《单片机原理及应用A》课程介绍及教学大纲

PAGE1PAGE5《单片机原理及应用A》课程简介课程编号：06024002课程名称：单片机原理与应用A/PrincipleandApplicationofSingle-chipMicrocomputer学分:3学时：48（课内实验(践)：8上机：课外实践：）适用专业：测控技术与仪器建议修读学期：5开课单位：电气与信息工程学院测控技术与仪器系课程负责人：先修课程：数字电子技术、模拟电子技术、微机原理与接口技术等考核方式与成绩评定标准：考试，成绩=期末成绩（70%）+平时成绩（30%）教材与主要参考书目：1、《单片机原理与应用》第三版，张毅刚编，高等教育出版社，2015年。2、《单片机原理及接口技术（C51编程）》第二版，张毅刚编，人民邮电出版社，2016年。内容概述：中文：本课程介绍51单片机的原理及应用。内容包括以下四部分：（1）51单片机的片内硬件结构及片内各功能部件的工作原理及应用，包括时钟电路、复位电路；中断系统、定时器/计数器、串行口。（2）51的汇编语言指令系统、基本的51汇编程序设计。（3）各种扩展接口设计，包括：存储器、I/O，键盘、显示器、微型打印机、BCD码拨盘、A/D、D/A接口电路设计以及驱动程序设计。（4）单片机应用系统的软硬件设计，单片机应用系统的开发和调试。英文：Thiscourseistheintroductiontotheprincipleandapplicationof51microcontrollerunit.Thecourseconsistsoffourparts:TheinnerhardwarestructureandtheworkingprincipleandapplicationoftheinnerfunctionalunitofA51microcontrollerunit,includingtheclockcircuit,theresetcircuit,theinnerinterruptsystem,thetimer/counterandtheserialCOMport;The51assemblelanguageinstructionrepertoireandthebasic51assemblelanguageprogramming;Extendedinterfacecircuitdesign,includingmemorizer,I/Oextending,keyboard,display,micro-printer,BCDcodeswitch,A/D&D/Ainterfacecircuitdesignandvariousdriverprogrammingforabovedifferentinterfacecircuits;Thesoftwareandhardwaredesignoftheapplicationsystemofthemicrocontrollerunit,thedevelopmentanddebuggingoftheapplicationsystem.《单片机原理与应用A》教学大纲课程编号：06024002课程名称：单片机原理与应用A/PrincipleandApplicationofSingle-chipMicrocomputer学分:3学时：48（课内实验(践)：8上机：课外实践：）适用专业：测控技术与仪器建议修读学期：5一、课程性质、目的与任务本课程是测控技术与仪器本科专业的专业基础课，必修，以理论教学为主，结合实验及课程设计进行教学。通过本课程的学习，使学生知道单片机的硬件结构、内部各种功能部件的工作原理、指令系统以及常用硬件接口原理和程序设计方法，最终使学生能根据任务的要求，对单片机应用系统进行硬件电路分析设计和软件编程，通过与课程设计的有机结合形成较完备的单片机知识体系，能够为基于单片机的仪器仪表设计打下较坚实的基础。具体的课程目标可细分为：能解释与单片机相关的概念和术语。知道单片机的硬件组成、存储器结构、引脚和时序，能根据需求合理分配资源。知道单片机的指令或语句，能按照语句格式，编写查表程序、分支结构程序、循环结构程序、子程序和综合性程序。能对语句和软件程序进行分析、确定功能作用。知道单片机中断系统结构、中断允许的控制、中断响应的条件与过程、外部中断的触发方式，能根据需求进行设定，编写初始化程序。知道单片机定时/计数器的工作原理，能根据实际情况选用合适的工作方式，编写定时计数器的初始化程序和应用程序。知道单片机串行口的基本原理，能根据实际应用选用合适的工作方式，能编写串口的初始化程序、串行口发送和接收程序。能对存储器和I/O进行分析、扩展和应用。知道数码管、液晶显示器和键盘的结构与工作原理，能够将其用于单片机系统人机接口的工程设计。10、知道数模和模数转换器的工作原理和性能指标，能够将几种典型芯片应用于工程设计。11、能对单片机应用系统进行硬件电路分析设计、软件编程和抗干扰设计。12、能使用单片机设计开发工具，设计和完成实验任务，对程序运行结果进行分析和调试。13、今后，能将本课程所学知识、方法和工具用于工程应用设计。课程目标与毕业要求的对应关系：毕业要求指标点课程目标3-2能够根据系统或工程目标选取适当的仪表设备与基础器件并确定设计或研发方案，并能针对复杂工程问题的关键环节给出优化实现方法。1、4、5、6、7、8、9、10、114-1能够基于测控技术与仪器基本原理和方法，针对不同方向、不同环节的应用，给出科学合理的实验方法。2、3、12、13二、教学内容、基本要求及学时分配课程内容教学要求重点（☆）难点（△）学时安排实验学时上机学时备注第一章单片机概述

2单片机的概念，特点，发展历史与趋势B单片机的应用及知识能力要求A☆51及其他单片机简介C第二章51单片机的硬件结构

551单片机的硬件组成C

51单片机的CPUB51单片机的存储器结构A☆51单片机的并行I/O口B

51单片机的引脚功能B51单片机的时序A☆Δ51单片机的复位C

第三章51单片机的指令系统与编程

51、指令系统概述、指令格式C

2、指令系统的寻址方式B3、指令系统介绍1）数据传送类指令2）算术运算类指令A☆

3）逻辑操作类指令4）控制专移类指令5）位操作类指令A☆

Δ

4、汇编语言程序设计简介B

KeilμVision编程平台与指令练习2第四章C51语言程序设计4C51语言编程简介CC51语言程序设计基础B

C51语言的函数与应用举例A☆Δ数制转换及运算实验（C51语言）2第5章MCS-51的中断系统2中断技术概述B51中断系统的结构A☆中断允许与中断优先级控制、A☆Δ响应中断请求的条件、中断请求的撤消B51单片机的外部中断A☆中断服务程序及设计B多外部中断源系统的设计B第六章51单片机定时器/计数器

2定时计数器的结构与工作原理A☆定时计数器的4种工作方式BΔ对外部输入的计数信号的要求C定时计数器的编程及应用A第七章51单片机的串行接口

351单片机串行口结构、串行通信工作方式A☆波特率的制定方法、多机通讯BΔ串行口的应用B第八章单片机并行的扩展

2系统并行扩展技术A☆外部存储器的扩展B其他并行扩展简介C第九章51单片机的键盘接口

2键盘接口设计应解决的问题B☆键盘接口设计案例B第十章51单片机与输入输出设备的接口5LED数码管和LCD1602液晶显示器A☆专用键盘/显示器接口芯片A☆Δ流水灯与定时计数器中断实验2第十一章51单片机与A/D、D/A的接口451单片机与D/A接口B51单片机与A/D接口A☆Δ第十二章单片机的串行扩展技术2单总线串行扩展、SPI总线串行扩展简介CI2CAΔ第十三章51单片机的应用设计与调试2单片机应用系统的设计步骤B单片机应用系统设计AΔ数码管显示实验2（教学要求：A—熟练掌握；B—掌握；C—了解）三、建议实验（上机）项目及学时分配1．KeilμVision编程平台与指令练习2学时2．数制转换及运算实验（C51语言）2学时3．流水灯与定时计数器中断实验2学时4．数码管显示实验2学时四、教学方法与教学手段从单片机的实际应用出发，采用课堂讲解与自学研讨以及实验相结合的方法，强调单片机的硬软结合特点；以多媒体教学为主，配合适量的板书，在教学中注重与微机原理部分知识特点的比较；注重培养学生的实践动手能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力。五、考核方式与成绩评定标准考试成绩=期末成绩（70%）+平时成绩（30%）六、教