《单片机原理及应用》教学大纲

《单片机原理及应用》教学大纲大纲说明课程代码：3335014总学时：48学时（讲课40学时，实验8学时）总学分：3课程类别：专业模块选修课适用专业：机械设计制造及其自动化专业、电气工程及自动化专业预修要求：数字电子技术、模拟电子技术、电路、计算机基础、微机原理、汇编语言一、课程的性质、目的、任务：性质：是机电一体化专业的专业必修课。是一门面向应用的、具有很强实践性与综合性的课程。目的：通过学习利于改善学生的知识结构，使其获得利用单片机解决某些工程技术问题所需的知识，为学习后续课程及在今后工作中利用单片机实现电器控制、过程控制、信息处理和管理奠定必要的基础。任务：通过学习要求学生掌握单片机的工作原理，了解有关单片机的基本知识，掌握该单片机的指令系统及汇编语言设计的基本方法，掌握单片机的基本功能及典型接口技术，获得相关领域内应用单片机的初步能力。二、课程教学的基本要求：原理部分以讲授为主；程序设计提倡多读程序、多写、多上机；硬件接口应在掌握了硬件的工作原理的基础上结合实验提高动手能力；教学手段应多样化避免单调的教学模式；实验环节重点学习单片机的硬件组成、工程应用及系统开发；课后作业的主要目的是掌握本章的学习要点，巩固前面所学的内容，为下一章学习做好准备；考试采用闭卷理论考试，结合实验和平时成绩，在内容上尽量体现单片机的基本常识性问题，结合实际，做到质、量结合。三、大纲的使用说明：本课程的先修课程为：《电路》《电子技术》《计算机基础》《程序设计》《微机原理》；电子机械专业学生应掌握大纲所要求的大部分内容；课程可根据总课时数而定。大纲正文第一章绪论学时：1学时（讲课1学时实验0学时）本章讲授要点：有关微型机的基本知识，包括分类、结构和组成，以及单片机的结构、典型产品及应用，单片机应用系统开发。重点：单片机的特点、开发方式。难点：单片机开发方式。§1.1电子计算机的发展概述§1.2单片机的发展过程及产品近况§1.3单片机的特点及应用领域§1.4单片机应用系统开发简介习题：P1.5,P1.6第二章S-51单片机的结构和原理学时：5学时（讲课5学时实验0学时）本章讲授要点：80c51的结构与工作原理，面向用户的特性以及各种工作方式重点：掌握80c51单片机的内部结构、引脚功能、存储器组织和CPU时序难点：80c51的存储器组织及各种工作方式§2.180c51系列概述§2.280c51的基本结构与应用模式§2.380c51典型产品资源配置与引脚封装§2.480c51的内部结构§2.580c51的存储器组织§2.680c51的并行口结构与操作习题：P2.2,P2.4,P2.6,P2.8,P2.9,P2.10第三章单片机的指令系统学时：4学时（讲课4学时实验0学时）本章讲授要点：首先介绍指令系统及汇编语言的基础知识，然后详细介绍MCS-51寻址方式以及MCS-51指令系统。重点：掌握基本的汇编伪指令，理解各种寻址方式，熟悉基本的常用指令。难点：汇编伪指令、位寻址、控制转移类指令§3.1指令格式及常用符号§3.280c51的寻址方式§3.3数据传送类指令§3.4算术运算类指令§3.5逻辑运算类指令§3.6控制传送类指令§3.7位操作类指令习题：P3.2，P3.5,P3.10,P3.19第四章80c51程序设计学时：5学时（讲课5学时实验0学时）本章讲授要点：各种程序设计类型及程序举例。重点：各种程序设计结构，代码转换方法。难点：循环程序嵌套、子程序参数传递、代码转换。§4.1程序编制的方法和技巧§4.2源程序的编辑与汇编§4.3基本程序结构§4.3.1顺序程序设计§4.3.2分支程序设计§4.3.3循环程序设计§4.3.4子程序设计§4.4常用程序举例习题:P4.4，P4.5,P4.9，P4.10第五章80c51的中断系统及定时/计数器学时：8时（讲课8时实验0学时）本章讲授要点：80c51定时/计数器和中断系统的工作原理、工作方式及应用举例。重点：掌握80c51中断系统的构成、中断系统设计、中断程序编写；掌握定时/计数器的工作方式及应用。难点：中断的调用与返回，定时/计数器用于外部中断扩展§5.10c51的中断系统§5.2c51的中断处理过程§5.30c51的定时/计数器习题：5.1，5.2，5.4，5.11第六章80c51的串行口学时：8学时（讲课6学时实验2学时）本章讲授要点：串行通信基础知识；80c51串行通信工作方式；应用举例重点：掌握80c51串行口的工作方式及应用难点：串行口接口标准及工作方式§6.1算机串行通信基础§6.20c51串行口§6.3行通信应用举例习题：6.1，6.3，6.5，6.7第七章80c51的系统扩展学时：8学时（讲课6学时实验2学时）本章讲授要点：运用各种接口芯片实现系统扩展，8255A、8155/8156、简单的I/O扩展，显示器、键盘等重点：存储器扩展，输入输出接口难点：存储器扩展，8155扩展§7.1储器的扩展§7.2入输出及其控制方式§7.3行接口及8155§7.4279接口芯片§7.5示器与键盘接口习题：7.3；7.5；7.6第八章80c51的测控接口学时：3学时（讲课3学时实验0学时）本章讲授要点：数模及模数转换器的原理及接口，80c51测控接口设计重点：掌握D/A转换器和A/D转换器与80c51的接口技术难点：数模及模数转换器的应用§8.1/A转换器及其与单片机的接口§8.2/D转换器及其与单片机的接口§8.3关量接口习题：8.4；8.8；第九章80c51的应用系统设计方法学时：3学时（讲课1学时实验2学时）本章讲授要点：80c51应用系统设计、系统可靠性、数据采集、应用实例重点：系统设计步骤难点：提高系统可靠性§9.10c51应用系统设计§9.2高系统可靠性§9.3据采集系统设计§9.4用实例习题：1本课程对学生自学的要求：课前的预习是必要的，同时课后应对所学知识进一步深化，要有独立的提出问题的能力，课外应自学《汇编语言》及《计算机组成原理》更好，并且可以查找一些有关单片机的科技文献以了解最新的科技动态以及单片机的新技术。课时数分配表：序号章次讲课课时实验课时1绪论10280c51的结构和原理50380c51的指令系统40480c51程序设计50580c51的中断系统及定时/计数器80680c51的串行口62780c51的系统扩展62880c51的测控接口3980c51的应用系统设计方法1210总结12分计408总计48考核方式与要求：考核以笔试为主结合平时成绩，期终考试占70%，平时作业和实验占30%推荐教材与参考书目：《单片微机原理及接口技术》李全利迟荣强高等教育出版社参考书：[1]《单片微机原理系统设计与应用》万福君潘松峰中国科技大学出版社[2]《单片机基础》李广弟北京航空航天大学出版社[3]《微机技术实验》陶龙芳中央广播电视大学出版社[4]《汇编语言程序设计》钱晓捷机械工业出版社[5]《单片机原理及接口技术》李朝青北京航空航天大学出版社[6]《单片计算机及其应用》雷小平电子科技大学出版社《单片机原理及应用》实验大纲一、总则1、本大纲的适用范围1〉本大纲相关的课程名称及课程属性课程名称：单片机原理及应用课程属性：专业课2〉本大纲的适用范围机械制造及其自动化3〉实验总学时8学时2、本大纲的实验目的和要求了解单片机系统的基本结构及分析方法3、本实验课程的重点和内容掌握单片机系统的设计、操作和分析方法4、本大纲的所需实验设备单片机实验台、电脑、示波器、信号发生器、万用表等。二、实验项目及学时安排1、实验项目一键盘操作、单片机程序设计1〉实验类型验证性试验2〉实验开设属性必开实验3〉学时数2学时4〉实验目的掌握单片机实验系统的基本操作掌握程序设计的基本方法及录入5〉实验要求熟悉机器的使用方法，掌握数据传送的方法，建立子程序的概念，掌握多精度加法运算的程序设计方法，进一步熟悉单片机指令系统；学会编写数据排序程序。2、实验项目二定时器、计数器实验1〉实验类型验证性试验2〉实验开设属性必开实验3〉学时数2学时4〉实验目的掌握8051内部定时器T0、T1的工作方式选择及编程方法；了解CPU响应中断时，用户现场的保护；5〉实验要求定时中断控制软件计数；显示器实时显示计数值；3、实验项目三串行口实验1〉实验类型验证性试验2〉实验开设属性必开实验3〉学时数2学时4〉实验目的掌握单片机串行口的通信设置与编程5〉实验要求了解串行口输入方式和输出方式的工作原理及编程方法；掌握单片机与PC机通信的设置；4、实验项目四可编程I/O、RAM接口8155实验1〉实验类型验证性试验2〉实验开设属性必开实验3〉学时数2学时4〉实验目的掌握单片机与8155的接口原理；熟悉对8155初始编程和输入、输出程序的设计方法；熟悉8155定时器的使用方法；5〉实验要求编写并调试一个实验程序，对8155初始化；用8155定时一秒，并进行数据显示；