嵌入式PIC单片机教学系统研究与开发

论文摘要

随着计算机信息技术不断趋于网络化、信息化、智能化的发展,嵌入式的计算机系统信息技术也将不断获得更高层次的发展。嵌入式技术在90年代时期已完全展开,现今已为消费和通信类产品的流行趋势。同时,嵌入式系统正变得越来越复杂,在嵌入式系统中添加单片机也显得尤为重要。在后PC时代,嵌入式系统将拥有最大的市场。计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机,每一个人都会有可能接触到从大到小各种各样多功能的嵌入式电子产品。例如：智能手机、家电等电子设备。而在工业和服务领域中,使用嵌入式技术的数字机床、智能工具、工业机器人、服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。本论文介绍嵌入式PIC单片机教学系统在教学中的应用与开发。嵌入式系统的本质特点使得其开发和调试过程较一般系统更为复杂,因而一个友好的开发环境对于嵌入式系统而言尤为重要。嵌入式系统不同于一般的操作系统,它们的差别主要表现在：上下文切换、系统调用的最大执行时间可以确定、中断延迟。一般把嵌入式操作系统分为两大类：一类是面向控制、通信等领域的实时操作系统,另一类是面向消费电子产品的非实时操作系统。本文主要研究的是面向控制的实时操作系统。本课题实现的目标就是对天津广播电视大学教学系统的改进与完善。嵌入式PIC单片机教学系统使学生能够有机会接触到最新的技术和器件,踏入社会之后,能够学以致用。此教学系统各项目和内容的推出要求学生掌握嵌入式系统的基础概念、基本原理、开发流程和步骤、工程师设计的方法和解决技术问题的方法,为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 单片机概述
• 1.1.2 嵌入式系统
• 1.1.3 国内外研究情况
• 1.2 研究意义
• 1.3 本文主要研究目标与内容
• 1.3.1 本文目标
• 1.3.2 本文内容
• 1.4 系统的开发及应用环境
• 1.5 本文组织结构
• 1.6 本章小结
• 第二章 嵌入式单片机系统和功能
• 2.1 教学现状
• 2.2 人才需求现状
• 2.3 人机交互系统
• 2.4 PIC16F877单片机基础
• 2.4.1 引脚及其功能
• 2.4.2 PIC16F877基本电路
• 2.4.3 嵌入式系统的组成
• 2.5 模块分析
• 2.5.1 LED跑马灯设计
• 2.5.1.1 编写LED跑马灯程序特点
• 2.5.2 PIC16F877单片机显示模块
• 2.5.2.1 编写其他的绘图功能
• 2.5.2.2 编写程序显示字符
• 2.5.3 JHD161A液晶模块与PIC16F877的连接
• 2.5.3.1 显示器与单片机的连接
• 2.5.4 步进电机的控制
• 2.5.4.1 步进电机的正反转
• 2.5.4.2 步进电机的速度调整
• 2.5.5 直流电机调速
• 2.5.5.1 PWM方式控制直流电机调速
• 2.6 本章小结
• 第三章 嵌入式单片机系统的设计与实现
• 3.1 系统关键性问题
• 3.2 面临的挑战
• 3.3 关键技术
• 3.3.1 开发流程
• 3.3.2 链接和交叉编译
• 3.4 系统的组成
• 3.5 LED显示
• 3.5.1 LED显示程序设计
• 3.6 液晶显示
• 3.6.1 实现显示字符功能
• 3.6.2 实现绘图功能设计
• 3.7 JHD161A液晶模块与PIC16F877的连接
• 3.8 步进电机的控制
• 3.8.1 步进电机的正反转
• 3.8.2 对步进电机的调速
• 3.9 直流电机调速
• 3.9.1 调节占空比的PWM输出的波形
• 3.10 本章小结
• 第四章 嵌入式单片机系统的测试
• 4.1 系统测试
• 4.1.1 测试工具简述
• 4.1.2 测试工具介绍
• 4.2 交叉调试
• 4.3 具体分析
• 4.3.1 LED跑马灯程序测试
• 4.3.2 显示字符测试
• 4.3.3 绘图功能测试
• 4.3.4 JHD161A液晶模块与PIC16F877的连接测试
• 4.3.5 对步进电机的正反转测试
• 4.3.6 对步进电机的速度调整测试
• 4.3.7 进行PWM方式控制直流电机调速测试
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 5.3 本章小结
• 致谢
• 参考文献