单片机原理及应用课程教学大纲(机械).doc

单片机原理及应用课程教学大纲课程英文名称： Micro Computers Principle and its Application课程代码：131300103课程性质：学科基础课适用专业：机械设计制造及其自动化、能源与动力工程、车辆工程、材料成型及控制工程、机械设计制造及其自动化（魏源国际学院）总学时数：40 其中：讲课学时：34实验学时：6 总学分数：2.5编写人：江世明 审核人：黄同成一、课程简介（一）课程性质及其在课程体系中的地位单片机原理及应用既是机械设计制造及其自动化、能源与动力工程、车辆工程、材料成型及控制工程等专业的一门重要学科基础课，也是学生学习计算机控制和程序设计的入门课程，是嵌入式基础，具有实践性极强的特点。本课程既是对电子技术的升华，也是后属控制类、程序设计类课程的基础。（二）课程教学目标本课程介绍单片机原理、单片机程序设计方法、单片机应用开发三方面的知识；培养学生利用单片机进行自动化系统及电子系统的开发和设计能力；启迪学生的创新意识；锻炼学生的动手能力，促使学生全面素质的提高。（三）课程教学的总体要求通过本课程的教学，使学生了解单片机的发展过程、发展趋势及应用领域，掌握以51为代表的单片机系统基本组成、工作原理、指令系统、汇编程序设计方法以及单片机的接口技术，重点掌握单片机应用系统设计方法。（四）课程基本内容概述第1章 单片机概述1.1单片机1.2单片机引脚及内部结构1.3 单片机存储器1.4单片机I/O端口1.5单片机工作方式1.6 单片机最小系统第2章 单片机指令系统2.1 概 述2.2 寻址方式2.3 单片机汇编指令第3章 汇编语言程序设计3.1 汇编语言3.2 汇编语言程序设计3.3 基于WAVE的汇编程序设计实例第4章 单片机应用系统仿真4.1 Proteus电子设计仿真软件4.2 Proteus ISIS参数设置4.3单片机应用系统设计与仿真4.4 Proteus与Vision3联调第5章 单片机功能部件5.1 单片机中断系统5.2 单片机外部中断5.3 单片机定时/计数器5.4 单片机串行通信 第6章 单片机LED显示接口技术第7章 单片机键盘接口技术7.1独立式键盘接口技术7.2 行列式键盘接口技术第8章 单片机转换器接口技术8.1 A/D转换技术8.2 D/A转换技术 第9章 单片机应用系统设计9.1 单片机应用系统研究方法9.2 单片机应用系统抗干扰措施9.3 基于Proteus的单片机应用系统设计实例（五）先修课程及后续课程先修课程：计算机基础和电子技术学生学习本课程应在计算机基础和电子技术讲授后进行。1.计算机基础，要求学生通过学习，必需熟练掌握：计算机的大致构成原理，计算机运行的一般原理， 程序设计方法。2.电子技术，要求学生通过学习，必需熟练掌握：电子电路工作原理 电子电路芯片的应用，电子电路设计方法。后续课程：机电传动控制、嵌入式系统设计、执工控制系统、汽车电子控制技术、工业控制。二、课程教学总体安排（一）学时分配建议表学时分配建议表课 程 内 容教 学 环 节讲 课习题课实 验设计第1章：单片机概述4每次作业后进行点评第2章：单片机指令系统6第3章：汇编语言程序设计62第4章：单片机应用系统仿真2第5章：单片机的功能部件62第7章：单片机LED显示接口技术22第8章：单片机键盘接口技术4第9章：单片机转换接口技术2第11章：单片机应用系统设计2总计（学时）346（二）推荐教材及参考书目（按照编者、书名、出版社、出版日期顺序列出）1、教材江世明主编单片机原理及应用.上海交通大学出版社. 2013.2、参考书目1 何立民等编单片机初级教程北京航空航天大学出版社出版社2 何立民等编单片机初级教程北京航空航天大学出版社出版社3 何立民等编单片机初级教程北京航空航天大学出版社出版社（三）课程考核方式1、考核方式该课程是一门面向实际应用的课程，平时及期中考试则以书面作业形式进行考查；期末考试以闭卷形式进行。2、成绩构成课堂考勤5%；课外作业5%；实验20%；期末考试占70%。三、课程教学内容及基本要求第一章 单片机概述（4学时）1、教学目标介绍单片机的基本概念和基本结构，让学生对单片机有初步的认识，为本课程后属学习打下坚实的基础。2、教学重点与难点（1）教学重点单片机概念、单片机荐储器结构、I/O端口结构。（2）教学难点I/O端口结构3、教学方法与手段以教师课堂讲授与多媒体教学相结合，并配合课堂演示及学生课后大量的练习及实验实践。4、教学主要内容（1）单片机概述（2）单片机引脚和内部结构（3）单片机存储器（4）单片机I/O端口（5）单片机最小系统5、教学要求了解单片机的基本概念、发展过程、发展趋势及应用领域；掌握51单片机基本结构、单片机最小系统、特殊功能寄存器；重点掌握单片机的I/O结构、单片机存储器结构。6、课后思考与练习P24页，第1题，填空题、第2题选择题，直接在书上做，第3题，做第（3）小题。第二章 单片机指令系统（6学时）1、教学目标本章目标是介绍单片机汇编指令及基本应用。2、教学重点与难点（1）教学重点单片机寻址方式、数据传送类指令、数据运算类指令、逻辑操作类指令、控制转移类指令、位操作类指令。（2）教学难点控制转移类指令3、教学方法与手段以教师课堂讲授与多媒体教学相结合，并配合课堂演示及学生课后大量的练习及实验实践。4、教学主要内容(1)概述(2寻址方式(3)单片机汇编指令5、教学要求学生应了解指令的基本格式，掌握汇编指令的基本应用，能编写一些简单程序。6、课后思考与练习见教材P47：第1题，第2题做在书上，第3题全做。第三章 汇编语言程序设计（6学时）1、教学目标学习汇编程序设计方法和调试方法。2、教学重点与难点（1）教学重点顺序语言设计，循环结构语言，跳转结构设计，子程序设计。（2）教学难点循环结构和散转结构设计。3、教学方法与手段以教师课堂讲授与多媒体教学相结合，并配合课堂演示及学生课后大量的练习及实验实践。4、教学主要内容(1)汇编语言(2)汇编语言程序设计(3)基于WAVE的汇编程序设计实例5、教学要求了解汇编语言程序设计特点，掌握顺序结构、分支结构、循环结构及查表程序设计方法，能在WAVE设计环境，对单片机应用系统程序进行设计和调试。6、课后思考与练习见教材P71：第1题做在书上，第2题做（1）、（3）、（6）、（8）小题。第四章 单片机应用系统仿真（2学时）1、教学目标学习在Proteus中对单片机应用系统的设计和仿真。2、教学重点与难点（1）教学重点Proteus软件的基本操作，单片机应用系统Proteus设计与仿真。（2）教学难点单片机应用系统Proteus设计与仿真。3、教学方法与手段以教师课堂讲授与多媒体教学相结合，并配合课堂演示及学生课后大量的练习及实验实践。4、教学主要内容（1）Proteus电子设计仿真软件（2）Proteus ISIS参数设置（3）单片机应用系统设计与仿真（4）Proteus与Vision3联调5、教学要求了解单片机的基本操作，掌握Proteus ISIS参数设置，重点掌握在Proteus环境进行单片机应用系统开发和仿真。6、课后思考与练习见教材P90：第1、2题做在书上，第2题在自己的PC机上完成仿真。第五章 单片机的功能部件（8学时）1、教学目标介绍单片机中断系统、定时计数器、串行通信的基本结构及应用。2、教学重点与难点（1）教学重点单片机定时/计数器、单片机中断系统、单片机串行通信。（2）教学难点与定时计数器、外部中断、串行通信相关的寄存器的设置。3、教学方法与手段以教师课堂讲授与多媒体教学相结合，并配合课堂演示及学生课后大量的练习及实验实践。4、教学主要内容（1） 单片机中断系统（2）单片机外部中断（3）单片机定时/计数器（4）单片机串行通信5、教学要求了解单片机中断概念，掌握与单片机中断系统、定时/计数器、串行通信相关的寄存器的设置，重点掌握单片机中断系统应用。6、课后思考与练习见教材P125：第1题做在书上，第2题（1）、（4）（10）。第六章 单片机LED显示接口技术（2学时）1、教学目标介绍单片机LED、LCD显示接口技术。2、教学重点与难点（1）教学重点：LED、LCD显示接口技术。（2）教学难点：LED显示接口电路设计和程序设计。3、教学方法与手段以教师课堂讲授与多媒体教学相结合，并配合课堂演示及学生课后大量的练习及实验实践。4、教学主要内容（1）LED显示接口技术（2）字符型LCD显示接口技术（3）图形LCD显示接口技术5、教学要求了解LED、LCD显示原理，掌握LED、LCD显示接口电路设计和程序设计。6、课后思考与练习见教材P182：做第1、2题。第七章 单片机键盘接口技术（4学时）1、教学目标学会基于单片机的独立键盘电路、行列式键盘电路设计。2、教学重点与难点（1）教学重点：独立键盘、行列式键盘接口电路设计和程序设计。（2）教学难点：行列式键盘程序设计。3、教学方法与手段以教师课堂讲授与多媒体教学相结合，并配合课堂演示及学生课后大量的练习及实验实践。4、教学主要内容（1）独立式键盘接口技术（2）行列式键盘接口技术5、教学要求了解独立式键盘、行列式键盘基本结构，掌握独立式键盘和行列式键盘电路设计和程序设计。6、课后思考与练习见教材P90：做第2、3题。第八章 单片机转换器接口技术（2学时）1、教学目标学会单片机A/D、D/A转换电路设计和程序设计。2、教学重点与难点（1）教学重点：转换接口电路设计和程序设计。（2）教学难点：程序设计。3、教学方法与手段以教师课堂讲授与多媒体教学相结合，并配合课堂演示及学生课后大量的练习及实验实践。4、教学主要内容（1）A/D转换技术（2） D/A转换技术5、教学要求（按照“重点掌握”、“掌握”和“了解”三个层次提出明确的教学要求）6、课后思考与练习见教材P214：第1、2题做在书上，第3题做（4）、（5）小题。第九章 单片机应用系统设计（ 2学时）1、教学目标学习单片机应用系统设计方法。2、教学重点与难点（1）教学重点：单片机应用系统设计方法。（2）教学难点：单片机应用系统设计设计。3、教学方法与手段以教师课堂讲授与多媒体教学相结合，并配合课堂演示及学生课后大量的练习及实验实践。4、教学主要内容（1）单片机应用系统研究方法（2）单片机应用系统抗干扰措施（3）基于Proteus的单片机应用系统设计实例5、教学要求了解常用的单片机开发工具，掌握单片机应用系统设计方法。6、课后思考与练习见教材P289：做第1题。四、实验（实训）要求（一）实验的目的与要求目的：配合理论教学，培养学生的实践操作能力，为今后学习和工作打下良好的基础。要求：通过实验手段，使学生对单片机的构成原理、功能等有更感性的认识和理性的理解；要求学生掌握实验系统的连线，编程，调试和运行的整个过程，提高学生动手能力和操作技能，为后继课程奠定必要的基础。（二）实验项目名称、学时分配表实验学时分配表序号实验项目名称实验学时实验类型实验内容必做或选作每组人数1P1口输入输出实验2验证P1口同时作为输入输入口使用必做22外部中断实验2验证设计具有中断功能的交通灯控制器必做23数码管显示实验2综合LED为共阴极管，利用 单片机的端口做为位驱动，用74LS273作