《单片机原理及应用》教学大纲 (2)

1、单片机原理及应用课程教学大纲一、教师信息二、课程基本信息课程名称（中文）：单片机原理及应用课程名称（英文）：The Principle and Application of Microcontroller课程性质：公共必修课 专业必修课 限选课 任选课 实践性环节课程类别：学术知识类 方法技能类 研究探索类 实践体验类课程代码：2110023周学时：6 总学时：80 学分：4先修课程：电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术开设专业：电子信息工程三、课程简介单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力（如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理）的微处理器（CPU），随机存取数据

2、存储器（RAM），输入输出电路（I/O口），定时计数器，串行通信口（UART），显示驱动电路（LCD或LED驱动电路），脉宽调制电路（PWM），模数转换器A/D等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小而完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务，它可单独完成现代工业控制所要求的智能化控制功能。单片机的应用属于芯片级应用，需要学生了解单片机芯片的结构和指令系统以及其它集成电路应用技术和系统设计所需要的理论和技术。本课程就以宏晶公司增强型51单片机STC15W系列为软硬件开发平台，通过课程学习让学生动手写代码、修改代码达到项目的要求，从而理解和掌握单片

3、机理论在实践中的应用。四、课程目标单片机应用技术是一项新型的工程技术，其内涵随着单片机的发展而发展。为使教学面向国民经济主战场，大专院校的电子技术和通信工程专业普遍开设单片机课程。由于MCS-51系列单片机的模块化结构比较典型、应用灵活，为许多大公司所采纳，使8051系列的单片机产品日新月异，其中以宏晶公司的增强型51单片机STC系列的为代表，在国内外单片机应用中占有重要地位。开设该课程的目的是给学生在今后嵌入式软、硬件开发应用中打下基础。本课程要求学生能综合应用所学知识，设计较复杂的单片机系统，并在实践基本技能方面进行一次系统的训练。能够较全面地掌握基本理论和基本方法，并初步掌握小型单片机系

4、统设计的基本方法。培养独立思考、独立收集资料、独立设计规定功能的单片机系统的能力，提高自己软件编程能力。五、教学内容与进度安排教学周次授课内容及重难点授课形式课外学习要求1单片机发展历史、STC15W（MCS-51）系列单片机结构、引脚及功能、单片机时序等、单片机的指令系统课堂教学了解STC15W系列的引脚及其功能，熟悉单片机最小系统251单片机汇编语言课堂教学了解指令执行顺序及结果3KEIL C51软件及C51存储（编译）模式介绍、如何新建工程、编译及软件调试方法。熟悉实验硬件和软件的环境课堂教学与实验指导熟悉KEIL的编程环境、如何新建工程、编译、程序下载等。新建工程及软件编程，实现LED

5、灯亮暗控制4单片机内部I/O口及其应用、I/O口结构及使用方法介绍、C语言知识GPIO口输出实验（LED流水灯实验）课堂教学与实验指导学习单片机GPIO口（P1口）输出功能及LED使用方法5GPIO口输出实验（数码管显示）LCD（1602）显示实验课堂教学与实验指导学习单片机GPIO口（输出功能和数码管使用方法（静态扫描和动态扫描）、LCD使用方法6GPIO口输入实验（独立按键）GPIO口输入实验（矩阵按键）课堂教学与实验指导学习单片机GPIO口输入功能和独立按键、矩阵键盘键值输出使用方法7单片机中断系统、中断源、中断控制寄存器介绍及中断软件编程课堂教学与实验指导熟悉如何设置中断控制寄存器及软

6、件编程8外部中断计数实验课堂教学与实验指导学习STC15W系列单片机外中断的使用方法，进一步掌握中断处理的编程方法9单片机定时/计数器理论及软件编程课堂教学与实验指导熟悉方式控制寄存器TMOD、预置计数初值计算、如何用定时器作为波特率发生器10定时器应用实验（秒表实验）定时器应用实验（交通灯控制）课堂教学与实验指导学习STC15W系列51单片机按键扫描和数码管动、静态显示的编程方法及定时器的使用11单片机串行接口技术、串行通信控制寄存器SCON及串行口的应用、单片机和计算机之间通信程序软件编程单片机串行口与PC机的通信实验课堂教学与实验指导熟悉串行控制寄存器SCON及相应串口软件编程掌握单片机

7、串行口发送接收数据编程知识和方法12STC15W系列单片机内部AD转换器原理、结构和应用方法A/D转换实验课堂教学与实验指导掌握STC15W系列A/D转换性能及编程方法13STC15W系列单片机内部SPI总线通信原理和应用方法SPI总线通信实验课堂教学与实验指导掌握STC15W系列SPI总线和74LS595之间通信的编程方法14STC15W系列单片机内部PWM原理、结构和应用方法PWM实验（呼吸灯）课堂教学与实验指导掌握利用STC15W系列PWM控制LED亮度的编程方法六、修读要求学生上课不能迟到或缺席，上课前要对所学的内容有所了解，先预习，课堂上要认真听讲，积极思考，课后要认真复习，平时多动

8、手多做练习。实验课上要按照老师要求把各个硬件模块连接起来，输入及调试软件，编译通过后下载程序，按照实验步骤完成实验并分析实验结果，课后写实验报告。实验数据和报告不能抄袭，考试不作弊。如出现抄袭行为，均被视为违反学术诚信，按相关条例作相应处理。七、学习评价方案对学生的综合评价包括：理论单元测试成绩、平时成绩、实验成绩三部分组成。平时成绩主要考核学生听课的出勤情况、课堂对知识点的掌握、作业情况，占总成绩10%；实验成绩包括实验项目打分、实验报告、实验考试，占总成绩40%；理论单元测试成绩包括理论四单元考试成绩（基础理论知识占10%+汇编语言应用知识占20%+C51语言及GPIO口应用的理论知识占30%+外部中断、定时器、串口通信、AD转换的理论知识占40%），占总成绩50%。八、课程