单片机技术与应用课程标准

1、单片机技术与应用课程标准1.课程名称：单片机技术与应用2,适用专业：通信技术3 .开设学期：第2学年第1学期4 .学时：485 .学分：3（一）课程性质与作用随着电子设备智能化的不断发展和日益普及，单片机作为电子设备智能的核心其应用日益广泛，在包括各种通信设备在内的电子应用领域中随处可见单片机的应用。因此，高职院校信息电子类专业大都开设了单片机应用的相关课程。我院通信技术专业作为一个信息电子类专业，特开设单片机技术与应用课程，作为一门专业选修课程，以培养学生单片机应用相关的技能，并为后继通信设备相关课程的学习打下基础，同时有效拓宽学生的就业方向。单片机技术与应用课程主要讲述单片机及其应用技术，

2、该门课程的主要作用在于通过单片机相关知识的讲解和单片机应用系统开发过程的训练，使学生具备单片机使用方面的基本知识和技能，以为后继的通信专业设备课程的学习打下一定的基础。同时本课程也和本专业的电路分析与制作、通信电子技术与实践共同构成电子相关技能培养的课程体系，为学生毕业后到电子相关岗位就业打下较好的基础，以拓宽学生的就业方向。（二）课程设计思路本课程标准的总体设计思路是：根据高职学生的学习特点，并结合本课程的性质及教学内容，以及我国高职教育的发展方向，力求课程的教学在本课程标准的指导下能够最大限度地激发学生的学习兴趣、调动学生的学习主动性和积极性，以更好地达到本课程的教学目的和要求。为此，引导

3、本课程的教学由传统的学科式知识组织方式转换为基于工作过程的任务引领式知识组织方式，以“交通信号灯控制器设计”这一单片机实际应用系统作为教学项目，以该项目的实现过程为主线串起相应的知识要点讲解和技能训练，并将该项目的实现过程分解成由简到繁的多个工作任务，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容；同时变知识学科本位为职业能力本位，从“任务与职业能力”分析出发，为每一个工作任务设定职业能力培养目标；变书本知识的传授为动手能力的培养，打破传统的知识传授方式，以工作任务为引导，创设工作情景，着力培养学生的实践动手能力。根据上述总体思路，以市场应用主流的MCS-51单片机为载体，以“交通信号灯控制器设计”

4、作为教学项目，以交通信号灯控制器的实际开发过程为主线，将整个控制器的实现过程分解成硬件电路设计、点亮一盏交通灯、顺序点亮多盏交通灯、启动开关控制多盏交通灯的顺序点亮、多盏交通灯的循环点亮、交通信号灯紧急工作模式的实现、交通灯的定时点亮、定时时间的设置和显示、多路口交通灯的联网控制等多个具体学习任务，从而将单片机应用过程中的硬件电路板设计、引脚输出状态的控制、引脚输入状态的判断、分支与循环程序的实现、中断的应用、定时器的使用、键盘和显示接口、单片机之间的串行通信等相关内容贯穿其中，引导学生完成相关基础知识的学习和基本技能的掌握。（三）课程目标本课程教学的总体目标是：通过本课程的教学使学生能够了解

5、单片机的特点及主要应用领域；熟悉MCS-51单片机的外部引脚功能及使用方法，掌握MCS-51单片机常用功能指令的使用方法，和常用功能程序模块的编程方法；熟悉单片机应用产品开发的基本过程，能够完成单片机简单应用产品的开发和维护。并在相关学习任务的完成过程中培养学生自主学习、团结合作、认真负责的职业素养。具体目标如下：1.认知目标?了解单片机的主要应用领域和应用特点。?熟悉MCS-51单片机引脚的名称、功能及应用特点。?熟悉MCS-51单片机内部可供使用的主要资源及应用方法。?掌握MCS-51单片机常用的主要控制指令及其用法。?掌握MCS-51单片机中断和定时器的使用方法。?熟悉单片机应用产品开发

6、的主要过程。2.能力目标?能够描述单片机基本的应用领域和主要应用特点。?能够描述MCS-51单片机主要引脚的功能和使用方法。?能够根据产品的功能需求进行简单单片机应用产品的硬件电路设计。?能够描述MCS-51单片机的常用指令功能及其使用方法。?能够使用MCS-51相应指令编写常用的顺序过程控制程序、分支程序、以及循环控制程序。?能够编写相应的程序控制单片机引脚的输出电平状态，并对单片机引脚输入的电平状态进行正确判断。?能够使用单片机提供的中断处理功能正确处理单片机应用过程中的紧急情况。?能够使用单片机内部的定时器资源完成工作过程中的定时时间控制。?能够根据应用需要为单片机设计相应的信号输入输出

7、接口。?能够通过单片机提供的串行通讯功能实现多台单片机控制器之间的相互通信。?能够根据用户需求进行单片机应用产品的开发和设计。3.情意（素养）目标?具备根据任务需要主动学习的意愿和能力。?能够在完成任务过程中自觉遵守相关的各项规定，按相应操作规程进行操作，保证操作安全。?能够在任务完成过程中发现问题、分析问题，并通过努力解决问题。?在任务完成过程中具有分工协调、团队合作的意识。?在任务完成过程中能够认真负责，并能够和团队的其他成员进行良好的沟通和协调。?具有工作岗位所要求的良好职业道德，和爱岗敬业、吃苦耐劳、遵章守纪品质。（四）课程内容和要求1.课程内容结构安排根据本课程的教学目标和具体内容，

8、将本课程的课程内容分解成多个相关的学习任务，具体结构安排如下表所示序号学习项目参考学时1单片机基础知识的简单了解22交通灯控制器硬件电路的初步设计83点亮一盏交通灯44多盏交通灯顺序点亮65开关控制多盏交通灯顺序点亮46多盏交通灯循环顺序点亮47交通灯控制器的紧急模式控制68多盏交通灯的顺序定时点亮49交通灯控制器定时时间的设定和显示610交通灯控制器的多机联控42.课程内容要求学习项目单片机基础知识的简单了解学时2学习目标(1)了解单片机的基本概念、主要应用领域(2)熟悉单片机应用的基本特点(3)初步了解单片机应用产品开发的基本过程(4)初步激发对单片机知识学习的兴趣学习内容教学方法和建议(

9、1)单片机的基本概念、单片机和大家熟悉的微机的主要不同(1)建议可通过和学生们(2)单片机的常见应用领域，初步了解单片机在现在社会中极为广泛的应用。(3)单片机的主要应用特点(体积小、重量轻、成本低廉)，这是单片机得以广泛应用的基础(4)单片机应用产品开发的基本过程，这决定了单片机课程应学习的基本内容(5)单片机相关内容学习的基本方法，这决定了单片机课程学习效率的高低。广为熟悉的PC机的比较，引入单片机的概念和特点。(2)可通过单片机实际应用的大品实例(智能家电、个人娱乐与通信设备)激发学生对单片机相关知识学习的初步兴趣.教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求多媒体投影设备学

10、生具有了解新知识的兴趣和一定的自主学习能力教师应具有一定的单片机应用产品开发经验和较好的课堂组织能力。学习项目交通灯控制器硬件电路的初步设计学时8学习目标(1)能够对给定任务进行需求分析(2)了解MCS-51单片机及其主要特点(3)掌握MCS-51单片机外部引脚功能及应用特点(4)能够根据任务需求进行简单单片机应用产品的硬件电路设计(5)培养分工协作、认真负责的工作素养学习内容教学方法和建议(1)单片机应用产品开发过程中需求分析的基本方法(2) MCS-51系列单片机的外部引脚及具功能。(3) MCS-51系列单片机的I/O引脚及其使用(4) MCS-51系列单片机的时钟与复位电路的构成方法(

11、5) 单片机应用产品的硬件电路设计方法(以交通信号灯控制器的硬件电路设计为例)。(1)可先下达项目学习任务，通过对任务需求的分析引导学生对相关知识的学习。(2)可以“交通信号灯控制器”硬件电路设计作为项目载体，让同学们体验硬件电路设计的方法和过程。教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求多媒体投影设备学生具有了解新知识的兴趣和一定的自主学习能力教师应具有一定的单片机应用产品开发经验和较好的课堂组织能力。学习项目点亮一盏交通灯学时4学习目标(1)初步了解汇编程序编写的基础知识和程序调试过程(2)初步掌握MCS-51单片机的数据传输、逻辑操作、位操作指令的使用方法。(3)掌握MCS

12、-51单片机外部引脚输出电平状态的控制方法(4)初步熟悉单片机汇编控制程序的编写和调试过程学习内容教学方法和建议(1) MCS-51系列单片机指令格式和汇编语句的基本组成(2) MCS-51系列单片机指令的主要寻址方式。(3) MCS-51系列单片机的MOVANLORLSETBCLR等相关指令的功能及使用。(4) MCS-51系列单片机引脚输出电平状态的控制方法。(5) 常用单片机开发平台Keil的使用。(6) MCS-51单片机引脚输出状态控制程序的仿真调试可通过仿真或实际电路板让学生看到引脚输出状态的实际控制效果，并对掌握较快的同学及时表扬和鼓励，让同学们初步体会到成就感，以激发和维持学习

13、的兴趣及动力。教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求(1)多媒体投影学生具有了解新知识教师应具有一定设备。的兴趣和一定的自主学的单片机应用产(2)能够进行单习能力品开发经验和课片机产品调试的堂组织能力。计算机房。学习项目多盏交通灯顺序点亮学时6学习目标(1)进一步熟悉单片机汇编程序的编写和调试方法(2)初步掌握MCS-51单片机控制程序中子程序的定义和调用方法。(3)初步掌握MCS-51系列单片机延时程序的编写方法(4)初步掌握顺序控制程序的编制和调试方法(5)能够根据程序编制需要在程序中正确定义和调用子程序(6)能够根据任务需要正确编写控制程序控制单片机的引脚按照工作过程依

14、次输出相应的电平状态(7)培养自主学习、勤于思考的基本力学习内容教学方法和建议(1) MCS-51单片DJNZLJMRSJMPAJMP等转移指令、子程序返回指令RET子程序调用指令LCALL、ACAL导指令的功能和使用(2) MCS-51系列单片机控制程序中延时的实现方法(3) MCS-51系列单片机子程序的定义和，(1)可先下达项目学习任务，通过对任务需求的分析引导学生对相关知识的学习。(2)可通过仿真或实际电路板让同学使用方法。(4) MCS-51系列单片机过程控制程序的实现方法(5) MCS-51系列单片机汇编语言的调试过程们看到程序的运行效果教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执

15、教能力的要求(1)多媒体投影设备(2)能够进行单片机产品调试的计算机房学生应具有一定的汇编语言程序编制和调试基础，并具有一定的自主学习能力教师应具有一定的单片机应用产品开发经验和较好的课堂组织能力。学习项目开关控制多盏交通灯顺序点亮学时4学习目标(1)进一步熟悉单片机汇编程序的编写和调试方法(2)初步掌握MCS-5俾片机延时程序的实现方法(3)初步掌握MCS-51系列单片机控制程序中子程序的定义和使用方法(4)初步掌握分支程序的编制方法(5)能够对在程序中止确判断单片机引脚的输入电平状态，并根据引脚不同的电平输入状态控制程序执行不同的程序分支(6)培养发现问题、分析问题的基本能力学习内容教学方

16、法和建议(1) MCS-51单片JZ、JNZJC、JNCJB、JNB等转移指令的功能和使用(2) MCS-51系列单片机引脚输入状态的判断方法(3) MCS-51系列单片机汇编程序中分支程序的实现方法。(4) MCS-51系列单片机汇编程序中分支程序的调试过程(1)可先下达项目学习任务，通过对任务需求的分析引导学生对相关知识的学习。(2)可通过仿真或实际电路板让同学们看到程序的运行效果教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求(1)多媒体投影设备(2)能够进行单片机产品调试的计算机房学生应具有一定的汇编语言程序编制和调试基础，并具有一定的自主学习能力教师应具有一定的单片机应用产品

17、开发经验和较好的课堂组织能力。学习项目多盏交通灯循环顺序点亮学时4学习目标(1)进一步熟悉单片机汇编程序的编写和调试方法(2)步子掌握MCS-51单片机控制程序中子程序的定义和调用方法。(3)初步掌握MCS-51系列单片机循环控制程序的编写与调试方法(4)初步掌握循环程序中循环次数的控制方法(5)初步掌握汇编程序中程序运行现场的保护和恢复方法(6)能够根据任务需要止确编写循环控制程序，控制单片机应用系统按照实际要求循环工作(7)培养自主学习、勤于思考的基本力学习内容教学方法和建议(1) MCS-51单片DJNZLJMRSJMPAJMP等转移指令、以及加1指令INC、比较转移指令CJNE?的功能

18、和使用(2) MCS-51系列单片机控制程序中循环程序的实现方法(3) MCS-51系列单片机循环控制程序中循环次数的控制方法。(4)汇编程序编制过程中运行现场的保护和恢复(1)可先下达，项目学习任务，通过对任务需求的分析引导学生对相关知识的学习。(2)可通过仿真或实际电路板让同学们看到程序的运行效果教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求(1)多媒体投影设备学生具有了解新知识的兴教师应具有一定的单片机应用产品开发经验和较好的课堂组织能力。(2)能够进趣和一定的自主学习能力行单片机产品调试的计算机房学习项目交通灯控制器的紧急模式控制学时6学习目标(1)进一步熟悉单片机汇编程序的

19、编写和调试方法(2)初步掌握中断的概念及其使用。(3)初步掌握MCS-51系列单片机可用的中断资源及具对中断的管理方法。(4)初步掌握外部中断的信号输入和中断程序的编制方法(5)初步掌握中断程序的调试方法(6)能够完成MCS-51单片机外部中断控制系统的硬件设计和控制程序编制。学习内容教学方法和建议(1)计算机中断的概念及其作用(2) MCS-51系列单片机可用的中断资源及其中断信号的产生和撤销机制(五源中断)(3) MCS-51系列单片机中断的屏蔽管理和优先级管理方法(二级管理)(4) MCS-51单片机中断程序的入口定义(5) MCS-51单片机中断响应程序的编写和调(1)可先下达项目学习

20、任务，通过对任务需求的分析引导学生对相关知识的学习。(2)可通过仿真或实际电路板让同学们看试方法(6)中断响应过程中中断现场的的保护和恢复到程序的运行效果教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求(1)多媒体教师应具投影设备学生应具有一定的汇编语有一定的单片(2)能够进言编程基础，和一定的自主学机应用产品开行单片机产习能力发经验和较好品调试的计的课堂组织能算机房力。学习项目多盏交通灯的顺序定时点亮学时4学习目标(1)步子熟悉MCS-51单片机中断程序的编制和调试方法(2)初步熟悉MCS-51单片机内部的定时/计数器资源极其使用方法。(3)掌握MCS-51系列单片机定时/计数器的相

21、关控制寄存器的定义及使用(4)掌握MCS-51系列单片机定时器定时时间的设定方法(5)初步掌握定时器定时程序的编写和调试方法(6)能够使用MCS-51单片机内部的定时器资源完成单片机应用过程中的定时控制。学习内容教学方法和建议(1)MCS-51系列单片机的定时器/计数器资(1)可先下达源的了解(2) MCS-51系列单片机定时/计数器相关的控制寄存器：TMODTCONTHTL等的功能定义及使用(3) MCS-51系列单片机定时器/计数器的定时/计数初值的计算及设定方法。(4) MCS-51单片机定时/计数程序的编写与调试方法(5) 定时器中断响应过程中中断现场的的保护和恢复项目学习任务，通过对

22、任务需求的分析引导学生对相关知识的学习。(2)可通过仿真或实际电路板让同学们看到程序的运行效果教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求(1)多媒体投影设备(2)能够进行单片机产品调试的计算机房学生应具有一定的汇编语言编程基础，和一定的自主学习能力教师应具有一定的单片机应用产品开发经验和较好的课堂组织能力。学习项目交通灯控制器定时时间的设定和显示学时6学习目标(1)步子熟悉MCS-51单片机定时程序的编制和调试方法(2)初步熟悉MCS-51单片机键盘的常用接口形式及应用特点(3)初步熟悉MCS-51系列单片机显示器的常用接口形式及应用特点(4)掌握MCS-51系列单片机键盘和显示

23、接口程序的编制方法。(5)MCS-51系列单片机I/O口的扩展方法(6)能够根据任务需求为单片机应用系统设计键盘和显示接口的硬件电路并编写响应的控制程序。学习内容教学方法和建议(1)单片机应用系统中人机接口的概念(2) MCS-51系列单片机常用的键盘接口形式(独立式键盘和矩阵式键盘)及其应用特点(3) MCS-51系列单片机常用的显示接口形式(动态LED显示接口和静态LED接口)及其应用特点(4) MCS-51单片机I/O口的常用扩展方法(5) MCS-51系列单片机键盘和显示接口的硬件电路设计和控制程序编写方法。(1)可先下达项目学习任务，通过对任务需求的分析引导学生对相关知识的学习。(2

24、)可通过仿真或实际电路板让同学们看到程序的运行效果教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求(1)多媒体投影设备学生应具有一定的汇编语教师应具有一定的单片机应用产品开发经验和较好的课堂组织能力。(2)能够进言编程基础，和一定的自主学行单片机产习能力品调试的计算机房学习项目交通灯控制器的多机联控学时4学习目标(1)了解计算机串行通信和并行通信的基本概念和应用特点(2)初步熟悉MCS-51单片机串行通信口的硬件构成和工作方式(3)初步掌握MCS-51系列单片机串行通信口相关的控制寄存器定义及使用方法(4)熟悉MCS-51单片机串行通信口数据收发的基本过程。(5)掌握MCS-51单片机

25、串行通信口数据收发程序的编写与调试方法(6)能够根据任务需求实现两台单片机控制器的串行通信和联网控制。学习内容教学方法和建议(1)计算机串行通信和并行通信的基本概念及其应用特点(2) MCS-51系列单片机的串行通信口构成及其主要工作方式(3) MCS-51系列单片机串行通信口相关的工作寄存器定义和使用方法(1)可先下达项目学习任务，通过对任务需求的分析引导学生对相关知识的学习。(4) MCS-51单片机串行通信的硬件线路连接方法(5) MCS-51单片机串行通信口数据的收发过程(6) MCS-51系列单片机串行通信的硬件电路设计和控制程序编写方法。(2)可实际电路板让同学们看到程序的运行效果教学媒体与设备学生已有的知识、能力要求教师执教能力的要求(1)多媒体投影设备(2)能够进行单片机产品调试的计算机房学生应具有一定的汇编语言编程基础，和一定的自主学习能力教师应具有一定的单片机应用产品开发经验和较好的课堂组织能力。(五)实施建议1 .学习材料选用与编写应及时编写和本课程标准相