具有很高的性价比。
有利于调动学生的学习兴趣，在实践中快速提高了学生的设计能力。
传统的单片机实验系统因其购买成本高系统使用烦琐，已经越来越不适合当前以培养学生实际能力为主要方向的高等教育，本系统可以让学生基本上人手套，使用方便，功能齐全，真正达到让学生理论与实践的结合，深刻学习单片机的理论知识目的。
研究背景和意义完整的单片机实验教学和开发系统应包括微型计算机编程器又叫烧录器软硬件仿真器实验电路板等。
编程器用于把编译好的程序写入单片机的里面，把写好后的芯片插到实验板上面进行试验。
单片机仿真器用来实时仿真调试单片机程序及硬件电路，随时发现问题，修改程序，提高编写程序的效率。
硬件实验板，作为单片机实验的外围电路部分，可以进行相关实验电路的单片机编程实验，测试单片机程序能否实现实验电路的功能。
目前，单片机的实验教学中存在诸多问题，如单片机课堂教学往往多以理论教学为主，实验课教学为辅，实验教学也多是进行验证性实验。
但单片机是门实践性很强的学科，只学习理论不做实验练习，很难真正地把单片机方面的知识理解掌握，也很难真正成为单片机应用领域的高级人才。
学生实验时也存在着不少问题，单片机实验室由于存在着场地和时间限制等问题，学生除了上课外，平时难得有机会实践。
个人配备单片机实验开发系统，因成本较高，很多学生无法承受。
同时般单片机实验箱由于是成品，学生很难参与到其中的细节设计中去，般单片机实验箱也只是起验证实验的作用，学生动手能力很难得到训练与提高。
单片机教材陈旧，实验设备不足落后，般学校很少有学生人手套实验开发系统进行单片机实验及开发。
实验板与计算机之间用通信电缆连接，可以互相通信。
这样，实验题目可以与时俱进，随时更新，根据学生知识能力水平，实验教学内容可深可浅，更加符合多层次学习单片机的需求。
该单片机实验教学仿真系统不仅能胜任于学生的课程实验毕业设计课外科技活动如电子设计竞赛等各个不同的实验与实践阶段，并且使用该系统有利于实验者进行自主开发实验，有利于培养学生的创新精神和创造能力。
研究现状目前单片机已经引起各行业极大关注，展现出广阔的应用前景。
很多大型公司都设计开发并生产专业的单片机仿真器，编程器以及单片机实验板，以供大中专院校进行教学培训实验研究以及个人学习使用。
早期的单片机实验教学和开发系统，如北京启东达爱思电子有限公司生产的达爱思系列微机实验开发系统，可以做单片机微机控制等课程的实验。
上海埃威航空电子有限公司原上海航虹高科技有限公司生产的系列单片机实验系统，包括型仿真机和实验板，可以做传统的单片机实验，如基本口实验定时计数器实验和转换实验电动机电子琴打印机以及并行扩展接口实验等。
南京伟福实业有限公司开发的伟福单片机仿真实验系统，由板上仿真器实验仪伟福仿真软件开关电源构成。
其不仅能做传统的系列单片机实验，还提供了强大的逻辑分析波形输出和程序跟踪功能，可以让学生直观地观察到单片机内部及外部电路工作的波形。
上述几个公司生产的仿真器大都价格昂贵，凭学生个人的能力是不可能买到的，因而需要设计出功能完全，价格便宜，便于携带的实验板。
本文就是论述简单实用实验板的设计与开发。
本文主要的研究工作本文的主要工作包括单片机实验教学仿真系统的硬件设计和软件设计两个方面。
鉴于单片机串行扩展总线技术的发展，本文的主要研究工作就是设计并实现硬件仿真系统部分的实验板和根据单片机课程实验教学的内容给出典型的实验例程。
因此，硬件设计部分需要完成的工作主要有实验板原理图，电路板的绘制设计和制作，这也是软件部分设计调试和正常运行的基础。
其中硬件设计需要做的主要工作如下单片机最小应用系统单片机基本实验电路部分扩展多样化接口软件部分主要进行了以下几个方面的工作使用汇编或语言编写单片机控制通用实验电路的实验程序。
程序检查无误后可通过仿真功能实现对各部分实验电路的控制。
深入理解实验板程序，从原理上理解清楚实验板的工作原理及机传送的各项操作指令的执行情况。
机调试仿真实验板程序。
在此使用德国公司的集成开发环境，深入理解该实验板的应用。
第二章实验板硬件电路设计实验板的选型据不完全统计，目前全世界微处理器的品种和数量已超过多种，流行的体系结构达多种。
其中，体系占多半。
生产单片机的半导体厂家有多家，共多种衍生品。
个好的单片机实验教学仿真系统必须有与之适合的，文中选用了公司生产的单片机。
单片机选型原则对于的选择，主要基于以下几个原则应用典型单片机是美国公司于年推出的产品，典型产品有内部没有程序存储器，实际使用方面已用于对字符传送作正确性检查，因此奇偶校验位是可选择的，共有种可能，即奇校验偶校验和无校验，由用户根据需要选定停止位。
停止位在最后，用以标志个字符传送的结束，它对应于状态。
停止位可能是或位，在实际应用中根据需要确定位时间。
个格式位的时间宽度帧。
从起始位开始到停止位结束的全部内容称之为帧，帧是个字符的完整通信格式，因此也就把串行通信的字符格式称之为帧格式。
数据位位时间数据位起始位数据位帧起始位停止位停止位奇偶位图数据发送格式异步串行通信是帧接帧进行的，传送可以是连续的，也可以是断续的。
串行通信的传送速率传送速率用于说明数据传送的快慢。
在串行通信中，数据是按位进行传送的，因此传送速率用每秒钟传送格式位的数目来表示，称之为波特率。
每秒传送个格式位就是波特。
即波特位秒。
在串行通信中，格式位的发送和接收分别由发送时钟脉冲和接收时钟脉冲进行定时控制。
时钟频率高，则波特率也高，通信速度就快反之，时钟频率低，则波特率也低，通信速度就慢。
串行通信可以使用的标准波特率在标准中已有规定，使用时应根据速度需要线路质量以及设备情况等因素选定。
串行通信控制寄存器其字节地址，可位寻址，位地址。
格式为串行口方式选择位表串行通信工作方式方式功能说明移位输入输出方式，仅用于扩展引脚波特率可变的位异步串行通信，波特率可变波特率固定的位异步串行通信对于时钟机器周期时钟机器周期波特率可变的位异步串行通信，溢出率允许方式和方式多机通信控制位。
在方式或方式中，如，则接收到的第位数据为时，才将接受到的前位数据送入，并置位接收中断标志，否则丢弃数据如，则无论为何值，均置位。
允许接收控制位。
由软件置时，允许接收，置时，禁止接收。
在方式和方式中要发送的第位数据。
需要时由软件置位或复位。
双机通信时，也作为奇偶校验位，多机通讯时，用于表示地址帧和数据帧。
在方式和方式中是接收到的第位数据。
在方式时，如，是接收到的停止位。
在方式中，不使用。
发送中断标志。
在方式串行发送第位结束时由硬件置，或在其它方式中串行发送停止位的开始时置。
必须由软件清。
接收中断标志。
在方式接收到第位结束时由硬件置，或其它方式接收到停止位的中间时置。
必须由软件清。
总线标准接口又称是目前最常用的种串行通讯接口。
它是在年由美国电子工业协会联合贝尔系统调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。
串行通信使用标准，为美国电子工业协会的推荐标准，现已在全世界范围内被广泛采用。
实际上是串行通信的总线标准。
它的全名是数据终端设备和数据通讯设备之间串行二进制数据交换接口技术标准该标准规定采用个个脚的连接数据设备发送请求清除发送振铃指示载波检测数据终端设备就绪图芯型插座上的接口信号名称及主要信号流向器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。
但在实际中般使用个引脚的连接器。
的相关规定接口的电气特性在中任何条信号线的电压均为负逻辑关系。
即逻辑逻辑，。
噪声容限为。
即要求接收器能识别低至的信号作为逻辑，高到的信号作为逻。
标准数据传送速率有波特等。
采用标准的芯插头座进行连接，如图，因此该插头座也称之为连接器。
单片机串口通讯的硬件电路为保证数据的可靠传送，标准规定发送数据线和接受数据线图芯片电平转换芯片内部结构电路引脚封装图电压倍增器电压反向器输入输出输出输入电压倍增器电压反向器输入输出输出输入均采用电平，即传送数字时，传输线上的电平在之间传送数据时传输线上的电平在之间。
但单片机串口采用正逻辑的电平，它与电平不兼容，必须进行电平转换。
是种新型的专用集成电路，类似的集成电路还很多。
单电源工作，只需外接个容量为的小电容为提供电源所需即可完成与电平之间的转换。
图串行口与单片机及的连接在单片机应用系统中，由于彼此之间需要传输的数据量很少，因而常使用没有联络信号的串行通信。
使用这种连接方式只需明确如下的收发条件波特率。
发送接受双方的波特率必须相同，误差不得超过定的范围，否则不能正确接受。
数据长度是位还是位。
以二进制代码还是以码形式发送。
有无校验及校验方式。
信息帧格式。
信息帧格式包括信息帧起始标志结束标志信息帧长度校验方式及校验信息位置等。
字节与字节之间的等待时间正确接收后的应答信号及应答时间。
实验板蜂鸣器驱动电路由于单片机的口驱动能力有限，般不能直接驱动压电式蜂呜器，因此选用型晶体管组成晶体管驱动电路，单片机输出经驱动电路放大后即可驱动蜂呜器。
本文选用蜂鸣器的工作电流为。
蜂鸣器驱动电路如图所示。
图蜂鸣器驱动电路实验板设计用软件画出原理图后，原理图是图的基础，最终通过网络表生成图，以便进行制板。
般基本设计流程如下原理图设计元件封装结构设计布局布线布线优化和丝印网络和检查和结构检查制版。
在进行设计是注意时钟产生器如晶振或钟振要尽量靠近用到该时钟的器件驱动器件尽量靠近印刷板的边靠近引出接插件完成同功能的电路，应尽量靠近放置，并调整各元器件以保证连线最为简洁④在每个集成电路的电源输入脚和地之间，需加个去耦电容网络和检查和结构检查般情况下，信号线宽为，电源线宽为或线与线之间和线与焊盘之间的距离大于等于，实际应用中，条件允许时应考虑加大距离采用的折线布线，不可使用折线，以减小高频信号的辐射。
以上是我做设计的过程中总结的部分内容，我感觉这只是很少的部分，要做出个比较好的板子不下功夫是不行的，另外，设计是个考心思的工作，谁的心思密，经验高，设计出来的板子就好。
所以设计时要极其细心，充分考虑各方面的因数比如说便于维修和检查这项很多人就不去考虑，精益求精，就定能设计出个好板子。
见附录。
第三章实验板软件设计及调试在设计中主要对硬件作了详细的介绍，软件
毕业论文：51系列单片机教学实验板硬件设计
