单片机原理及应用课程教学大纲

1、单片机原理及应用课程教学大纲执笔者： 韩党群 傅骞 编写日期：2005 04 28课程编号课程性质课程类别适应专业学时数学分必修专业技能课电子信息工程总学时：60理论：实践：50:104（1）课程的性质、目的和任务单片及技术是广泛应用于各个领域的有关测量与控制的一门重要的专业课程，是实现现代控制的必不可少的工具与手段，是控制类专业的一门必修课，是控制类专业技能的重要组成部分。该课程主要讲授单片机结构和基本原理、MCS-51系列单片机及其指令系统、单片机的I/O扩展及应用、单片机的定时与中断系统及单片机的汇编程序设计等内容，通过学习使学生基本掌握单片机的硬件构成，软件组成及一般的程序设计技能，进

2、而使用单片机实现各种检测与控制的目的。（2）课程教学的教学内容（含实验实践内容及其类型等）、基本要求、学时分配等该课程的主要内容及基本要求如下：1、 MCS-51单片机结构和原理该部分主要介绍MCS-51单片机的结构组成，其中主要包括内部RAM与ROM 的组成，I/O口电路的结构，时钟电路与时序机工作方式等。要求学生熟悉单片机的组成原理、指令时序；掌握RAM的组成及功能、ORM的组成及使用、I/O口的主要工能等。2、 MCS-51单片机指令系统该部分主要介绍MCS-51单片机的指令系统，其中包括数据传送类指令、算术运算及逻辑运算类指令、控制转移类指令极为操作类指令等，通过学习要求掌握MCS-5

3、1系列单片机的寻址方式，熟悉各种指令的含义、功能及用法。3、 汇编语言程序设计该部分主要介绍MCS-51单片机的汇编语言程序设计的基本知识，含汇编语言程序的基本机构、伪指令、汇编语言源程序的编辑与汇编、典型汇编语言程序设计举例等；其中要求熟悉汇编语言程序的基本结构、伪指令，掌握数制的转换、定时、查表等几种典型的汇编语言源程序的设计方法。4、 该部分主要介绍MCS-51单片机的中断系统、定时计数器的使用、外中断源的扩展方法等；要求熟悉MCS-51的中断系统的组成、工作原理、中断的响应过程，掌握定时器/计数器的编程使用。5、 单片机串行数据通信该部分介绍串行数据通信的基本原理、MCS-51单片及串

4、口的结构及控制、串行口的工作方式等；要求熟悉串行通信的基本知识，掌握MCS-51单片机的串口工作原理及控制编程。6、 单片机的I/O扩展及应用该部分主要介绍MCS-51单片机的ROM与RAM的基本扩展方法，I/O口的扩展的概念、必要性、简单I/O扩展、典型并行可编程I/O接口芯片（8255、8155）、常见I/O口电路如键盘接口、显示器接口等。要求重点掌握8255、8155的使用，熟悉常见接口电路及其编程。7、 单片机的A/D、D/A接口这部分介绍常见的A/D与D/A器件及其与MSC-51单片及接口的基本方法。要求熟悉DAC0832与单片机的接口应用，掌握ADC0809与单片机的接口及编程。并

5、熟悉其它常用接口集成电路芯片。课程内容与课时分配表：序号教学内容目的与要求学时备注1第一章：单片机概述熟悉单片机的概念,了解单片机的发展历史及其单片机的应用2第二章 MCS-51单片机芯片的硬件结构42.1 MCS-51单片机逻辑结构与引脚信熟悉MCS-51结构、内部逻辑结构与单片机的引脚信号232.2 MCS-51单片机的内部存储器掌握内部RAM的低128B与高128B 结构与应用，掌握堆栈 及其操作，掌握程序存储器组成及应用242.3 MCS-51单片机I/O口电路熟悉P0,P2口的结构掌握其主要功能，2、熟悉P1,P3口的结构与主要功能 252.4 MCS-51单片机时钟电路与时序 掌握

6、时钟电路及时序定时单位，熟悉典型指令时序 162.5 MCS-51单片机工作方式 掌握复位方式与复位电路，熟悉程序执行方式及低功耗工作方式 1第三章 MCS-51单片机的指令系统73.1 MCS-51单片机的指令格式及寻址方式了解MCS-51单片机的指令格式，掌握其寻址方式283.2 MCS-51单片机指令分类介绍 掌握数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算及移位类指令、控制转移类指令、位操作类指令4第四章 MCS-51单片机汇编程序设计94.1 汇编语言程序设计概述熟悉汇编语言的特点及格式1104.2 汇编语言程序的基本结构形式熟悉汇编语言程序设计的顺序、分枝和循环程序结构1114.3 汇

7、编语言程序设计举例熟悉与掌握常用的基本汇编语言子程序设计的基本方法,重点包括算术运算程序、代码转换程序、定时程序、查表程序等2124.4 MCS-51汇编语言伪指令掌握常用的汇编语言伪指令及其应用1134.5 汇编语言源程序的编辑与汇编熟悉汇编语言程序编辑与汇编的基本方法1第五章：单片机存储器扩展 145.1 MCS-51单片机系统扩展及结构熟悉MCS-51单片机的系统总线及系统总线扩展结构1155.2 MCS-51单片机的存储器扩展及编址技术熟悉MCS-51单片机的系统存储器结构及存储器的编址方法1165.3 MCS-51单片机程序存储器扩展掌握常用程序存储器芯片及程序存储器的扩展方法217

8、5.4 MCS-51单片机数据存储器的扩展掌握常用数据存储器芯片及数据存储器的扩展方法1185.5 存储器的综合扩展熟悉程序存储器与数据存储器综合扩展的方法1第六章：单片机的中断与定时系统196.1 MCS-51单片机的中断系统熟悉MCS-51单片机中断系统的组成与工作原理2206.2 MCS-51单片机的定时器/计数器熟悉MCS-51单片机定时器的结构，掌握其工作方式及编程应用2216.3 MCS-51单片机外部中断源的扩展熟悉单片机外部中断源常用的扩展方法2第七章 单片机I/O扩展及应用227.1 单片机I/O扩展的必要性熟悉单片机I/O扩展的原因及相关概念1237.2 单片机简单I/O扩

9、展掌握单片机简单I/O扩展输入/输出口的方法1247.3 8255A可编程通用并行接口芯片了解8255的结构、熟悉其引脚、掌握其工作方式与编程使用2257.4 8155可编程并行接口芯片熟悉8155的基本结构及工作方式、掌握其编程使用方法2*267.6 MCS-51单片机键盘接口技术 熟悉键盘接口电路的工作原理，掌握常用键盘接口电路的组成结构与编程实现方法1277.7 MCS-51单片机显示器接口技术熟悉LED显示原理及其典型接口，了解LCD期间及其接口1第八章 单片机串行数据通信288.1 串行通信基础知识熟悉串行通信的基本原理、串行接口电路的组成与功能2298.2 MCS-51单片机的串行

10、口及其控制寄存器熟悉MCS-51单片机串行口的结构掌握其控制寄存器的功能1308.3 MCS-51单片及串行口工作方式掌握串行口工作方式0、1，熟悉串行口工作方式2、31第九章 单片及A/D与D/A转换接口319.1 MCS-51单片给与D/A转换器接口熟悉D/A转换器DAC0832的结构，掌握其典型接口电路及编程使用2329.2 MCS-51单片机与A/D转换器的接口熟悉典型A/D转换器ADC0809的基本结构，掌握其接口和编程应用2课程设计课程设计的具体安排见 课程各教学环节部分注：* 表示该内容为选学内容（3）本课程与其它课程的联系前期课程及知识要求：单片及技术是实现现代测控的重要工具，

11、是电子电气工程师必备的一项专业技能，在学习本课程前要求学生已经学习了电路及电子技术的相关课程，已具备了这方面的基本知识。后续课程：学习了该课程后可以进一步学习智能控制与嵌入式系统设计的相关课程（4）课程质量标准与成绩考核方式理论教学：该课程的开设目的是为了使学生具备单片及应用开发的基本能力，教学应严格依据大纲要求执行，考核应采用书面考试为主实验考核为辅，且适当加大实验考核的方法对学生的成绩进行评定。实践教学：对学生平时的实验完成情况及实验报告成绩进行记录，综合评定学生的实验成绩。（5）课程各教学环节要求：该课程的教学应主要抓好以下环节：1课堂理论教学主要采用讲授的方法，其内容应依据该大纲所要求

12、的内容进行。2实验教学该课程开设的实验及要求如下表：实验题目内容与要求学时实验开发机的使用熟悉实验开发机的使用方法2基础程序设计一内部与外部RAM之间数据的传送2Wave使用一熟悉Wave操作环境2Wave使用一Wave环境下的汇编程序设计2简单I/O口扩展简单I/O接口应用编程23课程设计在理论学习与实验教学的基础之上，为进一步提高学生对该技术的学习与掌握在课程学习基本结束时开设一周的课程设计，选取具有一定综合性的题目对学生进行训练，使学生在硬件与软件的开发上得到更进一步的提高，具体的安排如下：课程设计周安排I、课程设计内容最小系统编程II、课程设计目的、意义在巩固现学知识的基础上培养学生综合设计的能力，其中包括单片机系统硬件设计、软件设计及运用开发系统进行系统综合调试的能力。III、课程设计任务绘制系统电原理图（一张A4图纸）编制软件实现以下功能1、 时钟的计时、显示、时间设定调整等功能2、 实现一简单的计算器功能，包括加、减、乘、除等运算IV、课程设计进度时间内容及要求周一安