(36+2周实训中电)PLC和单片微型计算机原理与应用教学大纲.doc

PLC和单片微型计算机原理与应用教学大纲一、 说 明1.课程的性质和内容本课程是我校电工电子专业的专业课。在内容上主要包括：PLC应用和单片机软硬件系统结构，MCS-51单片机系统结构和指令系统，汇编语言程序设计，MCS-51的中断系统、定时器、计数器，单片机扩展与接口技术，单片机应用简介，单片机应用系统的开发与开发工具等方面。2.课程的任务和要求本课程的任务是使学生了解PLC和单片机的发展及应用，能够编写简单程序，了解PLC和单片机应用系统开发过程。通过学习，了解PLC和单片机发展历史及目前相关应用，学习PLC编程和MCS-51结构及指令系统，学习汇编语言程序设计，学习使用开发工具。3.教学中应注意的问题教学中应注意以实用性为主，多用实际中的例子提高学生的学习兴趣，对于MCS-51的结构及指令系统不要求学生完全掌握，以此为基础进行汇编语言程序设计的教学。教学过程中应根据学生情况掌握好讲练比例，尽可能多安排实验，帮助学生理解。应用系统开发可与电子技术基础中数字电路部分相结合，加深学生对于数字电路应用的理解。 本课程总学时为36课时理论和2周实训。教材选用中国劳动社会保障出版社单片微型计算机机原理与应用第二版，济南星科公司编写的XK-2005型电气智能技术应用教学专家系统实验指导书，参考书选用单片机原理及接口技术单片机原理与应用二、 学时分配表章 节 名 称理论课时实训课时第一章 概述1-1 单片机的硬件系统1-2 单片机的发展概况1第二章 MCS-51单片机的系统结构2-1 8051的基本组成2-2 8051的内部结构12-3 8051的引脚及功能1章 节 名 称理论课时实训课时2-4 MCS-51的工作方式2-5 MCS-51的时序1单片机仿真器的使用及芯片烧录6数码管静态显示实验4第一、二章单元测验26第三章 MCS-51的指令系统3-1 概述13-2 寻址方式13-3 指令系统2第四章 汇编语言程序设计4-1概述4-2 汇编语言及MCS-51汇编语言程序设计14-3 汇编语言伪指令14-4 汇编语言程序设计4第五章 MCS-51的中断与定时器、计数器和串行接口5-1 MCS-51的中断系统5-2 MCS-51的定时器、计数器25-3 MCS-51的串行接口1P1口控制LED实验，74HC164和74HC165实验12期中考试26第六章 单片机系统的扩展与接口技术6-1 单片机扩展的系统结构6-2 存储器的扩展16-3 I/O口的扩展6-4 显示器、键盘和打印机的接口1矩阵键盘实验48155并行口扩展2第八章 单片机的应用8-1 单片机的应用范围8-2 单片机应用系统分类18-3 单片机应用系统设计的内容及考虑问题8-4 单片机在工业生产过程控制中的应用1第十一章 单片机应用系统的开发与开发工具1阶段性复习2PLC概述2PLC系统认识实验6PLC的梯形图编程规则2PLC的逻辑指令2PLC指令系统训练实验6PLC程序设计训练 电机正反转4PLC程序设计训练 C620车床电气控制4PLC程序设计训练 抢答器实验6PLC程序设计训练 运料小车控制实验6PLC程序设计训练 天塔之光4PLC程序设计训练 星/三角启动2PLC小结，测验24总计3672说明：教学安排上对教材七、九、十章进行了适当的删减，授课过程中可按照实际情况进行补充。三、课程内容与要求第一章 概述教学要求：1.掌握单片机的硬件系统组成。2.了解单片机发展概况。教学重点：1. 掌握不同种类计算机硬件结构上的异同。2. 了解单片机发展历史。教学难点：掌握不同种类计算机硬件结构。教学目标：所有学生掌握单片机硬件结构特点，了解单片机发展和主要品种教学内容：1-1 单片机的硬件系统一、计算机的硬件结构二、一般微机的硬件结构三、单片机的硬件结构1-2 单片机的发展概况一、单片机的发展二、单片机的主要品种系列第二章 MCS-51单片机的系统结构教学要求：1. 掌握8051单片机基本组成、内部结构、引脚及其功能。2. 了解MCS-51的工作方式。3. 掌握MCS-51的时序教学重点：1. 掌握8051单片机基本组成、内部结构、引脚及其功能。2.了解MCS-51的几种工作方式。3.掌握MCS-51的时序教学难点：掌握8051单片机基本组成、内部结构、引脚及其功能，掌握MCS-51时序特点。教学目标：70%学生掌握单片机结构组成及功能，50%学生掌握MCS-51时序特点。教学内容：2-1 8051的基本组成2-2 8051的内部结构一、中央处理器二、存储器三、专用寄存器四、输入输出接口部件2-3 8051的引脚及功能一、MCS-51的信号引脚及介绍二、MCS-51引脚的应用特性2-4 MCS-51的工作方式一、复位方式二、程序执行方式三、单步执行方式四、掉电保护和低功耗方式2-5 MCS-51的时序一、时钟电路二、时序定时单位三、指令时序四、掉电保护和低功耗方式第三章 MCS-51的指令系统教学要求：1. 掌握MCS-51的比较常用指令及其格式、寻址方式。2. 能够阅读和编写简单程序段。教学重点：1. 掌握MCS-51指令系统基本知识。2. 掌握常用指令格式及其寻址方式。3. 能够阅读简单程序段教学难点：熟练掌握并应用各种常用指令完成简单程序段。教学目标：70%学生掌握单片机常用指令并能够熟练运用，30%学生可自己编制简单程序段。教学内容：3-1 概述 一、指令和指令系统二、指令格式三、操作数类型3-2 寻址方式一、立即寻址二、寄存器寻址三、直接寻址四、寄存器间接寻址五、变址寻址六、相对寻址七、位寻址3-3 指令系统 一、指令分类二、数据传送类指令三、算术运算类指令四、逻辑运算类指令五、控制转移指令六、布尔变量操作指令第四章 汇编语言程序设计教学要求：1. 掌握程序设计语言分类知识。2. 学习使用汇编语言编写程序。教学重点：1掌握程序设计语言基础知识。2. 学习使用汇编语言编写程序。 教学难点：使用汇编语言编写程序。教学目标：60%学生可自己编制正确的简单程序段。教学内容：4-1 概述一、程序设计语言二、算法4-2 汇编语言及MCS-51汇编语言程序设计一、汇编语言程序的特点二、汇编语言程序设计步骤三、评价程序质量的标准四、汇编语言的语句格式五、单片机汇编语言源程序的编辑和汇编4-3 汇编语言伪指令4-4 汇编语言程序设计一、顺序程序设计二、分支程序设计三、循环程序设计四、子程序设计第五章 MCS-51的中断与定时器、计数器和串行接口教学要求：1. 掌握MCS-51中断系统的功能与作用。2. 掌握MCS-51定时器、计数器用法。3. 学习MCS-51串行接口相关知识。教学重点：1. 掌握MCS-51中断系统的功能与作用。2. 掌握MCS-51定时器、计数器用法。3. 学习MCS-51串行接口相关知识。教学难点：熟练掌握MCS-51中断系统、定时器、计数器用法。教学目标：70%学生掌握MCS-51的中断、定时、计数器和串行接口的的基础知识。教学内容5-1 MCS-51的中断系统一、主机与外设之间信息交换方式二、中断系统的一般功能三、MCS-51的中断系统5-2 MCS-51的定时器、计数器一、概述二、定时器、计数器的功能三、定时器、计数器的专用寄存器四、定时器、计数器的工作方式五、定时器、计数器的初始化六、应用举例5-3 MCS-51的串行接口一、串行通信的一般知识二、MCS-51串行口的特点和专用寄存器三、串行口的工作方式及应用四、多机通信第六章 单片机系统的扩展与接口技术教学要求：1. 掌握单片机扩展的系统结构基本知识。2. 掌握总线、存储器扩展的相关知识。3. 掌握I/O口使用、扩展的相关知识。教学重点： 1.单片机扩展的系统结构组成 2.单片机总线、存储器、I/O口扩展的基础知识教学难点： 单片机总线、存储器、I/O口扩展的相关知识教学目标： 使80%学生掌握单片机系统扩展的基础知识。教学内容6-1 单片机扩展的系统结构一、单片机扩展的一般形式二、扩展总线的产生6-2 存储器的扩展一、程序存储器的扩展二、数据存储器的扩展6-3 I/O口的扩展一、简单接口的扩展二、可编程接口芯片扩展I/O口6-4 显示器、键盘和打印机的接口技术一、LED显示器接口二、键盘接口三、打印机接口第八章 单片机的应用教学要求：1. 了解单片机应用范围及分类。2. 学习单片机应用系统设计的内容及相关问题。3. 了解单片机在工业生产过程控制中的应用教学重点：1. 掌握单片机扩展的系统结构基本知识。2. 掌握总线、存储器扩展的相关知识。3. 掌握I/O口使用、扩展的相关知识。教学难点：熟练掌握MCS-51总线、存储器及I/O口扩展的应用。教学目标： 使80%学生对于单片机的应用有一定的了解，掌握关于总线、存储器和I/O扩展的基础知识。教学内容：8-1 单片机的应用范围8-2 单片机应用系统分类8-3 单片机应用系统设计的内容及考虑问题一、 设计内容二、 考虑的问题三、 系统的干扰问题8-4 单片机在工业生产过程控制中的应用电阻炉温度控制举例教学重点：1. 了解并掌握单片机应用范围及分类基本知识。2. 学习单片机应用系统设计的内容及相关问题。3. 了解单片机在工业生产过程控制中的应用教学难点：1. 了解并掌握单片机应用范围及分类基本知识。2. 学习单片机应用系统设计的内容及相关问题。第十一章 单片机应用系统的开发与开发工具教学要求：1. 掌握单片机开发系统的原理与基本功能。2. 了解常见开发系统。教学重点：1. 了解并掌握单片机开发系统原理与功能2. 了解常用开发系统种类教学难点：掌握单片机开发系统原理。教学目标： 使学生对于单片机开发系统有一个大概的了解教学内容11-1 为什么要用开发系统11-2 开发系统的原理与基本功能一、基本功能二、原理11-3 几种常见开发系统一、普及型二、专用开发系统三、模拟开发系统单片机实验单片机仿真器的使用及芯片烧录数码管静态显示实验P1口控制LED实验74HC164和74HC165实验矩阵键盘实验8155并行口扩展PLC应用教学要求：1.掌握PLC的发展历史，基本组成，技术性能，特点和应用等基础知识。2.了解PLC的基本控制原理及与传统继电器控制的区别。3.熟悉梯形图编程和PLC指令，学习PLC编程。4.学习操作施耐德TWDLCAA40DRF型PLC。教学重点：1. 掌握PLC的发展历史，基本组成，技术性能，特点和应用等基础知识。2. 熟悉梯形图编程和PL