《单片机原理与应用》教学大纲

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《单片机原理与应用》教学大纲

学时：96 学分：6 适用专业：应用电子技术/自动控制楼宇智能控制/通信网络与设备 执笔人：艾运阶
一、课程说明：
1、授课对象：应用电子技术、自动控制， 3年制专科
2、课程性质：专业基础课，必修课
3、与其他课程的联系：《单片机原理与应用》是应用电子技术/自动控制专业的一门专业基础课。该课程的先修课是电路基础、模拟电子技术、数字电子技术、C语言等课程。后续课程为单片机接口技术课程设计，毕业设计等。
二、课程的地位与作用：
通过对该课程的学习，可使学生对电子技术向着模块化、智能化方向的发展趋势有一初步认识，可以培养和锻炼学生运用单片机技术对硬件、软件进行开发设计的能力，提高分析问题解决问题的能力和技术创新的能力，为将来从事自动控制及应用电子产品的设计、检测奠定坚实的基础。它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力，是现代工科学生必须掌握的一项专业技术。
三、课程的教学目的
    通过本课程的学习,应使学生熟悉单片机的原理与结构，通过试验实训的训练和一些简易单片机项目制作，掌握单片机指令系统，掌握单片机原理、接口技术，掌握单片机应用系统开发、设计的基本技能。了解单片机技术在家用电器以及自动控制工程中的应用。
四、课程内容、教学要求及教学重点和难点：
第一章 单片机基础知识 （理论：4学时）

教学内容
1、单片机基础知识。 （理论：1学时）
2、单片机应用。 （理论：1学时）
3、计算机中数的表示及运算 （理论：2学时）
教学要求
1、了解单片机的基础知识。
2、了解单片机的发展概况。
3、掌握真值、原码、反码及补码间的换算
第二章 MCS—51单片机结构原理 （理论：6学时）

教学内容
1、MCS-51单片机的内部结构。 （理论：1学时）
2、MCS-51单片机的引脚角及其外部总线 （理论：1学时）
3、MCS-51单片机存储器配置 （理论：2学时）
4、MCS-51单片机内部并行I/O端口 （理论：2学时）
教学要求
1、掌握单片机的内部结构及工作原理。
2、了解单片机的引脚功能及时序。
3、熟悉单片机内并行I/O端口电气特性及使用功能
教学重点：
1、MCS-51单片机的存储结构
2、引脚功能及使用
教学难点：
CPU时序
第三章 MCS-51单片机指令系统及汇编语言 （理论：20学时，实验：4学时）

教学内容
1、指令的格式及标识。 （理论：1学时）
2、寻址方式。 （理论：1学时）
3、数据操作和指令类型。 （理论：1学时）
4、数据传送指令。 （理论：3学时）
5、算术操作指令。 （理论：2学时）
6、逻辑操作类指令。 （理论：2学时）
7、控制转移指令。 （理论：3学时，实验：4学时）
8、位操作类指令。 （理论：1学时）
9、汇编语言及汇编过程 （理论：2学时）
10、汇编语言程序的基本结构及综合举例。 （理论；4学时）
教学要求
1、熟练掌握单片机指令的寻址方式。
2、熟练掌握单片机助记符指令的操作功能及含义。
3、熟悉各类指令对标志位的影响。
4、掌握汇编程序的三种基本结构及设计程序的基本方法
5、了解汇编过程及伪指令的作用。

教学重点
1、指令的寻址方式。
2、指令的操作功能。
3、汇编程序的设计方法。
教学难点
1、栈操作、算术运算、跳转指令。
2、汇编程序的设计。
第四章 MCS-51单片机的片内接口（理论：8学时，实验：8学时，实训：10学时）

教学内容
1、中断概念，MCS-51机的中断系统。 （理论：1学时）
2、中断的控制 （理论：1学时，实验：4学时）
3、MCS-51机内定时器/计数器的结构及工作原理。 （理论：1学时）
4、MCS-51机内定时器/计数器的工作方式和控制寄存器。（理论：1学时）
5、MCS-51机内定时器/计数器的编程和应用举例。 （理论：2学时，实验：4学时）
6、MCS-51机串行接口技术。 （理论：2学时）
教学要求
1、掌握MCS-51机的五个中断两级控制。
2、了解中断响应过程。
3、熟练掌握单片机内定时/计数器的结构与工作原理。
4、掌握定时/计数器的工作方式与控制，能进行相应初始化编程。
5、掌握串行通信中的控制寄存器的使用。
6、了解多机通信的应用。
教学重点
1、与有关中断的控制寄存器。
2、定时/计数器的工作方式与控制，计数初值的计算。
教学难点
中断响应过程
第五章 MCS-51单片机系统扩展技术（理论：16学时，实验：8学时，实训：10学时）

教学内容
1、单片机最小系统 （理论：1学时）
2、单片机外存储器的扩展 （理论：2学时，实验：2学时）
3、单片机外I/O接口扩展的几种常用方法 （理论：2学时）
4、可编程I/O接口芯片的结构、工作方式及编程应用。（理论：3学时）
5、常用通道配置与接口技术 （理论：4学时，实验：2学时）
6、D/A转换器接口 （理论：2学时，实验：2学时）
7、A/D转换器接口 （理论：2学时，实验：2学时）
教学要求
1、了解8031单片机三总线的形成
2、掌握程序存器及数据存储器的扩展方法。
3、掌握可编程并行I/O接口芯片8255、8155的使用。
4、掌握键盘、显示器接口的原理及编程应用。
5、掌握A/D、D/A接口的原理及编程应用
教学重点
1、存储器的扩展方法
2、8255芯片的功能及编程
3、A/D、D/A接口的原理及编程应
教学难点
8255A、8155芯片的工作方式
五、学时分配
附表一：《单片机原理与应用》课程总学时分配表
序号  章节 教学内容 学时分配
   理论 实践
    实验  实训实操  课程设计
1 第一章 单片机基础知识 4     
  单片机基本结构 4   
2 第二章 存储器配置 2     
3 第三章 MCS-51指令系统及汇编语言程序设计 16 4   
4 第四章 MCS-51的片内接口 8 8 10 
5 第五章 MCS-51系统扩展技术 16 8 10 
6 第六七章 单片机系统开发及软件设计 4   
      
 小计   56 20 20 
附表二：《单片机原理与应用》课程实验项目名称及时间安排
序号  实验项目名称  实验项目的内容提要  学时数
1 单片机开发过程及最小系统试验 熟悉单片机实验系统（实验箱）硬件结构，熟悉键盘操作。 4
2 I/O及查表指令应用试验 在电脑上编辑源程序，并汇编成机器码，运行后，检查结果。 4
3 外部中断系统实验 在实验箱上进行相应连线，编辑源程序，汇编，调试运行，观察现象。 4
 可编程I/O扩展接口试验 在试验箱上连接电路，在电脑上编辑源程序，并汇编成机器码，运行后，检查结果。 4
4 定时器/计数器实验 在实验箱上进行相应联线，编辑源程序，汇编，调试运行，观察现象。 4
5 串并转换实验
串行通讯接口实验 在实验箱上进行相应联线，编辑源程序，汇编，调试运行，观察现象。 4
6 存储器扩展实验
8155键盘及显示接口 在实验箱上进行相应联线，编辑源程序，汇编，调试运行，观察现象。 4
7 A/D转换实验 在实验箱上进行相应联线，编辑源程序，汇编，调试运行，观察现象。 4
8 D/A转换实验 在实验箱上进行相应联线，编辑源程序，汇编，调试运行，观察现象。 4
五、有关说明
1、教材、参考书
（1）顾滨等主编.单片微计算机原理、开发及应用.北京：高等教育出版社，2000(高职高专教材)
（2）实验教材: 单片机原理与应用实验指导书.广东白云职业技术学院电子系编.2004.
（3）吕能元等主编.MCS-51单片机微型计算机原理、接口技术、应用实例.北京：
科学出版社，1993.（参考书）
（4）唐俊杰等编著.微型计算机原理及应用.北京:高等教育出版社,1993.(参考书)(高职高专教材)
（5）邹振春主编.MCS-51系列单片机原理及接口技术.北京:机械工业出版社,2001.(参考书)
（6）余永权编.ATMEL89系列单片机应用技术. 北京航空航天大学出版社,2002.4
（7）夏继强、沈德金编。单片机实验与实践教程(二)。北京航空航天大学出版社，2001。10
（8）李朝青、编。单片机学习辅导测验及解管讲义。北京航空航天大学出版社，2003。7
（9）朱宝华、编。单片机原理及接口技术实验。清华大学出版社/北方交通大学出版社，2002。11
2、考核方式
配合项目教学法的实施，实行阶段考核、实训考核及期末考试相结合的综合考核方式，最终总成绩
达到或超过60分为通过。
期末总成绩＝阶段总成绩（大作业、平时成绩、期中考试成绩）×40％＋实训课程成绩×30％＋期末理论成绩×30％。
期末考试形式为闭卷笔试，时间120分钟。
六、大纲审核人员会签名
教研室主任：刘婷婷    系教学副主任：艾运阶
系主任：林春景         教务处审批： 崔承琦

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