单片机毕业论文【范例4篇】
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单片机论文【第一篇】
摘要:随着电子科技的飞速发展,尤其是超大规模集成电路的出现,给我国的经济带来了实质性的改变。其中,对于单片机的使用已经在很多领域都有出现,比如说在工业自动化控制房间、在智能仪器仪表方面以及各种家用电器方面,单片机都起到了很大的作用。由于其极高的性能价格比,使其在电子时钟方面的应用也是很常见的。本文通过对普通单片机电子时钟的设计分析,从而达到对单片机进行更深入的学习与设计。
关键词:单片机;电子时钟;设计分析
时钟就是一个最典型的例子,由于人们的生活速度越来越快,人们的时间观念也在不断增强,生活中处处离不开时钟,时钟对人们可以说是不可或缺的东西。现如今,时钟的样式很功能也越来越多,人们对时钟的精准度要求也越来越高。本文就是针对时钟的精准度来设计一个普通单片机电子时钟。
一、单片机的简单介绍
(一)单片机的定义与分类
单片机是一种集成电路芯片,采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器、随即存储器、只读存储器等集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。主要分类包括:STC系列单片机、AVR单片机、AT系列单片机等等 。
(二)单片机的应用与发展
目前,随着电子自动化的广泛应用,单片机以其自身的诸多优势已经应用到了各个领域之中,这些领域主要包括智能仪器仪表、计算机网络、机器人控制、工业控制、家电管理等等。由于单片机的优势很有多,在未来的生活中一定会被更多的领域所应用,有很好的发展趋势。
二、单片机电子时钟的设计方案
单片机电子时钟的构成主要由:一个8位CPU;一个片内振荡器及时钟电路;4K字节ROM程序存储器;256字节RAM数据存储器;两个16位定时器/计数器;可寻址64K外部数据存储器和64K外部程序存储器空间的控制电路;32条可编程的I/O线(四个8位并行I/O端口)和一个可编程全双工串行口组成。
单片机电子时钟的设计主要是对时钟的内部工作和外部显示进行设计,主要的设计方案则分为数字时钟方案和数码管显示方案。通过数字时钟和数码管显示的完美结合使电子时钟的质量得到完善和保证。
(一)数字时钟方案
这部分是单片机电子时钟最主要的设计,也是时钟内部工作部分。在单片机的内部存储器中设置三个分别代表时、分、秒信息的字节。在对内部的存储器进行设置的时候,要根据时钟的运作规律设定,时钟的工作是由内部的定时器和软件结合来实现的。对此设定1秒中断,以此来推动秒针的运动,而当秒针中断的次数达到60次的时候,则将其清零,同时分针的字节开始运行,以此类推,当分钟的中断次数达到60次的时候,时钟的字节开始运行。当时钟的字节达到24的时候,便将时钟的字节清零,以上的操作反复进行,这就是单片机电子时钟关于数字时钟的设计方案。这部分的设计起来比较繁琐,每个步骤都要做到很好的处理,设置时、分、秒的顺序也不能打乱。
(二)数码管显示方案
数码管显示方案主要是对时钟的外部显示进行设计,主要分为静态显示和动态显示两个部分,在电子时钟外部显示中占主导地位的就是动态显示。所谓动态显示就是根据内部设计中的秒针的运行情况,在出现的显示器数字的轮流点亮,每隔一段时间都要点亮一次,这部分要求显示器的扫描必须要有足够快的速度,只有这样,显示出来的字符才不会出现闪烁的效果。同时,秒钟和显示器的运作应该是保持一致的,否则在电子时钟运行的时候,就很容易出现时间上的误差,这种动态显示节省了I/O口,也会降低耗能。
(三)电子时钟的硬件选择
1、单片机的选择,在单片机电子时钟的设计中,通常都会选用AT89c52单片机,配备12MHz晶振,采用上电复位来对电路进行系统复位。
2、显示电路选择,在显示电路的选择上,采用软件译码动态显示。
3、电源选择,采用直流电源供电,电源基本选择在左右。
4、选择器的选择,通常采用741s04.
三、系统软件设计
对系统软件的设计主要包括软件的设计思想、总体设计以及按键扫描子程序。
(一)软件设计思想
根据人们对电子时钟功能的需求,需要设计出来的电子时钟程序必须具备动态扫描、时钟信号产生以及按键扫描处理等功能。利用单片机来实现电子时钟的这些功能,主要利用的方法就是分时复用,要协调好各个器件的占用时间,这样才能实现单片机电子时钟以上的功能,使电子时钟对人们的需求造成满足。
(二)总体设计
1、系统说明及设计框图
利用普通单片机制作的简易时钟,其主要的工作原理就是运用6个PNP管来分别控制6个LED数码管来完成时钟的运行工作。这里出现的6个数码管主要负责显示小时、分钟以及秒针的十位位置和个位位置,还会设定一个按键用于对时间的调整。
2、模块设计
普通单片机电子时钟的设计主要包括电源部分、复位电路、显示部分、控制部分、位选部分等几个模块。对于电源部分的技术,要从外部引入直流电,电流应该选择,这样就可谓电子时钟提供电源,使其能够正常运行。
位选电路、复位电路二极管、电解电容部位,在其运行的时候,相应的引脚也会出现不同。在开关按下时引脚RST为高电平1,断开时引脚为低电平0。
(三)按键扫描子程序
普通单片机电子时钟的运行,最好选用按键来切换各种不同的状态,这样不仅简单,容易操作,而且在电子时钟出现状况而需要查询按键信息的时候,电子时钟所具有的按键扫描功能就可以提供以往的按键情况,这种按键程序中还嵌套了按键扫描程序用来处理在不同情况下的电子时钟状态切换。
四、对整体系统进行调试
在单片机电子时钟设计完成之后,要对电子时钟所应用的系统进行简单的测试,仔细分析在测试的过程中所出现的问题,进行问题的统计与分析,从而找到合理、科学的解决方法。使单片机电子时钟更加完善。
(一)系统调试方法
对于单片机电子时钟各个系统的调试,首先要对每个单独的程序进行调试,将出现的问题归纳整理,找到合理的解决方法后,针对出现问题的程序进行系统的调试。确保每个程序都没有问题之后,再进行整体的调试工作。只有这样,才调试的过程中才会使调试工作有理有序的进行。
(二)系统时钟误差分析
时间准确,长时间不容易出现误差是一个时钟被认可的标准之一。对于系统误差,设计者应该及时进行误差的分析和调试工作。
在单片机电子时钟系统中,能够出现误差的地方有很多,比如说晶体频率的误差,定时器溢出误差以及延迟误差等等,设计者要结合不同的误差进行不同的分析,找出其内在的原因,从而拟定出解决的方案,使电子时钟的精准度提高。
(三)软件调试问题及解决
在软件调试的过程中,应该将调试的重点分别放在各个模块上,对这些模块的调试可以采取在线调试和离线调试两种方法,在调试过程中出现的问题要及时分析及时解决。
结语:
随着我国电子技术的迅速发展,单片机的应用也会越来越广泛,对于电子时钟系统的设计一定也会日趋完善,功能也会越来越全面,性能会更加稳定,可以预见,在未来的几年里,单片机的应用也会越来越广泛。更好的造福人们。
参考文献:
[1]何立民。MCS251单片机应用系统设计技术[M].北京:北京航天航空大学。1999
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[3]华贵山。基于单片机微机测控系统中的数字滤波技术研究[J].安徽电子信息职业技术学院学报。2006(5)
有关单片机技术论文【第二篇】
单片机是一门应用性和综合性很强的学科,它综合了电子技术中的模拟电路和数字电路方面的知识,特别是数字电路,因为数字电路在单片机里面的应用很多。由于单片机涉及的知识很多,所以我们只能循序渐进的学习,逐步的积累,没有什么捷径可循。
在大二的时候,我就听学长介绍过单片机,当时感觉很神奇,从此就对单片机特别感兴趣,也感觉它特别有用。于是经学长推荐,在大二上学期我利用学习之余在图书馆借书,学习了kile和proteus软件,刚开始学习的时候,对单片机没有什么认识,不知道什么是单片机,更不知道它有什么作用。通过学习才大体知道了单片机的一些知识。由中央处理器cpu、随机存储器ram、只读存储器rom、i/o接口、定时器/计数器以及串行通信接口等集成在一块芯片上,构成了一个单片微型计算机,简称为单片机。也算给我正式学习单片机打下一个基础。
在大二下学期,我购买了一套单片机学习开发板和郭天祥主编的《新概念51单片机c语言教程》,从此正式开启我的单片机学习之路。在刚开始学时,就完全模仿郭天祥主编的这本书再结合开发板一步一步的学,从点亮一个发光二级管,流水灯,数码管,定时器,中断,矩阵键盘,ad、da,串口通行,i2c总线等一步一步的深入学习。此时,我虽然能看懂程序,一些简单的程序可以自己编写,但一些比较复杂的自己编不出来。在大二暑假,我发现了郭天祥主讲的《十天学会单片机》视屏,于是我坚持天天看视屏,然后在自己根据视屏内容结合开发板写程序,调程序,就这样学了一个暑假。通过这个视屏,我初步了解了单片机的硬件结构,编程方法及调试方法(用kile软件调试和用开发板调试),寄存器的使用,学会了如何看芯片资料,初步开始利用芯片时序图来编程。可以说这个视屏对我学习单片机有巨大的帮助,更夸张的说是这个视屏将我带进了单片机的世界,让我尽情的体验单片机带给我的快乐!
在大三上学期,我有幸参加了教改班的单片机课程学习。我觉得邓老师的教学很有特点,让我们自己一个模块、一个模块的焊电路板,写程序,调试,然后上讲台讲。这样不仅提高了我对单片机的进一步学习,更锻炼了我在公众面前的表达能力。我觉得大学的教育就应当如此,应该多注重学生的实际动手操作能力,只有自己亲自动手做了,才能体会到其中的艰辛,当然还伴随着众多的乐趣。在经过大三一学期的学习,我的单片机水平有了质的飞跃。首先焊电路板,从单片机最小系统、电源、流水灯开始,第一次自己通过模电上学的一个电源的构成知识做了一个电源,知道了用hc573锁存器对流水灯的作用以及上拉电阻的用法。其次焊数码管,数码管有共阴共阳之分,焊电路板以及写程序都有区别。接着焊了键盘、串口通信、液晶、ad、da、i2c总线24c02芯片、时钟芯片ds1302、ds12c887、温度传感芯片18b20以及其他模块。通过焊电路,现在对单片机各个模块的硬件设计了如指掌,通过软件调试,我已经基本掌握用芯片资料时序图和寄存器编程。最后阶段我用了一个多月的时间做了三个时钟,下面以我做的三个时钟为例讲一下感受:
1:用定时器中断、24c02芯片、按键和1602液晶做了一个年、月、日、星期、时、份、秒都可调的时钟,充分利用24c02掉电保护的特点,当关闭电源后再次打开,时钟会从上次停止的时间继续走。在做这个时钟时,要注意24c02的时序图以及寄存器的初始化。并且要注意写完时钟后,首次使用24c02,时钟可能是乱码,只需要用按键的加减键将其调为可读的时钟后,以后上电数据就可以正常走。
2:用ds1302、18b20和液晶做了一个不可调节的时钟。设计这个芯片的初衷是学习ds1302和18b20这两个芯片,于是我写程序实现了一个时钟从设定的初值时间开始走,并且显示温度。在设计中,一定要对ds1302寄存器初始化后他才能正常工作,在对照18b20芯片手册写程序时,我充分体验到了邓老师说的一句话“硬件设计简单,软件必然是复杂的”。在对18b20写程序时,遇到了很多麻烦,都是时序的问题。
3:用ds12c887、按键和液晶做了一个年、月、日、星期、时、份、秒可调节的时钟。由于ds12c887内部自带晶振和可充电锂电池,上电后自动充电,所以这个时钟掉电后内部时钟继续走,。在写这个时钟时,ds12c887一直用不起来,开始是由 n于时序不对,后来表不走,最后发现内部晶振没起振,是因为对其内部寄存器的初始化不对。总之在遇到各种奇怪的现象后不断调试,最终将三个时钟调出来了。
写完这三个时钟,我收获挺大的,现在可以比较熟练地利用时序图写程序,也对单片机的定时、中断有了进一步的了解,可以说这是我单片机学习的又一大提高。
有时候单片机的学习很单调,比如检查电路,程序怎么也写不对,这些问题检查好多遍也没解决,有些知识学起来很抽象,不容易理解,只能慢慢适应,一边学习理论知识,一边编写程序,将程序刷入单片机进行耐心的调试,通过这种方式才能更快速的学习单片机。同时也会从学习中体会成功的喜悦。
总之,在一学期的学习中,从硬件,软件,调试,演讲等各个方面都有了很大的收获。
单片机论文【第三篇】
摘要:
单片机是当前被运用到各个领域的一个技术产品,随着当前社会生产活动的增多,单片机被运用到众多的生产领域中,在一定程度上提升了人们的生活水平和质量。就当前单片机的使用情况看,单片机更多地被运用到电子技术领域中,提升电子领域的发展程度,例如在仪表仪器中使用单片机可以提升其智能程度;单片机在工业控制中通过自身功能的发挥,可使工业控制更加先进化。该文从单片机的概述入手,研究在电子技术发展中单片机运用的程度。
关键词:
单片机;电子技术;应用研究
20个世纪70年代,单片机得到快速的发展,形成一个品种较为全面,功能更加强大的技术产品,开始在各生产领域中运用。随着近半个世纪的发展,单片机取得更优质的成果,科技水平更加先进,在众多领域中实现高效运用,提升这些领域的发展程度。单片机现在在电子技术领域中得到广泛的使用,如在通信功能、仪表仪器等方面实现高效的运用,促进这些企业实现优质的发展。同时,随着单片机运用程度的增加,应用领域的扩展,其技术呈现创新发展趋势。
1、单片机的科学分析
概述
单片机是嵌入式系统的一个组成部分,它采用规模较大的电路技术将CPU、RAM、ROM以及定时器等众多功能集成在一个硅片上,继而形成一个具有完善功能的,微型的计算机系统。单片式是1970年左右开始在生产中运用,随着多年技术的革新和使用程度的加深,当前它在汽车电子,医疗器械,工业控制以及仪表仪器中得到运用。单片式发展速度较快,由最开始的4位单片机发展成8位单片机,到目前300M具有高速运转和处理能力的单片机。
主要特点
单片机是当前计算机发展的一个重要组成部分,随着计算机水平的增长,单片机也呈现高效革新的态势,且呈现不同用途的,不同型号的单片机产品。以AT89S52型号单片机为例,单片机目前重要的发展特点有6个方面。
第一,单片机具有使用方便的特点,单片机整体体积较小,系统构成较为简单,整体呈现模块化;
第二,对环境的要求较低,单片机具有较强的环境适应能力,可以在不同的环境得到运用;
第三,控制能力较强大,单片机有着较强的科技力量,通过众多功能的集成,其具有很强的控制功能;
第四,功能消耗较低,单片机在运行的时候只需要较低的电压,整体对功能的消耗低;
第五,速度快,单片机具有极强的处理功能,对各项数据和信息有着极快的处理速度;
第六,可靠性高,单片机可以实现长时间的工作,提升整体系统的运转能力。
2、电子技术中单片机的应用情况分析
手机通信中的运用
单片机在电子通讯中得到运用,主要体现在手机语音功能的建设中,单片机对手机语音信息进行识别,并开展相关操作。在手机的音频入口安置单片机可以使其收集众多的音频信息,系统分辨工作开展之后,向各个部件下具体的指令和信息,实现语音信息中的手机操作。
单片机提升医疗器械诊断正确性
人们在实现温饱之后,更加关注自身的健康,对医疗水平有着越来越高的需求。但是,在医疗建设的过程中总会出现一些问题,检测手段以及消毒水平存在一定的不足,影响整体医疗建设的质量。单片机在医疗器械中得到运用之后,大大减少了医疗问题的出现,使医疗工作得到一定程度的提升。单片机的使用增加了医疗设备的诊疗准确性,提升了诊断的精准性。同时,随着单片机在医疗器械中的运用,整体医疗设备朝着更加智能化、自动化的发展方向前进,使医疗诊断的结果更加精准,更好地为人们的健康提供医疗保障。
单片机使仪表仪器的使用更加智能化
单片机因其集成度高等特点被用于仪表仪器的生产,随着单片机科研水平的不断革新,仪表仪器的发展更加智能化,更加符合当前人们的使用需求。同时,随着单片机使用程度的增加,仪表仪器设备朝着数字化方向发展,整体测试水平较高,仪表仪器控制和处理的功能建设更加优质。例如,在航天仪器制造的时候,使用单片机这种先进的技术可以使仪器的精准性和集成性更强,提升航天电子系统的数字化程度,大大降低航天事故发生的几率。
家电中普遍使用单片机
单片机不仅在高科技的领域中实现运用,如医疗器械、仪表仪器等领域,同时也在日常生活中得到运用,例如在家电行业中。随着科研水平的发展,单片机越来越多地在生活中得到运用,提升人们生活的质量和幸福感。当前人们家庭生活中使用的洗衣机、微波炉以及电视机等家电都运用了单片机这项技术。在电视机的运用中,通过使用单片机使其系统控制技术更加先进,功能操作更加便捷。
例如,人们可以通过遥控器自由切换不同的电视频道,选择自己想看的电视节目。单片机在微波炉建造中,通过系统信息的处理,可以根据食材的不同进行科学的、自动的选择工作,主要是选择加热时所需要的温度和具体时间。单片机在洗衣机的系统控制中,可以根据衣物的材质以及脏污程度进行自动洗涤,对洗衣液的使用量、洗涤的强度控制以及详细的洗涤时间有着科学的控制和选择。
3、单片机在未来电子技术领域中开发趋势分析
随着社会生产实力的增强,科研技术程度更加深入,单片机型号和技能革新的速度会越来越快,其在电子领域的应用开发主要从以下3个方面进行。
对单片机程序开发
随着单片机自身开发程度的加深,其在嵌入式系统的建设中得到越来越全面的运用,目前已经不在裸机的环境中实现开发和使用。单片机已经实现一定程度的自动执行,可以对数据进行较强的储存,科学处理和传输数据。单片机具有较强的环境使用能力,可以保障计算机在不同的环境中实现正常的运转和数据的处理,对外界的物理参数实现高质量的采集,并对其进行逻辑分析和正确的处理。
优化C语言系统程序
C语言有着强大的数据处理能力,可以以简易的方式对编程语言开展编译、处理等工作,有着强大的编程能力。为了使单片机在复杂的计算数据和控制数据的环境中实现正常的使用,提升系统的集成和控制能力,一定要加强C语言在单片机中的运用程度。通过对C语言更深度的开发,可以加大单片机的开发程度和力度,进而拓展单片机使用和运用的范围和领域。
加强对计算机的研发
目前,单片机的制作中使用众多的通信接口,通过接口的连接可以和计算机进行数据的交流和沟通。可以说,单片机通过通信接口可以让通信设备和计算机形成一定的联系,可以使双方进行精准的数据支持,提升设备对数据的使用程度和运用程度。为此,要想对单片机进行深度的开发,应该对计算机进行系统的分析和运用,提升数据连接和传输的质量。
4、结语
单片机是当前计算机发展的一个重要组成部分,随着计算机水平的增长,单片机也呈现高效革新的态势,在电子领域实现高效的运用。突出表现在手机通信中和家庭电器的使用中,提升人们的生活建设质量。同时,单片机使仪表仪器的使用更加智能化,提升医疗器械的诊断正确性。在未来的发展中,可以通过对单片机程序进行开发、优化C语言系统程序以及加强对计算机的研发这3个方面提升单片机在电子领域的运用程度。
参考文献
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[5]许文涛。单片机在电子技术中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(19):15.
有关单片机技术论文【第四篇】
在做本次课程设计的过程中,我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善,查阅这方面的设计资料是十分必要的,同时也是必不可少的。我们是在做单片机课程设计,但我们不是艺术家,他们可以抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔,而我们一切都要有据可依,有理可寻,不切实际的构想永远只能是构想,永远无法升级为设计。
接下来的4月,我意外的接到系学生工作处主管陈老师来电,说我系承办了院校园文化艺术节的“南方擂台”知识抢答竞赛,而学校又没有抢答器,要我组织几个学生做一个抢答器。我当时想,那好啊,做抢答器不难。以前有用与非门做过,于是我便爽快的答应了陈老师,并保证没有问题,保质保量完成。当是可能是我想得太简单了,抢答器不就八个按键一个数码管显示不就完了么,把最先抢到的组别显示出来。可是到主任给我们提要求的时候才发现抢答器要实现我功能远不只这么多,倒计时、蜂鸣提示、范规报警、电子计分器,这些我都没有考虑进来。主任也说了,这是一次院级的比赛,电子系做的东西要拿的出手,要做就做点样子出来。我想也好,虽有点难度,但符合我喜欢挑战难度的性格。我说“行”!这个活我做了!
接到任务开始布属,我把计分电路分了出去由其它几个同学做,我专攻抢答部分。由于没有独立设计电路的经验,刚开始得一步步慢慢深入,正好我会proteus。软硬件的调度都靠它完成,这样可以省很多的时间。做抢答器,我们花了一个月的时间,没日没夜的调试程序(当时单片机课程还没学到定时器中断,还得一边自学。)做pcb板,采购元器件,安装,调试,运行。那时,他们的计分电路也做好了,用了16个数码管做显示。我们将计分和抢答电路板及数码管安装在了事先木制的外壳上,进行整体调试。记得那时正赶上五一放假,而五月8号就是比赛了。我们都没有休息,将工作间从实验室搬到了寝室。那段时间虽然辛苦,但很充实,每个人收获都特别大。
为了让自己的编程水平能进一步提高,我将自己编写的程序发到了论坛里与大家共享,并下载网友们的程序进行分析。电子钟程序、液晶密码锁程序、跑马灯程序、大屏幕点阵屏程序、上下位机通信程序等等,这些我都能熟练的掌握。我认为,学编程读别人的程序非常重要,每个人都有不同的思维,相同的任务却有很多不同的方法,在每个程序里都能找到些经典的段子,让人回味。从中可以学到很多的方法,并且有些可以直接的引用。一个出色的程序员在编程时,并不是从零开始,而应该是先找出类似的例子进行分析,参考,看看有没有值得引用和借鉴的地方,加以修改,为自己所用。实践证明,这样做是对的。从当初不知如何着手到现在随手就能写个几百行,短短几个月,我进步还是蛮快的。
做单片机课设那会,我帮助了班上不少的同学,帮他们调试过硬件,修改过程序,并为他们解答了一系列的疑惑。当同学们投来羡慕的目光时,我很自豪,这些都是我努力的结果。当然,努力归努力,方法也很重要。在这里,我总结一下,与大家共勉:
1、基本功要杂实,要有一定的数模电基础。学单片机首先要搞清楚它的基本结构和存储单元的分配。
2、在学单片机的过程中,最好自己动手做一个单片机系统。先找现成的程序,现成的电路图,做成实物,并以这个例子为开端,带着疑问学习,往往更有目的,更主动。
3、有条件的话先个好的开发板,便实验时之用。没开发板,proteus软件仿真也行。
4、多读有代表性的程序,读得多了自然就会学到很多的好方法。可买本单片机子程序集看看,也可网上下载程序分析。
5、多泡泡单片机相关的论坛,与大家多交流交流,单片机完全可以自学的。
我觉得以上几点相当重要,因为它对我帮助很大,算是将我领进了单片机的大门,以至于我学起来不那么吃力,没有感觉到像大家说的那样的难。我看过很多的程序,也调试过很多的程序,每一次收获都不小。我的实验室就是keil和proteus。这使我做实验很方便。虽是虚拟的,但调试程序还是可以的,省去了很多的时间提高了效率。最近我在学cx51,因为学单片机掌握c语言是非常重要的,c语言的通用性对学习其它类型的单片机有很大的帮助。今后,我想做嵌入式系统工程师,想学arm,想搞操作系统。所以我现在必须打好基础,这样才能进步。
我学单片机的一些经历。其实我并不是很厉害,我懂的也只是一点皮毛,只是晓得单片机是怎么回事,能编几个小程序罢了。写这些我只是想记录一下我初学单片机的经历。同时对于那些想开始学习单片机的朋友们,还是可以有一些值得借鉴的地方。希望大家都能学好单片机,那些觉得难的学得吃力的同学要对自己有信心,要多做多练,这样才能培养学习兴趣。只要坚持就能如愿,同志们,加油!
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