【正文】 用于外界過程控制中，為何要進行A/D、D/A轉(zhuǎn)換？ A/D轉(zhuǎn)換器有哪幾個重要指標(biāo)？A/D轉(zhuǎn)換接口中采樣保持電路的作用是什么？1試分析A/D轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生量化誤差的原因和誤差的大小。 LED顯示器結(jié)構(gòu)有何特點？如何設(shè)計才能正確工作？ 現(xiàn)有一靜態(tài)顯示接口電路，以74HC273為輸出芯片。 如何設(shè)計擴展兩片以上片外數(shù)據(jù)存儲器的電路？試繪出電路原理圖。1用80C51的定時器測量某正單脈沖的寬度，采用何種方式可得最大量程？若時鐘頻率為6MHz，求允許測量的最大脈沖寬度是多少？(三) 單片機的系統(tǒng)擴展與接口技術(shù)在80C51擴展系統(tǒng)中，片外程序存儲器和片外數(shù)據(jù)存儲器用相同的編制方法，是否會在數(shù)據(jù)總線上出現(xiàn)總線競爭現(xiàn)象？為什么？ 試繪出以并行方式對80C31單片機系統(tǒng)擴展8KB的片外數(shù)據(jù)存儲器的電路原理圖。2單片機“面向控制”應(yīng)用的特點，在硬件結(jié)構(gòu)方面有哪些體現(xiàn)？2如何判斷單片機是否處在運行工作狀態(tài)？(二) 單片機的中斷與定時器/計數(shù)器80C51有幾個中斷源，各中斷標(biāo)志是如何產(chǎn)生的，又如何清除的？CPU響應(yīng)中斷時，其中斷入口地址各是多少？ 哪些特殊功能寄存器對單片機的中斷有影響？如何設(shè)置它們？CPU如何響應(yīng)中斷？對軟件編程有河要求？哪些情況會影響中斷的響應(yīng)？如何估算最快的中斷響應(yīng)時間？51系列單片機對中斷信號有何要求？外部中斷請求有哪兩種觸發(fā)方式？對跳變觸發(fā)和電平觸發(fā)信號有什么要求？如何選擇和設(shè)置？ 80C51提供哪幾種中斷？在中斷管理上有何特點？什么是同級內(nèi)的優(yōu)先權(quán)管理？中斷請求被封存的條件有哪些？ 程序查詢方式與程序中斷方式有何異同之處？在程序中應(yīng)該如何編寫中斷程序？ 80C51單片機內(nèi)部設(shè)有幾個定時器/計數(shù)器？它們各由哪些特殊功能寄存器所組成？有哪幾種工作方式？簡述各種工作方式的功能特點。一、資格認證名稱單片機設(shè)計師二、單片機設(shè)計師資格認證的基本條件和要求申請對象：電子、信息、計算機、通信等弱電控制專業(yè)從業(yè)人員及大專院校師生身體狀況：健康三、理論考試復(fù)習(xí)大綱(一) 單片機的基本機構(gòu)與工作原理單片機與其他常見微機（如PC機）有什么不同？它是什么獨特優(yōu)點？80C51系列單片機在片內(nèi)集成了哪些主要邏輯功能部件？各個邏輯部件的主要功能是什么？80C51系列單片機有哪些信號需要芯片引腳以第二功能的方式提供？80C51單片機的“ALE”信號、“/EA”信號有何功能？在使用80C31時，它們的信號引腳應(yīng)如何處理？80C51存儲器在結(jié)構(gòu)上有何特點？在物理上和邏輯上各有哪幾種地址空間？訪問片內(nèi)RAM和片外RAM的指令格式有何區(qū)別？片內(nèi)RAM低128單元劃分為哪三個主要部分？各部分主要功能是什么？80C51設(shè)有4個通用工作寄存器組，有什么特點？如何選用？如何實現(xiàn)工作寄存器現(xiàn)場保護？ 特殊功能寄存器的地址范圍是多少？哪些特殊功能寄存器可以位操作？堆棧有哪些功能？堆棧指示器（SP）的作用是什么？在程序設(shè)計時，為什么還要對SP重新賦值？為什么說80C51具有很強的布爾（位）處理功能？共有多少單元可以位尋址？采用布爾處理有哪些優(yōu)點？80C51單片機的時鐘周期、機器周期、指令周期有何區(qū)別？它們之間有何關(guān)系？單片機晶振頻率與哪些工作參數(shù)有關(guān)？1單片機有幾種復(fù)位方法？對復(fù)位信號有何要求？復(fù)位后機器的初始狀態(tài)如何，即各寄存器的狀態(tài)如何？180C51的4個I/O口P0~P3在使用上有哪些分工和特點？試比較各口的特點？何謂分時復(fù)用總線？P3口的第二變異功能有哪些？1 80C51端口P0~P3作通用I/O口時，在輸入引腳數(shù)據(jù)時，應(yīng)注意什么？1“讀—改—寫”指令有何優(yōu)點？請至少列出五條不同操作的“讀—改—寫”指令。為滿足廣大有志于從事單片機技術(shù)研究與開發(fā)人員的學(xué)習(xí)需求，徐州師范大學(xué)電氣工程及自動化學(xué)院與徐州市勞動和社會保障局擬著手開展單片機設(shè)計師職業(yè)資格認證方面的試點工作。參考資料[1]楊光友，朱宏輝．單片微型計算機原理及接口技術(shù)[M]．北京：中國水利水電出版社，2002[2]李玉梅．基于MCS51系列單片機原理的應(yīng)用設(shè)計[M]．北京：國防工業(yè)出版社，2006[3]夏繼強，沈德金．單片機實驗與實踐教程[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001單片機設(shè)計師職業(yè)資格認證方案專業(yè)技術(shù)資格認證是國際上通行的職業(yè)準入制度，目前我國正在著手進行專業(yè)技術(shù)資格認證制度改革和加入國際互認體系的研究。學(xué)員每人上交一份設(shè)計報告。在焊接室完成元器件和集成塊座的焊接之后，同學(xué)們要用萬用表仔細檢查電路板的電氣連接特性，確保制作出的單片微機系統(tǒng)硬件電路正常工作。6第1113天在理論上完成單片微機系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計后，學(xué)員要在計算機上用Protel軟件進行電子制圖，主要完成原理圖和PCB（印制線路板）圖的繪制。5第810天教師指導(dǎo)學(xué)生選擇設(shè)計課題，師生共同確定具有特定功能的單片微機系統(tǒng)。4第7天Visio軟件講解，邊講邊練。邊講邊練3第46天軟硬件相結(jié)合的單片機典型系統(tǒng)訓(xùn)練，內(nèi)容包括單片機的并/串口技術(shù)、定時器/中斷技術(shù)、前向/后向通道技術(shù)、鍵盤/顯示接口技術(shù)等。四、培訓(xùn)大綱培訓(xùn)時間安排序 號培 訓(xùn) 內(nèi) 容時 間分 配備 注1培訓(xùn)動員、單片機原理總復(fù)習(xí)1天提高性復(fù)習(xí)2典型匯編程序講解2天軟件專項訓(xùn)練3典型單片機系統(tǒng)講解3天利用現(xiàn)有實驗設(shè)備，進行軟硬件結(jié)合訓(xùn)練4Visio軟件講解1天畫程序流程圖用5學(xué)生選題、軟硬件設(shè)計3天學(xué)生選題、教師審核6制 圖（原理圖、PCB圖）3天Protel99環(huán)境7制 板、檢修板3天制版室8軟硬件聯(lián)合調(diào)試、培訓(xùn)總結(jié)4天出設(shè)計報告培訓(xùn)主要內(nèi)容序 號培訓(xùn)時間培 訓(xùn) 內(nèi) 容備 注1第1天培訓(xùn)總動員；單片機原理總復(fù)習(xí)： 單片機的基本結(jié)構(gòu)，時序、最小應(yīng)用系統(tǒng)、地址分配、管腳功能、復(fù)位電路；內(nèi)部資源的配置，外部特性，單片機I/O端口及應(yīng)用特性；80C51單片機存儲器系統(tǒng)及操作方式；單片機的指令系統(tǒng)，主要指令的使用、編程技巧；51單片機的內(nèi)部編程：I／O控制、定時器、中斷系統(tǒng)； I/O口，A/D，D/A，鍵盤接口，LED顯示接口，數(shù)碼管顯示等；最小硬件系統(tǒng)及其應(yīng)用擴展：并行接口、串行接口擴展，串口通信通信協(xié)議設(shè)計。要求參加培訓(xùn)人員具備一定的單片機原理基礎(chǔ)知識。單片機設(shè)計師職業(yè)資格培訓(xùn)認證方案包建華 編徐州師范大學(xué)電氣工程及自動化學(xué)院二００七年十二月32 / 34目 錄單片機設(shè)計師職業(yè)資格培訓(xùn)方案………………………1單片機設(shè)計師職業(yè)資格認證方案………………………4職業(yè)認證考試試卷樣卷…………………………………12職業(yè)認證考試試卷樣卷參考答案………………………19單片機設(shè)計師職業(yè)資格培訓(xùn)方案一、培訓(xùn)目的單片機設(shè)計師職業(yè)資格培訓(xùn)認證是為廣大有志于從事電子信息應(yīng)用技術(shù)，計算機應(yīng)用技術(shù)方向的相關(guān)專業(yè)本科生及其工程技術(shù)人員從事單片機技術(shù)研究與開發(fā)的系統(tǒng)培訓(xùn)計劃，通過對申請人的專業(yè)知識、技術(shù)、能力的培訓(xùn)和職業(yè)化的證書體系，充分體現(xiàn)企業(yè)用人需求和崗位技能要求，證書將作為求職、任職、單位錄用的依據(jù)之一；該培訓(xùn)計劃突破傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)手段，引進工程案例教學(xué)、強化試驗訓(xùn)練、小型樣機制作、寓理論于實踐等人才培養(yǎng)模式，使學(xué)員的實踐工作能力在短期內(nèi)有明顯的提升，達到能獨立進行單片機的有關(guān)軟硬件設(shè)計工作，以適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)人才招聘要求。二、培訓(xùn)對象具有電子、信息、計算機、通信等弱電控制專業(yè)從業(yè)人員及大專院校師生。三、培訓(xùn)形式理論講授與實際操作相結(jié)合，以實訓(xùn)操作為主。2第23天典型匯編程序講解，主要包括查表類程序設(shè)計、代碼轉(zhuǎn)換類程序設(shè)計、數(shù)值運算類程序設(shè)計、數(shù)字濾波類程序設(shè)計、PID算法類程序設(shè)計等。采用清華綜合實驗板+南京偉福仿真器相結(jié)合的實訓(xùn)模式，每個實訓(xùn)項目的硬件電路由清華實驗板提供，軟件編程在上位計算機的南京偉福集成開發(fā)環(huán)境中完成，軟硬件聯(lián)合調(diào)試通過偉福仿真器在線硬件仿真來實現(xiàn)。教會學(xué)員用Visio軟件繪制程序流程圖、電路原理圖及工程設(shè)計中常用面板圖的繪制。在系統(tǒng)的硬件設(shè)計中，教師會指導(dǎo)學(xué)生查閱有關(guān)器件手冊，提醒學(xué)生在進行實際電路系統(tǒng)的設(shè)計時既要考慮元器件連接間的“邏輯特性”，更要考慮“電氣特性”，這是課堂理論教學(xué)中最容易被忽視的地方。7第1416天將PCB圖用激光打印機雙面打印在菲林紙上，然后在制版室用曝光法制成印制線路板。8第1720天學(xué)員將自己編寫的程序源代碼用編程寫入器燒錄進單片微處理器，直至系統(tǒng)脫機運行正確為止。五、培訓(xùn)條件硬件條件南京偉福E6000/L仿真器20套、清華單片機綜合實驗板20套、SEM型曝光機2臺、ZSF1型腐蝕箱6套、ZY3220型雕刻機1臺（可用于雕刻法制作電路板）、編程寫入器5臺。目前，國家勞動和社會保障部還沒有開展單片機設(shè)計師方面的職業(yè)資格認證工作。本職業(yè)資格認證考試采用閉卷筆式考試方式進行，包括理論知識考試和實踐技能考核兩部分。1為什么當(dāng)P2作為擴展程序存儲器的高8位地址后，就不再適宜作通用I/O了？1 程序計數(shù)器PC作為不可尋址寄存器，它有哪些特點？地址指針DPTR有哪些特點？與程序計數(shù)器PC有何異同？1 程序狀態(tài)字PSW的含義是什么？如何利用它們？180C51單片機運行出錯或程序進入死循環(huán)，如何擺脫困境？1單片機在工業(yè)控制系統(tǒng)中有哪些掉電保護措施？舉例說明單片機在工業(yè)控制系統(tǒng)中低功耗工作方式的意義及方法。如何選擇？ 定時器/計數(shù)器作定時使用時，定時時間與哪些因素有關(guān)？作計數(shù)用時，對外界計數(shù)頻率有何限制？如何啟動它們？ 定時器T0為方式3時，由于TH1位已被T0占用，如何控制定時器T1的開啟和關(guān)閉？在80C51單片機系統(tǒng)中，已知時鐘頻率為6MHz；選用定時器T0設(shè)置方式3。 你能以串行方式對80C31單片機系統(tǒng)擴展8KB的片外數(shù)據(jù)存儲器嗎？試繪出電路原理圖。 請用80C51的P1口設(shè)計一個16個鍵的鍵盤電路，并編寫出相應(yīng)的鍵盤程序。試問它應(yīng)如何與LED管連接,為什么？試畫出以80C51為控制器的完整電路。1試分別畫出利用ADC0801和ADC0809芯片與80C51組成的A/D轉(zhuǎn)換電路。1 若某8位D/A轉(zhuǎn)換器的輸出滿刻度電壓為+5V，則該D/A轉(zhuǎn)換器的分辯率是多少伏？如果用12位D/A轉(zhuǎn)換器其分辯率又是多少伏？1 10位的D/A芯片如何與8位數(shù)據(jù)總線相連？請說明設(shè)計要點。1 擬將A/D和D/A轉(zhuǎn)換器用于數(shù)字音頻技術(shù)。試分析實現(xiàn)該功能的設(shè)計思路（畫出方框圖）和技術(shù)要點。2 在80C51的應(yīng)用系統(tǒng)中時鐘頻率為6MHz，現(xiàn)需利用定時器T1產(chǎn)生波特率為1200波特。(四) 單片機的指令系統(tǒng)80C51的指令系統(tǒng)有哪幾種類型的指令？寫出其匯編指令格式。什么是變址尋址？舉例說明變址尋址方式的應(yīng)用。訪問特殊功能寄存器和外部數(shù)據(jù)存儲器，應(yīng)采用哪種尋址方式？對80C51片內(nèi)RAM的128～255字節(jié)區(qū)的地址空間尋址時應(yīng)注意些什么？對特殊功能寄存器應(yīng)采用何種尋址方式進行訪問？設(shè)計一段程序，其功能是：將寄存器R7的內(nèi)容移到R6中。已知當(dāng)前PC（程序計數(shù)器）值1010H，請用兩種方法將程序存儲器10FFH中的常數(shù)送入累加器A. 已知累加器A中存放兩位BCD碼數(shù)，請編寫程序?qū)崿F(xiàn)十進制數(shù)減1。1 已知延時程序為：DELAY: MOV R2,0FAHL1: MOV R3,0FAHL2: DJNZ R3,L2 DJNZ R2,L1 RET若系統(tǒng)的晶振頻率為6MHz,求該延時子程序的延時。試編寫子程序，使間址寄存器R0所指的連續(xù)兩個片外數(shù)據(jù)存儲器RAM單元中的低4位二進制數(shù)，合并為一個字節(jié)，裝入累加器A中。1 試計算片內(nèi)RAM區(qū)40H~47H八個單元中數(shù)的算術(shù)平均值，結(jié)果存放在4AH中。1 80C51有哪些邏輯運算功能？各有什么用處？設(shè)A中的內(nèi)容為10101010B內(nèi)容為01010101B。1 試編寫延時1s的延時程序段，主頻為6MHz。四、單片機系統(tǒng)開發(fā)與實戰(zhàn)訓(xùn)練參考課題電子鐘