開題報(bào)告--pic單片機(jī)的研究

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告</p><p>　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目單片機(jī)雙機(jī)通信數(shù)字電壓表</p><p>　文獻(xiàn)綜述題目pic單片機(jī)的研究</p><p>　學(xué) 院理學(xué)院</p><p>　專 業(yè)光信息科學(xué)與技術(shù)</p><p>　姓 名</p><p>

2、　班 級(jí)</p><p>　學(xué) 號(hào)</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p><b>　　1.選題依據(jù)及意義</b></p><p>　　在電量的測量中，頻率、電壓和電流是三個(gè)最基本的被測量量，其中電壓量是最為經(jīng)常的被測量。點(diǎn)穴參量的測量技術(shù)所射擊的范圍極廣，運(yùn)用于學(xué)校、科研、國防等各種領(lǐng)域，為實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)

3、現(xiàn)場提供測試。而且隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，在數(shù)字化、智能化、科技化為主的今天。數(shù)字電壓表已成為電壓表設(shè)計(jì)的主要趨勢，在當(dāng)前電壓測量系統(tǒng)中起著非常重要的作用。更是在需要測量高精度的電壓時(shí)，數(shù)字電壓表就是一種必不可少的測量儀器。電氣測量中，，電壓是一個(gè)非常重要的參數(shù)。如何精確地測量模擬信號(hào)的電壓值，一直是電測儀器研究的內(nèi)容之一。而數(shù)字電壓表是通用儀器中被廣泛使用的一種測試儀器，很多電量或非電量經(jīng)變化后都需要數(shù)字電壓表完成測試。因此，數(shù)字電壓

4、表被普遍地使用于科研和生產(chǎn)測試中。</p><p>　　傳統(tǒng)的指針式電壓表精度低、功能單一，不能滿足數(shù)字化時(shí)代的需求，采用單片機(jī)的數(shù)字電壓表不僅精度高、抗干擾能力強(qiáng)、可擴(kuò)展性強(qiáng)、集成方便，還可與PC進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。所以，這種類型的電壓表無論在功能和實(shí)際應(yīng)用上都具有傳統(tǒng)指針電壓表無法比擬的有點(diǎn)，這使得它的開發(fā)和應(yīng)用都具有良好的前景。</p><p>　　如今是一個(gè)信息爆炸的時(shí)代，信息之間的傳輸

5、成為了主流，課題中pic單片機(jī)的雙機(jī)通信系統(tǒng)很好地完成了信息之間的傳遞及共享，此課題還可進(jìn)一步形成多機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞 </p><p>　　2.研究內(nèi)容及方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　（1）總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）利用Proteus軟件進(jìn)行仿真</p><p><b>　　2）雙機(jī)

6、通信簡介</b></p><p>　　如今是一個(gè)信息爆炸的時(shí)代，信息之間的傳輸成為了主流，課題中pic單片機(jī)的雙機(jī)通信系統(tǒng)很好地完成了信息之間的傳遞及共享，此課題還可進(jìn)一步形成多機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳遞。</p><p>　　首先課題中存在兩塊pic單片機(jī)的芯片，待測數(shù)據(jù)首先被采集，進(jìn)入其中一塊芯片中，芯片對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)行處理，使其成為數(shù)字信號(hào)通過數(shù)碼管顯示出來然后數(shù)據(jù)通過串行通

7、信方式從第一個(gè)單片機(jī)傳輸?shù)降诙K單片機(jī)，第二塊單片機(jī)并不對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行專門的處理，而是僅將其通過數(shù)碼管進(jìn)行顯示，已達(dá)到簡單的信息傳輸?shù)哪康摹?lt;/p><p><b>　　（2）單片機(jī)的選擇</b></p><p><b>　　PIC單片機(jī)的優(yōu)點(diǎn)</b></p><p>　　1)PIC最大的特點(diǎn)是不搞單純的功能堆積，而是從實(shí)際出

8、發(fā)，重視產(chǎn)品的性能與價(jià)格比，靠發(fā)展多種型號(hào)來滿足不同層次的應(yīng)用要求。就實(shí)際而言，不同的應(yīng)用對(duì)單片機(jī)功能和資源的需求也是不同的。比如，一個(gè)摩托車的點(diǎn)火器需要一個(gè)I/O較少、RAM及程序存儲(chǔ)空間不大、可靠性較高的小型單片機(jī)，若采用40腳且功能強(qiáng)大的單片機(jī)，投資大不說，使用起來也不方便。PIC系列從低到高有幾十個(gè)型號(hào)，可以滿足各種需要。其中，PIC12C508單片機(jī)僅有8個(gè)引腳，是世界上最小的單片機(jī)。該型號(hào)有512字節(jié)ROM、25字節(jié)RAM、

9、一個(gè)8位定時(shí)器、一根輸入線、5根I/O線，市面售價(jià)在3－6元人人民幣。這樣一款單片機(jī)在象摩托車點(diǎn)火器這樣的應(yīng)用無疑是非常適合。PIC的高檔型號(hào)，如PIC16C74（尚不是最高檔型號(hào)）有40個(gè)引腳，其內(nèi)部資源為ROM共4K、192字節(jié)RAM、8路A/D、3個(gè)8位定時(shí)器、2個(gè)*模塊、三個(gè)串行口、1個(gè)并行口、11個(gè)中斷源、33個(gè)I/O腳。這樣一個(gè)型號(hào)可以和其它品牌的高檔型號(hào)媲美。</p><p>　　2) 精簡指令使其

10、執(zhí)行效率大為提高。例如：PIC系列8位CMOS單片機(jī)具有獨(dú)特的RISC結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)總線和指令總線分離的哈佛總線（Harvard）結(jié)構(gòu)，使指令具有單字長的特性，且允許指令碼的位數(shù)可多于8位的數(shù)據(jù)位數(shù)，這與傳統(tǒng)的采用CISC結(jié)構(gòu)的8位單片機(jī)相比，可以達(dá)到2:1的代碼壓縮，速度提高4倍。</p><p>　　3) PIC有優(yōu)越開發(fā)環(huán)境。OTP單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性是一個(gè)重要的指標(biāo)，象普通51單片機(jī)的開發(fā)系統(tǒng)大都采用高檔型

11、號(hào)仿真低檔型號(hào)，其實(shí)時(shí)性不盡理想。PIC在推出一款新型號(hào)的同時(shí)推出相應(yīng)的仿真芯片，所有的開發(fā)系統(tǒng)由專用的仿真芯片支持，實(shí)時(shí)性非常好。就我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)看，還沒有出現(xiàn)過仿真結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行結(jié)果不同的情況。</p><p>　　4) 其引腳具有防瞬態(tài)能力,通過限流電阻可以接至220V交流電源,可直接與繼電器控制電路相連,無須光電耦合器隔離，給應(yīng)用帶來極大方便。</p><p>　　5) 徹底的保密性

12、。PIC以保密熔絲來保護(hù)代碼，用戶在燒入代碼后熔斷熔絲，別人再也無法讀出，除非恢復(fù)熔絲。目前，PIC采用熔絲深埋工藝，恢復(fù)熔絲的可能性極小。</p><p>　　6) 自帶看門狗定時(shí)器，可以用來提高程序運(yùn)行的可靠性。</p><p>　　7) 睡眠和低功耗模式。可以有效減少能耗</p><p>　　綜合以上本課題選用PIC16F877A這款單片機(jī)，因其多用于工業(yè)控制

13、領(lǐng)域，成本功耗低，抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，而且芯片中自帶A/D轉(zhuǎn)換功能，節(jié)省了外部電路元件的消耗。</p><p>　　（3）編程語言的選擇</p><p>　　1. C語言一共只有32個(gè)關(guān)鍵字,9種控制語句，程序書寫形式自由，主要用小寫字母表示。它把高級(jí)語言的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級(jí)語言的實(shí)用性結(jié)合起來。C 語言可以像匯編語言一樣對(duì)位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單

14、元</p><p>　　2. 運(yùn)算符豐富 C語言的運(yùn)算符包含的范圍很廣泛，共有34種運(yùn)算符。C語言把括號(hào)、賦值、強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換等都作為運(yùn)算符處理。從而使C語言的運(yùn)算類型極其豐富，表達(dá)式類型多樣化。靈活使用各種運(yùn)算符可以實(shí)現(xiàn)在其它高級(jí)語言中難以實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算。 </p><p>　　3. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富 C語言的數(shù)據(jù)類型有：整型、實(shí)型、字符型、數(shù)組類型、指針類型、結(jié)構(gòu)體類型、共用

15、體類型等。能用來實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)算。并引入了指針概念，使程序效率更高。另外C語言具有強(qiáng)大的圖形功能，支持多種顯示器和驅(qū)動(dòng)器。且計(jì)算功能、邏輯判斷功能強(qiáng)大。 </p><p>　　4. C是結(jié)構(gòu)式語言 結(jié)構(gòu)式語言的顯著特點(diǎn)是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個(gè)部分除了必要的信息交流外彼此獨(dú)立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?，便于使用、維護(hù)以及調(diào)試。C語言是以函數(shù)形式提供給用戶的，這些函數(shù)可方便的調(diào)

16、用，并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向，從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。 </p><p>　　5. C語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大 雖然C語言也是強(qiáng)類型語言，但它的語法比較靈活，允許程序編寫者有較大的自由度。 </p><p>　　6. 生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高 一般只比匯編程序生成的目標(biāo)代碼效率低10へ20%。 </p><p&g

17、t;　　7. C語言適用范圍大，可移植性好 C語言有一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)就是適合于多種操作系統(tǒng)，如DOS、UNIX；也適用于多種機(jī)型。C語言具有強(qiáng)大的繪圖能力，可移植性好，并具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，因此適于編寫系統(tǒng)軟件，三維，二維圖形和動(dòng)畫，它也是數(shù)值計(jì)算的高級(jí)語言</p><p>　　8. C語言更符合人類的思維習(xí)慣，因此開發(fā)效率高，消耗時(shí)間減少很多</p><p>　　9.

18、C語言允許直接訪問物理地址，可以直接對(duì)硬件進(jìn)行操作 由于C語言允許直接訪問物理地址，可以直接對(duì)硬件進(jìn)行操作，因此它既具有高級(jí)語言的功能，又具有低級(jí)語言的許多功能，能夠像匯編語言一樣對(duì)位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元，可用來寫系統(tǒng)軟件</p><p>　　綜合確定本課題編程語言的選擇以C語言為主，匯編語言為輔，C語言的使用可以更方便的對(duì)程序中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行調(diào)試和修改，而匯編語言的適用

19、可以簡化代碼的數(shù)量提高程序執(zhí)行效率。</p><p><b>　　3.預(yù)期效果</b></p><p><b>　　4.總結(jié)</b></p><p>　　基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表無論在理論上還是實(shí)踐使用中都已經(jīng)得到了會(huì)計(jì)界諸多學(xué)者專家的關(guān)注與研究。對(duì)于電子測量器材是否能夠全面、系統(tǒng)、正確地顯示電子系統(tǒng)的真實(shí)情況，數(shù)字產(chǎn)品的使