單片機(jī)開(kāi)題報(bào)告

單片機(jī)開(kāi)題報(bào)告1．課題名稱(chēng)：

數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)

2．課題來(lái)源：

近年來(lái)，隨著單片機(jī)檔次的不斷提高，功能的不斷完善，其應(yīng)用日趨成熟、應(yīng)用領(lǐng)域日趨廣泛，特別是工業(yè)測(cè)控、尖端武器和日常家用電器等領(lǐng)域更是因?yàn)橛辛藛纹瑱C(jī)而生輝增色，不少設(shè)備、儀器已經(jīng)把單片機(jī)作為核心部分。單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)成為一項(xiàng)新的工程應(yīng)用技術(shù)。尤其是Intel公司生產(chǎn)的MCS-51系列單片機(jī)，由于其具有集成度高、處理功能強(qiáng)、可靠性高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用，在智能儀器儀表機(jī)電一體化等方面取得了令人矚目的成果?，F(xiàn)在單片機(jī)可以說(shuō)是百花齊放，百家爭(zhēng)鳴，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機(jī)，從8位，16位，到32位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)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(bǔ)，為單片機(jī)的應(yīng)用提供了廣泛的天地。在高節(jié)奏發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，以單片機(jī)技術(shù)為核心的數(shù)字鐘越來(lái)越彰顯出它的重要性。

3．設(shè)計(jì)目的和意義：

單片機(jī)的出現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義。它的出現(xiàn)使得許多原本花費(fèi)很高的復(fù)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(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)也得到了相應(yīng)的發(fā)展，而且其應(yīng)用的領(lǐng)域也得到更好的擴(kuò)展。在民用，工用，醫(yī)用以及軍用等眾多領(lǐng)域上都有所應(yīng)用。為了，能夠更好的適應(yīng)這日新月異的社會(huì)，我們應(yīng)當(dāng)充實(shí)我們的知識(shí)面，方能不被時(shí)代的潮流踩在腳下。

介于單片機(jī)的重要性，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)單片機(jī)的原理，發(fā)展以及應(yīng)用有著一定的了解。所以，我們應(yīng)當(dāng)查閱相關(guān)資料，從而能夠?qū)纹瑱C(jī)有個(gè)全方位的了解。進(jìn)而將探討的領(lǐng)域指向具體的國(guó)內(nèi)，從而能夠在科技與經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)更好的應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。事實(shí)上，該項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)有著極為廣泛的發(fā)展前景，因此，通過(guò)對(duì)本課題的研究，我們因當(dāng)能夠充分認(rèn)識(shí)到單片機(jī)技術(shù)的重要性，對(duì)單片機(jī)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)有所展望。

單片機(jī)的形成背景：1.隨著微電子技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，大規(guī)模集成電路的集成度和工藝水平不斷提高。硅材料與人類(lèi)智慧的結(jié)合，生產(chǎn)出大批量的低成

本、高可靠性和高精度的微電子結(jié)構(gòu)模塊，推動(dòng)了一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的器件可編程思想和微處理（器）技術(shù)可以用軟件來(lái)改變和實(shí)現(xiàn)硬件的功能。微處理器和各種可編程大規(guī)模集成專(zhuān)用電路、半定制器件的大量應(yīng)用，開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)嶄新的應(yīng)用世界，以至廣泛影響著并在逐步改變著人類(lèi)的生產(chǎn)、生活和學(xué)習(xí)等社會(huì)活動(dòng)。

2.計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)性能的大幅度提高，使很多復(fù)雜算法和方便使用的界面得以實(shí)現(xiàn)，大大提高了工作效率，給復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)提供了物理基礎(chǔ)。

3.高性能的EDA綜合開(kāi)發(fā)工具（平臺(tái)）得到長(zhǎng)足發(fā)展，而且其自動(dòng)化和智能化程度不斷提高，為復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了不同用途和不同級(jí)別集編輯、布局、布線、編譯、綜合、模擬、測(cè)試、驗(yàn)證和器件編程等一體化的易于學(xué)習(xí)和方便使用的開(kāi)發(fā)集成環(huán)境。

4.硬件描述語(yǔ)言HDL(HardwareDescriptionLanguage)的發(fā)展為復(fù)雜電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(qiáng)，給硬件電路，特別是半定制大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)帶來(lái)了重大的變革。

5.軟件技術(shù)的進(jìn)步，特別是嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)EOS(EmbeddedOperationSystem）的推出，為開(kāi)發(fā)復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件提供了底層支持和高效率開(kāi)發(fā)平臺(tái)。EOS是一種功能強(qiáng)大、應(yīng)用廣泛的實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)軟件。它一般都具有操作系統(tǒng)所具有的各種系統(tǒng)資源管理功能，用戶(hù)可以通過(guò)應(yīng)用程序接口API調(diào)用函數(shù)形式來(lái)實(shí)現(xiàn)各種資源管理。用戶(hù)程序可以在EOS的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)并運(yùn)行。

單片機(jī)的發(fā)展歷史：20世紀(jì)70年代，微電子技術(shù)正處于發(fā)展階段，集成電路屬于中規(guī)模發(fā)展時(shí)期，各種新材料新工藝尚未成熟，單片機(jī)仍處在初級(jí)的發(fā)展階段，元件集成規(guī)模還比較小，功能比較簡(jiǎn)單，一般均把CPU、RAM有的還包括了一些簡(jiǎn)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(gòu)成完整的計(jì)算系統(tǒng)。類(lèi)似的單片機(jī)還有Z80微處理器。

19xx年INTEL公司推出了MCS-48單片機(jī)，這個(gè)時(shí)期的單片機(jī)才是真正的8位單片微型計(jì)算機(jī)，并推向市場(chǎng)。它以體積小，功能全，價(jià)格低贏得了廣泛的應(yīng)用，為單片機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，成為單片機(jī)發(fā)展史上重要的里程碑。

在MCS-48的帶領(lǐng)下，其后，各大半導(dǎo)體公司相繼研制和發(fā)展了自己的單片機(jī)。到了80年代初，單片機(jī)已發(fā)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(kāi)發(fā)了具有自己特色的專(zhuān)用單片機(jī)。

80年代，世界各大公司均競(jìng)相研制出品種多功能強(qiáng)的單片機(jī)，約有幾十個(gè)系列，300多個(gè)品種，此時(shí)的單片機(jī)均屬于真正的單片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、數(shù)目繁多的I/O接口、多種中斷系統(tǒng)，甚至還有一些帶A/D轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)，功能越來(lái)越強(qiáng)大，RAM和ROM的容量也越來(lái)越大，尋址空間甚至可達(dá)64kB，可以說(shuō)，單片機(jī)發(fā)展到了一個(gè)全新階段，應(yīng)用領(lǐng)域更廣泛，許多家用電器均走向利用單片機(jī)控制的智能化發(fā)展道路。

19xx年以后，16位單片機(jī)問(wèn)世，代表產(chǎn)品是INTEL公司的MCS-96系列，16位單片機(jī)比起8位機(jī)，數(shù)據(jù)寬度增加了一倍，實(shí)時(shí)處理能力更強(qiáng)，主頻更高，集成度達(dá)到了12萬(wàn)只晶體管，RAM增加到了232字節(jié)，ROM則達(dá)到了8kB，并且有8個(gè)中斷源，同時(shí)配置了多路的A/D轉(zhuǎn)換通道，高速的I/O處理單元，適用于更復(fù)雜的控制系統(tǒng)。

九十年代以后，單片機(jī)獲得了飛速的發(fā)展，世界各大半導(dǎo)體公司相繼開(kāi)發(fā)了功能更為強(qiáng)大的單片機(jī)。美國(guó)Microchip公司發(fā)布了一種完全不兼容MCS-51的新一代PIC系列單片機(jī)，引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注，特別它的產(chǎn)品只有33條精簡(jiǎn)指令集吸引了不少用戶(hù)，使人們從INTEL的111條復(fù)雜指令集中走出來(lái)。PIC單片機(jī)獲得了快速的發(fā)展，在業(yè)界中占有一席之地。

隨后的事情，熟悉單片機(jī)的人士都比較清楚了，更多的單片機(jī)種蜂擁而至，MOTOROLA公司相繼發(fā)布了MC68HC系列單片機(jī)，日本的幾個(gè)著名公司都研制出了性能更強(qiáng)的產(chǎn)品，但日本的單片機(jī)一般均用于專(zhuān)用系統(tǒng)控制，而不象INTEL等公司投放到市場(chǎng)形成通用單片機(jī)。例如NEC公司生產(chǎn)的uCOM87系列單片機(jī)，其代表作uPC7811是一種性能相當(dāng)優(yōu)異的單片機(jī)。MOTOROLA公司的MC68HC05系列其高速低價(jià)等特點(diǎn)贏得了不少用戶(hù)。

19xx年美國(guó)INTEL公司推出了80960超級(jí)32位單片機(jī)引起了計(jì)算機(jī)界的轟動(dòng)，產(chǎn)品相繼投放市場(chǎng)，成為單片機(jī)發(fā)展史上又一個(gè)重要的里程碑。

我國(guó)開(kāi)始使用單片機(jī)是在19xx年，短短五年時(shí)間里發(fā)展極為迅速。19xx年在上海召開(kāi)了全國(guó)首屆單片機(jī)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用交流會(huì)，有的地區(qū)還成立了單片微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用協(xié)會(huì)，那是全國(guó)形成的第一次高潮。截止今日，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)飛速發(fā)

展，我們上因特網(wǎng)輸入一個(gè)“單片機(jī)”的搜索，將會(huì)看到上萬(wàn)個(gè)介紹單片機(jī)的網(wǎng)站，這還不包括國(guó)外的。隨著微電子技術(shù)的高速發(fā)展，單片機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。首先，單片機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了許多新的技術(shù)和新的產(chǎn)品。本文以IntelMCS-51系列單片機(jī)為模型，闡述單片機(jī)的一般原理、應(yīng)用以及單片機(jī)的影響，較為詳細(xì)地介紹當(dāng)前主要單片機(jī)廠家的產(chǎn)品系列及發(fā)展動(dòng)向。主要內(nèi)容包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)的基本原理、硬件結(jié)構(gòu)、發(fā)展趨勢(shì)以及具體的應(yīng)用介紹。本文主要目的是想讓大家對(duì)單片機(jī)有一個(gè)更為深入的了解。

科技的進(jìn)步需要技術(shù)不斷的提升。試想，曾經(jīng)一塊大而復(fù)雜的模擬電路花費(fèi)了您巨大的精力，繁多的元器件增加了您的成本。而現(xiàn)在，只需要一塊幾厘米見(jiàn)方的單片機(jī)，寫(xiě)入簡(jiǎn)單的程序，就可以使您以前的電路簡(jiǎn)單很多。相信您在使用并掌握了單片機(jī)技術(shù)后，不管在您今后開(kāi)發(fā)或是工作上，一定會(huì)帶來(lái)意想不到的驚喜。

數(shù)字鐘的發(fā)展：1350年6月6日，意大利人喬萬(wàn)尼·德·黨笛制造了世界上第一臺(tái)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的機(jī)械打點(diǎn)多功能數(shù)字鐘，由于數(shù)字鐘報(bào)價(jià)便宜，功能齊全，因此很快受到眾多用戶(hù)的喜愛(ài)。1657年，荷蘭人惠更斯率先把重力擺引入機(jī)械鐘，進(jìn)而才創(chuàng)立了擺鐘。

到了20世紀(jì)以后，隨著電子工業(yè)的快速發(fā)展，電池驅(qū)動(dòng)鐘、交流電鐘、電機(jī)械表、指針式石英電子鐘表以及數(shù)字顯示式石英鐘表相繼問(wèn)世，數(shù)字鐘報(bào)價(jià)非常合理，再加上產(chǎn)品的不斷改良，多功能數(shù)字鐘的日差已經(jīng)小于0.5秒，因此受到廣大用戶(hù)的青睞。尤其是原子鐘的出現(xiàn)，它是使用原子的振動(dòng)來(lái)控制計(jì)時(shí)的，是目前世界上最精準(zhǔn)的時(shí)鐘，即使經(jīng)過(guò)將近100萬(wàn)年，其偏差也不可能超過(guò)1秒鐘。

多功能數(shù)字鐘最早是在歐洲中世紀(jì)的教堂，屬于完全機(jī)械式結(jié)構(gòu)，動(dòng)力使用重錘，打點(diǎn)鐘聲完全使用人工進(jìn)行撞擊鑄鐘，所以當(dāng)時(shí)一個(gè)多功能數(shù)字鐘工程在建筑與機(jī)械結(jié)構(gòu)方面是非常復(fù)雜的，進(jìn)而影響了數(shù)字鐘報(bào)價(jià)。進(jìn)入電子時(shí)代以后，電子多功能數(shù)字鐘也相繼問(wèn)世。我國(guó)電子多功能數(shù)字鐘行業(yè)從80年代開(kāi)始漸漸成長(zhǎng)壯大，目前不僅數(shù)字鐘報(bào)價(jià)合理，在技術(shù)和應(yīng)用水平上也已經(jīng)達(dá)到世界同類(lèi)水平。

4．國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)：

縱觀單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程，可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，大致有：

1.低功耗CMOS化

MCS-51系列的8031推出時(shí)的功耗達(dá)630mW，而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW左右，隨著對(duì)單片機(jī)功耗要求越來(lái)越低，現(xiàn)在的各個(gè)單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)和CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)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(diǎn)，這些特征，更適合于在要求低功耗象電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合。所以這種工藝將是今后一段時(shí)期單片機(jī)發(fā)展的主要途徑。

2.微型單片化

現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(RAM)、只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)、并行和串行通信接口，中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路集成在一塊單一的芯片上，增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW(脈寬調(diào)制電路)、WDT(看門(mén)狗)、有些單片機(jī)將LCD(液晶)驅(qū)動(dòng)電路都集成在單一的芯片上，這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多，功能就越強(qiáng)大。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶(hù)的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片。

此外，現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕，這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外，還要求其體積要小?，F(xiàn)在的許多單片機(jī)都具有多種封裝形式，其中SMD(表面封裝)越來(lái)越受歡迎，使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。

3.主流與多品種共存

現(xiàn)在雖然單片機(jī)的品種繁多，各具特色，但仍以80C51為核心的單片機(jī)占主流。所以C8051為核心的單片機(jī)占據(jù)了半壁江山。而Microchip公司的PIC精簡(jiǎn)指令集(RISC)也有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭，中國(guó)臺(tái)灣的HOLTEK公司近年的單片機(jī)產(chǎn)量與日俱增，與其低價(jià)質(zhì)優(yōu)的優(yōu)勢(shì)，占據(jù)一定的市場(chǎng)分額。此外還有MOTOROLA公司的產(chǎn)品，日本幾大公司的專(zhuān)用單片機(jī)。在一定的時(shí)期內(nèi)，這種情形將得以延續(xù)，將不存在某個(gè)單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面，走的是依存互補(bǔ)，相輔相成、共同發(fā)展的道路。

5要研究的內(nèi)容，途徑及技術(shù)路線

內(nèi)容：本次數(shù)字鐘的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容，是利用51單片機(jī)設(shè)計(jì)出一個(gè)可以顯示

具體時(shí)間，年月日，并且?guī)в恤[鐘和校準(zhǔn)功能的多功能數(shù)字鐘。

途徑及技術(shù)路線：由于采用手動(dòng)校準(zhǔn)時(shí)鐘與手動(dòng)設(shè)置鬧鐘方案，所以就必須用較少的按鍵來(lái)達(dá)到切換鬧鐘與時(shí)鐘、時(shí)鐘時(shí)分秒校準(zhǔn)、鬧鐘時(shí)分秒設(shè)置等功能。與此同時(shí)，數(shù)字鐘的所有計(jì)時(shí)都要由軟件控制實(shí)現(xiàn)。用軟件對(duì)幾個(gè)按鍵所得信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)改變，以控制時(shí)鐘與鬧鐘的顯示。通過(guò)軟件對(duì)鬧鐘與時(shí)鐘進(jìn)行比較，當(dāng)時(shí)鐘所顯示時(shí)間與鬧鐘一樣時(shí)，要啟動(dòng)報(bào)時(shí)模塊。

6工作的主要階段，速度和完成時(shí)間

20xx年2月20日~3月10日查閱書(shū)籍、收集資料，進(jìn)行的擬寫(xiě)外文

翻譯、文獻(xiàn)綜述及開(kāi)題報(bào)告

20xx年3月11日~4月25日進(jìn)工廠實(shí)習(xí)兩周、了解研究設(shè)備，初步

提交論文初稿

20xx年4月26日~5月5日在指導(dǎo)老師的幫助下，認(rèn)真的修改論文、

重新交論文

20xx年5月6日~5月15日熟悉論文，不斷查漏補(bǔ)缺，隨時(shí)準(zhǔn)備進(jìn)

行準(zhǔn)備答辯

20xx年5月16日~5月25日（按通知）答辯

7最終目標(biāo)及技術(shù)指標(biāo)

1、文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告：要認(rèn)真閱讀指導(dǎo)教師指定的和自選的與研究課題有關(guān)的有代表性的參考文獻(xiàn)資料15篇以上，寫(xiě)出3千字左右的文獻(xiàn)綜述、開(kāi)題報(bào)告。

2、外文閱讀與翻譯：與研究課題有關(guān)的外文參考資料閱讀量不少于10萬(wàn)印刷符，外文翻譯不少于1.5萬(wàn)印刷字符（3.5千漢字以上)。

3、畢業(yè)論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.5萬(wàn)字篇幅的內(nèi)容（含圖表）。

第二篇：?jiǎn)纹瑱C(jī)交通燈開(kāi)題報(bào)告500字

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告

題目：基于單片機(jī)的交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

教學(xué)單位：00000000000

專(zhuān)業(yè)：0000000000000000000000

學(xué)號(hào)：0000000000

姓名：0000000000

指導(dǎo)教師：000000000

20xx年12月

開(kāi)題報(bào)告填寫(xiě)要求

1．開(kāi)題報(bào)告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn)