单片机原理及接口技术教案(卓越班)

1、华北理工大学教 案课 程 名 称单片机原理及接口技术开课学院信息工程学院授 课 班 级12电信卓越班主 讲 教 师职 称 教 案（首页）课 程名 称单片机原理及接口技术总计： 104 学时课 程类 别专业课学分6.5讲课： 64 学时实验： 40 学时上机： 0 学时任 课教 师职称授 课对 象专业班级： 12电信卓越班 共 1 个班基要本参教考材资和料主1 张明峰. PIC单片机入门与实战M. 北京：北京航空航天大学出版社，2004年2 刘启中，李荣正. PIC单片机原理及应用（第3版）M. 北京：北京航空航天大学出版社，2006年3 李荣正，王诚杰，戴国银. PIC单片机原理及应用(第4版

2、)M. 北京：北京航空航天大学出版社，2010年教和学要目求的“单片机原理及接口技术”是电子信息工程本科专业的必修课。通过课程的学习，使学生较系统地掌握单片机的基本原理、接口和应用技术，使学生初步获得单片机系统的综合应用能力。课程主要以PIC16F877单片机为例，系统讲授单片机的基本组成、工作原理、PICC C语言指令系统和程序设计，以及系统扩展、接口技术和应用系统的设计方法等内容。通过本课程的学习，使学生掌握以PIC16F877单片机为例的微处理器的硬件结构、功能和指令系统，能够使用C语言编写程序。进一步得到一般单片机控制系统的设计和应用能力的训练。通过课程的实际例子和实验，使学生增强单片

3、机应用系统的设计能力和调试能力，为将来从事控制检测等系统工程开发打下坚实的基础。教及学难重点点PIC单片机数据存储器的间接寻址和直接寻址方式；A、B、C、D、E端口的初始化设置方法；PIC内部定时/计数器的工作方式和控制方法；3个内部中断源和11个外部中断源的区别；逐次比较型A/D转换器的工作原理；PIC16F877单片机SPI和I2C通信接口的工作方式及其控制；串入/并出移位寄存器74HC595的工作原理；键盘的中断和查询工作方式；并入/串出移位寄存器74HC165的工作原理；PIC内部WDT的工作方式和控制方法。课程名称：单片机原理及接口技术 第 1 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（

4、章、节）第一章 PIC单片机概述§1.1 单片机的发展概况§1.2 Microchip单片机产品概述§1.3 PIC中档单片机的基本特性教学目的与要求：本单元要求掌握：PIC单片机哈佛（Harvard）总线结构、两级流水线、为什么驱动能力强？教学重点与难点：哈佛体系、哈佛总线。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以交通灯系统为例，导入单片机的教学任务，简单介绍单片机能够实现的功能，让学生逐渐进入专业学习，领会该课程在今后专业学习中所发挥的作用。 实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时

5、分配：  1、什么叫单片机（25分钟） 微机基础知识、数制的概念、单片机的发展等。 2、Microchip单片机产品概述（25分钟）PIC单片机哈佛（Harvard）总线结构、两级流水线等。 3、PIC中档单片机的基本特性（1学时） 驱动能力、I/O端口、基本功能模块、专用功能模块等。课堂练习、作业：  让学生自己查阅资料，了解单片机在生产、生活实际中的应用。课程小结：按计划完成内容，通过交通灯系统实例讲解单片机的功能和作用，使学生对单片机有初步的感性认识。课程名称：单片机原理及接口技术 第 1 周，第 2 讲次，

6、学时 2 授课题目（章、节）第二章 PIC单片机的开发环境和开发工具§2.1 PIC系列单片机的开发环境MPLAB-IDE§2.2在线调试器MPLAB-ICD2§2.3 硬件仿真器MPLAB-ICE2000教学目的与要求：本单元要求掌握：PIC单片机的集成开发环境MPLAB-IDE和硬件开发工具MPLAB-ICD2、MPLAB-ICE2000的使用方法。教学重点与难点：MPLAB-ICD2、MPLAB-ICE2000的使用方法。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以交通灯系统为例，演示集成开发环境MPLAB-IDE的操作步骤，分别使用ICD

7、2和ICE2000将程序下载至PIC16F877A单片机中，让学生对单片机程序的开发及下载有直观的认识，提高学习的兴趣。 使用软件模拟器MPLAB-SIM 进行程序的运行控制，让学生对单片机程序的开发及下载有直观的认识，提高学习的兴趣。 实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、集成开发环境MPLAB-IDE（1学时） PIC单片机的集成开发环境MPLAB-IDE的操作过程。 2、MPLAB-ICD2 和MPLAB-ICE2000（1学时） 使用MPLAB-ICD2进行程序的下

8、载。使用MPLAB- ICE2000进行程序的下载。课堂练习、作业：  让学生自己查阅资料，熟悉集成开发环境MPLAB-IDE 、MPLAB-ICD2 和MPLAB-ICE2000的使用方法。课程小结：按计划完成内容，通过交通灯系统实例讲解PIC单片机的开发环境和开发工具的功能和作用，使学生对单片机开发有直观的认识。课程名称：单片机原理及接口技术 第 2 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第三章 PIC16F877单片机的存储器§3.1 PIC16F877单片机的程序存储器§3.2 程序存储空间的寻址问题教学目的与要求：本单元要求掌握：PIC

9、16F877单片机的程序存储器的各项参数及寻址方式。教学重点与难点：程序空间的直接跳转、程序空间的间接跳转。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以秒表程序为例，演示程序存储器的使用及空间的跳转，让学生对程序存储器的运行原理有直观的认识，提高学习的兴趣。 实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、PIC16F877单片机的程序存储器（1学时） 程序存储器的大小、分页、中断矢量、复位矢量等。2、程序空间的直接跳转（25分钟） PIC16F877单片机针对程序存储器空间

10、的直接跳转寻址方式。3、程序空间的和间接跳转（25分钟）PIC16F877单片机针对程序存储器空间的间接跳转寻址方式。课堂练习、作业：  P 。待定课程小结：按计划完成内容，通过秒表程序实例讲解 PIC16F877单片机程序存储器，使学生对单片机开发有直观的认识。课程名称：单片机原理及接口技术 第 2 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第三章 PIC16F877单片机的存储器§3.3 PIC16F877单片机的数据存储器§3.4 数据存储的寻址问题教学目的与要求：本单元要求掌握：PIC16F877单片机的数据存储器的各项参数及寻址方式。教学重

11、点与难点：数据存储器直接寻址、数据存储器间接跳转。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以秒表程序为例，演示数据存储器的使用及寻址方式，让学生对数据存储器的运行原理有直观的认识，提高学习的兴趣。 实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、PIC16F877单片机的数据存储器（1学时） 数据存储器的大小、分体、通用寄存器、专用寄存器等。2、数据存储器的直接寻址（25分钟） PIC16F877单片机针对数据存储器空间的直接寻址方式。3、数据存储器的间接寻址（25分钟）P

12、IC16F877单片机针对数据存储器空间的间接寻址方式。课堂练习、作业：  P。课程小结：按计划完成内容，通过秒表程序实例讲解 PIC16F877单片机数据存储器，使学生对单片机开发有直观的认识。课程名称：单片机原理及接口技术 第 3 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第三章 PIC16F877单片机的存储器§3.5 PIC16F877单片机的特殊功能寄存器教学目的与要求：本单元要求掌握：PIC16F877单片机的特殊功能寄存器（专用寄存器）的功能和作用，并通过STATUS、FSR、INDF、OPTION_REG等几个最常用的特殊功能寄存器进行举例分析

13、。教学重点与难点：特殊功能寄存器与PIC16F877单片机数的各个功能模块之间的逻辑关系。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以霹雳灯程序为例，演示特殊功能寄存器与单片机的I/O口之间的逻辑关系，让学生对特殊功能寄存器的运行原理有直观的认识，提高学习的兴趣。 实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、PIC16F877单片机的STATUS特殊功能寄存器（25分钟） STATUS状态寄存器中8个功能位的作用。2、PIC16F877单片机的OPTION_REG特殊功能寄存器（2

14、5分钟） OPTION_REG选项寄存器中8个功能位的作用。3、PIC16F877单片机的FSR和INDF 特殊功能寄存器（1学时）FSR和INDF 寄存器配合完成数据存储器的间接寻址操作。课堂练习、作业：  P。课程小结：按计划完成内容，通过霹雳灯程序实例讲解 PIC16F877单片机特殊功能寄存器，使学生对单片机开发有直观的认识。课程名称：单片机原理及接口技术 第 3 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第三章 PIC16F877单片机的存储器§3.6 PIC16F877单片机的E2PROM数据存储器教学目的与要求：本单元要求掌握：PIC1

15、6F877单片机的E2PROM数据存储器的功能和作用，以及读写操作方式。教学重点与难点：内部集成的E2PROM数据存储器的读修改写操作过程。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以E2PROM数据存储器读写操作程序为例，借助软件模拟器MPLAB-SIM，边演示边讲解读修改写操作过程，让学生对E2PROM数据存储器的运行原理有直观的认识，提高学习的兴趣。 实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、PIC16F877单片机E2PROM数据存储读取数据的操作方式（1学时） 2、PI

16、C16F877单片机E2PROM数据存储修改数据的操作方式（1学时） 课堂练习、作业：  P。课程小结：按计划完成内容，借助软件模拟器MPLAB-SIM，边演示边讲解读修改写操作过程，让学生对E2PROM数据存储器的运行原理有直观的认识，提高学习的兴趣。 课程名称：单片机原理及接口技术 第 4 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第四章 PICC C语言§4.1 PIC单片机C语言简介§4.2 Hitech-PICC编译器§4.3 MPLAB-IDE内挂接PICC编译器教学目的与要求：本单元要求掌握：Hitech-PICC编

17、译器的功能及在MPLAB-IDE 内进行挂接的方法。教学重点与难点：PICC编译器在MPLAB-IDE 内进行挂接的方法。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以流水灯实验为例，边讲解边演示Hitech-PICC编译器的安装使用方法及如何在MPLAB-IDE内进行挂接，提高学习的兴趣。 实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、PIC单片机C语言简介（25分钟） 介绍支持PIC芯片的C语言工具。2、Hitech-PICC编译器简介（25分钟） PICC编译器的“静态

18、覆盖”技术及其应用3、MPLAB-IDE内挂接PICC编译器（1学时） 课堂练习、作业：  P。课程小结：按计划完成内容，以流水灯实验为例，边讲解边演示Hitech-PICC编译器的安装使用方法及如何在MPLAB-IDE内进行挂接，提高学生的学习兴趣。 课程名称：单片机原理及接口技术 第 4 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第四章 PICC C语言§4.4 PIC单片机C语言程序框架§4.5 PICC C语言中的变量定义 §4.5.1 PICC C语言的基本变量类型 §4.5.2 PICC C语言的高级变量类型

19、教学目的与要求：本单元要求掌握：PICC C语言的程序框架与ANSI C语言程序框架的相同点及不同点；PICC C语言中基本变量类型和高级变量类型。教学重点与难点：PICC C语言中高级变量类型。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以按键扫描实验为例，边讲解边演示PICC C语言的程序框架及其特点，逐项比较其与ANSI C语言的区别；在源程序中以举例说明PICC C语言的基本变量类型和高级变量类型。 实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、PIC单片机C语言程序框架（1学时）

20、60;介绍PICC C语言的源程序框架。2、PICC C语言中的变量定义（1学时） 讲解PICC C语言中基本变量类型和高级变量类型，与ANSI C语言中的变量类型作比较，深化理解单片机C语言中变量类型的特点。课堂练习、作业：  P。课程小结：按计划完成内容，以按键扫描实验为例，边讲解边演示PICC C语言的程序框架及其特点，逐项比较其与ANSI C语言的区别；在源程序中以举例说明PICC C语言的基本变量类型和高级变量类型，提高学生的学习兴趣。 课程名称：单片机原理及接口技术 第 5 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第四章 PICC C语言

21、7;4.5 PICC C语言中的变量定义 §4.5.3 PICC对数据存储器的bank管理 §4.5.4 PICC C语言的局部变量 §4.5.5 PICC C语言的位变量教学目的与要求：本单元要求掌握：PICC编译器对数据存储器的bank管理方式；PICC C语言中局部变量的定义及使用；PICC C语言中位变量的定义及使用方法。教学重点与难点：PICC C语言中局部变量。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以头文件中各个寄存器的定义方法为例，讲解数据寄存器的bank管理；局部变量的定义及使用方法；位变量的定义及使用方法。 实验箱与PPT演

22、示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、PICC对数据存储器的bank管理（1学时） 介绍PICC编译器对数据存储器的bank管理。2、PICC C语言的局部变量（25分钟） 讲解PICC C语言中局部变量的定义及使用。3、PICC C语言的位变量（25分钟） 位变量是PICC C语言所特有的变量类型，在ANSI C语言中没有此变量类型。课堂练习、作业：  P。课程小结：按计划完成内容，以头文件中各个寄存器的定义方法为例，讲解数据寄存器的bank管理；局部变量的定义及使用

23、方法；位变量的定义及使用方法，提高学生的学习兴趣。 课程名称：单片机原理及接口技术 第 5 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第四章 PICC C语言§4.6 PICC 中的子程序和函数§4.7 PICC 中定义工作配置字 教学目的与要求：本单元要求掌握：PICC编译器对函数代码的限制、函数的声明、中断函数的实现及标准库函数。教学重点与难点：PICC C语言的中断函数。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“按键检测程序”为例，讲解PICC编译器对函数代码长度的限制、函数的声明，对于中断的管理等问题。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能

24、，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、PICC 中的子程序和函数（1学时） 介绍PICC函数代码长度限制、调用层次的限制。2、PICC C函数的类型声明（25分钟） 3、PICC 中断函数的实现（25分钟） 课堂练习、作业：  P。课程小结：按计划完成内容，以“按键检测程序”为例，讲解PICC编译器对函数代码长度的限制、函数的声明，对于中断的管理等问题。 课程名称：单片机原理及接口技术 第 6 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第五章 输入输出端口§5.1 PIC16F

25、877单片机I/O口的基本特性§5.2 PIC16F877单片机I/O口的设定方法教学目的与要求：本单元要求掌握：PIC16F877单片机端口输入/输出设定、输出的驱动能力、端口的“读-修改-写”及引脚的ESD保护问题。教学重点与难点：PIC16F877单片机端口的输出驱动能力。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“8×8LED点阵程序”为例，讲解PIC16F877单片机的I/O口设定方法及驱动能力问题。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、PIC16F87

26、7单片机I/O口的基本特性（1学时） 讲解端口的读/写原理、驱动能力。2、PIC16F877单片机I/O口的设定方法（1学时） 讲解端口的“读-修改-写”及引脚的ESD保护问题。课堂练习、作业：  P。课程小结：以“8×8LED点阵程序”为例，讲解PIC16F877单片机的I/O口设定方法及驱动能力问题。 课程名称：单片机原理及接口技术 第 6 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第五章 输入输出端口§5.3 PIC16F877单片机RA口的基本特性§5.4 PIC16F877单片机RB口的设定方法§5.

27、5 PIC16F877单片机RC口的设定方法§5.6 PIC16F877单片机RD口的设定方法§5.7 PIC16F877单片机RE口的设定方法教学目的与要求：本单元要求掌握：PIC16F877单片机的端口A的特点、端口B中RB4-RB7的中断特性、PIC16F877单片机I/O引脚的应用技巧。教学重点与难点：PIC16F877单片机端口B中RB4-RB7的中断特性、RB0/INT的中断功能。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“8×8LED点阵程序”为例，讲解PIC16F877单片机的I/O口设定方法及驱动能力问题。实验箱与PPT演示相

28、结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、PIC16F877单片机RA、RB、RC口的基本特性（1学时） 讲解端口的读/写原理、驱动能力。2、PIC16F877单片机RD、RE口的基本特性（1学时） 讲解端口的“读-修改-写”及引脚的ESD保护问题。课堂练习、作业：  P。课程小结：以“8×8LED点阵程序”为例，讲解PIC16F877单片机的I/O口设定方法及驱动能力问题。 课程名称：单片机原理及接口技术 第 7 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第六章 PIC1

29、6F877单片机的定时器资源及其应用§6.1 定时器TMR0教学目的与要求：本单元要求掌握：与TMR0相关的控制寄存器、TMR0的运作、TMR0中断、TMR0的预分频器和TMR0应用注意事项。教学重点与难点：TMR0用于外部脉冲计数、与TMR0相关的控制寄存器。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“秒表程序”为例，讲解TMR0综述、TMR0的运作、TMR0的中断、TMR0的预分频器以及TMR0应用注意事项。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、TMR0综述、TMR0相

30、关的控制寄存器、TMR0的中断（1学时） 讲解TMR0用于外部脉冲计数的运作方式及中断原理。2、TMR0的预分频器及应用注意事项（1学时） 尽量避免写TMR0寄存器、TMR0赋初值的正确方法、TMR0中断查询的正确方法。课堂练习、作业：  P。课程小结：以“秒表程序”为例，讲解TMR0用于外部脉冲计数的运作方式及中断原理。尽量避免写TMR0寄存器、TMR0赋初值的正确方法、TMR0中断查询的正确方法。 课程名称：单片机原理及接口技术 第 7 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第六章 PIC16F877单片机的定时器资源及其应用§6.

31、2 定时器TMR1教学目的与要求：本单元要求掌握：与TMR1相关的控制寄存器、TMR1作为定时器、TMR1作为同步计数器、TMR1作为异步计数器、TMR1的内部振荡器、TMR1与CCP模块配合和TMR1的具体应用。教学重点与难点：TMR1作为异步计数器、TMR1的内部振荡器、TMR1与CCP模块配合。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“方波周期与频率的测量”实验为例，讲解与TMR1相关的控制寄存器、TMR1作为定时器、TMR1作为同步计数器、TMR1作为异步计数器、TMR1的内部振荡器、TMR1与CCP模块配合和TMR1的具体应用。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机

32、功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、TMR1作为定时器、作为同步计数器、作为异步计数器（1学时） 讲解TMR1作为同步计数器、作为异步计数器运作方式及原理。2、TMR1与CCP模块配合和TMR1的具体应用（1学时） TMR1赋初值的正确方法、用TMR1构成实时时钟、用TMR1标定主振荡器频率。课堂练习、作业：  P。课程小结：以“方波周期与频率的测量”实验为例为例，讲解与TMR1相关的控制寄存器、讲解TMR1作为同步计数器、作为异步计数器运作方式及原理；TMR1赋初值的正确方法、用TMR1构成实

33、时时钟、用TMR1标定主振荡器频率；TMR1与CCP模块配合和TMR1的具体应用。课程名称：单片机原理及接口技术 第 8 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第六章 PIC16F877单片机的定时器资源及其应用§6.3 定时器TMR2教学目的与要求：本单元要求掌握：与TMR2相关的控制寄存器、TMR2的宽度与TMR0一样也是8位，一般伴随着CCP模块的PWM功能一起出现，也可以作为一个普通的定时器使用。教学重点与难点：TMR2的前置预分频器和后置预分频器、周期控制寄存器的工作原理，TMR2只能作为定时器使用，无法对外部输入的脉冲计数。教学方法及手段： 讲解、图示、

34、举例分析 以“方波周期与频率的测量”实验为例，讲解与TMR2相关的控制寄存器、TMR2作为定时器、TMR2与CCP模块配合实现PWM输出和在SSP模块中作为通信时钟发生器的功能。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、TMR2作为定时器的工作原理（1学时） 讲解TMR2作为定时器的运作方式及原理。2、TMR2与CCP模块配合和TMR2的具体应用（1学时） TMR2赋初值的正确方法、TMR2作为普通定时器的应用，TMR2与CCP模块配合实现PWM输出和在SSP模块中作为通信时钟

35、发生器的功能。课堂练习、作业：  P。课程小结：以“方波周期与频率的测量”实验为例为例，讲解与TMR2相关的控制寄存器、TMR2作为定时器、TMR2与CCP模块配合实现PWM输出和在SSP模块中作为通信时钟发生器的功能。课程名称：单片机原理及接口技术 第 8 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第七章 PIC16F877单片机的中断系统§7.1 PIC16F877单片机的中断资源教学目的与要求：本单元要求掌握：PIC16F877单片机有丰富的中断源可以让单片机产生中断，且绝大部分的中断源在单片机休眠时可以使其被唤醒。教学重点与难点：重要的中断源包括：外部

36、引脚INT/RB0沿跳变中断；定时器（TMR0/TMR1/TMR2）计数溢出中断；RB4RB7输入电平变化中断；CCP模块事件捕捉/比较匹配中断；串行通信（同步或异步）接收发送中断；A/D转换结束中断；8位并行从动口中断；内部EEPROM写入完成中断。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“简易秒表”实验为例，讲解TMR0中断源、RB4RB7输入电平变化中断、A/D转换结束中断的工作原理及其应用方法。其他中断源通过“简易数字电压表”实验进行举例讲解。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配： 

37、0;1、PIC16F877单片机的14种中断源（1学时） 外部引脚INT/RB0沿跳变中断；定时器（TMR0/TMR1/TMR2）计数溢出中断；RB4RB7输入电平变化中断；CCP模块事件捕捉/比较匹配中断；串行通信（同步或异步）接收发送中断；A/D转换结束中断；8位并行从动口中断等。 2、14种中断源的分类方法（1学时） 内部中断源3个，外部中断源11个。课堂练习、作业：  P。课程小结：以“简易秒表”实验为例，讲解TMR0中断源、RB4RB7输入电平变化中断、A/D转换结束中断的工作原理及其应用方法。其他中断源通过“简易数字电压表”实验进行举例讲解。

38、课程名称：单片机原理及接口技术 第 9 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第七章 PIC16F877单片机的中断系统§7.2 PIC16F877单片机的中断优先级教学目的与要求：本单元要求掌握：PIC16F877单片机的中断入口只有一个，故对中断优先级的控制也由编程人员通过软件来实现。当某一时刻有两个中断同时发生时，单片机会进入0X0004处的中断服务程序开始判别中断源类型，判别到一个就做一个中断服务。这样的软件处理流程决定了先被判别的中断其优先级为高，后判别的优先级为低，这就是软件优先级的概念。教学重点与难点：PIC单片机的中断优先级控制方式有一个关键的地方，是高低优先

39、级一般不考虑嵌套。如果现在正在处理低优先级的中断，就算有高优先级的中断发生，也必须等到低优先级中断处理完毕后才能响应，这是由PIC单片机的中断机制决定的。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“TMR0延时功能实现快慢速自动计数”实验为例，讲解TMR0中断源应用方法，其优先级的应用通过“简易数字电压表”实验进行举例讲解。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、PIC16F877单片机的中断优先级控制（1学时） 高低优先级一般不考虑嵌套。如果现在正在处理低优先级的中断，就算

40、有高优先级的中断发生，也必须等到低优先级中断处理完毕后才能响应。2、中断现场保护和恢复（1学时） 进入中断时保护普通寄存器的唯一办法是将其内容复制到其他数据寄存器（RAM）作备份，在中断结束前再把这些备份寄存器中的内容复制回原先对应的寄存器。课堂练习、作业：  P。课程小结：以“TMR0延时功能实现快慢速自动计数”实验为例，讲解TMR0中断源应用方法。课程名称：单片机原理及接口技术 第 9 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第八章 PIC16F877单片机的ADC模块及其应用§8.1 PIC16F877单片机的ADC模块综述§8.2

41、 ADC相关控制寄存器§8.3 A/D转换过程说明教学目的与要求：本单元要求掌握：PIC16F877单片机片内集成一个10位的ADC，其转换过程采用的是“逐次逼近”法，一次转换所需的时间最短为十几微秒。ADC模块最重要的寄存器是控制寄存器ADCON0和ADCON1，还有就是其转换结果寄存器ADRESL和ADRESH。教学重点与难点：“逐次逼近”型ADC的转换原理及工作过程，控制寄存器ADCON0和ADCON1的设定方法。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“简易数字电压表”实验为例，讲解A/D转换的基本原理及工作工程，帮助学生准确掌握ADC模块中的控制寄存器

42、ADCON0和ADCON1的设定方法。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、PIC16F877单片机的ADC模块综述（1学时） 片内ADC模块可以使输入的模拟电压信号转化成若干宽度的数字信号，内部A/D转换过程采用的是“逐次逼近”法，一次转换所需的时间最短为十几微秒。2、ADC相关控制寄存器（1学时） ADC模块最重要的寄存器控制寄存器ADCON0和ADCON1，还有转换结果寄存器ADRESL和ADRESH的设定方法。课堂练习、作业：  P。课程小结：PIC16F

43、877单片机片内集成一个10位的ADC，其转换过程采用的是“逐次逼近”法，一次转换所需的时间最短为十几微秒。ADC模块最重要的寄存器是控制寄存器ADCON0和ADCON1，还有就是其转换结果寄存器ADRESL和ADRESH。课程名称：单片机原理及接口技术 第 10 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第八章 PIC16F877单片机的ADC模块及其应用§8.4 被测输入信号的参数要求§8.5 输入信号的采样过程§8.6 A/D转换时钟的选择教学目的与要求：本单元要求掌握：A/D模块要实现的功能是把输入的电压信号转换成数字量，这就要求输入的被测信号为某种类

44、型的电压源；输入信号的采样电路及A/D转换时钟的选择。教学重点与难点：输入电压信号的幅度要求；输入电压信号的内阻；输入信号的抗混叠滤波。A/D转换时针对输入信号的采样/保持电路。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“简易数字电压表”实验为例，讲解A/D转换过程中，采样/保持电路的作用；输入电压信号的幅度要求、输入电压信号的内阻、输入信号的抗混叠滤波；A/D转换时钟的选择。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、A/D转换时被测输入信号的参数要求（1学时） 输入电压信号的

45、幅度要求；输入电压信号的内阻；输入信号的抗混叠滤波。2、输入信号的采样过程（1学时） 输入信号的采样电路及A/D转换时钟的选择。课堂练习、作业：  P。课程小结：A/D模块要实现的功能是把输入的电压信号转换成数字量，这就要求输入的被测信号为某种类型的电压源；输入信号的采样电路及A/D转换时钟的选择。课程名称：单片机原理及接口技术 第 10 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第八章 PIC16F877单片机的ADC模块及其应用§8.7 参考电压的选取§8.8 休眠时进行A/D转换§8.9 特殊事件触发进行A/D转换教学目的与

46、要求：本单元要求掌握：任何形式的A/D转换必定需要一个基准参考电压。基准电压的精度和稳定度直接决定了测量结果的准确性；在休眠模式下进行A/D转换最大的好处是可以消除单片机内部所有数字电路运行时所产生的噪声，使A/D转换在一个最“安静”的环境下进行，最大可能地保证转换结果的准确性；利用CCP2模块的比较输出功能硬件自动置位GO/DONE，启动一次A/D转换。教学重点与难点：基准参考电压的选取；休眠模式下进行A/D转换的工作过程。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“感应垃圾桶”实验为例，讲解A/D转换过程中，基准参考电压的选取过程，理解在休眠模式下进行A/D转换的好处，

47、消除单片机内部所有数字电路运行时所产生的噪声。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、参考电压的选取（1学时） 任何形式的A/D转换必定需要一个基准参考电压。基准电压的精度和稳定度直接决定了测量结果的准确性。2、休眠时进行A/D转换（1学时） 单片机休眠时，主振荡器停振，单片机内核电路和其他一切靠指令周期推动的功能模块全部停止工作，不会因为数字信号翻转而引发出各种噪声，影响到A/D转换模块的转换精度。课堂练习、作业：  P。课程小结：不管选择何种参考电压，能够进行A

48、/D转换的输入信号的电压范围为0参考电压。低于下限的电压输入，转换结果为0；高于上限的电压输入，转换结果为1。课程名称：单片机原理及接口技术 第 11 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第九章 USART通信模块及其应用§9.1 USART简介§9.2 USART模块关键寄存器§9.3 USART波特率设定教学目的与要求：本单元要求掌握：USART即通用同步异步收发器，是PIC单片机上一个常用的串行通信接口；其关键寄存器有TXSTA、RCSTA、SPBRG、TXREG、RCREG及相关的中断控制寄存器等；波特率的定义时每秒传输的数据位数（bps），而不

49、是字节数，它直接反映了数据通信位流的速度。当波特率越高，数据信息传输越快。教学重点与难点：USART通信模块的关键寄存器有TXSTA、RCSTA、SPBRG、TXREG、RCREG及相关的中断控制寄存器等。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“单片机串行口通信”实验为例，讲解USART通信模块的基本概念及应用方法；通过程序实例让同学们掌握TXSTA、RCSTA、SPBRG、TXREG、RCREG寄存器的设定方法；理解波特率的概念。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、USART

50、通信模块简介（1学时） USART是PIC单片机上一个常用的串行通信接口，绝大部分引脚数为28或以上的单片机上都具备这样的通信模块。2、USART通信模块的关键寄存器（1学时） TXSTA、RCSTA、SPBRG、TXREG、RCREG及相关的中断控制寄存器等。课堂练习、作业：  P。课程小结：USART通信模块既可以配置成全双工的异步通信模式，又可以配置成半双工的同步通信模式。其中，此模块的异步串行通信模式应用面最为广泛。课程名称：单片机原理及接口技术 第 11 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第九章 USART通信模块及其应用§

51、;9.4 USART模块的异步通信§9.5 USART模块的同步通信§9.6 通信数据的校验方法教学目的与要求：本单元要求掌握：USART模块工作在异步通信模式时，每一位的数据编码使用的是标准的不归零码（NRZ），1为高电平输出，0为低电平输出，波特率的倒数即为数据位输出的持续时间；当SYNC位设为1后，USART模块进入同步通信模式。同步通信是半双工的通信，数据接收和发送不能同时进行。教学重点与难点：单片机在完成数据通信的任务外，还要应对突发事件，因此要引入数据缓冲技术：接收环形FIFO缓冲队列和发送缓冲队列。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以

52、“单片机串行口通信”实验为例，讲解USART通信模块的异步通信方式和同步通信方式。通过程序实例让同学们掌握几种常用的数据校验方法：奇偶位校验、累加和校验、循环冗余校验（CRC）。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、USART模块的异步通信和同步通信（1学时） USART模块工作在异步通信模式时，每一位的数据编码使用的是标准的不归零码（NRZ），1为高电平输出，0为低电平输出，波特率的倒数即为数据位输出的持续时间；当SYNC位设为1后，USART模块进入同步通信模式。2、数据缓冲技术及通信数据

53、的校验方法（1学时） 接收环形FIFO缓冲队列和发送缓冲队列；奇偶位校验、累加和校验、循环冗余校验（CRC）。课堂练习、作业：  P。课程小结：同步通信是半双工的通信，数据接收和发送不能同时进行。课程名称：单片机原理及接口技术 第 12 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第十章 MSSP通信模块及其应用§10.1 MSSP模块简介§10.2 MSSP模块关键寄存器教学目的与要求：本单元要求掌握：主同步串行接口MSSP可用于实现单片机与其他外围器件或不同的单片机之间的串行数据通信；其关键寄存器包括：SSPSTAT、SSPCON、SSP

54、BUF、SSPADD、SSPCON2及相关的中断控制寄存器。教学重点与难点：MSSP模块有两个主要工作模式：SPI和I2C；MSSP接口模块的所有功能由一些专属的特殊功能寄存器控制实现。另外，还有与中断相关的寄存器配合。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“数码管移动广告牌”实验为例，讲解MSSP通信模块的两种工作方式：SPI和I2C。通过程序实例让同学们了解MSSP通信模块的功能。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、MSSP模块简介（1学时） MSSP模块有两个主

55、要工作模式：SPI和I2C。2、MSSP模块关键寄存器（1学时） 其关键寄存器包括：SSPSTAT、SSPCON、SSPBUF、SSPADD、SSPCON2及相关的中断控制寄存器。课堂练习、作业：  P。课程小结：在PIC单片机内部，MSSP和USART是完全独立的两个功能模块。课程名称：单片机原理及接口技术 第 12 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第十章 MSSP通信模块及其应用§10.3 MSSP模块的SPI通信方式教学目的与要求：本单元要求掌握：SPI串行通信标准由Motorola公司建立，它基于3线连接方式实现单片机与外围器件或者

56、单片机之间的数据通信。SPI通信有4种时钟相位组合，分别代表时钟和数据发送/数据接收的相位对应关系。教学重点与难点：将MSSP模块初始化成SPI接口时，需要将SSPCON和SSPSTAT寄存器的相关位做设定。当MSSP模块使能控制位SSPEN被置位后，MSSP模块进入工作状态。当配置为SPI通信时，芯片引脚SDI（RC4）、SDO（RC5）、SCK（RC3）和SS（RA5）被MSSP模块接管。 教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“数码管移动广告牌”实验为例，讲解SPI通信时相关寄存器的设置方法，结合74HC595移位寄存器芯片讲解SPI发送数据的工作原理，结合74H

57、C165移位寄存器芯片讲解SPI接收数据的工作原理。实验箱与PPT演示相结合介绍单片机功能，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配：  1、SPI通信引脚设置及连接方式（1学时） 当配置为SPI通信时，芯片引脚SDI（RC4）、SDO（RC5）、SCK（RC3）和SS（RA5）被MSSP模块接管。2、SPI主模式通信（1学时） SPI通信是全双工的，发送或接收数据都是高位在先，在数据发送的同时进行数据接收。课堂练习、作业：  P。课程小结：按通信时钟的不同提供方式，SPI通信分主模式和从模式两种。PIC单片机的M

58、SSP模块工作于SPI方式时既能设置为主模式，又能设置为从模式，且支持全部4种SPI时钟相位组合。课程名称：单片机原理及接口技术 第 13 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节）第十章 MSSP通信模块及其应用§10.4 SPI通信方式扩展LED实现数码管的静态显示教学目的与要求：本单元要求掌握：使用MSSP模块的SPI通信方式，结合移位寄存器芯片74HC595扩展LED，进而实现七段数码显示器的静态方式显示；结合移位寄存器芯片74HC165，实现并行数据通过SPI方式输入单片机。教学重点与难点：移位寄存器芯片74HC595和移位寄存器芯片74HC165的工作原理。教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“数码管移动广告牌”实验为例，讲解SPI通信时相关寄存器的设置方法，结合74HC595移位寄存器芯片讲解SP