《CC2530单片机技术与应用》课程标准

PAGEPAGE4《单片机原理与应用》课程标准课程代码：091921课程类别：专业技能课学分/学时：8学分/144学时适用专业：物联网技术应用适用年级：2020级制订人：审订人：

《单片机原理与应用》课程标准一、制订课程标准的依据本课程标准依据《中等职业学校物联网技术应用专业教学标准》和《剑阁职中物联网技术应用专业人才培养方案》制订。二、课程的性质《单片机原理与应用》课程是电阻电器应用与维修专业人才培养方案中专业方向课模块下的职业综合能力课程之一，是该专业的一门必修课。三、本课程与其它课程的关系序号前期课程名称为本课程支撑的主要知识、能力和素质1计算机基础熟知计算机的基本操作能力。2电子技术与技能熟知电子元器件的使用、电路结构、功能，识别电子元器件符号，熟知数字电路的基本知识。3电工基础与技能熟知电路概念、电路基本分析方法，识别部分电路元件，明确电路连接关系，使用部分电子仪表。4电路CAD与程序设计具有使用电子专业软件进行电路绘图与程序设计的能力序号后续课程名称为后续课程支撑的主要知识、能力和素质1电子设计与技术改进提供具有使用单片机技术与汇编语言进行电子应用系统辅助设计的能力2综合设计提供具有使用单片机技术与汇编语言进行电子应用系统辅助设计的能力四、课程的教学目标依据物联网技术应用专业培养目标要求，本课程致力于培养能够根据项目需求以及成本因素很好地选择系统的硬件（包括处理器以及外部接口电路芯片），在此基础上设计搭建硬件电路，并在基于单片机处理器上编写相应的应用程序，编写完软件代码后能够对程序进行软件仿真和硬件测试，并进行相应的优化与修改，最终完成系统设计的中等技能应用型人才。通过本课程的学习，培养学生具有一定的硬件设计和软件编程能力。知识目标1.熟悉单片机的基本结构2.了解CC2530单片机I/O端口所具备的特征3.掌握CC2530单片机特殊功能寄存器的作用4.掌握CC2530单片机控制I/O端口的相关寄存器5.理解宏定义的作用6.理解单片机中断的概念与作用7.掌握CC2530单片机外部中断的配置方法8.掌握CC2530单片机中断处理函数的编写方法9.了解CC2530单片机定时/计数器的概念与作用10.掌握CC2530单片机定时/计数器的使用方法11.了解串口通信的基本知识12.掌握CC2530单片机串口的特殊功能寄存器的作用13.掌握CC2530单片机串口模块的配置与运用14.掌握CC2530单片机串口发送与接收数据的编程方法15.了解CC2530单片机的ADC模块的结构16.掌握CC2530单片机的ADC工作模式与过程17.掌握CC2530单片机的ADC模块测量内部温度与外部电压的编程方法18.了解CC2530单片机看门狗的特性与工作原理19.掌握CC2530单片机看门狗定时器的工作模式与寄存器的配置方式20.掌握CC2530单片机电源管理相关寄存器的配置21.了解CC2530单片机的工作原理和DMA特性22.掌握CC2530单片机DMA的操作流程和参数的配置方法23.了解CC2530单片机内部Flash的存储器组织和特性24.掌握CC2530单片机内部Flash的操作步骤和配置方法25.了解使用随机数生成器产生伪随机数的方法26.掌握外设驱动文件的编写方法27.掌握脉冲宽度调制（PWM）的工作原理能力目标1.能够为CC2530单片机烧写程序2.能够使用IAR编程环境建立CC2530开发项目3.能够根据实际应用对I/O端口进行配置与编程4.能够使用软件方法消除按键抖动5.能够根据实际需要将CC2530的I/O端口配置成外部中断输入功能6.能够编写外部中断的中断处理函数7.能够使用CC2530单片机定时/计数器进行定时/计数8.能够根据实际应用对串口进行配置与程序编写9.能够使用串口调试软件进行调试10.能够根据实际对ADC的寄存器进行配置11.能够配置和运用看门狗12.能够区分CC2530电源的各种运行模式13.能够配置和使用睡眠定时器14.能够对CC2530单片机DMA寄存器进行配置和数据传输15.能够对CC2530单片机内部Flash寄存器进行配置16.能够为CC2530单片机内部外设编写驱动程序文件17.能够使用CC2530定时器设置PWM的周期和占空比进行实现呼吸灯的功能素质目标1.具备开阔、灵活的思维能力2.具备积极、主动的探索精神3.具备严谨、细致的工作态度1.培养良好的分析问题和解决问题的能力2.培养科学的创新精神，并在表达能力、协作能力和自学能力方面均有所提高3.培养职业岗位必须的质量意识、安全意识和环保意识，养成规范化操作的职业习惯，提升综合素质4.培养爱岗敬业、诚实守信、服务于社会的良好职业道德5.养成遵纪守规、细心认真、勤奋节约、吃苦耐劳的工作态度五、课程的教学内容与建议学时序号项目名称学时教学形式备注1理论型1.教学做一体化2.以实训项目进行2理论+实训型3理论+实训型4理论+实训型5理论+实训型6理论+实训型7理论+实训型8理论+实训型9理论+实训型10理论+实训型11理论+实训型12理论+实训型六、课程教学设计指导框架章节(项目)名称教学目标学习与训练内容学时建议教学方法手段与资源利用建议教学环境说明考核评价认识单片机1.理解单片机的概念；2.了解单片机的内部结构及特点；3.掌握MCS-51系列单片机引脚及功能；4.掌握单片机最小应用系统；5.理解数制与码制；6.理解单片机内部数据的表示方法；7.掌握单片机时钟及系统复位（复位电路、复位方法）。理论学习的内容：1.单片机的组成；2.单片机的特点；3.单片机的应用领域；4.单片机的内部结构；5.单片机的引脚功能；6.单片机的最小应用系统；7.单片机的时钟电路和复位电路；8.单片机的数制与码制。训练项目：1.单片机程序开发软件KeiluVision2的使用；2.单片机的仿真软件Proteus的使用。6教学方法：讲授法、演示法、讨论法，任务驱动法、项目教学法。教学资源：电脑，多媒体设备、KeiluVision2软件、Proteus仿真软件。1.理论课在教室运用多媒体讲解；2.实训课在单片机实训室。形成性考核50%（出勤、课堂表现、实训报告、实训过程截图）+终结性评价50%（期末理论考试）单片机存储器及I/O接口1.掌握MCS-51系列单片机的存储器资源；2.掌握MCS-51系列单片机I/O接口功能及其使用方法；3.理解并能运用与内部存储器和I/O接口相关的指令；4.了解单片机基本应用电路的设计方法；5.掌握与内部存储器和I/O接口相关的简单应用程序的编写与识读方法；6.掌握P1口8路流水灯控制电路的制作方法。理论学习内容：1.MCS-51系列单片机的存储器（片内数据存储器、程序存储器、片外数据存储器）；2.MCS-51系列单片机的指令格式；3.MCS-51系列单片机的数据传送指令；4.MCS-51系列单片机的I/O端口；5.MCS-51系列单片机的指令系统（重点是寻址方式）训练项目：1.MCS-51系列单片机的数据传送指令的具体应用（程序的编写与仿真练习）；2.制作一个使用单片机控制发光二极管流水灯工作的电子产品（也可以使用单片机实验箱做出实验效果）。24教学方法：讲授法、演示法、讨论法，任务驱动法、项目教学法。教学资源：电脑，多媒体设备、KeiluVision2软件、Proteus仿真软件、单片机实验箱。1.理论课在教室运用多媒体讲解；2.实训课在单片机实训室。形成性考核50%（出勤、课堂表现、实训报告、实训过程截图）+终结性评价50%（期末理论考试）数据运算与程序转移1.掌握算术运算指令、逻辑运算指令、无条件转移指令、条件转移指令的指令功能及指令操作方式；2.能读识和编写分支程序和循环程序；3.理解十进制调整指令并加以应用。理论学习内容：1.MCS-51系列单片机的算术运算指令（包括：加法指令、加1指令、减法指令、减1指令、乘法指令、除法指令）；2.MCS-51系列单片机的逻辑运算指令（包括：累加器清零和取反指令、逻辑与运算指令、逻辑或运算指令、逻辑异或运算指令）；3.MCS-51系列单片机的控制转移指令（包括：无条件转移指令、条件转移指令）。训练项目：1.MCS-51系列单片机的分支程序设计；2.MCS-51系列单片机的循环程序设计；3.制作一个使用单片机控制的二进制进位流水灯工作的电子产品（也可以使用单片机实验箱做出实验效果）。28教学方法：讲授法、演示法、讨论法，任务驱动法、项目教学法。教学资源：电脑，多媒体设备、KeiluVision2软件、Proteus仿真软件、单片机实验箱。1.理论课在教室运用多媒体讲解；2.实训课在单片机实训室。形成性考核50%（出勤、课堂表现、实训报告、实训过程截图）+终结性评价50%（期末理论考试）查表及位处理1.掌握访问程序存储器指令、访问片外数据存储器指令、位处理指令的实际应用方法；2.理解查表程序编写要点，能识读相应程序；3.了解子程序编写基础，掌握子程序调用和返回的方法。理论学习内容：1.MCS-51系列单片机的访问程序存储器指令；2.MCS-51系列单片机的访问片外数据存储器指令；3.MCS-51系列单片机的位处理指令（包括：位数据传送指令、位逻辑操作指令、位状态控制指令、移位指令）；4.子程序调用与返回指令；5.子程序的执行过程。训练项目：1.MCS-51系列单片机的查表程序设计；2.MCS-51系列单片机的延时子程序设计；3.制作一个使用单片机控制的0-60的计数器的电子产品（也可以使用单片机实验箱做出实验效果）。14教学方法：讲授法、演示法、讨论法，任务驱动法、项目教学法。教学资源：电脑，多媒体设备、KeiluVision2软件、Proteus仿真软件、单片机实验箱。1.理论课在教室运用多媒体讲解；2.实训课在单片机实训室。形成性考核50%（出勤、课堂表现、实训报告、实训过程截图）+终结性评价50%（期末理论考试）中断及堆栈1.了解MCS-51系列单片机输入/输出方式及中断的基本概念；2.了解5个中断源及中断优先级顺序，能正确进行中断优先级别设置；3.理解中断响应过程及中断控制寄存器（TCON、SCON、IE、TP）的控制原理，能正确设置中断控制寄存器；4.掌握中断响应与MCS-51系列单片机中断人口地址及中断服务程序跳转、能正确进行中断初始化程序编写；5.掌握中断请求的清除，能完成中断返回程序的编写；6.理解堆栈的概念，掌握堆栈程序的编写方法；7.通过完成技能训练项目，了解单片机中断的处理过程及中断的接口电路，能制作简单中断控制电路；8.能对由2个外部中断源或2个片内定时器/计数器溢出产生的简单中断程序进行识读与编写；9.了解有关串行口中断的基本知识；10.通过技能训练，能设计制作简单的中断系统硬件电路及编写简单中断程序。理论学习内容：1.MCS-51系列单片机的输入/输出方式；2.MCS-51系列单片机的中断的基本概念（包括：中断源、中断优先级、中断嵌套）；3.MCS-51系列单片机的中断的处理过程；4.堆栈的基本概念；5.堆栈的操作指令；6.MCS-51系列单片机的中断控制寄存器（TCON、SCON、IE、IP）及控制原理。训练项目：1.MCS-51系列单片机的中断程序设计；2.MCS-51系列单片机的堆栈的具体应用；3.制作一个使用单片机控制的利用中断显示设备故障的电子产品（也可以使用单片机实验箱做出实验效果）。20教学方法：讲授法、演示法、讨论法，任务驱动法、项目教学法。教学资源：电脑，多媒体设备、KeiluVision2软件、Proteus仿真软件、单片机实验箱。1.理论课在教室运用多媒体讲解；2.实训课在单片机实训室。形成性考核50%（出勤、课堂表现、实训报告、实训过程截图）+终结性评价50%（期末理论考试）定时器/计数器1.了解MCS-51系列单片机定时器/计数器结构及工作原理；2.掌握数码管结构及扫描方式；3.熟悉MCS-51系列单片机与数码管的连接方法；4.理解MCS-51系列单片机定时器/计数器方式寄存器（TMOD）和控制寄存器（TCON）的控制原理；5.掌握MCS-51系列单片机定时器方式1与方式2初始化程序的识读和编写。理论学习内容：1.数码管显示原理及数码管字形代码；2.MCS-51系列单片机与数码管接口；3.MCS-51系列单片机的定时器/计数器的结构；4.MCS-51系列单片机的方式寄存器TMOD及控制寄存器TCON；5.MCS-51系列单片机的定时器/计数器的4种工作方式。训练项目：1.MCS-51系列单片机的定时器/计数器的初始化程序设计；2.制作一个使用单片机控制的6位数码管动态显示的电子产品（也可以使用单片机实验箱做出实验效果）。24教学方法：讲授法、演示法、讨论法，任务驱动法、项目教学法。教学资源：电脑，多媒体设备、KeiluVision2软件、Proteus仿真软件、单片机实验箱。1.理论课在教室运用多媒体讲解；2.实训课在单片机实训室。形成性考核50%（出勤、课堂表现、实训报告、实训过程截图）+终结性评价50%（期末理论考试）单片机硬件扩展1.了解单片机的最小系统及单片机扩展芯片的两种寻址方式；2.掌握MCS-51系列单片机存储器、并行I/O口扩展的基本方法和应用；3.掌握8255芯片功能及其与MCS-51系列单片机的接口方法；4.掌握8255芯片与按键的连接方式；5.掌握8255芯片扩展4x4键盘动态扫描和显示软件编程方法。理论学习内容：1.MCS-51系列单片机的最小应用系统的构成；2.MCS-51系列单片机的系统扩展；3.MCS-51系列单片机的程序存储器扩展及数据存储器扩展；4.8255芯片的结构、工作方式及应用；5.键盘的基本知识；6.多片存储器芯片的扩展及寻址。训练项目：1.8255芯片的初始化程序设计；2.制作一个使用单片机控制的8255芯片扩展4X4键盘、显示电路的电子产品（也可以使用单片机实验箱做出实验效果）。18教学方法：讲授法、演示法、讨论法，任务驱动法、项目教学法。教学资源：电脑，多媒体设备、KeiluVision2软件、Proteus仿真软件、单片机实验箱。1.理论课在教室运用多媒体讲解；2.实训课在单片机实训室。形成性考核50%（出勤、课堂表现、实训报告、实训过程截图）+终结性评价50%（期末理论考试）A/D转换和D/A转换1.理解A/D转换和D/A转换的基本概念和转换方式；2.了解ADC0809和DAC0832的基本应用。理论学习内容：1.A/D转换器的介绍；2.ADC0809的功能及工作方式；3.D/A转换器的介绍；4.DAC0832的功能及工作方式；5.A/D转换器的转移性能指标；6.D/A转换器的转移性能指标。训练项目：1.A/D转换器的应用设计；2.D/A转换器的应用设计。10教学方法：讲授法、演示法、讨论法，任务驱动法、项目教学法。教学资源：电脑，多媒体设备、KeiluVision2软件、Proteus仿真软件、单片机实验箱。1.理论课在教室运用多媒体讲解；2.实训课在单片机实训室。形成性考核50%（出勤、课堂表现、实训报告、实训过程截图）+终结性评价50%（期末理论考试）七、教学基本条件1.对教师的基本要求1）教师专业背景与能力要求：教师应具备电子电器应用于维修专业背景，具有计算机操作和使用单片机设计电子产品的能力，并具有一定的语言表达能力和组织协调能力，有一定的教学方法和教学艺术。2）教学团队要求：基于每届教学班的规模，每教学班应配备3名教师，可由专兼职教师共同构成，职称和年龄结构合理，互补性强；兼职教师可聘请企业能工巧匠或技术能手和高职院校专业教师。2.教学硬件环境基本要求（每个教学班）序号项目课程内容设备名称参考技术要求数量1单片机开发实训1.程序编写及电脑仿真2.程序编写及开发电脑可承担单片机实训教学要求，保证产教结合顺利进行60台单片机开发试验箱60套3.教学资源基本要求专门的实训场地，实训设备如电脑、单片机开发实验箱等；相关的工量器具，能容纳一个班50余名学生同时实训。符合课程标准的实训指导书、教案、讲稿和辅助资料。4.学生基础学生学习了程序设计基础知识和电子、电工基础知识，具备一定的电子电器与与维修专业的基础知识，对一些基本术语有了一定的了解，同时具备了对简单电路图的识、绘能力，具有一定的计算机基础知识。八、其他说明1.教法说明1）教学重点培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力，适时进行项目设计练习2）教学过程中应注重与相应专业课程知识相结合，并综合运用于工程实践2.考核说明本课程考核采用形成性考核方式，即课程的考试成绩由课程各个教学章节(项目)的过程成绩组成，各考核模块的分数比例如下：序号章节(项目)名称考核分值比例主要考核项目1认识单片机5%1.出勤与课堂表现2.作业完成情况与质量3.实训任务完成情况与质量4.阶段性考核2单片机存储器及I/O接口10%3数据运算与程序转移10%4查表及位处理10%5中断及堆