沈阳理工大学 单片机原理与接口技术 教学大纲 new_免费.doc

单片机原理与接口技术课程教学大纲课程代码：030131013课程英文名称：SCM Theory and Interface Technology课程总学时：48 讲课：40 实验：8 上机：0适用专业：自动化专业大纲编写（修订）时间：2011.5一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是自动化专业的专业基础课。单片机原理与接口技术课程是工科院校一门重要的技术基础课，全面介绍了MCS-51单片机的基本原理和汇编语言程序设计，培养学生掌握单片机系统分析、设计的基本方法。通过本课程的学习，要求掌握MCS-51单片机的硬件结构、指令系统和汇编语言程序设计，在此基础上重点掌握单片机的扩展及接口应用，强调理论与实践的相结合。 通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1掌握MCS-51单片机的工作原理和内部结构； 2掌握汇编语言程序设计的基本方法； 3掌握单片机的扩展及接口应用技术； 4掌握单片机系统分析、设计的基本方法。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握MCS-51单片机的工作原理和内部结构、汇编语言程序设计的基本方法、单片机总线与系统的扩展及接口应用技术。2.基本理论和方法：掌握MCS-51单片机的内部结构和存储器结构，指令系统和汇编语言程序设计，输入输出接口电路的内部结构及其编程，中断系统结构 ，中断响应过程，中断的程序设计，定时器/计数器，串行接口，总线与系统扩展方法，程序存储器的扩展，数据存储器的扩展，并行I/O接口的扩展，存储器和I/O综合扩展电路，并行D/A和A/D转换接口。3.基本技能:掌握汇编语言程序设计和实验技能，掌握单片机系统分析、设计的基本方法。（三）实施说明 1教学方法：课堂讲授中要重点介绍单片机的基本原理和使用方法，在讲授具体内容时，要用通俗易懂的方法和事例，使学生更易理解。要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加习题课和讨论课，调动学生学习的主观能动性。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 2教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中采用电子教案、多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。（四）对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有模拟电子技术，数字电子技术等。本课程将为其它专业课、课程设计以及毕业设计的学习打下良好基础。（五）对习题课、实践环节的要求 1对重点、难点章节（如：输入输出接口电路、中断系统、定时器/计数器、总线与系统扩展方法等）应安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。 2课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及程序设计方面的内容，作业要能起到巩固理论，掌握编程方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。 3每个学生要完成大纲中规定的必修实验，通过实验环节，学生应掌握单片机系统的基本实验方法，获得实验操作的基本训练。实验成绩作为评定课程成绩的一部分。 4本课程的课程设计单独设课，单独考核，具体要求参见相应的课程设计教学大纲。（六）课程考核方式 1考核方式：考查 2考核目标：在考核学生对MCS-51单片机的工作原理和内部结构、汇编语言程序设计的基本方法，扩展及接口应用技术的掌握基础上，重点考核学生的单片机电路系统的分析能力、设计能力。 3成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占20%，实验成绩占20%，期末小测验成绩占60%。 平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；实验成绩由实验老师参照相关规定按百分制给出，实验无成绩或实验不及格，总成绩直接以不及格计。（七）参考书目单片微型计算机与接口技术（第3版），李群芳等编著，电子工业出版社，2008。 单片机原理高级教程应用与设计（第2版），何立民编著，北京航空航天大学出版社，2007。单片微型机原理、应用与实验（第五版），张友德编，复旦大学出版社，2006。二、中文摘要本课程是自动化专业学生必修的一门实践性很强的主干技术基础课程。课程通过对MCS-51单片机的工作原理和程序设计内容的讲授，使学生掌握MCS-51单片机的工作原理和内部结构、汇编语言程序设计的基本方法、单片机的扩展及接口应用技术，并具有设计简单单片机系统的能力。课程主要内容包括单片机的工作原理和内部结构、汇编语言程序设计、单片机的总线与系统扩展及接口应用技术等。本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1MCS-51单片机结构441.1MCS-51单片机结构121.2MCS-51单片机结构222MCS-51单片机的指令系统662.1MCS-51单片机的指令系统122.2MCS-51单片机的指令系统222.3MCS-51单片机的指令系统323汇编语言程序设计8623.1汇编语言程序设计123.2汇编语言程序设计223.3汇编语言程序设计32数据传送实验24P0P3输入、输出接口6424.1P0P3输入、输出接口124.2P0P3输入、输出接口22并行口应用实验（流水灯实验）25单片机的中断系统445.1单片机的中断系统125.2单片机的中断系统226单片机的定时器/计数器6426.1单片机的定时器/计数器126.2单片机的定时器/计数器22定时器/计数器实验应用实验27单片机的串行接口8627.1单片机的串行接口127.2单片机的串行接口227.3单片机的串行接口32串行口扩展实验28单片机总线与系统扩展448.1单片机总线与系统扩展128.2单片机总线与系统扩展229单片机应用接口技术22合计48408四、教学内容及基本要求第1部分 MCS-51单片机结构总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第1.1部分 MCS-51单片机结构1（讲课2学时） 具体内容: 1)51单片机内部结构，cpu的组成； 2)存储器的分类； 3)存储器的物理结构、逻辑结构。第1.2部分 MCS-51单片机结构2（讲课2学时） 具体内容: 1)掌握特殊功能寄存器； 2)掌握时钟电路与复位电路； 3)掌握51单片机的引脚功能。重 点: 51单片机内部结构，存储器结构。难 点: 存储器的物理结构和逻辑结构。习 题:51单片机内部结构，存储器的结构等。第2部分 MCS-51单片机的指令系统 总学时(单位：学时):8 讲课:6 实验:2 上机:0第2.1部分 MCS-51单片机的指令系统1（讲课2学时） 具体内容: 1)掌握六种寻址方式； 2)掌握数据传送与交换指令。第2.2部分 MCS-51单片机的指令系统2（讲课2学时） 具体内容: 1)掌握算术运算指令； 2)掌握逻辑运算指令。第2.3部分 MCS-51单片机的指令系统3（讲课2学时） 具体内容: 1)掌握控制转移指令； 2)掌握位操作指令。重 点: 寻址方式，数据传送指令，控制转移指令。难 点: 寻址方式，数据传送指令，控制转移指令。习 题:确定操作数的寻址方式和指令的执行结果。第3部分 汇编语言程序设计总学时(单位：学时):8 讲课:6 实验:2 上机:0第3.1部分 汇编语言程序设计1（讲课2学时）具体内容: 1)掌握常用伪指令及其功能； 2)掌握顺序程序设计。第3.2部分 汇编语言程序设计2（讲课2学时）具体内容: 1)掌握分支程序设计； 2)掌握循环程序设计。第3.3部分 汇编语言程序设计3（讲课2学时）具体内容: 1)掌握位操作程序设计； 2)掌握子程序设计。重 点: 常用伪指令及其功能，顺序程序设计，分支程序设计，循环程序设计。难 点: 分支程序设计，循环程序设计。习 题:数据块的传送，延时程序设计等。实 验: 数据传送实验（2学时）第4部分 P0P3输入、输出接口 总学时(单位：学时):6 讲课:4 实验:2 上机:0第4.1部分 P0P3输入、输出接口1（讲课2学时）具体内容: 1)P0P3端口的功能和内部结构； 2)P0P3输入、输出接口编程举例。第4.2部分 P0P3输入、输出接口2（讲课2学时）具体内容: 掌握用并行口设计LED数码显示和键盘电路。重 点: 输入、输出接口的内部结构及其编程。难 点: 并行口设计LED数码显示和键盘电路。习 题:输入、输出接口编程。实 验: 并行口应用实验（流水灯实验）（2学时）第5部分 单片机的中断系统 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第5.1部分 单片机的中断系统1（讲课2学时）具体内容： 1)中断系统的基本概念；2)中断系统的结构；3)中断响应过程。第5.2部分 单片机的中断系统2（讲课2学时）具体内容：熟练掌握中断的应用编程。重 点: 中断系统的结构及中断响应过程，中断的程序设计。难 点: 中断响应过程，中断的程序设计。习 题: 中断的应用编程。第6部分 单片机的定时器/计数器 总学时(单位：学时):6 讲课:4 实验:2 上机:0第6.1部分 单片机的定时器/计数器1（讲课2学时） 具体内容: 1)定时器/计数器结构和工作原理； 2)定时器/计数器的控制寄存器。第6.2部分 单片机的定时器/计数器2（讲课2学时） 具体内容:1)定时器/计数器的四种工作方式； 2)定时器/计数器的应用编程。重 点: 定时器/计数器结构和工作原理，应用编程。难 点: 定时器/计数器的应用。习 题:定时器/计数器的应用编程。实 验: 定时器/计数器实验应用实验（2学时）第7部分 单片机的串行接口 总学时(单位：学时):8 讲课:6 实验:2 上机:0第7.1部分 单片机的串行接口1（讲课2学时） 具体内容: 1)串行通信的基本概念；2)串行接口的结构与工作原理。第7.2部分 单片机的串行接口2（讲课2学时） 具体内容: 1)串行口的控制寄存器；2)串行口的四种工作方式。第7.3部分 单片机的串行接口3（讲课2学时） 具体内容: 1)串行口的应用编程； 2)利用串口方式扩展I/O接口。重 点: 串行接口的结构与工作原理，串行口的应用编程。难 点: 利用串口方式扩展I/O接口习 题:串行通信的应用编程实 验: 串行口扩展实验（2学时）第8部分 单片机总线与系统扩展 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第8.1部分 单片机总线与系统扩展1（讲课2学时）具体内容: 1)单片机的总线信号定义； 2)系统扩展的连线原则； 3)程序存储器的扩展。第8.2部分 单片机总线与系统扩展2（讲课2学时）具体内容:1)数据存储器的扩展；2)并行I/O接口的扩展；3） 存储器和I/O综合扩展电路。重 点: 程序存