《微机原理与单片机接口技术》课程教学大纲

《微机原理与单片机接口技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程中文名称微机原理与单片机接口技术课程英文名称Microcomputerprincipleandinterfacetechnologyofsinglechipmicrocomputer课程编号33142104课程模块£思想政治理论课£通识教育课R专业基础课R专业课课程性质R必修£限选£专业任选£任选总学时64讲授学时50实验（专题辅导）学时14总学分4开课单位电信学院开课系（室）自动化系授课对象自动化专业本科学生适用专业自动化专业、电气工程及其自动化先修课程C语言，电路分析，模拟电路，数字电路二、课程简介和教学目标1．课程简介《微机原理与单片机接口技术》是电气工程及自动化专业的一门核心专业课程，课程主要讲授微型计算机8086/8088的内部框架和基本工作原理以及增强型51单片机的内部结构和工作原理、指令系统和汇编语言及C语言程序的设计、存储器扩展和中断系统、I/O接口和总线等问题，并在此基础上学习单片机应用系统的设计方法。本课程由微机原理和单片机技术相二合一的课程，通过本课程的学习，学生可以掌握微型计算机原理与组成，掌握增强型51单片机工作原理以及接口技术，通过实用项目设计让学生掌握单片机应用系统设计方法和设计过程，使学生具备解决实际工程项目的动手能力，可以进行小的控制系统的设计，为以后的智能控制奠定基础。教学目标教学目标1：知识与技能目标，通过学习课程，大家应能在软件和硬件两方面初步具备开发一个单片机应用系统的能力。在硬件方面，学习微型计算机的基本结构和原理，全面掌握增强型51、存储芯片、A/D、D/A等芯片的内部结构、引脚功能和工作原理，深刻理解51的各类芯片接口中实际存在的地址信息流、数据信息流和控制信息流，准确掌握中断概念和I/O断口地址的确定方法。教学目标2：知识与技能目标，通过学习课程，在软件方面，应能掌握汇编语言程序设计和C51语言的基本方法和技巧，树立结构化和模块化程序设计思想，熟练编制各种分支程序、循环程序、查表程序、子程序和运算程序，逐步形成思维严密的程序设计风格。教学目标3：过程与方法目标，单片机技术的教学是激发创新精神的源头之一，通过对经典单片机应用的设计和制作，激发学生对课程和单片机开发的学习兴趣，培养创新意识与实践能力。教学目标4：情感、态度与价值观发展目标，改变课程仅注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基础技能的过程同时成为学会学习和形成价值观的过程，在教学中注重学生人际交往发展的合作学习，课堂教学以激发学生的学习兴趣来开展，注重学生坚强的意志力培养和锻炼培养，培养起求真、求实、求善的科学精神，逐步发展完善健全人格，树立正确的人生观和价值观。3．教学目标与毕业要求指标点的支撑关系教学目标支撑毕业要求对应指标点教学目标15.1了解专业常用的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的原理和使用方法，并理解其局限性。5.2能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件，对自动化相关领域的工程问题进行分析、计算与设计；能够针对具体的对象，开发或选用满足特定需求的现代工具，模拟和预测专业问题，并能够分析其局限性。教学目标23.2能够针对特定需求，完成单元（部件）的设计；能够进行系统或工艺流程设计，在设计中体现创新意识。教学目标32.2能认识到解决问题有多种方案可选择，运用相关的基本原理，通过文献研究，分析自动化相关领域的工程问题，论证解决方案的合理性，获得有效结论。；教学目标49.1能够在团队中有效沟通，合作共事。9.2在多学科背景下，能够独立或合作开展工作，并具备组织、管理、协调团队工作的能力。三、理论教学表1理论教学安排序号章节（学时）学习内容（含重点、难点）教学方法、手段支撑教学目标其他1第一章：概述（2学时）1.了解微型计算机的基本组成；了解市面上CPU的发展历史；了解学习CPU的地位；2.了解什么是单片机、单片机和微型计算机的区别和联系；3.了解本书的框架，学习内容及学习方法从主流的CPU出发，从实际出发，从日常生活实例出发，引出本课程的学习，激发大家的积极性；从目录开始，掌握课程框架，从而指引大家如何学习本课程。1、22第二章：计算机基础知识概述（2学时）1.了解门电路、组合电路、时序电路的结构、数制及转换；2.理解存储器的分类，存储器分级的结构；3.掌握各种不同形式的编码BCD码、ASCII码及有符号数的补码表示；（）（）4.掌握存储单元和存储单元地址及其寻址原理；（）启发式教学和课堂讨论相结合1、33第三章：微型计算机基本工作原理（6学时）1.理解计算机的基本组成及基本工作原理；2.理解8086CPU内部的寄存器的特点；（）3.掌握8086CPU的引脚特点及最小系统组成；（）（）3.掌握8086的各个时钟之间的关系以及典型时序；（）（）4.掌握总线的特点；（）启发式教学和课堂讨论相结合1、2、34第五章：单片机结构及原理（6学时）1.掌握单片机工作过程及工作时序；及其复位条件、复位电路和复位状态；（）2.掌握单片机的存储器结构特点，并能从代码上进行区分；（）（）3.掌握芯片内部各专用寄存器的特点并能正确实用；（）（）4.掌握单片机的工作寄存器的分区结构及选择方法；（）5.掌握单片机的并行I/O的结构特点，及控制接口操作两类指令的用法；（）（）6.掌握单片机的引脚功能，尤其注意引脚复用的特点；（）（）启发式教学和课堂练习相结合1、2、35第六章：单片机的汇编语言与程序设计（6学时）1.熟悉指令的寻址方式；（）2.掌握各寻址方式对应的寄存器及存储空间；（）（）3.掌握各指令系统系统；（）4.掌握MCS-51指令系统及程序结构，汇编语言编程的基本方法；（）（）5.熟练掌握应用程序分析与调试的基本方法。（）（）采用自主学习任务点发放，课堂学生讲解，老师点评，全体学生进行讨论交流，提高学习效果、课堂互动频率与水平。2、36第七章：汇编语言程序设计（6学时）1.了解程序设计的步骤；2.掌握单片机汇编语言的相关伪指令；3.掌握顺序、分支、循环、子程序及查表程序的设计；（）（）4.掌握C51的数据结构，在哈佛型结构里建立和变量之间的关系；（）（）5.掌握C51典型应用程序设计；（）启发式教学和采用自主学习任务点发放，课堂学生讲解，老师点评，全体学生进行讨论交流，提高学习效果、课堂互动频率与水平。2、37第八章：主要功能单元（10学时）1.理解边沿触发的外部中断0/1和电平触发方式下的外部中断0/1各自的特点；（）2.掌握各中断标志位是什么，以及何时、如何被置位的，以及被清零的；（）3、理解51单片机的多机通信过程；了解基本的串行通信协议的编写；（）4.掌握单片机的中断系统及应用，如中断源与相关的专用寄存器、触发方式、中断响应的条件和响应过程、中断优先级控制、中断使能控制。（）（）5.掌握单片机的定时器/计数器的可编程结构及其应用方法，如工作方式的选择、初始值的计算与装入、启停控制及编程的一般步骤；掌握定时/计数器的基本用法，能编制应用程序。（）（）6.掌握51单片机的串口结构特点与工作方式；掌握波特率的设计；掌握双机通信程序编写。（）（）启发式教学和采用自主学习任务点发放，课堂学生讲解，老师点评，全体学生进行讨论交流，提高学习效果、课堂互动频率与水平。1、2、3、48第九章：单片机的系统扩展（6学时）1.掌握I/O口的扩展连接方法；（）2.掌握ADC0809接口的使用并程序设计；（）（）3.掌握DAC0832接口，并设计程序输出不同波形的输出；（）启发式教学和课堂练习相结合1、2、3、49第十章：接口技术（6学时）1.掌握键盘程序设计的基本方法；（）（）2.掌握显示器接口的动态和静态显示程序设计方法；（）（）采用自主学习任务点发放，课堂学生讲解，老师点评，全体学生进行讨论交流，提高学习效果、课堂互动频率与水平。1、2、3、4四、实验教学表2实验教学安排序号实验项目名称（学时）实验内容实验类型支撑教学目标其他1KEIL软件实用及程序调试过程通过编写两段程序熟悉软件的实用，并熟练掌握程序调试的方法综合性1、2、3、42PROTEUS使用及流水灯实验学习仿真软件使用，编程实现8个发光二极管流水过程设计性1、2、3、43中断优先级实验主程序实现0-8循环显示，外部中断程序也为0-8循环显示设计性1、2、3、4460s倒计时实验两位数码管上实现60S的倒计时显示设计性1、2、3、45矩阵式键盘设计编写一个3*4的小键盘程序，并实现不同按键显示设计性1、2、3、46AD转换接口实验ADC0809进行模拟的采集并显示设计性1、2、3、47双机通信实验两个单片机之间实现简单的通信设计性1、2、3、4五、考核与成绩评定方法表3课程考核及评价细则成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则支撑教学目标平时成绩出勤率10根据学生平时上课的出勤率，视其对课程学习的态度及积极程度，按10%计入课程总成绩1、2、3课堂练习及讨论8根据学生平时上课的课堂表现及互动情况，按8%计入课程总成绩1、2、3、4课后练习12根据学生课后作业完成情况视其对课程学习的态度及积极程度，按12%计入课程总成绩1、2、3实验环节10根据学生实验完成情况，分等级，按10%计入课程总成绩1、2、3、4考试成绩考试的卷面成绩60根据学生卷面大题完成情况，按60%计入课程总成绩1、2、3六、建议教材及相关教学资源[1]建议教材王维新.微机原理及单片机应用技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2019[2]刘南平.单片机实训与开发教程[M].北京：科学出版社，2018[3]凌志浩.AT89C