《单片机原理及其应用》教学大纲

PAGE1PAGE6《单片机原理及其应用》教学大纲课程英文名TheTheoryandApplicationsofMicrocomputer课程代码F0712Y01学分4总学时64理论学时44实验/实践学时20课程类别学科基础课课程性质限选先修课程《C语言程序设计》，《电路与电子技术A》适用专业微电子科学与工程开课学院光学与电子科技学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位《单片机原理及其应用》是微电子科学与工程的学科基础限选课，是以应用为主的工程技术基础类课程。学习本课程，旨在让学生掌握MCS-51系列单片机原理和软硬件开发技术，通过丰富的实例和小项目制作来实现MCS-51系列单片机在工程上的应用，积累单片机的基本开发经验。（二）课程目标1.能够通过简单的工程应用实例和小项目的制作培养学生运用理论知识、计算机软/硬件技术分析、设计和制作满足光电子、微电子领域的给定工程要求的基本测量和控制系统，解决实际问题的初步能力；2.初步建立光电子、微电子领域的测量与控制等复杂工程问题的方案创新与设计能力；3．通过实验教学中的小实验设计、小项目制作环节，以小组合作的方式让学生如何根据工程需求提出诸如测量与控制系统的设计方案、模块划分、元器件选取、电路布线与制作、工具软件仿真与控制程序设计、可行性分析等，培养学生市场调研与分析能力、问题发现与解决能力，书面表达与答辩能力、团队合作与个人分工能力。二、课程目标达成的途径与方法本课程采用小班化教学模式，理论教学、实验教学和翻转课堂、专题讨论相结合；采用板书、多媒体教学和微课录像等多种教学手段，引入计算机辅助教学，布置实验作业或大型综合作业来实现本课程的课程目标。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标毕业要求2.2毕业要求4.1毕业要求5.2课程目标1MM课程目标2M课程目标3MM注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。四、课程主要内容与基本要求第1章基本知识1.1信息在计算机中的表示1.2微型计算机的基本结构和工作原理1.3单片微型计算机要求：掌握总线、输入输出接口电路微机的典型结构；理解数制、微机的组成、单片机的概念；了解单片机目前发展趋势和应用场合。第2章单片机的基本原理2.1MCS-51系列单片机简介2.2MCS-51系列单片机的结构原理2.3MCS-51系列单片机的外部引脚及片外总线2.4MCS-51系列单片机的工作方式2.5MCS-51系列单片机的时序要求：掌握单片机存储器组织结构；理解51单片机功能特点；理解51单片机内部结构；理解51单片机的CPU时序；了解各特殊功能寄存器功能。第3章单片机汇编程序设计3.1单片机汇编指令格式及标识3.2单片机的寻址方式3.3单片机指令系统3.4单片机汇编程序常用伪指令3.5单片机汇编程序设计实验1：keil开发环境介绍单片机内部存储器调用操作要求：掌握51单片机指令的寻址方式；掌握51单片机的指令系统和常用指令；理解单片机汇编语言源程序的编写过程和方法；第4章MCS-51的C语言程序设计4.1C51基本知识4.2C51数据类型4.3C51的变量与存储类型4.4绝对地址的访问4.5C51中的函数要求：掌握51系列单片机C语言程序设计的语法和相关方法；掌握调试程序的调试运行过程；第5/6章KeilC51环境及Proteus软件的使用实验2：仿真软熟悉及P1口亮灯实验、交通灯实验；要求：掌握并熟练使用两个软件。第7章51单片机的内部资源及编程7.1并行输入输出接口7.2定时/计数器接口7.3串行接口7.4中断系统实验3：单片机定时/计数器实验实验4：单片机串行口实验5：工业顺序控制实验大作业一：*********************要求：掌握51单片机的定时器/计数器的设定及使用方法、串行口工作方式及波特率的设置；理解51单片机的中断系统结构；掌握中断的设定方法和编程方式。第8章MCS-51单片机的常用接口8.1MCS-51单片机的最小系统8.2存储器扩展8.3输入/输出口扩展8.4MCS-51单片机与键盘接口8.5MCS-51单片机与LED显示器接口8.6MCS-51单片机与行程开关、晶闸管、继电器的接口实验6：单片机键盘输入显示实验要求：掌握51单片机的存储器系统配置、总线、数据存储器和程序存储器的物理扩展方法和逻辑地址分配、输入输出接口扩展；理解用TTL芯片扩展简单的I/O接口；掌握显示器与键盘接口的硬件连接和软件设计、51单片机与外围键盘的接口原理及其方法；了解单片机与外围显示器的接口原理及其方法；掌握单片机与键盘和显示的扩展和连接；第9章51单片机与D/A、A/D转换器的接口9.1MCS-51单片机与DAC的接口9.2MCS-51单片机与ADC的接口实验7：单片机A/D及D/A转换实验实验8：基于51单片机的计算器设计大作业二：**************************要求：理解8位D/A与8位A/D转换器的内部结构及转换原理；掌握51单片机与8位D/A转换器及与8位A/D接口技术；了解MCS-51单片机与12位D/A和12位A/D转换器接口技术；五、课程学时安排1、理论教学，共计44学时，具体安排如下：章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标第1章基本知识2完成对单片机的发展历史应用的了解课程目标1第2章单片机的基本原理8完成课后作业课程目标1第3章单片机汇编程序设计8完成课后作业课程目标2第4章MCS-51的C语言程序设计2完成课后作业课程目标2、3第5/6章KeilC51环境及Proteus软件的使用2掌握并使用两种两种软件课程目标2、3第7章51单片机的内部资源及编程10完成课后作业，并完成一个大作业课程目标3第8章MCS-51单片机的常用接口8完成课后作业课程目标3第9章51单片机与D/A、A/D转换器的接口4完成课后作业，并完成一个大作业课程目标3六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求实验性质实验类别1实验1：keil开发环境介绍单片机内部存储器调用操作3掌握keil开发环境使用方法和单片机开发的基本过程验证必做2实验2：仿真软件熟悉及P1口亮灯实验、交通灯实验2掌握单片机并行口的使用方法验证必做3实验3：单片机定时/技术器实验3掌握单片机定时/计数器的使用方法验证选做4实验4：单片机串行口及中断实验3掌握单片机串行口及中断的简单应用验证选做5实验5：工业顺序控制实验3掌握单片机外中断系统的使用方法验证选做6实验6：单片机键盘输入显示实验3掌握I/O接口扩展、键盘输入和数码管显示的方法验证选做7实验7：单片机A/D及D/A转换实验3掌握I/O接口扩展和A/D以及D/A转换器使用方法验证选做8实验8：基于51单片机的计算器设计3掌握单片机应用系统的开发综合选做9实验9：单片机应用系统设计3掌握单片机应用系统的开发设计选做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核过程考核（作业、点名、纪律、网络课堂）+实验平时及作业表现以及实验表现评分平时及作业占10%实验占30%期末考核一页开卷期末考试60%考核类别考试。成绩登记方式百分制注：由主讲教师在开课前公布详细的成绩评定细则。各部分占总成绩的比率，任课教师可根据不同的教学安排作适当调整，但须事先报专业负责人批准并向学生公布。八、课程目标达成评价 1、各考核项对应课程目标权重分配如下表：平时及作业实验期末考试课程目标10.20.20.6课程目标20.20.50.3课程目标30.20.60.22、课程目标达成度计算公式：达成值九、推荐教材与主要参考书1、推荐教材：（1）《单片机原理与应用及C51程序设计》谢维成