有智能化、个性化、高音质、实用性强等特点。让游客按照设定的经典路线，选择景点或展位的讲解使每个观众不但得到每个展位、景点的完整信息,而且感受到高清晰、低噪声的音响效果，电子旅游解说系统的出现,使看起来简单的解说系统融入了科技的因素。

本文正是基于凌阳公司的SPCE061A单片机并采用A2000语音压缩算法对语音信号进行了压缩存储以及播放。由游客控制选择按键来播放语音，这样大大降低了外面的干扰，使每个观众不但得到每个展位、景点的完整信息,而且感受到高清晰、低噪声的音响效果。

关键词：旅游；电子解说；电子导游；凌阳单片机

1绪论

随着改革开放和经济的发展，旅游业也获得了长足的发展，节假日外出旅游已成为人们的首选。对大多数零散游客来说，希望有一种不受制于人的辅助导游手段，迫切需要一种携带方便、操作简便的电子语音导游器。

本文设计一种智能电子解说系统,选用了凌阳公司的SPCE061A单片机并采用A2000语音压缩算法对语音信号进行了压缩存储，经过这样处理合成后的语音音质良好，放音时间持久，而且机体积很小。

2凌阳单片机简介

SPCE061A是凌阳科技研发生产的性价比很高的一款十六位单片机。该芯片拥有8路10位精度的ADC，其中一路为音频转换通道，并且内置有自动增益电路。这为实现语音录入提供了方便的硬件条件。

凌阳音频压缩算法处理的语音信号范围是200Hz-3.4KHz的电话语音。根据不同的压缩比分为以下几种：SACM_A2000、SACM_S480、SACM_S240。SACM-A2000音频压缩算法的压缩比较小，编码速率可选择16kbit/s、20kbit/s、24kbit/s三种之一，具有高质量、高码率的特点，适于高保真语音或音乐。

3硬件系统设计

本系统的硬件部分主要实现路线的显示和景点语音的播放。根据景区景点设计一条经典路线，将沿途主要景点用高亮三色LED显示。红色表示还没有听过解说的最近的景点，黄色表示正在听取解说词的景点，绿色表示最后播放过解说词的景点。语音播放按键分为景点相应放音、暂停、继续放音、结束等。音频信号存储在凌阳语音储存芯片中。语音信号放大由凌阳公司开发的专门用于语音信号放大的芯片SPY0030A完成。整个系统的控制由凌阳单片机SPCE061A实现。具体硬件系统框图如图1所示。

4软件系统设计

本设计选用了SACM-A2000语音压缩算法对语音信号进行了压缩存储。再利用中断进行键盘扫描程序循环扫描按键，获取按键信息后和内置的操作码比较，用来确定播放相应的语音和显示相应的LED灯。景点的解说词事先利用凌阳内置提供的工具进行压缩和存储。

系统的主程序流程图如图2所示，假设主要讲解景点共4处，分别由KEY1～KEY4控制播放，KEY5是暂停播放、KEY6是继续播放、KEY7停止播放。开机时对系统初始化，包含对显示景点的初始化、对语音播放模块初始化、对键盘初始化等。在键盘初始化中设置时基频率为128Hz的中断，并打开中断。这是为在中断中扫描键盘，利用延时法去抖动，延时时间是响应多少次128Hz中断过程。在KEY1～KEY4键控制下播放景点解说词实际是提取相应景点的语音信息的起始存储地址，然后执行相应的语音播放程序。由于语音播放中断服务子程序必须放在TMA-FIQ中断源上，进入中断服务程序必须先保护寄存器，接着判断是不是TMA-FIQ中断。若是，还要判断是哪一段语音要播放，也就是要获取播放语音的起始地址。在TMA-FIQ中断调用F_FIQ_Service_SACM_A2000函数译码播放。

5制作

录制的语音文件在播放前需转换为SACM_A2000格式的压缩文件。语音压缩可以使用凌阳语音压缩工具（CompressTool）完成。该压缩工具支持.wav格式的语音压缩，但要求压缩语音资源属性为8kHz,16位，单声道。

6结论

经过测试，电子语音导游器的性能达到了设计目标，具体如下：各景点语音解说资料、开机欢迎语音信息播放正常，声音清晰；各按键功能正常，各LED管显示正常。凌阳公司的SPCE061A的结构特点及其相关的开发平台，为我们开发带语音特色的产品方案带来了很大的方便，本系统仅是SPCE061A的一个基本应用，体现了SPCE061A多种资源对产品开发的极大支持，同时体现了其的语音特色。

参考文献

[1]薛钧义等.凌阳十六位单片机原理及应用.北京：北京航空航天大学出版社，2003

单片机应用范文第6篇

【关键词】高精度串行A/D；CS5523；单片机

1.引言

在工业控制过程、医疗器械及仪器仪表等许多应用中，对系统的速度、功耗及成本等性能的要求越来越高。为了满足这些要求，迫使设计工程师进一步求助数字电路、尤其是模数转换器ADC。这些集成化的ADC包括了完整的前端系统，保证了低电压、低功耗方式工作，在更大程度上降低系统成本。下面介绍一种高精度、硬件电路简单、计量精确、抗干扰性好、性能稳定可靠、性价比高的A/D转换芯片CS5523。

2.CS5523简介

CS5523是CIRRUS LOGIC公司生产的16位高精度串行A/D芯片。其内部结构框图如图1所示。

CS5523芯片内集成了一个仪表放大器、一个可编程增益放大器、多路开关、数字滤波器、自校正和系统校正电路。通过简单的串行连接，CS5523可方便地由MCU控制，以实现多通道高精度的A/D转换。主要特性如下：

底输入电流（100pA）和用斩波器稳定的一仪器放大器；

可升级的输入跨距（双极/单级）；

宽VREF输入范围（+1伏至+5伏）；

4阶Delta-Sigma模/数转换器；

3线制串行接口；

系统校准和自校准；

8个可选择的输出率；

单电源+5V供电；

低功耗；5.5mW；

24脚SSOP和PDIP两种封装。

3.CS5523在MCS-51单片机系统中的应用

3.1 硬件接口

CS5523以串行接口方式与单片机接口。CS5523的SDI、SDO、SCLK、CS引脚分别和STC89C52RC单片机的P10～P13口相连。图2是CS5523与STC89C52RC单片机接口的硬件原理图。

单片机通过P10～P13口来控制CS5523，并读取转换结果。图2中采用32.768KHz外部时钟。CS5523的模拟信号有单端输入和差分输入两种，这里采用单端输入方式。AIN1-、AIN2-、AIN3-、AIN4-分别接地。外部模拟信号的调理和放大电路，以及基准电压电路这里不作为重点，并未给出。

3.2 软件设计

如图2所示，单片机STC89C52RC和CS5523的通信采用采用串行通信方式。STC89C52RC的P10～P13口对CS5523进行控制及数据传输。图3为STC89C52RC操作CS5523的总的时序图，对CS5523的操作软件都是以时序图为基础编写的。这里，只给出了几个基本的读写数据和命令的子程序，仅供参考。CS5523总的控制程序是在这几个子程序基础上实现的，这里不做介绍。

uchar SPI_HostReadByte()

{

uchar idata i,rByte;

rByte = 0;

for(i=0;i

{

SPISCK = 0;

SPISCK = 1;

rByte

rByte |= SPISO;

}

return rByte;

}

void

SPI_HostWriteByte(uchar wByte)

{

uchar idata i;

for(i=0;i

{

if(((wByte

{

SPISI = 1;

}

else

{

SPISI = 0;

}

SPISCK = 0;

SPISCK = 1;

}

}

void Cs5523ReadAdData()

{

uchar i;

SPISCK = 0;

NOP;

if (PartSelect == 1)

{

CS1 = 0;

CS2 = 1;

}

else if (PartSelect == 2)

{

CS1 = 1;

CS2 = 0;

}

else

{

CS1 = 1;

CS2 = 1;

}

PerformConver = 0x98;

SPI_HostWriteByte(PerformConver);

SPISO = 1;

while(SPISO == 1);

PerformConver = 0x00;

SPI_HostWriteByte(PerformConver);

for (i = 0;i < 12 ;i++)

{

ReadBuffer[i]=SPI_HostReadByte();

}

}

void Cs5523WriteData(uchar GeShu)

{

uchar i;

for (i = 0;i < GeShu ;i++)

{

SPI_HostWriteByte(ReadBuffer[i]);

}}

void WriteCommand(uchar Commandcs){

SPI_HostWriteByte(Commandcs);}

4.总结

该芯片以成功应用于油田采油现场数据采集系统。运行一年来，系统稳定。

参考文献：

[1]CIRRUS LOGIC公司CS5523芯片数据手册.

[2]马忠梅等,编著.单片机的C语言应用程序设计[M].北京航空航天大学出版社,2005.

[3]戴佳,编著.51单片机C语言应用程序设计实力精讲[M].电子工业出版社,2006.

单片机应用范文第7篇

关键词：PIC；USB；单片机；应用

中图分类号：TP368.12 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 16-0049-01

肺功能测定是临床较为常见的一种检查，对于患者肺及气道早期检查具有积极作用，同时可以对患者病情严重程度给予评估。能够通过检测呼气流速实现多项生理参数评估的医学仪器，由于一些早期肺功能测定仪不支持USB通信，在数据导入导出中不够方便，本研究通过带有USB模块的单片机改造，实现了USB通信功能。

一、PIC单片机USB模块

带改造肺功能测试仪采用的单片机为PIC18F6720型，为确保兼容性，加快改进速度，本次选用的单片机为PIC18F67J50系列单片机。

（一）USB外设

PIC18F67J50系列单片机的USB模块能够实现USB2.0串口兼容，同时可支持全速接口（12Mb/s)和低速接口(1.5Mb/s)，可以全面支持中断、控制及批量传输，能够支持双向16对端点，最多32个端点（双向16对），RAM具有CPU和USB模块双重存取特性。

（二）USB电源模式

在USB电源配置方面，有着不同的要求和配置，比较常见模式为的电源模式包括Self-Power Only（仅自供电)、Dual Powe（双电源）、Bus Power Only（仅总线供电）等三种供电模式。其中仅总线供电模式下是最简单和是最常用的一种供电方式，这种方式电源自USB接口，在供电方式上非常简单。为符合USB2.0对于浪涌电流的规范化要求，Vbus同接地端间等效电容应在l0uF以下。按照USB2.0的规范，USB还应可以支持低功耗挂起模式。在USB提供V的Vbus线供电过程中，其实际电流消耗应在500uA以内，通信停止至少3ms来实现主机和外设之间的挂起模式通信。在elf-Power Only（仅自供电)模式中，USB采取自身提供电源的方式，仅有很小电源来自USB，并通常都需要增加相应的连接指示器，来显示USB和主机连接及Vbus供电情况。

（三）振荡器

USB模块具有相应的时钟要求。在低速运行状态下，需要给予USB模块6MHz的时钟脉冲频率，在全速运行状态下，需要USB模块48MHz的时钟脉冲频率为48MHz。然而，无论USB模块的时钟脉冲频率如何，单片机CPU等外设振荡器均需要在一定的时钟速度运行。

二、PIC单片机固件开发

本研究选择的PIC单片机程序环境为MPLAB IDE，改集成开发环境平台中，可全面支持机器码编译连接、源程序编写、开发调试工具等功能。软件可免费通过微芯公司官方网站进行下载，此外，在开发语言上也完全支持C语言以及第三方语言工具，主要包括：Byte Craft、CCS、B Knudsen Data、HI-TECH等。本研究中原有肺功能检测仪的采取的程序编译器为第三方提供的HI-TECH，有因此支持nc器件较少，开发成本较高，在综合考虑成本因素和实用因素的基础上，本研究最终采用的编译器为微芯公司的MPLAB C18。

而采取微芯公司的MPLAB C18需要对而这需要对肺功能检测仪原程序的变量定义实施修改，所以必须首先对MPLAB C18的变量的存储区进行定义。默认状态下，编译器会假定无跨越存储区边界问题。因此在创建超过256字节的变量中可对链接描述文件进行相应修改。

三、固件编程

肺功能检测仪固件改进的目的重要在于通过USB接口实现计算机数据处理和本机数据提取功能。因此，在主要改进容物就集中在保持原有操作代码基础上的USB的HID类通信上，实现USB总线的通信命令传送和数据采集并及时返回。

（一）USB状态和控制

在编写USB模块固件程序时会用到USB传输状态寄存器（USTAT)、USB配置寄存器（UCFG)、USB控制寄存器（UCON) 3个寄存器进行当前工作状态的设置和查询，并进入到相应的控制流程当中。

控制寄存器主要包括零电平复位、USB模块等状态配置管理；配置寄存器主要包括片上上拉电阻、总线速度、片上收发器与USB模块硬件相关的配置；状态寄存器则主要负责提供串行接口引擎（SIE)中的状态报告，一旦发现中断信号，应首先进行该寄存器的读取工作，并以此完成传输的状态的确认。

（二）USB中断

USB模块的绝大部分活动均有中断进行触发，和其他单片机中断源一样，该模块也有着自身的特定中断逻辑结构。能够通过一组寄存器允许USB中断，同时可以用一组单独的标志寄存器来实现中断事件捕获。在本研究中的单片机中断逻辑中，USB中断源均通过顶层的USB中断请求来反应和标志位USBIF，在通过中断第二层寄存器来进行确认。

四、系统流程与釆集

当肺功能测试仪开启后，应首先对单片机以及液晶屏等进行初始化处理。再通过USB检测引脚来对高电平情况进行判断，如果出现高电平则可以说明已连接上了USB线，可以对PIC单片机的USB模块进行初始化配置工作，在肺功能测试仪液晶屏上出现“连接USB线”提示，在这一期间应禁止键盘中断使能，也就是不允许实施本机操作。随后实施USB枚举过程，进行接口和端点配置。在完成配置工作后，即可以实施相应的计算机操作工作。通过控制输出端点0上位机将命令向下位机进行发送。设备完成对命令的响应工作，开始进行数据采集工作，通过中断输入端点1可实现返回数据。

参考文献：

[1]张巍,郑建彬.基于VC++实现在线签名认证系统与USB的通信[J].计算机与数字工程,2007,10.

[2]扶文树,何军,陆信如.USB HID数据通信接口的设计与实现[J].工业控制计算机,2009,22(2).

[3]叶君耀,刘克宁.加密存储设备驱动程序的优化设计[J].软件导刊,2010,2.

[4]钱宇红.人机接口类型USB设备的程序设计[J].微计算机信息,2010,26(12).

单片机应用范文第8篇

Abstract: Combining 8051, the paper introduces the advantages of C-language and the programming design of C-language's relization of MCU digital blink. Though 8051 could embed assembly code at C-language programming, the complicity is obviously improved. The practice proves that if we use C-language resonablely, the equal precision with assembler language could be got at practice.

关键词：单片机；C语言；应用

Key words: MCU; C-language; application

中图分类号：TP31 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）36-0146-01

1问题的提出

将C向MCU（俗称单片机）8051上的移植始于20世纪80年代的中后期。客观上讲，C向8051 MCU移植的难点不少。经过Keil/Franklin、Archmeades、IAR、BSO/Tasking等公司艰若不懈的努力，终于于20世纪90年代开始而趋成熟，成为专业化的MCU高级语言了。过去长期困扰人们的所谓“高级语言产生代码太长，运行速度太慢，因此不适合单片机使用”的致使缺点已被大幅度地克服。

2单片机C语言的优越性

2.1 不懂得单片机的指令集，也能够编写完美的单片机程序；

2.2 无须懂得单片机的具体硬件，也能够编出符合硬件实际的专业水平的程序；

2.3 不同函数的数据实行覆盖，有效利用片上有限的RAM空间；

2.4 程序具有坚固性：数据被破坏是导致程序运行异常的重要因素。C语言对数据进行了许多专业性的处理，避免了运行中间非异步的破坏；

2.5 C语言提供复杂的数据类型（数组、结构、联合、枚举、指针等），极大地增强了程序处理能力和灵活性；

2.6 提供auto、static、const等存储类型和专门针对8051单片机的data、idata、pdata、xdata、code等存储类型，自动为变量合理地分配地址；

2.7 提供small、compact、large等编译模式，以适应片上存储器的大小；

2.8 中断服务程序的现场保护和恢复，中断向量表的填写，是直接与单片机相关的，都由C编译器代办；

2.9 提供常用的标准函数库，以供用户直接使用；

2.10 头文件中定义宏、说明复杂数据类型和函数原型，有利于程序的移植和支持单片机的系列化产品的开发；

2.11 有严格的句法检查，错误很少，可容易地在高级语言的水平上迅速地被排掉；

2.12 可方便地接受多种实用程序的服务：如片上资源的初始化有专门的实用程序自动生成。

3应用案例：C语言实现单片机数码管闪烁

本应用案例中（/*此函数主要是C语言实现单片机数码管闪烁功能。效果：1――数码管显示0123；2――停顿；3――数码管显示4567；4――无穷循环1，2，3步。*/），程序为：

#include

#include

unsigned char code dis_code[11]={0xc0，0xf9，0xa4，0xb0，0x99，0x92，0x82，0xf8，0x80，0x90， 0xff}； //定义数组

int delay（int x）//声明延迟函数

{

int j=0；

for（j；j

}

main（） //主函数

{

int i，j；//定义i，j

unsigned char seg；//定义seg，用于数码管的初始化

seg= 0xfe ；//定义seg为0xfe，即11111110；使数码管为第一个显示

while （1）//无穷循环

{

{ for（j=0；j

{

for（i=0；i

{

P2=seg；//初始化P2

P0=dis_code[i]； //显示数字

delay（200）；//延迟约1ms

seg=_crol_（seg，1）；//数码管右移一位

if （seg==0xef） seg=0xfe； //输出四个数字之后停止

}

}

P2=0xff；//数码管全不接通，把0，1，2，3消去

delay（2000000）； //延迟

for（j=0；j

{

for（i=4；i

{

P2=seg； //初始化P2

P0=dis_code[i]； //显示数字

delay（200）；//延迟约1ms

seg=_crol_（seg，1）；//数码管右移一位

if （seg==0xef） seg=0xfe；//输出四个数字之后停止

}

}

}

}

}//函数结束

4结语

单片机应用范文第9篇

关键词:Keil;编程;调试;仿真

年来,随着社会对人才素质要求的不断提高和MCU51单片机的广泛应用,社会已形成的学习单片机的热潮,单片机在各行业中已经发挥了重要的作用,相适应的单片机软件开发工具也种类繁多,在高校和业界最广泛应用的是德国Keil Software公司的8051单片机软件开发工具,它可用于众多的8051及派生MCU以实现嵌入式应用开发。

一、系统要求

Keil运行的系统要求相对于现代计算机的主流配置来说是相当之低的,通常为了保证编译器和工具的正常工作的Windows系统必须满足软件和硬件的最低配置为: 100 IBM 兼容386 或以上PC、Windows3.1 版或以上、至少4M 内存、硬盘至少有6MB 磁盘空间。

二、软件开发流程

当使用Keil Software工具时的项目开发流程和其它软件开发项目的流程极其相似:

1.创建一个项目从器件库中选择目标器件配置工具设置 ;2.用C语言或汇编语言创建源程序;3.用项目管理器生成你的应用;4.修改源程序中的错误;5.测试连接应用。

三、开发工具

(一)µVision集成开发环境

µVision IDE(目前使用的版本一般为µVision2或µVision3)是一个基于Windows的开发平台包含一个高效的编辑器、一个项目管理器和一个MAKE工具。µVision有两种操作模式:1.创建模式让你编译应用中所有的文件以产生执行程序; 2.调试模式提供一个非常强劲的调试器你可以用它来调试你的程序。

(二)C51优化的C语言交叉编译器

Keil C51交叉编译器是一个基于ANSI C标准的针对8051系列MCU的C编译器,生成的可执行代码快速、紧凑,在运行效率和速度上可以和汇编程序得到的代码相媲美。

(三)A51宏汇编器

A51是一个8051MCU系列的宏汇编器,它把汇编语言翻译成机器代码。该汇编器的宏特性让公共代码只需要开发一次从而节约了开发和维护的时间源。

(四)BL51具有代码分段功能的连接/重定位器

BL51是具有代码分段功能的连接/重定位器,它组合一个或多个目标模块成一个8051的执行程序。此连接器处理外部和全局数据,并将可重定位的段分配到固定的地址上。

(五)LIB51库管理器

该库管理器让用户建立和维护库文件。一个库文件是格式化的目标模块(由编译器或汇编器产生)的集合。库文件提供了一个方便的方法来组合和使用大量的连接程序可能用到的目标模块,利用µVision项目管理器的Options for Target Output Create Library选项可以建造一个库,也可以从命令行运行LIB51程序命令行参数。

(六)OH51 目标代码到HEX文件的转换器

此转换器为绝对目标模块创建Intel HEX格式的文件。

四、应用举例

下面依托武汉伟福赛思电子有限公司的LabMCU51-X08(KF)单片机实验板,通过设计数码管的0-9每隔1秒跳动循环显示来详细分析Keil编辑源程序、调试、运行、仿真的各功能模块。

(一)算法分析

为了更好实现源代码的编写,在具体编写之前要整理好设计问题的核心算法。该设计涉及3个方面:定时器实现1s计时、数码管显示、0-9的数据查表,通过分析得出该设计的算法流程图:(见图1)

由于现在设计分析处理问题均应有工程理念,所以程序编写第一步应新建工程项目,新建的工程项目名建议能准确描述项目含义,例如该设计问题可命名为DigitalDisplay,工程保存的后缀名为.uv2,接下来Keil环境要求为该工程进行单片机的芯片选型,我们选择Atmel公司的89C51系列,然后工程建立完毕。

接下来新建一个源程序文件,这里我们选用汇编程序代码,保存为文件的后缀名为DisplayLoop.asm(如选用C51程序代码,后缀名为.c)。利用编辑器进行代码编写,编辑器有语法分析功能,不同的语言成分会程序不同的颜色,可帮助用户及时发现错误。代码编写完毕后将源文件添加到项目目录下,具体操作为: 鼠标右键点击 “Source Group 1”,在弹出的菜单中选“Add Files to Group ‘Source Group 1’”:,选择编写的源文件,这样文件就添加到了工程中。

(三)程序运行

源程序编写完成之后,利用Keil的编译器进行编译运行,具体操作为:点击Project->Build Target 或者 点击工具栏的图标。如若程序无语法错误,在Keil的Build Window 会显示 “DigitalDisplay ― 0 Error(s),0 Warning(s)”。由于要将程序最终写入单片机芯片中,所以我们要生成HEX(16进制)文件或BIN(2进制)文件,Keil也提供了这一便利:右键点击“Target 1”,在弹出的菜单中选择“Option for Target 1”,在打开的对话框中选择“Output”选项卡,在选项卡中的“Create HEX File”选项前打勾,Rebuild all target files之后汇编、连接、创建HEX文件一气呵成,在工程中会生成与工程名相同的一些文件,如:DigitalDisplay.hex,这是我们烧入芯片所需要的文件。

(四)调试仿真

如若编写的源程序有语法错误或者写入芯片后,硬件显示出来的效果与预期设计的不一样,即逻辑错误时,我们就需要应用Keil的第二种操作模式:调式模式。点击工具栏的图标或者在菜单栏选择“Start Debug Session”。

而且在实际应用中,如果每次将程序写入芯片来进行操作会增加操作成本,比如我们所使用的AT89S52的重复烧写次数为1000次左右,芯片的批发单价在7.5元/片,当程序较长逻辑较复杂时,重复烧写是不经济的,所以利用Keil的仿真功能是很重要的。Keil中可仿真的设备有:Interrupt System(中断系统)、I/O-Ports(I/O口)、Serial(串口)、Timer(定时器)。仿真可分为软件模拟仿真和硬件仿真,两者区别在于前者不需要外接任何硬件,只是在PC机上用纯软件的形式模拟目标程序的运行,后者需要外接仿真器和目标系统。µVision可提供的调试手段有:CPU程序计数器复位(Reset CPU)、连续运行直到断点或程序结束(Go)、停止运行(Stop Running)、单步运行(Step)、单步跨越(Step Over)等。以本项目为例,进入调试模式后(如图5),调出“Memory Window”和Peripherals中的“Timer-Timer 0”,接着单步运行程序,首先可通过存储器窗口观察到查表存数据的过程,同时关注左边寄存器窗口各所用到的寄存器值的变化是否符合自身事先的设计变化思路;接下来程序依次选择了定时器0的工作方式、设置定时器初值、开启中断后开始计数、进入等待中断。我们可以来观看Timer/Counter窗口,当定时器开始计数后,“TR0”被选中,“Status”中内容由“Stop”转变为“Run”,T0由4C00H计数到达FFFFH,再经过1个机器周期,计数溢出,“TF0”被置1,选项被选中(我们也可手动选中该项,使T0的中断请求位TF0置1),产生中断信号,程序从定时器0的中断向量入口地址000BH进入,执行显示的中断服务子程序。由此可见Keil在模拟仿真设备的优越性和对于程序调试的便利性。

五、结语:

本文通过Keil在单片机系统中的具体应用实例将其功能模块做了较详细的介绍,将其把单片机原理的学习和实践可以很好的贯穿起来,充分发挥“理论指导实践,实践带动理论”的教育教学方式。

参考文献:

[1]陈涛.单片机应用及C51程序设计[M].机械工业出版社,2008.

[2]潘永雄.新编单片机原理与应用实验[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005

[3]LabMCU51-X08(KF)使用手册[C].武汉伟福赛思电子有限公司

单片机应用范文第10篇

关键词：嵌入式系统　单片机　心智图

中图分类号：G712

文献标识码：A

文章编号：1007-3973（2012）006-001-02

1 概述

1.1 《单片机应用技术》课程的特点

《单片机应用技术》是电子、通信、自动化等专业的主要专业基础课。单片机是控制设备中最基本、最重要、使用最广泛的主控硬件之一。该课程是控制领域的入门课程，本课程也是一门应用技术课。学生普遍反映该课程非常难学，经过调研分析，发现主要有三方面的原因：

(1)该课程要记忆的知识点多，学生很难从整体上把所有知识点融会贯通的记住。

(2)该课程中有的知识点有一定的难度，要求学生有一定的逻辑思维和推理能力。

(3)学生的态度问题。本原因主要是学生觉得该课程很难学，越难越不想学，造成恶性循环，提不起兴趣。

1.2 心智图简介

心智图是英国的学者托尼·巴赞（Tony Buzan）创立的，它是一种将放射性思考具体化的方法。心智图使用了图文并茂的方法，为人们提供了一个图形思维工具，充分运用了左右脑。近年来，心智图以其完整的逻辑架构和全脑思考的方法被人们运用于各个方面，大大提高了效率。

2 心智图的绘制

心智图的绘制一般可以采用手绘方式和软件设计方式。

2.1 手绘方式

(1)和我们以前作笔记不同最大的主题在整张纸的中间用图形体现出来。

(2)次级知识点每个用一个大分支。心智图把次级知识点以分支的形式体现出来，有多少个次级的知识点，就会有多少条大的分支。

(3)用不同颜色来表示不同的分支，这样可以让你对不同次级知识点的信息一目了然。

2.2 软件设计方式

软件绘制方式就是通过计算机软件来代替手动绘制的方式。比较有名的制作软件有：XMIND，FREEMIND等。

3 心智图和《单片机应用技术》课程的结合

从《单片机应用技术》课程特点和心智图的介绍我们可以看出心智图可以解决单片机课程知识点多、记忆难的问题。

无论学习哪门课程，学生都希望有一个整体把握的过程。一般来说有两种方法。第一种：由大到小，也就是说先全局把握课程，然后细化知识点来理解课程。第二种：由小到大，先对每个知识点进行学习，再到把握整个课程。

在《单片机应用技术》的教学中更倾向于第一种方法，针对这门课程，我们可以先制作出总体的心智图（如图1），根据目录和绪论就可以制作，但主要的课程模块必须包括，比如：单片机组成、单片机指令系统等。在主心智图绘制完以后，学生可以对整个课程要学习的内容大体上有一个把握。

随着今后的不断学习，可以把每一章，每一模块的最重要的知识点绘制到总的心智里面，图2给出了单片机指令系统的分心智图。

4 调查分析

在进行《单片机应用技术》上课前，要求学生掌握心智图的画法，并画出课程目录心智图（可以按自己喜欢的思路画，不能强求一种模式，否则会适得其反）。在以后的上课过程中，要求学生画出每章的心智图，并要求学生课后花10到20分钟完善自己的心智图。经过问卷调研，发现学生的学习效果明显提高。表1是对100位自动化术专业学生的部分问卷调研汇总结果。

5 结束语

人类对图片的记忆是右脑起作用，右脑的记忆力是左脑的100万倍。心智图就是利用人的右脑记忆。在《单片机应用技术》课程的学习中使用心智图来辅助学习，使学生的左右脑同时作用起来，以图形的方式来强化左脑的文字记忆，极大的提高了学生学习的效率，且记忆知识点更加牢固。

而对于教师来说，如果在教学过程中的采用思维导图进行课程的设置，教学改革，探讨新的学习方法技巧，它可以帮助更快建立系统完整的知识框架体系，对学习的课程进行有效的资源整合，使整个教学过程和流程设计更加的系统、科学有效。从而更有效的进行课本知识的传授，促进教学的效率和质量的提高。

参考文献：

[1]　王幸之,钟爱琴.AT89系列单片机原理与接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.

[2]　吕嵘.组织设计思维导图[M].北京:人民邮电出版社,2008.