大學生單片機畢業設計開題報告

時間：2021-01-21 20:36:55 開題報告我要投稿

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大學生單片機畢業設計開題報告

　　單片機是一種集成電路芯片，相信大家比較陌生的吧。大學生單片機畢業設計開題報告，一起來看看。

大學生單片機畢業設計開題報告

　　大學生單片機畢業設計開題報告1

　　徐州工程學院

　　畢業設計（論文）開題報告

　　課題名稱：泄露實時報警器設計

　　學生姓名：學號：

　　指導教師：職稱：所在學院：專業名稱：

　　徐州工程學院

　　20 年月 3日

　　說明

　　1．根據《徐州工程學院畢業設計(論文)管理規定》，學生必須撰寫《畢業設計（論文）開題報告》，由指導教師簽署意見、教研室審查，學院教學院長批準后實施。

　　2．開題報告是畢業設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。學生應當在畢業設計（論文）工作前期內完成，開題報告不合格者不得參加答辯。

　　3．畢業設計開題報告各項內容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現縮寫詞，須注出全稱。

　　4．本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，沒有經過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。

　　5. 課題類型填：工程設計類；理論研究類；應用（實驗）研究類；軟件設計類；其它。

　　6、課題來源填：教師科研；社會生產實踐；教學。

　　大學生單片機畢業設計開題報告2

　　1．課題名稱：

　　數字鐘的設計

　　2．課題來源：

　　近年來，隨著單片機檔次的不斷提高，功能的不斷完善，其應用日趨成熟、應用領域日趨廣泛，特別是工業測控、尖端武器和日常家用電器等領域更是因為有了單片機而生輝增色，不少設備、儀器已經把單片機作為核心部分。單片機應用技術已經成為一項新的工程應用技術。尤其是Intel公司生產的MCS-51系列單片機，由于其具有集成度高、處理功能強、可靠性高、系統結構簡單、價格低廉等優點，在我國得到了廣泛的應用，在智能儀器儀表機電一體化等方面取得了令人矚目的成果。現在單片機可以說是百花齊放，百家爭鳴，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機，從8位，16位，到32位，數不勝數，應有盡有由于主流C51兼容的，也有不兼容的，但他們各具特色，互成互補，為單片機的應用提供了廣泛的天地。在高節奏發展的現代社會，以單片機技術為核心的數字鐘越來越彰顯出它的重要性。

　　3．設計目的和意義：

　　單片機的出現具有劃時代的意義。它的出現使得許多原本花費很高的復雜電路以及繁多的電氣元器件都被取締，取而代之的是一塊小小的芯片。伴隨著計算機技術的不斷發展，單片機也得到了相應的發展，而且其應用的領域也得到更好的擴展。在民用，工用，醫用以及軍用等眾多領域上都有所應用。為了，能夠更好的適應這日新月異的社會，我們應當充實我們的知識面，方能不被時代的潮流踩在腳下。

　　介于單片機的重要性，我們應當對單片機的原理，發展以及應用有著一定的了解。所以，我們應當查閱相關資料，從而能夠對單片機有個全方位的了解。進而將探討的領域指向具體的國內，從而能夠在科技與經濟飛速發展的當今社會更好的應用這項技術。事實上，該項技術在國內有著極為廣泛的發展前景，因此，通過對本課題的研究，我們因當能夠充分認識到單片機技術的重要性，對單片機未來的發展趨勢有所展望。

　　單片機的形成背景：1.隨著微電子技術的不斷創新和發展，大規模集成電路的集成度和工藝水平不斷提高。硅材料與人類智慧的結合，生產出大批量的低成

　　本、高可靠性和高精度的微電子結構模塊，推動了一個全新的技術領域和產業的發展。在此基礎上發展起來的器件可編程思想和微處理（器）技術可以用軟件來改變和實現硬件的功能。微處理器和各種可編程大規模集成專用電路、半定制器件的大量應用，開創了一個嶄新的應用世界，以至廣泛影響著并在逐步改變著人類的生產、生活和學習等社會活動。

　　2.計算機硬件平臺性能的大幅度提高，使很多復雜算法和方便使用的界面得以實現，大大提高了工作效率，給復雜嵌入式系統輔助設計提供了物理基礎。

　　3.高性能的EDA綜合開發工具（平臺）得到長足發展，而且其自動化和智能化程度不斷提高，為復雜的嵌入式系統設計提供了不同用途和不同級別集編輯、布局、布線、編譯、綜合、模擬、測試、驗證和器件編程等一體化的易于學習和方便使用的開發集成環境。

　　4.硬件描述語言HDL(Hardware Description Language)的'發展為復雜電子系統設計提供了建立各種硬件模型的工作媒介。它的描述能力和抽象能力強，給硬件電路，特別是半定制大規模集成電路設計帶來了重大的變革。

　　5.軟件技術的進步，特別是嵌入式實時操作系統EOS(Embedded Operation System）的推出，為開發復雜嵌入式系統應用軟件提供了底層支持和高效率開發平臺。EOS是一種功能強大、應用廣泛的實時多任務系統軟件。它一般都具有操作系統所具有的各種系統資源管理功能，用戶可以通過應用程序接口API調用函數形式來實現各種資源管理。用戶程序可以在EOS的基礎上開發并運行。

　　單片機的發展歷史：20世紀70年代，微電子技術正處于發展階段，集成電路屬于中規模發展時期，各種新材料新工藝尚未成熟，單片機仍處在初級的發展階段，元件集成規模還比較小，功能比較簡單，一般均把CPU、RAM有的還包括了一些簡單的I/O口集成到芯片上，它還需配上外圍的其他處理電路方才構成完整的計算系統。類似的單片機還有Z80微處理器。

　　1976年INTEL公司推出了MCS-48單片機，這個時期的單片機才是真正的8位單片微型計算機，并推向市場。它以體積小，功能全，價格低贏得了廣泛的應用，為單片機的發展奠定了基礎，成為單片機發展史上重要的里程碑。

　　在MCS-48的帶領下，其后，各大半導體公司相繼研制和發展了自己的單片機。到了80年代初，單片機已發展到了高性能階段，象INTEL公司的MCS-51

　　系列，Motorola公司的6801和6802系列等等,此外,日本的著名電氣公司NEC和HITACHI都相繼開發了具有自己特色的專用單片機。

　　80年代，世界各大公司均競相研制出品種多功能強的單片機，約有幾十個系列，300多個品種，此時的單片機均屬于真正的單片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、數目繁多的I/O接口、多種中斷系統，甚至還有一些帶A/D轉換器的單片機，功能越來越強大，RAM和ROM的容量也越來越大，尋址空間甚至可達64kB，可以說，單片機發展到了一個全新階段，應用領域更廣泛，許多家用電器均走向利用單片機控制的智能化發展道路。

　　1982年以后，16位單片機問世，代表產品是INTEL公司的MCS-96系列，16位單片機比起8位機，數據寬度增加了一倍，實時處理能力更強，主頻更高，集成度達到了12萬只晶體管，RAM增加到了232字節，ROM則達到了8kB，并且有8個中斷源，同時配置了多路的A/D轉換通道，高速的I/O處理單元，適用于更復雜的控制系統。

　　九十年代以后，單片機獲得了飛速的發展，世界各大半導體公司相繼開發了功能更為強大的單片機。美國Microchip公司發布了一種完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列單片機，引起了業界的廣泛關注，特別它的產品只有33條精簡指令集吸引了不少用戶，使人們從INTEL的111條復雜指令集中走出來。PIC單片機獲得了快速的發展，在業界中占有一席之地。

　　隨后的事情，熟悉單片機的人士都比較清楚了，更多的單片機種蜂擁而至，MOTOROLA公司相繼發布了MC68HC系列單片機，日本的幾個著名公司都研制出了性能更強的產品，但日本的單片機一般均用于專用系統控制，而不象INTEL等公司投放到市場形成通用單片機。例如NEC公司生產的uCOM87系列單片機，其代表作uPC7811是一種性能相當優異的單片機。MOTOROLA公司的MC68HC05系列其高速低價等特點贏得了不少用戶。

　　1990年美國INTEL公司推出了80960超級32位單片機引起了計算機界的轟動，產品相繼投放市場，成為單片機發展史上又一個重要的里程碑。

　　我國開始使用單片機是在1982年，短短五年時間里發展極為迅速。1986年在上海召開了全國首屆單片機開發與應用交流會，有的地區還成立了單片微型計算機應用協會，那是全國形成的第一次高潮。截止今日，單片機應用技術飛速發

　　展，我們上因特網輸入一個“單片機”的搜索，將會看到上萬個介紹單片機的網站，這還不包括國外的。隨著微電子技術的高速發展，單片機在國民經濟的各個領域得到了廣泛的應用。首先，單片機技術不斷進步，出現了許多新的技術和新的產品。本文以Intel MCS-51系列單片機為模型，闡述單片機的一般原理、應用以及單片機的影響，較為詳細地介紹當前主要單片機廠家的產品系列及發展動向。主要內容包括：單片機的基本原理、硬件結構、發展趨勢以及具體的應用介紹。本文主要目的是想讓大家對單片機有一個更為深入的了解。

　　科技的進步需要技術不斷的提升。試想，曾經一塊大而復雜的模擬電路花費了您巨大的精力，繁多的元器件增加了您的成本。而現在，只需要一塊幾厘米見方的單片機，寫入簡單的程序，就可以使您以前的電路簡單很多。相信您在使用并掌握了單片機技術后，不管在您今后開發或是工作上，一定會帶來意想不到的驚喜。

　　數字鐘的發展：1350年6月6日，意大利人喬萬尼·德·黨笛制造了世界上第一臺結構簡單的機械打點多功能數字鐘，由于數字鐘報價便宜，功能齊全，因此很快受到眾多用戶的喜愛。1657年，荷蘭人惠更斯率先把重力擺引入機械鐘，進而才創立了擺鐘。

　　到了20世紀以后，隨著電子工業的快速發展，電池驅動鐘、交流電鐘、電機械表、指針式石英電子鐘表以及數字顯示式石英鐘表相繼問世，數字鐘報價非常合理，再加上產品的不斷改良，多功能數字鐘的日差已經小于0.5秒，因此受到廣大用戶的青睞。尤其是原子鐘的出現，它是使用原子的振動來控制計時的，是目前世界上最精準的時鐘，即使經過將近100萬年，其偏差也不可能超過1秒鐘。

　　多功能數字鐘最早是在歐洲中世紀的教堂，屬于完全機械式結構，動力使用重錘，打點鐘聲完全使用人工進行撞擊鑄鐘，所以當時一個多功能數字鐘工程在建筑與機械結構方面是非常復雜的，進而影響了數字鐘報價。進入電子時代以后，電子多功能數字鐘也相繼問世。我國電子多功能數字鐘行業從80年代開始漸漸成長壯大，目前不僅數字鐘報價合理，在技術和應用水平上也已經達到世界同類水平。

　　4．國內外現狀和發展趨勢：

　　縱觀單片機的發展過程，可以預示單片機的發展趨勢，大致有：

　　1.低功耗CMOS化

　　MCS-51系列的8031推出時的功耗達630mW，而現在的單片機普遍都在100mW左右，隨著對單片機功耗要求越來越低，現在的各個單片機制造商基本都采用了CMOS(互補金屬氧化物半

　　導體工藝)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導體工藝)和CHMOS(互補高密度金屬氧化物半導體工藝)。CMOS雖然功耗較低，但由于其物理特征決定其工作速度不夠高，而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點，這些特征，更適合于在要求低功耗象電池供電的應用場合。所以這種工藝將是今后一段時期單片機發展的主要途徑。

　　2.微型單片化

　　現在常規的單片機普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機存取數據存儲(RAM)、只讀程序存儲器(ROM)、并行和串行通信接口，中斷系統、定時電路、時鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強型的單片機集成了如A/D轉換器、PMW(脈寬調制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機將LCD(液晶)驅動電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機包含的單元電路就更多，功能就越強大。甚至單片機廠商還可以根據用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機芯片。

　　此外，現在的產品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機除了功能強和功耗低外，還要求其體積要小。現在的許多單片機都具有多種封裝形式，其中SMD(表面封裝)越來越受歡迎，使得由單片機構成的系統正朝微型化方向發展。

　　3.主流與多品種共存

　　現在雖然單片機的品種繁多，各具特色，但仍以80C51為核心的單片機占主流。所以C8051為核心的單片機占據了半壁江山。而Microchip公司的PIC精簡指令集(RISC)也有著強勁的發展勢頭，中國臺灣的HOLTEK公司近年的單片機產量與日俱增，與其低價質優的優勢，占據一定的市場分額。此外還有MOTOROLA公司的產品，日本幾大公司的專用單片機。在一定的時期內，這種情形將得以延續，將不存在某個單片機一統天下的壟斷局面，走的是依存互補，相輔相成、共同發展的道路。

　　5 要研究的內容，途徑及技術路線

　　內容：本次數字鐘的主要設計內容，是利用51單片機設計出一個可以顯示

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