《单片机原理与应用课程大纲.doc

基于CDIO一体化理念的课程教学大纲单片机原理与应用课程教学大纲一、 课程基本信息1课程代码：2课程名称： 单片机原理与应用3课程英文名称：The Foundation And Application Of MCU4课程类别：CC5授课对象： 计算机本科嵌入式专业6开课单位：计算机科学与技术系7教学时间安排：第4学期8先修课程：计算机组成原理、C语言程序设计9并行课程：无10后续课程：微机接口技术、ARM微处理器基础11学时安排：总学时理论教学实践教学周学时学分备注64521244二、 课程教学目标及教学任务（一）教学目标目标内容具体目标理论知识1理解并掌握51单片机结构和原理2理解并掌握单片机应用程序设计专业技能1掌握单片机内部功能模块的功能和软件设计方法2掌握有关开发和仿真工具的功能和用法3具有团队合作与沟通的能力职业道德1 具有积极向上的学习态度2良好的学习习惯（二）课程培养能力体系TOPCARES（1级能力指标）TOPCARES（2级能力指标）TOPCARES（3级能力指标）课程培养能力指标1 Technical knowledge andreasoning技术知识与推理能力1.2核心工程基础知识1.2.3 理解并掌握51单片机结构，设计应用程序能够根据具体的应用设计单片机程序3 Personal and professional skills个人职业能力3.2实验和发现知识3.2.3实验性的探索对相应的项目能够分析原理，说明现象，实现要求的功能。4 Communication andteamwork沟通表达与团队合作4.1交流能力4.1.3书面的交流技术文档写作能力能够撰写项目报告（含图表）4.1.6口头表达和人际交流能够用适当的语言、风格、时间和流程准备报告和相应的支持媒介能有效回答问题能够通过书面报告和PPT等，进行公开答辩4.3团队工作4.3.5形成技术团队组成团队完成综合项目，有明确的分工和分配比例本课程培养能力体系，依据专业培养目标与课程体系映射关系，抽取本课程相关的能力指标，编号保持不变。（三）课程培养目标与课程内容映射表见附件课程培养目标与课程内容对应mapping图。完成课程培养目标与课程内容对应mapping图，以大纲附件的形式一并提交。三、 各单元教学内容及基本要求第一单元单片机概述1教学内容 单片机简介，单片机的开发条件2教学要求了解单片机的应用范围、定义和特点，单片机的开发流程3教学重点与难点单片机的开发流程第二单元 单片机开发软件快速入门1教学内容 Proteus安装及快速入门，keilVision安装及快速入门，KeilVision和Proteus联调2教学要求初步掌握Proteus和Keil Vision两种开发工具的使用方法3教学重点与难点重点：Proteus和Keil Vision两种开发工具的使用方法难点: KeilVision和Proteus联调第三单元 80C51单片机的结构和原理1教学内容 80C51单片机的基本结构，80C51单片机的引脚及片外总线结构，80C51单片机的存储器配置，CPU的时序及辅助电路，IO口应用举例。2教学要求掌握51单片机的基本结构和存储器配置3教学重点与难点重点：51单片机的基本结构和存储器配置难点：51单片机的存储器空间第四单元 C51语法简介1教学内容 C51关键字扩展、数据与数据类型、变量定义的格式、51单片机外扩IO口的访问、函数的递归调用与再入函数、中断服务函数与寄存器组定义、C51的运算符和表达式、C51流程控制语句、C51的指针类型2教学要求掌握C51语法特点和编程方法3教学重点与难点重点：C51数据与数据类型及变量定义，函数的递归调用与再入函数、中断服务函数与寄存器组定义难点：C51数据与数据类型及变量定义，函数的递归调用与再入函数第五单元 80C51汇编指令系统1教学内容 80C51指令系统的格式及符号说明、寻址方式、按功能分类指令介绍2教学要求了解51单片机的指令格式及指令集3教学重点与难点重点：51单片机指令集难点：寻址方式第六单元 键盘和显示1教学内容 键盘及其接口、LED显示器件、LED点阵显示器件。2教学要求掌握键盘、LED显示器件的工作原理和应用程序设计方法3教学重点与难点重点：键盘、LED显示器件的工作原理难点：矩阵键盘的扫描和LED数码管的刷新方法第七单元 定时器和中断1教学内容 定时器计数器概述、定时器计数器4种工作方式、定时器计数器的应用举例、中断系统2教学要求了解51单片机定时/计数器以及中断系统的工作原理及程序设计方法3教学重点与难点重点：定时器计数器4种工作方式和中断原理难点：中断系统工作原理第八单元 单片机串行通信1教学内容 串行通信概述，80C51单片机的串行口及控制寄存器，单片机串行通信工作方式，串行口通信实例。2教学要求了解51单片机串行通信原理，掌握串行通信程序设计方法3教学重点与难点重点：51单片机串行通信原理难点：串行中断程序设计方法第九单元 AD和DA转换器1教学内容 DA转换器、80C51和DA转换器的接口、AD转换器、标度变换(工程量变换)-现场物理量的显示。2教学要求了解D/A、A/D转换原理，掌握应用程序设计方法3教学重点与难点重点：D/A、A/D转换原理难点：标度变换(工程量变换)-现场物理量的显示四、 实践项目实施计划表此表用于描述课程实践（含实验）项目的具体内容、目的、实施方法及实践场所。项目名称项目内容及教学要求项目成果课内学时考核方式LED灯组实验1、I/O口驱动程序设计2、Proteus电路原理图设计3、单片机汇编程序汇编程序2ET按键输入实验1、独立式按键的输入驱动程序设计2、软件去抖动的方法3、按键和LED灯综合程序设计C51应用程序2ET中断系统实验1、中断服务程序设计方法2、利用按键产生外部中断的中断程序设计C51应用程序2ET行列式键盘实验1、行列式键盘扫描原理2、行列式键盘应用程序设计C51应用程序2ETLED数码管显示实验1、 LED数码管驱动方法2、 LED数码管刷新原理3、 LED数码管显示程序设计C51应用程序2ET串口通信实验1、 串口通信驱动程序设计2、 基于中断的串口通信程序设计C51应用程序2ET智能温度计时钟1、六人一组，分工合作，自行选择设计方案完成一个智能温度计及时钟项目。2、撰写项目报告。3、制作答辩PPT。4、参加答辩。电路原理图，C51程序，项目报告，答辩PPT4DIT（项目设计）/RT（技术报告）/ODD(答辩)说明：1“项目内容及教学要求”：填写案例、项目或设计制作的简要介绍及教学目标； 2“项目成果”：可以是程序、报告等； 10五、 教学设计1.教学方法及组织形式设计1本课程通过理论讲解、案例分析、随堂实验以及项目实践，着重讲授：51单片机的原理及各种典型应用。2基于CDIO工程教育理念，以“项目为导向”组织教学，通过任务驱动，将单片机典型应用系统的分析方法和设计方法引入教学过程中。3教学过程中，以学生为主体，鼓励学生自主学习，团队协作等、加强职业能力的训练，运用启发引导、任务引领、问题导向、分组讨论、协同教学等多种互动式教学方法，完成课程教学任务。4教学实施过程中，提供丰富的教育资源丰富，如课件、案例、录像、网络资源等等。5成立多方考核与评价小组。结合课程实施过程，从知识掌握、能力水平、态度表现等方面，对学生进行全方位的考核。6将学生分组，5-6人一组，以组为单位完成不同的岗位职责，以课堂边讲边练及项目组研发相结合的形式开展教学。教师通过口头语言向学生描绘情境，叙述事实，解释概念，论证原理和阐释结论。同时，通过有组织的讨论、演示及试验加强学生对教学内容的理解和掌握。教学组织以课堂讲授和讨论的方式为主，课下作业，实验、考试与项目设计为辅。2.教学环境设计课堂环境：ppt和投影仪实验和实践环境：学生笔记本电脑、51单片机实验平台网络环境：能在教室和实验室组成局域网并可以上internet六、 教学资源1教材及参考资料教材：单片机应用开发技术:基于Proteus单片机仿真和C语言编程作者：瓮嘉民出版社：中国电力出版社时间： 2010.1参考资料：新编MCS-51单片机应用设计第3版, 作者. 张毅刚，彭喜元, 姜守达等: 哈尔滨工业大学出版社, 2008-4-1.教材的遴选原则和方法：必须是本科教材；必须是规划教材；实践性和应用性强2其他教学资源包括教学指导书、案例集、习题集、多媒体课件、网站等，为教学的有效开展而提供的教学内容相关的资源。书名, 作者. 出版地: 出版社, 年.月.网络资源名称. 网址 需要学生上网查阅的内容，应当列出网络资源名称、网址。七、 课程考核1课程考核内容及总体安排在教学过程的各个环节，从学生的出勤、日常表现、作业、测试、项目完成情况及完成质量、TOPCARES能力目标的实现情况，对学生进行全方位的考核。类别考核项目考核主要内容考核方式考核时间所占权重形成性考核平时表现迟到、早退一次扣1分，旷课一次扣3分。NPT日常考核15%课堂练习共5次课堂练习。HT教学周2、3、7、11、1315%实验共6次实验。ET教学周4、6、8、10、12、1430%终结性考核项目设计程序设计（20%）项目报告（10%）答辩情况（10%）DIT RTODD教学周1216 40%说明：1“考核项目”：是指考核的阶段，如平时考核、实践（实验）考核、单元考核、阶段考核、期中考核、期末考核等；2“考核方式”：采取形成性与终结性考核相结合的评估方法；3“考核时间”：填写第几教学周；4“所占权重”：为各部分考核成绩占总成绩的比例，各项权重之和为1。2命题要求（暂缓填写）考核项目重点考核知识点、技能点备注3终结性考核安排（暂缓填写）考试时间 分钟记分方式 百分制 等级制终结性考核方式学生考核提交类型 纸版 电子版其他试题类型、题数、分值比例单项选择题： 个 %多项选择题： 个 %填空题： 个 %简答题： 个 %论述题： 个 %其 他： 个 %试题难易程度基本题： % 灵活题： %综合题： % 其 他： %教学大纲覆盖率教学大纲覆盖率=含考题内容的学时课程总学时数*100%