摘 要
目前单片机应用已渗透到各个领域，单片机技术的发展也因此日新月异。作为实践性很强的应用型学科，单片机研发及教学离不开实验。传统的单片机实验系统，需要频繁拔插烧写单片机芯片来编程，依赖于仿真机调试，实验成本高且效率低，已不适应现代科技开发需求。如何充分合理利用单片机的性能，方便用户高效学习与开发产品成为当前的研究热点。本文从微处理器、嵌入式系统和C语言等三个方面着手，以AT89S52单片机为核心，设计出功能较强的新型单片机实验系统。
首先研究了微处理器及开发工具，嵌入式系统类型特点、嵌入式操作系统等基础理论。
其次深入研究AT89S52单片机性能特点，为实验系统硬件开发打下了基础。并针对新型实验系统软件开发要求，对C语言进行应用性研究。
最后，以AT89S52为核心，设计出包含集成稳压电路、时钟电路、复位电路、液晶显示与控制电路、ISP在系统可编程器、RS232串行通信电路、开关电路、发光二极管显示电路和ISD2560语音芯片的录音/播放电路等九种外围电路，并汇总为完整的原理图。采用电子CAD（PROTEL99SE软件）、图像处理软件（PhotoCap3）、计算机画图板设计绘制电路原理图后再装配成实验板。利用C语言调整软件dev C++IDE、编译器Keil C（uVision-51）和调试器WinIDEA 9.0、ISP软件等技术创新，实现了ISP在线仿真调试功能，将嵌入式技术融入到单片机实验系统开发与应用中，适合于单片机系统开发、教学等需要频繁刷新程序的场合，极大地提高了程序开发的效率，达到优化单片机实验系统功能的目的。
关键词：微处理器 嵌入式系统 AT89S52单片机 实验系统 调试与仿真
目 录
摘 要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
第一章 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.1.1概述 1
1.1.2我国在这方面已进行的工作情况 1
1.1.3国外的研究动态及发展趋势 1
1.2微处理器概述 2
1.2.1什么是微处理器 2
1.2.2微处理器的基本系统 3
1.2.3微处理器开发工具 3
1.3微处理器应用 5
1.4本课题研究的主要内容 5
第二章 嵌入式系统概述 7
2.1嵌入式技术简介 7
2.2嵌入式系统概述 7
2.2.1嵌入式系统的概念 7
2.2.2嵌入式处理器 8
2.3嵌入式系统的类型及特点 8
2.3.1嵌入式微处理器（Embedded MicroProcessor Unit） 8
2.3.2嵌入式微控制器（MicroController Unit,MCU） 8
2.3.3 嵌入式DSP处理器（Embedded Digital Signal Processor,EDSP） 8
2.3.4嵌入式片上系统（System on Chip,SOC） 8
2.3.5嵌入式系统发展趋势 9
2.4嵌入式操作系统 9
2.4.1嵌入式操作系统简介 9
2.4.2常见的嵌入式操作系统 9
2.4.3嵌入式操作系统举例 10
2.5 AT89S52高性能单片机 11
2.5.1 AT89S52单片机功能特性描述 11
2.5.2 AT89S52管脚结构 11
2.5.3 AT89S52组成框图 12
2.5.4 AT89S52特殊功能寄存器 14
2.5.5 AT89S52特殊功能寄存 15
2.5.6 AT89S52看门狗定时器 15
2.5.7 AT89S52波特率发生器 18
2.5.8 AT89S52中断 18
2.5.9 AT89S52晶振特性 19
2.5.10 AT89S52空闲掉电模式及其他 20
2.6本章小结 20
Ⅰ
第三章 C语言应用 21
3.1 C程序的组成部分 21
3.1.1 C语言出现的历史背景 21
3.1.2 C语言的特点 21
3.1.3 C语言的组成分及案例分析 22
3.2数据类型 24
3.3格式输入与输出及案例 24
3.3.1格式输入scanf( )函数 24
3.3.2格式输出printf( )函数 24
3.3.3格式输入与输出案例 25
3.4 C运算元及功能 26
3.5 比较与逻辑运算元 27
3.6 C控制结构 27
3.7 C预处理程序 27
3.8 C函数库及应用 28
3.8.1函数通用格式 28
3.8.2 函数库及简单应用 28
3.9 C语言程序的编辑、编译、运行 31
3.9.1源程序、目标程序、可执行程序的概念 31
3.9.2 C语言程序的上机步骤 31
3.10 本章小结 32
第四章 AT89S52高性能单片机实验系统开发 33
4.1 AT89S52实验系统的设计 33
4.1.1 AT89S52实验系统结构图 33
4.1.2 AT89S52实验系统原理 34
4.2 AT89S52单片机实验系统使用方法 44
4.2.1软件安装及调试 44
4.2.2编译器、调试器和仿真器的使用 45
4.3 AT89S52单片机实验系统实验项目 46
4.3.1 C语言调试训练项目 46
4.3.2 AT89S52实验板训练项目 48
4.4 实验系统的功能扩展 51
4.4.1公寓热水流量智能控制系统的设计 51
4.4.2教室照明控制系统的设计 54
4.5本章小结 57
第五章 总结与展望 59
5.1论文的主要工作及总结 59
5.2研究展望 59
参考文献 61
致 谢 62
