《单片机原理及应用》课程标准(共20页)

1、单片机原理及应用课程教学标准 目 录一、课程名称二、适用专业三、必备基础知识四、课程的地位和作用五、主要教学内容描述六、重点和难点七、内容及要求模块一：单片机概述（前言）1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法模块二：MCS-51单片机的基本结构1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法模块三：MCS-51单片机的指令系统1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法模块四：MCS-51汇编语言程序设计1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法模块五：MCS-51单片机的功能部件（中断、定时器/计数器、串行口等）1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法模块六：MCS-5单片机的系统扩展1、教学

2、内容2、教学要求3、教学手段及方法模块七：单片机应用系统的接口技术1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法模块八：单片机的C51程序设计1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法模块九：单片机应用系统的设计1、教学内容2、教学要求3、教学手段及方法八、说明1、建议使用教材和参考资料2、模块学时分配 3、考核方法及手段4、注意事项5、其他说明一、课程名称：单片机原理及应用二、适用专业：电气自动化技术、应用电子技术、通信技术、通信网络与设备、电子信息工程技术、移动通信技术等电子工程系和通信工程系各专业。三、必备基础知识1应当学习的课程（1）电路分析基础（2）计算机应用基础（3）模拟电子技术（4）

3、数字电子技术2应当掌握的基本知识（1）数的进制及其相互转换（2）二进制代码（3）计算机的基本结构（4）组合逻辑电路与时序逻辑电路（5）数/模转换器与模/数转换器（6）数字逻辑代数3应当具有的基本技能（1）简单的模拟电路分析能力（2）组合逻辑电路的分析和设计能力（3）时序逻辑电路的分析和设计能力（4）运用逻辑公式和卡若图进行逻辑化简的能力（5）数/模转换器与模/数转换器的应用能力四、课程的地位和作用1课程的地位单片机原理及应用是通信技术专业及应用电子技术专业的主要专业基础课之一，是现代技术人员必备的知识。2课程的作用单片机原理及应用是通信技术专业及应用电子技术专业的主要专业基础课之一，是现代技术

4、人员必备的知识。单片机是现代电子智能仪器仪表及智能系统的主要组成部分，学习本课程使学生掌握一种实现电子产品智能化控制的基本手段。其任务是了解单片机技术的特点、现状和未来发展趋势；理解单片机的工作原理；熟悉MCS-51单片机芯片的基本功能和典型应用实例；能正确操作、使用单片机开发系统；能说明常用指令、寻址方式、接口的特点及用途；初步具备单片机应用系统的硬件及软件设计、调试、检测、维修的能力。为以后学习有关专业课程及进行电子电路设计打下坚实的基础。五、主要教学内容描述1理论性教学熟悉单片机的基础理论知识，掌握MCS-51单片机的结构和工作原理，掌握MCS-51单片机的指令系统并能编写简单的汇编语言

5、程序，掌握单片机的C语言，并具备一定的读程和编程能力，掌握MCS-51单片机的功能部件（中断、定时器/计数器、串行口等）及应用，掌握MCS-51单片机的系统扩展及接口技术，掌握单片机应用系统设计与开发的方法并能用MCS-51单片机进行简单的设计。2实践性教学本课程为电子工程系各专业的基础课，对以后专业课的学习非常重要，要求学生不仅掌握理论知识，也要有扎实的实践动手能力，一定量的课后实习作业对巩固学习非常必要和有用。3常用软件 通过本课程的学习，要求熟练掌握目前国内外最流行的关于单片机开发和应用的软件。如KeilC51、Proteus等。六、重点和难点1重点（1）MCS-51单片机的基本结构（2

6、）MCS-51单片机的指令系统（3）MCS-51汇编语言程序设计（4）单片机的C51程序设计（5）单片机应用系统的设计（6）MCS-51单片机应用系统设计方法及步骤（7）单片机与显示器的接口技术（8）单片机与键盘的接口技术（9）程序存储器与数据存储的扩展（10）特殊功能寄存器2难点（1）MCS-51单片机的系统扩展（2）MCS-51单片机串行口（3）MCS-51单片机中断系统（4）MCS-51单片机的存储器组织（5）MCS-51单片机的端口结构（6）控制转移类指令和移位指令（7）C51的数据类型及存储类型（8）C51的构造数据类型（9）汇编语言源程序的设计和汇编（10）单片机与A/D转换器及D

7、/A转换器的接口技术七、内容及要求模块一：单片机概述（前言）1教学内容（1）单片机的数学基础（2）单片机基础（3）常用单片机系列介绍2教学要求（1）掌握 1）二进制、八进制、十进制及十六进制及其相互转换。2）二进制代码。3）单片机的概念、特点及应用领域。4）单片机的学习方法（2）了解1）单片机的分类方法。2）单片机的发展历程。3）目前有哪些常用单片机。4）目前有哪些生产单片机的公司。（3）理解单片机国民经济及人们日常生活、工作、学习中的重要意义。3教学手段及方法课堂理论讲授与讨论、教师演示常用单片机。模块二：MCS-51单片机的基本结构1教学内容（1）MCS-51单片机的内部结构（2）MCS-

8、51单片机的CPU时序和引脚功能（3）MCS-51单片机的存储器组织（4）MCS-51单片机的特殊功能寄存器（5）MCS-51单片机的端口2教学要求（1）掌握1）MCS-51单片机内部的主要部件2）MCS-51单片机的引脚功能3）MCS-51单片机内部的特殊功能寄存器Acc、B、PSW、PC、DPTR、PCON及其功能4）MCS-51单片机的端口结构与功能（2）了解1）MCS-51单片机的CPU时序2）MCS-51单片机内部的特殊功能寄存器P0、P1、P2、P3、IE、IP、TCON、TMOD、SCON（3）理解1）MCS-51单片机的CPU的结构与功能2）MCS-51单片机各引脚的第二功能3

9、）MCS-51单片机P0P3各端口“读-改-写”操作4）计算机AB、DB、CB三总线的含义3教学手段及方法课堂理论讲授与讨论、教师演示常用单片机。最好用多媒体教学。4实训项目及要求（1）项目1：单片机的认识及仿真器或实验箱的使用内容：1）认识单片机开发实验系统，掌握其基本功能，了解其基本原理。2）观察单片机仿真器或实验箱掌握其基本功能，了解其基本原理。3）学习单片机开发实验系统各键功能，学习仿真软件的基本使用方法。要求：1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）了解单片机仿真器或实验箱上各元器件及其插

10、座的安装分布。2）熟悉单片机仿真器或实验箱的键盘操作和使用。3）掌握单片机仿真的概念，学会仿真软件的使用。模块三：MCS-51单片机的指令系统1教学内容（1）指令格式和寻址方式（2）数据传送类指令（3）算术运算类指令和逻辑运算类指令（4）控制转移类指令和移位指令（5）位操作类指令2教学要求（1）掌握1）汇编语言指令格式及常用的寻址方式2）数据传送、算术运算类、逻辑运算类、控制转移类指令及位操作类指令等各类指令的格式和功能。3）汇编语言指令中助记符及常用符号（2）了解1）汇编程序的人工汇编和机器汇编2）控制转移类指令地址偏移量的计算3）汇编语言指令的分类（3）理解1）各指令的寻址方式2）标号、助

11、记符、操作数及注释3教学手段及方法课堂理论讲授与讨论、教师用仿真软件演示。最好用多媒体教学。4实训项目及要求（1）项目1：传送类指令练习实验内容：熟悉寻址方式及数据传送类指令的使用。要求：1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）了解MCS-51仿真器的使用。2）熟悉8031/8051数据传送类指令的功能。（2）项目2：算术及逻辑运算类指令练习实验内容：算术及逻辑运算类指令练习要求：1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体

12、会）。目的：1）熟悉算术及逻辑运算类指令的功能2）掌握算术及逻辑运算类指令对标志位的影响（3）项目3：其他类指令练习实验内容：控制转移类指令及位操作类指令练习要求：1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）熟悉控制转移类指令的功能2）熟悉位操作类指令的功能3）熟悉数据块的传送方法模块四：MCS-51汇编语言程序设计1教学内容（1）汇编语言源程序的设计和汇编（2）简单程序设计与分支程序设计（3）循环程序设计与查表程序设计（4）子程序设计（5）数据检索程序设计与运算程序设计2教学要求（1）掌握1）汇编语言

13、源程序的设计和汇编2）简单程序设计与分支程序设计3）循环程序设计与查表程序设计4）子程序设计（2）了解1）数据检索程序设计2）运算程序设计3）了解汇编语言的构成（3）理解1）汇编语言程序设计的方法2）汇编语言程序设计的步骤3教学手段及方法课堂理论讲授与讨论、教师用仿真软件演示。最好用多媒体教学。4实训项目及要求（1）项目1：分支程序和循环程序实验内容：练习编写分支程序和循环程序要求：1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）熟悉分支程序的编写方法。2）掌握循环程序的设计技巧。3）初步进行程序调试和运行

14、的实验。（2）项目2：查表程序和显示程序实验内容：练习编写查表程序和显示程序要求：1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）掌握查表程序和代码转换程序的编写方法2）熟悉程序运行和调试的步骤（3）项目3：P1口实验内容：通过编程控制P1口的输入与输出要求：1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）弄清P1口听特性和应用2）掌握P1口的编程方法模块五：MCS-51单片机的功能部件（中断、定时器/计数器、串行口等）

15、1教学内容（1）MCS-51单片机中断系统及其扩充外部中断源的方法（2）MCS-51单片机定时器/计数器及其应用（3）MCS-51单片机串行口结构、特点、原理及应用2教学要求（1）掌握1）中断系统及其扩充外部中断源的方法2）定时器/计数器的结构、特点及应用3）串行口的结构、特点、原理及应用（2）了解1）了解计算机中断系统概论2）串行口的编程方法3）52子系列的定时器/计数器（3）理解1）中断系统的功能与特点2）定时器/计数器的结构、功能与特点3）串行通信与并行通信的区别与联系3教学手段及方法课堂理论讲授与讨论、教师用仿真软件演示。最好用多媒体教学。4实训项目及要求（1）项目1：中断及定时器实验

16、内容：练习编写中断及定时器程序要求： 1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）熟悉定时器及中断的使用。2）掌握用定时器中断检查外部脉冲宽度的方法。（2）项目2：串行口实验内容：练习编写串行口程序要求：1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）加深理解利用方式0的串行口扩展并行I/O口的功能。2）加深理解串行口工作在方式0时并不能用于串行同步通信。模块六：MCS-5单片机的系统扩展1教学内容（1）MCS-51

17、单片机扩展系统的组成（2）MCS-51单片机程序存储器的扩展（3）MCS-51单片机单片机数据存储器的扩展（4）MCS-51单片机并行I/O口扩展2教学要求（1）掌握1）程序存储器的扩展方法与技巧2）数据存储器的扩展方法与技巧3）并行I/O口扩展方法与技巧（2）了解1）MCS-51单片机扩展系统的组成2）程序存储器的结构与功能3）数据存储器的结构与功能（3）理解1）扩展的概念及重要作用2）程序存储器地址的确定方法3）数据存储器地址的确定方法3教学手段及方法课堂理论讲授与讨论、教师用仿真软件演示。最好用多媒体教学。4实训项目及要求（1）项目1：数据存储器扩展实验内容：扩展数据存储器要求： 1）独

18、立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）熟悉MCS-51单片机扩展外部数据存储器的方法。2）熟练掌握编写仿问外部数据存储器程序的方法与技巧。（2）项目2：8155接口扩展实验内容：使用8155扩展并行I/O口要求：1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）掌握8155的内部结构、原理和引脚功能。2）熟悉MCS-51单片机与8155的连接及其编程。模块七：单片机应用系统的接口技术1教学内容（1）单片机与显示器的接口

19、技术。（2）单片机与键盘的接口技术。（3）单片机与微型打印机的接技术。（4）单片机与开关量输入/输出端口的接口技术。（5）单片机与A/D转换器接口及应用。（6）单片机与D/A转换器接口及应用。2教学要求（1）掌握1）单片机与显示器及键盘的接口技术2）单片机与输入/输出端口的接口技术3）单片机与A/D及D/A转换器接口及应用（2）了解1）单片机与打印机的接口技术2）开关量输入/输出端口及其特点3）A/D与D/A转换器的结构与功能（3）理解1）接口的概念2）独立式键盘与行列矩阵式键盘3）接口的编程方法3教学手段及方法课堂理论讲授与讨论、教师用仿真软件演示。最好用多媒体教学。4实训项目及要求（1）项

20、目1：键盘设计实验内容：设计独立式键盘并与单片机进行接口连接要求： 1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）熟悉键盘的工作原理2）熟练掌握键盘电路的设计方法及键盘处理程序的编写方法。（2）项目2：数/模（D/A）转换实验内容：利用D/A转换器将单片机输出的数字信号转换为模拟信号。要求：1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）掌握DAC0832的内部结构及引脚功能。2）掌握DAC0832与8031的接口方法

21、3）掌握D/A转换程序设计方法。模块八：单片机的C51程序设计1教学内容（1）C51的数据类型及存储类型。（2）C51的基本运算。（3）C51的流程控制语句。（4）C51的构造数据类型。（5）C51的函数。（6）C51程序设计的方法与技巧。（7）C51的中断服务函数与寄存器组选择。2教学要求（1）掌握1）C51的数据类型及存储类型。2）C51的基本运算。3）C51的流程控制语句。4）C51的构造数据类型。5）C51的函数6）C51程序设计的方法与技巧。（2）了解1）C51与MCS-51汇编语言的区别与联系2）C51的常用库函数3）KeilC51软件的使用方法与技巧4）C51程序的结构特点（3）

22、理解1）C51对单片机主要资源的定义2）数组、指针、结构、联合的概念3）关系运算、算术运算、逻辑运算、位运算与赋值运算3教学手段及方法课堂理论讲授与讨论、教师用仿真软件演示。最好用多媒体教学。4实训项目及要求（1）项目1：两位秒表实验内容：设计一个秒表，从0开始显示，到99复位为0。要求： 1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）熟悉Keil C51软件及其使用方法，初步掌握C51的编程。2）掌握用C语言程序实现动态显示LED的编写方法。（2）项目2：计数器的C51程序设计与制作内容：设计一个两位计

23、数器，采用C51进行程序设计。要求：1）独立完成实验。2）实验前认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）采用美国ATML公司生产的AT89C52单片机进行设计，方便且具有代表性5）将T0作为计数器来使用，对外部输入的方波信号进行计数，并将所计的数值实时显示在数码管上。当计满100时清零，再从头计起。6）采用C51进行程序设计。7）采用PC机进行仿真调试。8）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）进一步掌握C语言的程序设计方法和技巧。2）进一步熟悉Keil C51软件的使用方法。3）进一步掌握LED显示器与MCS-51单片机的接口方法。模块九：单片机应用系统的设计1

24、教学内容（1）MCS-51单片机应用系统设计方法及步骤。（2）开发系统与开发工具。（3）单片机系统的可靠性设计。（4）单片机应用系统设计举例。2教学要求（1）掌握1）MCS-51单片机应用系统设计方法及步骤。2）开发系统与开发工具。3）单片机系统的可靠性设计。（2）了解1）单片机系统的常见干扰2）硬件调试方法3）软件调试方法（3）理解1）硬件资源分配2）硬件设计3）软件设计4）系统调试5）编程器、仿真器3教学手段及方法课堂理论讲授与讨论、教师用仿真软件演示。最好用多媒体教学。4实训项目及要求（1）项目1：交通灯控制系统的设计与调试内容：设计一个交通灯控制系统要求： 1）独立完成实验。2）实验前

25、认真预习教材相关内容。3）实验结束后及时整理数据。4）写一份实验报告（含500字以上的心得体会）。目的：1）锻炼独立设计、制作和调试应用系统的能力。2）深入领会单片机应用系统的软件、硬件调试方法和系统研制开发过程。3）将前面所学的知识进行融会贯通。4）进一步熟悉常用开发系统和开发工具的使用方法。八、说明1建议使用教材和参考资料教 材：单片机原理技术 廖世海、吴政江 机械工业出版社参考书：单片机原理及接口技术 董晓红 西安电子科技大学出版社单片机应用技术 耿长清 化学工业出版社单片机原理与应用教程 傅扬烈 电子工业出版社单片机原理及系统设计 胡汉才 清华大学出版社单片机原理及其应用 佟云峰 重庆大学出版社2模块学时分配序号模 块 名 称理论教学学时实践教学学时小