单片机课程大纲.doc

附件3单片机原理课程简介课程名称：Principle of Single Chip Microcomputer课程编号：101309学 分：2学分总 学 时：32学时（理论26学时，实验6学时）选课对象：机械设计制造及其自动化专业及相关专业修读要求：具备电工电子基础，C语言编程基础内容提要：单片机广泛应用于机电设备、仪器仪表、汽车电子、工业自动化装备等领域。通过本课程的学习，使学生掌握单片机系统的基本组成、工作原理原理及系统应用基本方法，具备一定的单片机系统开发能力。主要学习内容有单片机系统组成、单片机基本指令及程序设计、定时器/计数器及中断系统、单片机系统扩展方法等。考核方式：现场抽签，一人一题，现场考核电路设计、程序编制、软硬件调试，现场根据完成情况评分使用教材：杨光友.单片微型计算机原理及接口技术.中国水利水电出版社参 考 书：张道德.单片机接口技术(C51版). 中国水利水电出版社胡乾斌.单片微型计算机原理与应用.华中理工大学出版社学校内网在线课程中心网址：/tsme/dpj/zcr-1.htm外网在线课程学习网址: 单片机原理教学大纲（适用于理论教学课程）课程名称：单片机原理（Principle of Single Chip Microcomputer）课程编码：101309学 分：2学分总 学 时：32学时（理论26学时，实验6学时）适用专业：机械设计制造及其自动化、测控技术与仪器、包装工程、工业工程先修课程：电工电子、C程序设计一、课程的性质、目的与任务单片机原理是机械设计制造及其自动化专业、测控技术与仪器专业的重要的专业基础课。本课程以MCS-51系列单片机为核心，介绍微机系统的工作原理、系统组成及单片机系统的应用。其主要内容有：MCS-51单片机的指令系统及汇编语言程序设计、单片机片内资源定时器、中断、串口的使用以及单片机系统的外围器件扩展应用。通过本课程的学习，使学生理解单片机系统的工作原理，使学生具备一定的单片机应用能力。二、教学基本要求了解：单片机技术的发展，单片机系统的基本组成理解：单片机系统的工作原理，单片机系统的外围器件扩展方法掌握：单片机系统的程序设计方法，片内资源定时器/计数器、中断系统及I/O资源的综合应用，片外I/O口扩展方法及8155的应用。三、教学内容第一章 单片微型计算机概述(2学时)1.1概述、特点1.2计算机中的数和编码 第二章 单片机的硬件结构(4学时)2.1 单片机的基本结构2.2 单片机的存储器配置2.3 CPU时序及辅助电路*项目1 跑马灯实验第三章 单片机指令系统(6学时)3.1 指令分类、格式及寻址方式3.2 数据传送指令3.3 算术、逻辑运算与循环指令3.4 程序转移指令3.5 子程序调用及返回、位操作、空操作指令*项目2 蜂鸣器报警*项目3 继电器控制第四章 汇编语言程序设计（4学时）4.1 基本概念、程序设计步骤4.2 顺序程序4.3 分支程序设计4.4 循环程序设计4.5 子程序、位操作程序设计*项目4 单个数码管显示第五章 定时/计数器与中断（4学时）5.1 定时/计数器工作方式、控制寄存器、定时/计数常数计算5.2 中断概念、中断系统结构、控制及响应5.3 定时/计数器及中断系统的综合应用*项目5 多个数码管显示*项目6 独立式按键第六章MCS51单片机的串行口（3学时）6.1 MCS-51的串行口6.2串行口的控制*项目7 双机通信第七章 单片机系统存储器扩展技术（3学时）7.1单片机最小系统、扩展性能7.2 EPROM、RAM 扩展电路7.3 综合扩展芯片8155A*项目8 步进电机控制四、课程实施方式1）以应用能力为教学基本目标，课堂上以单片机应用的Keil C、Proteus等主流软件作为现场仿真演示平台；每一章均需要在以上两个软件平台下以仿真方式讲解演示实例；2）第一堂课即把考试方式、考核知识点及要求、评分办法等告知学生；3）自第四章起，却要求学生按照考试要求自己购买元器件、制作考试所需的电路板；自第五章起教师课堂上完成理论教学及相关实验项目演示后，要求学生在自己制作的电路板上实现相应的每一章布置的作业要求的功能。4）实验课时6学时，除2学时用于学生掌握单片机实验箱基本操作之外，其余4学时教师用于指导学生制作电路板。5）如果上机条件允许，课堂教学与计算机机房教学学时比例分配为1：1，每一章节安排13个项目，教师课堂上只介绍基本概念，在计算机房上以Proteus+Keil C平台完成相应的项目电路设计、程序设计，在实践中加强概念理解，提高应用能力。五、考核要求要求在Proteus及keil C联合环境下实现如下功能：l 能完成单片机、按键、LED指示灯、简单三级管放大电路的简单电路图绘制；（20分）l 能在Keil C环境下完成简单程序编译并生成机器码；（50分） 程序功能：要求利用P1或P3端口接3-8个按键，P2或P0口接3-8个LED，根据按键情况控制灯的亮灭及时间长短。具体说明：1）使用按键个数及按键所连接的口线临时抽签决定；2）LED颜色、个数及所接口线临时抽签决定； 3）LED的点亮有长亮与闪烁两种方式; 4）按键配按键音（每个按键按下有0.1-0.5秒短暂按键音，蜂鸣器发声）为加分项。 5) 每个按键有独立功能，控制LED以不同方式点亮或熄灭。具体要求抽签决定。 涉及知识点：1）基本指令及分枝、循环结构程序设计； 2）定时器及中断的综合应用； 3）按键功能程序设计； 3）Keil软件的使用及调试。l 电路板制作调试考核（30分）提前准备考核要求的硬件，线路正确，能运行所要求的功能程序。要求自己手工制作，提供接插件实现临时功能组合，单片机的四个端口均可以插线灵活控制LED或键盘。能实现第2部分程序所有功能者得满分30分。六、教学参考书 使用教材：杨光友.单片微型计算机原理及接口技术.中国水利水电出版社参 考 书：张道德.单片机接口技术(C51版). 中国水利水电出版社胡乾斌.单片微型计算机原理与应用.华中理工大学出版社 执笔人： 张道德 许万背景说明：1） 不一定每门课程都适合用项目教学等方法，也不一定每门课程都适合用一人一题方式考试，此大纲仅为大家提供一个基本参考。2） 本学期单片机课程在实施过程中采取了两种教学方式，一种是相对传统的以课堂教学+实验教学的方式（张道德），一种是课堂教学+机房仿真项目教学两种（许万），采取同样的考试方式，即一人一题抽签考试考核，两种方式下，学生考核表现差异明显，采取机房教学的方式明显优于课堂教学方式。3） 单片机原理课程的实际教学大纲，根据许万老师的教学实践，课程组后面还将就最终的课程大纲定稿。此处提供的模板其实还是之前的教务处模板格式，只是加了“课程实施方式”与“考核要求”。请各课程大纲撰写人根据最新教学计划确定的教学学时，撰写课程大纲，以指导是课程教学。4） 本文件后面所附考试试题及评分办法老师们制定大纲时无需列入，仅为教学改革提供一种借鉴。单片机考试评分表考试班级:_ 参考人数:_ 考试时间:_ 考试地点:_proteus（20分）keil（50分）电路制作运行（30分）加分(最高10分)总分备注姓名题号单片机电阻按键LED蜂鸣器三级管电源接地连线下载仿真程序输入程序结构程序功能程序编译DEBUG单片机工作LED点亮按键功能蜂鸣器带按键音LED带闪烁自选22222222451020510510105555监考人员签名：_1 现场根据学生完成情况打分，每1小项分值已经列出，按全部完成、基本完成、未完成三档打分，分别占该项满分值100%，50%，0； 遇到分数为小数时，按四舍五入取整。2 每个学生以自己姓名命名一个文件夹，该文件夹下放入Proteus绘制的电路图、Keil下的C或asm源程序文件及Project文档，包括.hex文件。以班为单位，所有学生考试文档上交学院存档。3 加分项最多10分。备注栏主要注明学生自选功能的特点。说明加分原因。序号主要功能按键个数所用端口LED个数所用端口1每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。7P1.0-P1.67P1.7,P2.0-P2.52每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。7P1.7,P2.0-P2.57P1.0-P1.63每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。7P3.5-P3.7,P1.0-P1.37P1.4-P1.7,P2.5-P2.74每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。7P1.4-P1.7,P2.5-P2.77P3.5-P3.7,P1.0-P1.35每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。6P1.7,P2.0-P2.46P1.0-P1.3,P2.5-P2.66每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。6P1.0-P1.2,P1.5-P1.76P3.5-P3.7,P2.0-P2.27每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。6P3.5-P3.6,P1.0-P1.36P2.0-P2.4,P2.78每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。6P1.0-P1.3,P2.5-P2.66P1.7,P2.0-P2.49每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。5P1.0口下标为偶数引脚5P3.0口下标为偶数引脚10每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。5P1.0-P1.2;P3.0-P3.15P3.2-P3.611每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。4P2.0-P2.34P2.4-P2.712每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。4P2.4-P2.74P2.0-P2.313每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。4P1.0-P1.34P1.4-P1.714每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。4P2.0-P2.34P3.0口下标为偶数引脚15每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。3P1.5,P1.6,P1.73P3.0,P3.3,P3.616每个按键对应一个LED，按一下按键，对应的灯亮，再按一下该按键，对应的灯灭。每个灯点亮时间超过1s自动关灯。3P3.0,P3.3,P3.63P1.5,P1.6,P1.717每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间0.5S。2P1.0-P1.18P3.0P3.718每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间0.5S。2P1.0-P1.17P0.0-P0.619每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间0.5S。2P1.0-P1.16P1.2-P1.720每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间0.5S。2P1.0-P1.15P2.0-P2.521每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间0.5S。2P3.1,P3.34P3.4-P3.722每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间0.5S。2P1.0-P1.13P1.3,P1.5,P1.723每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间1S。2P1.0-P1.18P3.0P3.724每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间1S。2P1.0-P1.17P0.0-P0.625每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间1S。2P1.0-P1.16P1.2-P1.726每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间1S。2P1.0-P1.15P2.0-P2.527每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间1S。2P3.1,P3.34P3.4-P3.728每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间1S。2P1.0-P1.13P1.3,P1.5,P1.729每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间1.5S。2P1.0-P1.18P3.0P3.730每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间1.5S。2P1.0-P1.17P0.0-P0.631每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间1.5S。2P1.0-P1.16P1.2-P1.732每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间1.5S。2P1.0-P1.15P2.0-P2.533每个按键对应一个方向(从左至右或从右至左)，按一下按键，LED灯依次点亮(跑马灯)，再按一下该按键，对应的灯灭。循环点亮时间1.5S。2P3.1,P3.34P