高级维修电工职业资格认证培训方案

单片机设计师职业资格培训认证方案包建华编徐州师范大学电气工程及自动化学院二００七年十二月目录单片机设计师职业资格培训方案………………………1单片机设计师职业资格认证方案………………………4职业认证考试试卷样卷…………………………………12职业认证考试试卷样卷参考答案………………………191单片机设计师职业资格培训方案一、培训目的单片机设计师职业资格培训认证是为广大有志于从事电子信息应用技术，计算机应用技术方向的相关专业本科生及其工程技术人员从事单片机技术研究与开发的系统培训计划，通过对申请人的专业知识、技术、能力的培训和职业化的证书体系，充分体现企业用人需求和岗位技能要求，证书将作为求职、任职、单位录用的依据之一；该培训计划突破传统的教学理念和教学手段，引进工程案例教学、强化试验训练、小型样机制作、寓理论于实践等人才培养模式，使学员的实践工作能力在短期内有明显的提升，达到能独立进行单片机的有关软硬件设计工作，以适应现代企业人才招聘要求。二、培训对象具有电子、信息、计算机、通信等弱电控制专业从业人员及大专院校师生。要求参加培训人员具备一定的单片机原理基础知识。三、培训形式理论讲授与实际操作相结合，以实训操作为主。四、培训大纲1、培训时间安排序号培训内容时间分配备注1培训动员、单片机原理总复习1天提高性复习2典型汇编程序讲解2天软件专项训练3典型单片机系统讲解3天利用现有实验设备，进行软硬件结合训练4Visio软件讲解1天画程序流程图用5学生选题、软硬件设计3天学生选题、教师审核6制图（原理图、PCB图）3天Protel99环境27制板、检修板3天制版室8软硬件联合调试、培训总结4天出设计报告2、培训主要内容序号培训时间培训内容备注1第1天培训总动员；单片机原理总复习：单片机的基本结构，时序、最小应用系统、地址分配、管脚功能、复位电路；内部资源的配置，外部特性，单片机I/O端口及应用特性；80C51单片机存储器系统及操作方式；单片机的指令系统，主要指令的使用、编程技巧；51单片机的内部编程：I／O控制、定时器、中断系统；I/O口，A/D，D/A，键盘接口，LED显示接口，数码管显示等；最小硬件系统及其应用扩展：并行接口、串行接口扩展，串口通信通信协议设计。2第2-3天典型汇编程序讲解，主要包括查表类程序设计、代码转换类程序设计、数值运算类程序设计、数字滤波类程序设计、PID算法类程序设计等。边讲边练3第4-6天软硬件相结合的单片机典型系统训练，内容包括单片机的并/串口技术、定时器/中断技术、前向/后向通道技术、键盘/显示接口技术等。采用清华综合实验板+南京伟福仿真器相结合的实训模式，每个实训项目的硬件电路由清华实验板提供，软件编程在上位计算机的南京伟福集成开发环境中完成，软硬件联合调试通过伟福仿真器在线硬件仿真来实现。4第7天Visio软件讲解，边讲边练。教会学员用Visio软件绘制程序流程图、电路原理图及工程设计中常用面板图的绘制。5第8-10天教师指导学生选择设计课题，师生共同确定具有特定功能的单片微机系统。在系统的硬件设计中，教师会指导学生查阅有关器件手册，提醒学生在进行实际电3路系统的设计时既要考虑元器件连接间的“逻辑特性”，更要考虑“电气特性”，这是课堂理论教学中最容易被忽视的地方。6第11-13天在理论上完成单片微机系统硬件电路的设计后，学员要在计算机上用Protel软件进行电子制图，主要完成原理图和PCB（印制线路板）图的绘制。7第14-16天将PCB图用激光打印机双面打印在菲林纸上，然后在制版室用曝光法制成印制线路板。在焊接室完成元器件和集成块座的焊接之后，同学们要用万用表仔细检查电路板的电气连接特性，确保制作出的单片微机系统硬件电路正常工作。8第17-20天学员将自己编写的程序源代码用编程写入器烧录进单片微处理器，直至系统脱机运行正确为止。学员每人上交一份设计报告。五、培训条件1、硬件条件南京伟福E6000/L仿真器20套、清华单片机综合实验板20套、SEM型曝光机2台、ZS-F1型腐蚀箱6套、ZY-3220型雕刻机1台（可用于雕刻法制作电路板）、编程写入器5台。2、参考资料[1]杨光友，朱宏辉．单片微型计算机原理及接口技术[M]．北京：中国水利水电出版社，2002[2]李玉梅．基于MCS-51系列单片机原理的应用设计[M]．北京：国防工业出版社，2006[3]夏继强，沈德金．单片机实验与实践教程[M]．北京：北京航空航天大学出版社，20014单片机设计师职业资格认证方案专业技术资格认证是国际上通行的职业准入制度，目前我国正在着手进行专业技术资格认证制度改革和加入国际互认体系的研究。目前，国家劳动和社会保障部还没有开展单片机设计师方面的职业资格认证工作。为满足广大有志于从事单片机技术研究与开发人员的学习需求，徐州师范大学电气工程及自动化学院与徐州市劳动和社会保障局拟着手开展单片机设计师职业资格认证方面的试点工作。本职业资格认证考试采用闭卷笔式考试方式进行，包括理论知识考试和实践技能考核两部分。一、资格认证名称单片机设计师二、单片机设计师资格认证的基本条件和要求1、申请对象：电子、信息、计算机、通信等弱电控制专业从业人员及大专院校师生2、身体状况：健康三、理论考试复习大纲(一)单片机的基本机构与工作原理1、单片机与其他常见微机（如PC机）有什么不同？它是什么独特优点？80C51系列单片机在片内集成了哪些主要逻辑功能部件？各个逻辑部件的主要功能是什么？2、80C51系列单片机有哪些信号需要芯片引脚以第二功能的方式提供？3、80C51单片机的“ALE”信号、“/EA”信号有何功能？在使用80C31时，它们的信号引脚应如何处理？4、80C51存储器在结构上有何特点？在物理上和逻辑上各有哪几种地址空间？访问片内RAM和片外RAM的指令格式有何区别？55、片内RAM低128单元划分为哪三个主要部分？各部分主要功能是什么？6、80C51设有4个通用工作寄存器组，有什么特点？如何选用？如何实现工作寄存器现场保护？7、特殊功能寄存器的地址范围是多少？哪些特殊功能寄存器可以位操作？8、堆栈有哪些功能？堆栈指示器（SP）的作用是什么？在程序设计时，为什么还要对SP重新赋值？9、为什么说80C51具有很强的布尔（位）处理功能？共有多少单元可以位寻址？采用布尔处理有哪些优点？10、80C51单片机的时钟周期、机器周期、指令周期有何区别？它们之间有何关系？单片机晶振频率与哪些工作参数有关？11、单片机有几种复位方法？对复位信号有何要求？复位后机器的初始状态如何，即各寄存器的状态如何？12、80C51的4个I/O口P0~P3在使用上有哪些分工和特点？试比较各口的特点？何谓分时复用总线？P3口的第二变异功能有哪些？13、80C51端口P0~P3作通用I/O口时，在输入引脚数据时，应注意什么？14、“读—改—写”指令有何优点？请至少列出五条不同操作的“读—改—写”指令。15、为什么当P2作为扩展程序存储器的高8位地址后，就不再适宜作通用I/O了？16、程序计数器PC作为不可寻址寄存器，它有哪些特点？地址指针DPTR有哪些特点？与程序计数器PC有何异同？17、程序状态字PSW的含义是什么？如何利用它们？18、80C51单片机运行出错或程序进入死循环，如何摆脱困境？19、单片机在工业控制系统中有哪些掉电保护措施？20、举例说明单片机在工业控制系统中低功耗工作方式的意义及方法。21、单片机“面向控制”应用的特点，在硬件结构方面有哪些体现？22、如何判断单片机是否处在运行工作状态？(二)单片机的中断与定时器/计数器1、80C51有几个中断源，各中断标志是如何产生的，又如何清除的？CPU响应中断时，其中断入口地址各是多少？2、哪些特殊功能寄存器对单片机的中断有影响？如何设置它们？3、CPU如何响应中断？对软件编程有河要求？哪些情况会影响中断的响应？如何估算6最快的中断响应时间？4、51系列单片机对中断信号有何要求？外部中断请求有哪两种触发方式？对跳变触发和电平触发信号有什么要求？如何选择和设置？5、80C51提供哪几种中断？在中断管理上有何特点？什么是同级内的优先权管理？中断请求被封存的条件有哪些？6、程序查询方式与程序中断方式有何异同之处？在程序中应该如何编写中断程序？7、80C51单片机内部设有几个定时器/计数器？它们各由哪些特殊功能寄存器所组成？有哪几种工作方式？简述各种工作方式的功能特点。如何选择？8、定时器/计数器作定时使用时，定时时间与哪些因素有关？作计数用时，对外界计数频率有何限制？如何启动它们？9、定时器T0为方式3时，由于TH1位已被T0占用，如何控制定时器T1的开启和关闭？10、在80C51单片机系统中，已知时钟频率为6MHz；选用定时器T0设置方式3，请编程P1.1口分别输出周期为1ms和400μs的方波。11、用80C51的定时器测量某正单脉冲的宽度，采用何种方式可得最大量程？若时钟频率为6MHz，求允许测量的最大脉冲宽度是多少？(三)单片机的系统扩展与接口技术1、在80C51扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器用相同的编制方法，是否会在数据总线上出现总线竞争现象？为什么？2、试绘出以并行方式对80C31单片机系统扩展8KB的片外数据存储器的电路原理图。3、你能以串行方式对80C31单片机系统扩展8KB的片外数据存储器吗？试绘出电路原理图。4、如何设计扩展两片以上片外数据存储器的电路？试绘出电路原理图。5、请用80C51的P1口设计一个16个键的键盘电路，并编写出相应的键盘程序。6、LED显示器结构有何特点？如何设计才能正确工作？7、现有一静态显示接口电路，以74HC273为输出芯片。试问它应如何与LED管连接,为什么？试画出以80C51为控制器的完整电路。8、单片机用于外界过程控制中，为何要进行A/D、D/A转换？9、A/D转换器有哪几个重要指标？10、A/D转换接口中采样保持电路的作用是什么？711、试分析A/D转换器产生量化误差的原因和误差的大小。12、试分别画出利用ADC0801和ADC0809芯片与80C51组成的A/D转换电路。13、D/A转换器为什么必须有锁存器？有锁存器和无锁存器的D/A转换器与80C51接口的电路有什么不同？14、在什么情况下要使用D/A转换器的双缓冲方式？试以DAC0832为例绘出双缓冲方式的接口电路。15、若某8位D/A转换器的输出满刻度电压为+5V，则该D/A转换器的分辩率是多少伏？如果用12位D/A转换器其分辩率又是多少伏？16、10位的D/A芯片如何与8位数据总线相连？请说明设计要点。17、试分别编写出使DAC0832输出锯齿波、三角波和阶梯波的程序。18、拟将A/D和D/A转换器用于数字音频技术。例如先把人的声音写入EPROM芯片，然后在需要时送到喇叭上播放。试分析实现该功能的设计思路（画出方框图）和技术要点。19、串行数据传送的主要优点和用途是什么？它们分别适用于什么场合？如何实现？20、什么是串行数据通讯的波特率？如何设置？21、何谓波特率、溢出率？如何计算和设置80C51串行通信的波特率？22、串行数据传送有哪几种工作方式?各有什么特点？如何应用？23、哪些特殊功能寄存器对单片机的串行数据传送有影响？编程时必须考虑哪些参数？24、为什么定时器T1用做串行口波特率发生器时，常采用方式2？若已知系统时钟频率和通信波特率，如何计算其初始值？25、某异步通信接口，其帧格式由一个起始位0、七个数据位、一个奇偶校验位和一位停止位1所组成，当该口每分钟传送1800个字符时，计算其传送波特率。26、在80C51的应用系统中时钟频率为6MHz，现需利用定时器T1产生波特率为1200波特。请计算初值，实际得到的波特率误差是多少？27、试分别编写出8031单片机发送和接收数据的子程序。(四)单片机的指令系统1、80C51的指令系统有哪几种类型的指令？写出其汇编指令格式。2、简述80C51的寻址方式和所涉及的寻址空间。3、什么是变址寻址？举例说明变址寻址方式的应用。84、简述MOV