实验教学作为单片机教学的重要组成部分,是培养学生实践能力和创新能力、提高学生综合素质的重要环节。目前该环节整体教学效果并不理想,其根本原因是由于缺乏合适的实验器材:仿真器/实验箱价格昂贵、操作复杂,难以普及给每个学生;而基于监控程序的实验板功能单一,大多不具备在线编程功能,不能适应现代单片机教学实验的要求。针对以上问题,本文引入了宏晶科技公司具有ISP/IAP功能的STC89单片机,设计开发了一套新型的单片机实验教学系统,以低廉的成本实现了高档仿真器的大多数功能。该教学系统可使初学者迅速掌握单片机原理及应用,熟悉汇编语言和C语言;用户不仅可以对源程序进行实时在线调试,而且可以将调试好的程序在线下载到单片机中,极大地缩短了单片机应用系统的开发时间。论文主要完成了以下工作:1.在分析单片机实验教学器材现状的基础上,提出一种结合单片机ISP技术和监控程序调试的方案。新方案集ISP下载、编程器、仿真器、开发板功能四合一,是一种廉价而有效的单片机实验平台。2.在完成单片机实验板设计和调试的同时,开发了一种基于Keil和Proteus的软件仿真方法。通过实际硬件操作前的软件模拟过程,可解决初学者上手困难、容易损坏硬件电路等问题。3.开发了一些综合性、创新性较强的实验,其中包括汽车防盗报警系统、自主循迹机器人等。新实验贴近实际项目开发,可有效拓宽学生的学习视野,提高其单片机应用的综合能力。课题目前完成了实验教学系统的全部软件、硬件的设计和调试工作,实验板已经批量生产制作,经过小规模试用,反映良好。