《单片机原理及应用》教学大纲

《单片机原理及应用》教学大纲课程类型:专业必修课程课程代码：0911fb12课程适用专业：机械设计制造及其自动化课程总学时54（44/10）总学分：2.5一、课程教学总体目标本课程是机械设计制造及其自动化专业的一门专业必修课，是在学生学完电子技术类基础课程和计算机应用类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的一门课程。本课程的目的和任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发及维护的能力，为走向工作岗位后从事单片机控制系统的研究及开发打下良好的基础。二、章节教学目标与主要教学内容第一章基础知识（2学时）1、教学目标：掌握信息在计算机中的表示形式；原码、反码和补码及其补码的加减运算；十进制数的编码（BCD码）方法；字符在计算机内的表示（ASCII码）；了解单片机的基本概念、功能、分类及应用。2、教学内容：信息在计算机中的表示单片机的概念、特点及发展趋势主要品种：51内核（ATMEL的AT89、WinbondW7x、SST公司SST89和PHILIPS80C51）及非51内核（Microchip的PIC、TI的MSP430、Freescale的M68HC08和ATMEL的AVR）单片机的主要应用领域第二章MCS-51单片机的基本结构及工作原理（4学时）1、教学目标：掌握MCS-51单片机的内部结构、引脚功能、工作方式和时序，掌握MCS-51单片机的存储器组织、位寻址区域和专用寄存器的功能，为后续各章的学习打下基础。2、教学内容：MCS-51单片机的内部结构及其工作原理；MCS—51系列单片机的引脚功能、工作方式和时序；MCS-51单片机的内部存储器组织及寄存器第三章单片机汇编语言程序设计（6学时）1、教学目标：掌握MCS-51单片机指令的格式、分类和寻址方式，MCS-51单片机指令系统中每条指令的含义和特点，以便为汇编语言程序设计打下基础。掌握MCS-51单片机汇编语言的构成、格式、设计步骤和汇编方法，掌握简单程序、分支程序、循环程序、查表程序和子程序的设计方法，为单片机应用系统的软件开发打下基础。2、教学内容：MCS—51系列单片机汇编指令格式及标识MCS—51系列单片机的寻址方式MCS—51系列单片机指令系统MCS—51系列单片机汇编语言常用的伪指令MCS—51系列单片机汇编程序设计方法第四章单片机C语言程序设计（7学时）1、教学目标：了解标准C语言和C51的区别；掌握C51的数据类型、运算符及表达式基本结构、相关语句和函数；C51新增的数据类型和对绝对地址的访问形式。掌握C51对中断函数及递归调用的处理方法。2、教学内容：C语言与MCS-51单片机，C51的基本数据类型、运算量、运算符及表达式；C51的输入/输出、程序基本结构和相关语句；C51的函数及中断函数；C51构造数据类型，重点讲授C51比标准的C语言新增的知识第五章MCS-51单片机内部资源及编程（5学时）1、教学目标：掌握并行输入/输出接口的使用方法；掌握定时器/计数器的结构,定时器/计数器的工作方式,重点掌握定时器/计数器的使用方法和编程应用；了解串行通信基础知识，MCS-51的串行接口的结构、工作方式和通信波特率的计算方法，掌握MCS-51的串行口在四种工作方式下的应用；掌握中断系统的相关基本概念，中断的处理过程,外部中断源的扩展方法。2、教学内容：并行输入/输出接口及应用定时器/计数器接口及应用串行接口及应用中断系统及应用：重点讲述中断的执行过程。第六章MCS-51单片机系统扩展（4学时）1、教学目标：掌握存储器和存储器扩展的基本知识；掌握MCS-51单片机程序存储器、数据存储器的扩展方法；掌握简单I/O接口和使用可编程芯片8255进行接口扩展的基本方法。教学内容：1）MCS-51单片机的最小系统、单片机存储器扩展的基本方法2）可编程芯片8255的功能、输入/输出口扩展的基本方法第七章MCS-51单片机与键盘、显示器的接口（3学时）1、教学目标：掌握键盘的基本知识；掌握MCS-51单片机与键盘的接口方法和键盘扫描程序、键处理程序的设计方法；掌握LED显示器的工作原理、和单片机的连接方法以及显示程序的编写方法。2、教学内容：键盘的基本知识、MCS-51单片机与键盘的接口及编程方法LED显示器的基本知识、MCS-51单片机与LED显示器的接口及编程方法第八章MCS-51单片机与A/D、D/A的接口（4学时）1、教学目标：掌握A/D转换器的基本知识；掌握MCS-51单片机与ADC0809的接口方法和软件编程；掌握D/A转换器的基本知识；掌握MCS-51单片机与DAC0832的接口方法和软件编程方法。2、教学内容：A/D转换器的基本概念、ADC0809的功能及MCS-51单片机与A/D转换器ADC0809的接口及编程D/A转换器的基本概念、DAC0832的功能及MCS-51单片机与D/A转换器DAC0832的接口及编程第九章单片机应用系统设计实例（2学时）1、教学目标：通过实例掌握单片机应用系统的软、硬件设计方法2、教学内容：系统的软硬件设计；重点强调系统的总体设计思路模块化设计思想、程序流程图的画法和器件的选择等。第十章KeilC51集成环境，Proteus单片机仿真软件的使用的使用（2学时）1、教学目标：了解KeilC51的安装和界面的功能，掌握其使用和调试方法；掌握Proteus单片机仿真软件的基本使用方法2、教学内容：KeilC51简介、使用方法和调试技巧；Proteus单片机仿真软件的基本使用方法。教材与参考书使用教材：《单片机原理与应用及C51程序设计》（第二版），谢维成等，清华大学出版社。主要参考书：1．《单片机原理及其接口技术》，胡汉才编，清华大学出版社2．《单片机原理与应用》，唐俊翟等编，冶金工业出版社3．《单片机原理与应用》，刘巧媛主编，电子工业出版社4．《单片微型计算机原理及应用》，张毅坤等编，西安电子科技大学出版社三、学时分配教学内容讲课学时实验学时习题课学时总学时第1章基础知识22第2章单片机基本原理44第3章单片机汇编程序设计6210第4章单片机C语言程序设计7218第5章MCS-51单片机内部资源及编程5218第6章MCS-51单片机系统扩展44第7章MCS-51单片机与键盘、显示器接口3214第8章MCS-51单片机