单片机原理与应用-基于AT89S51+Proteus仿真 第2版 教学大纲

《单片机原理与应用》教学大纲课程性质专业必修课课程名称单片机原理与应用课程编号适用专业电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程、自动化、物联网工程开课学期4总学时48理论32学分数3实践16一、课程性质与目标通过本课程的学习，学生应在知识、能力与素质方面达到如下目标：知识目标：单片机的概念、特点、用途和相关基础知识；MCS-51内核单片机的内部资源（CPU、存储器、I/O口、中断系统、定时/计数器、串行接口）及工作原理；单片机的编程语言与编程技术；单片机应用系统的设计与开发技术。能力目标：能使用单片机的编程语言进行简单的应用程序设计；能在通用编程环境KeiluVision下编程调试单片机程序；能使用Proteus仿真环境仿真设计单片机应用系统；能进行简单的单片机应用系统的分析和设计。素质目标：具有求知热情和探索精神；具有严谨求实的科学态度和刻苦钻研的工作作风；具有创新意识。二、课程教学基本要求本课程的先修课程：大学计算机基础、数字电子技术、C语言程序设计。后续课程：DSP原理及应用、嵌入式系统、智能仪器开发。要求学生注重单片机工作原理的理解，尤其是单片机内部资源的工作原理和单片机系统扩展原理；掌握C51编程语言与两个开发工具软件（Proteus和KeiluVision）；多看案例；多实践。课前预习和准备问题，上课时注意听讲和积极踊跃地回答老师的提问，并积极参与讨论。课后完成老师布置的作业或测验。此外，要求学生重视实践以加深对单片机工作原理和应用要点的认识和理解。学生课后也可以利用实验板或仿真软件自己学习和实践单片机。三、教学内容与学时分配课程教学内容与学时分配序号教学模块主要教学内容学时1单片机课程导论介绍课程教学大纲、教学实施安排、学习要求2介绍课程在创新思维和创业能力培养中的作用单片机的概念、特点、用途、分类、发展趋势2单片机的结构与工作原理单片机片内结构与片外引脚6单片机工作原理与存储器结构单片机的复位、时钟与工作时序并行I/O口原理及应用3单片机的C51语言与程序设计C51的程序结构8C51的数据结构I/O端口的简单应用I/O端口的进阶应用4单片机的中断系统中断系统的结构及工作原理4中断处理过程及中断系统的应用5单片机的定时计数器定时计数器的结构及工作原理4定时计数器的工作方式及应用举例6单片机的串行接口串行口的结构、原理与控制4串行口工作方式及应用举例7单片机的系统扩展系统扩展原理、A/D的扩展及应用举例4D/A的扩展及应用举例合计32实验教学内容与学时分配序号实验项目名称内容摘要实验学时实验类型开出要求1计数显示器使用Proteus设计计数显示器的仿真电路，加载运行程序并进行仿真。2综合性必做2指示灯/按钮控制器根据电路原理图设计指示灯按键控制程序并进行调试与仿真。2综合性必做3六位数码管动态显示设计六位数码管动态显示的仿真电路原理图和程序，并进行调试与仿真。2综合性必做4指示灯/数码管的中断控制设计指示灯/数码管的中断控制原理图并编写程序、调试、仿真。2综合性必做5秒表计时显示器设计电子秒表显示器的仿真电路图并编写程序，调试、仿真。2综合性必做6双机串行通信设计双单片机通信的仿真电路图并编写程序，调试、仿真。2综合性必做7直流数字电压表设计0-5V直流数字电压表的电路图并编写程序，调试、仿真。2设计性必做8函数信号发生器设计简易函数信号发生器，可通过按钮选择两种函数波形输出并用指示灯指示。2、完成电路设计和程序开发，排除电路或程序错误；3、观察仿真实验结果，完成实验报告。2设计性必做四、教学方法与手段教学方法：课程以课堂讲授为主，辅以仿真演示、网络辅助、实验教学、分组讨论等方法。1.课堂教学：32学时，结合指定教材的内容，利用多媒体教学手段，采取知识点教学与软件仿真演示相结合的形式进行讲解。2.网络辅助：利用超星尔雅网络课程平台，对知识点进行在线作业与测试，以评估学生的掌握程度，进而把握教学进度和重点与难点。3.仿真演示：对单片机所有的硬件资源的工作原理与应用直接进行仿真演示。4.分组讨论：对部分应用案例的设计实现方法采取小组讨论、分享等方法。教学手段：主要采用多媒体投影仪、黑板、仿真软件、网络辅助教学平台等手段。五、考核方式及成绩评定细则（一）形成性考核（比例：50%）形成性考核主要通过各模块的作业与测试，考勤、课堂讨论及表现等方式开展，共50分，占期评总成绩的50%，具体各部分考核方式与成绩评定规则如下：1.作业与测试：40分，均需在网络课程教学平台在线完成与提交。2.考勤、课堂讨论及表现：10分。（二）终结性考核（比例：50%）。终结性考核在课堂教学结束后进行，采取标准答案（客观题）和非标准答案（主观题）笔试考核，考核卷总分100分，考核卷笔试成绩占期评总成绩的50%。各教学模块的考核内容、分数构成和题型如下：考核的教学内容分数题型单片机课程导论5判断题/填空题/选择题单片机的结构与工作原理20判断题/填空题/选择题/应用题单片机的C51语言与程序设计25判断题/填空题/选择题/应用题单片机的中断系统20判断题/填空题/选择题/应用题单片机的定时计数器20判断题/填空题/选择题/应用题单片机的串行接口5判断题/填空题/选择题单片机的扩展与应用设计5判断题/填空题/选择题六、教材与参考资料课程教材：《单片机原理与应用》，胡凤忠、高金定、廖亦凡编著，机械工业出版社，2023年。参考资料：1）《单片机原理及应用-C51语言编程》，张毅刚编著，高等教育出版社，2012年。2）《单片机原理及应用（第3版）》，林立、张俊亮编著，电子工业出版社，2014年。3）《单片机项目教程-C语言版》，周坚编著，北京航空航天大学出版社，2013年。4）《单片机应用与接口技术》，周坚编著，机械工业出版社，2010年。5）《单片机原理及应用实验教程》，胡洪波编著，湘潭大学出版社，2009年。6）《单片机系统设计与仿真实例》，蒋辉平编著，北京航空航天大学出版社，2009年。7）《单片机原理实用教程(第2版)》，徐爱钧编著，电子工业出版社，2011年。8）《基于Proteus和Keil的单片机设计仿真》，杜树春编著，电子工业出版社，2012年。9）《KeilC51