《单片机原理及应用实验》课程教学大纲.doc

单片机原理及应用实验课程教学大纲课程编码：课程名称：单片机原理及应用实验课程英文名称：Microcontroller Theory and Applications Experiment先修课程：单片机原理及应用适用专业：电子信息工程、自动化、生物医学工程、电气工程及其自动化、通信工程总学时：20讲课学时： 实验学时：20上机学时：20总学分：1制订单位信息与电气工程学院制订时间：2006.9一、课程性质和目的本课程是电气信息类 (电子信息工程、自动化、生物医学工程、电气工程及其自动化、通信工程) 专业的一门实验教学必修课程。本课程的主要任务是完成单片机原理及应用理论课程的实验教学。通过本实验课程，使学生能理论联系实际，培养学生的设计能力、动手能力、创新能力，全面提高学生的综合运用能力，为后续的课设计和将来参加工作打下坚实的应用基础。二、课程的基本要求1、使学生掌握单片机原理与应用的基础知识，建立起单片机应用系统的概念；2、能够运用已掌握的知识分析并设计单片机应用系统的基本软件、硬件模块；3、熟练掌握单片机仿真开发系统的使用并能使用该系统完成软、硬件的调试；4、掌握单片机应用系统设计的基本技能和方法，注重学生的系统概念和综合设计分析能力的培养。三、课程的内容与要求单片机原理及应用实验（20学时），占1个学分，同时，根据理论课程的教学安排，在第6学期开设单片机原理及应用实验。实验一 实验环境使用及指令系统实验1、实验目的和要求通过实验熟悉软件仿真环境和MCS-51系列单片机指令系统；掌握简单的程序编制、调试方法、熟练掌握单字节及多字节二进制无符号数的运算方法。2、实验内容掌握软件仿真环境，掌握数据传送类指令，包括内RAM数据间传输、外RAM数据间传输、内外RAM之间数据传输、查表指令、堆栈操作等；掌握数据运算类指令、逻辑运算类指令，包括加、减、乘、除、逻辑与、逻辑或、位取反等指令，同时掌握多字节的二进制运算等。实验二 顺序、分支、循环、子程序等程序结构设计实验1、实验目的和要求熟悉并掌握顺序结构、分支结构、程序循环结构、子程序的编程方法和技巧。2、实验内容顺序：对给定的变量进行查表，表格形式可以是字节、字类型。分支：统计给定数据块正、负数的个数；简单的分段函数计算。循环：连续地址数据块的复制；给定数据块中找最小值；多个数据的算术运算等。子程序：多个数据的ASCII码转换，编制多个数据的排序的子程序。实验三 外部中断系统的应用1、实验目的和要求熟悉并掌握外部中断的编程方法和技巧，并加深对MCS-51系列单片机中断系统硬件结构的认识。2、实验内容采用下降沿触发的中断方式设计一个事故检测装置。要求：设备正常工作时，绿色指示灯亮，红色指示灯灭；设备出现故障时，绿色指示灯灭，红色指示灯亮。实验四 外部中断及定时器应用实验1、实验目的和要求熟悉并掌握外部中断的编程方法和技巧，熟悉定时器/计数器的工作原理并掌握其编程方法和技巧，并加深对MCS-51系列单片机中断系统硬件结构的理解及运用。2、实验内容外部中断：用外部中断（下降沿）设计一个事故检测装置。用定时器产生LED闪烁信号；产生矩形波信号。用计数器方式对外部信号进行计数，并产生计数中断标志信号。实验四 定时器/计数器实验1、实验目的和要求熟悉定时器/计数器的工作原理并掌握其编程方法和技巧，加深对中断的理解及运用。2、实验内容利用定时器T0的方式1编制一段程序。在P1.7引脚上输出一个方波控制一个红色指示灯。a.输出周期为40ms的方波，观察指示灯的变化。b.输出周期为200ms的方波，观察指示灯的变化。设单片机的时钟为6MHz，请利用定时器T0编出使P1.0引脚输出2ms的矩形波程序，要求占空比系数为1：3。利用计数器T1(P3.5)记录脉冲的个数。每计满10个脉冲，使灯亮1秒，然后重新计数，循环以上操作。实验五 串行通信实验1、实验目的和要求熟悉并掌握串行通信的工作原理以及编程方法和技巧；加深对MCS-51系列单片机UART硬件结构的认识。2、实验内容现有两台单片机应用系统。甲机发送内存中以TR_BUF为首地址的10个数据串，乙机把接收到的数据存入以RC_BUF为首地址的内存单元中。设甲、乙两机的振荡频率为6MHz，串行口均工作在方式1下。要求甲机用查询方式编程，乙机用中断方式编程。实验六 键盘/显示实验1、实验目的和要求掌握键盘和显示器的接口方法和编程方法；掌握行列扫描式键盘和动态显示的工作原理。2、实验内容利用实验系统提供的键盘电路和显示电路，做一个行列扫描式键盘和数码显示实验，把按下键盘的键码在数码管上显示出来。实验程序可分成三个模块。键输入模块：扫描键盘、读取一次键盘并将键值存入键值缓冲单元。显示模块：将显示单元的内容在显示器上动态显示。主程序：调用键输入模块和显示模块。实验七 /转换实验1、实验目的和要求掌握A/D转换与单片机的接口方法；了解A/D芯片ADC0809转换性能及编程方法；通过实验了解单片机如何进行数据采集。2、实验内容利用实验仪上的ADC0809做A/D转换实验，实验仪上的电位器W1提供模拟量输入。编制程序，将模拟量转换成数字量，通过三位数码管显示。实验八 /转换实验1、实验目的和要求掌握D/A转换与单片机的接口方法；熟悉D/A转换芯片DAC0832的性能及编程方法；掌握单片机系统中扩展D/A转换芯片的基本方法。2、实验内容利用D/A转换器DAC0832输出一个方波（三角波、正弦波）。实验九 步进电机实验1、实验目的和要求了解步进电机控制的基本原理；掌握步进电机转动编程方法。2、实验内容从键盘上输入正、反转命令，转速参数和转动步数显示在显示器上，CPU再读取显示器上显示的正、反转命令，转速级数（16级）和转动步数后执行。转动步数减为零时停止转动。实验十 1616点阵显示实验1、实验目的利用单片机I/O口或以扩展锁存器的方式控制点阵显示；掌握单片机与1616点阵块之间接口电路设计及编程。2、实验内容利用实验系统1616点阵实验单元，以两种方式控制点阵显示。要求编制程序实现汉字点阵循环显示。四、教学学时分配本课程安排的实验项目根据单片机原理及应用课程开设的时间以及课程的内容进行。单片机原理及应用的实验部分安排10个实验内容，教学计划课内学时为20学时。学生还可通过课外实验室开放时间申请做其余的实验项目。单片机原理及应用实验学时安排表（共20学时）序号实验内容学时分配1实验环境使用及指令系统实验22顺序、分支、循环、子程序等程序结构设计实验23外部中断系统的应用24定时器/计数器实验25串行通信实验26键盘显示实验27 A/D转换实验28D/A转换实验29步进电机实验2101616点阵显示实验2合计20五、教材及