《单片机应用技术》课程标准

《单片机应用技术》课程标准课程名称、代码：《单片机应用技术》总学时数：64（理论课学时数：32实践课学时数：32）适用专业：电信技术、通信技术、应用电子技术（汽车检测与维修技术方向）.课程概述课程的性质单片机技术是现代电子工程领域一门飞速发展的技术，其在教学及产业界的技术推广仍然是当今科学技术发展的热点。学习单片机并掌握其设计应用技术已经成为电子类学生必须掌握的一门技术，也是现代工科学生就业的一个基本条件。《单片机应用技术》是应用电子技术、电信技术等专业一门专业基础课，是我系重点建设课程之一。它以模拟电子技术、数字电子技术、C语言等课程为基础。后续课程是各专业课如：计算机控制、智能化仪器仪表、程控交换机等通信设笛、汽车电控、汽车电路分析、课程设计、毕业设计，一般都要应用到单片机系统的应用。它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。单片机知识在电子类专业整个课程体系中处于承上启下的核心地位。通过本课程的学习，使学生掌握单片机技术及其在工业控制、经济建设和日常生活中的应用，培养学生实践能力、创新能力和新产品设计开发能力，为将来从事电子电器新产品设计开发，电子产品的检测和维护等工作奠定坚实的基础，为学生将来在电子类专业领域进一步发展打下良好基础。《单片机应用技术》课程是郑州信息科技职业学院电信技术、通信技术、应用电子技术专业学生专业必修课;课程定位《单片机应用技术》是培养单片机应用开发人员的主要支撑课程。通过课程学习使学生具得使用汇编语言开发单片机程序的专业技能及职业素养，并掌握一定的理论知识，为就业后的可持续发展奠定基础。本课程是为培养8051单片机开发与应用人才而开设的，主要介绍如何在8051单片机汇编语言程序设计，以提高单片机开发的效率。汇编语言的编写高效且需要对机器硬件精确控制的程序，目前仍然在单片机教学中被广泛采用。本门课程在讲授的过程中先重点讲单片机原理并在此基础上讲解汇编语言程序设计等基础知识，本课程属于职业准管课程和职业技能训练课程。本课程后续课程是《通信原理》和《数据处理与采集技术》，属于岗位技能应用课程，与学生毕业后的职业岗位任职要求相一致，前、后续课程衔接得当，符合职业岗位的任职要求和职业发展的需要。课程设计思路本课程是以高等职业院校电信、通信以及应电专业的学生就业为导向，在行业专家的指导下，对相关专业化方向所涵盖的岗位进行任务与职业能力进行分析，以实际工作任务为引领，以创新能力培养为主线，将课程知识体系整合为7个技能教学模块，在教学过程中注意体现学生设计能力培养的循序渐进性,采用理论教学+实验实训什综合项目实训3层递进相结合的模式来提高教学质量。实际教学中，按照项目导向、任务驱动教学模式，设计和开发一系列基于工作过程的教学标准和教学资源，实现“教、学、做”一体化的课堂教学，在教学内容和方法上觉彻“技能培养为主，知识够用为度”的教学思想，旨在培养学生的创新意识，提高岗位实践能力和适应能力。2.12.1知识目标:《单片机应用技术》作为电类专业的一门核心课程，其实践性很强。本课程内容主要由实践教学和理论教学组成，建议课程总学时为64学时，其中理论教学32学时，实训32学时，理论和实践教学的比例约为1:1。本课程教学的设计思想与效果：.以单片机系统应用相关产品的设计与维修人员为岗位，确定课程目标《单片机应用技术》课程是重点培养学生使用汇编语言进行单片机项目开发与调试能力的课程，通过该课程的学习学生应能胜任以单片机系统应用相关产品的设计与维修人员为岗位，同时，具备一定的学习新型单片机编程的能力。.以职业能力为依据，组织课程内容围绕职业能力的形成组织课程内容，以真实项目为核心整合单片机系统开发与调试的所需的知识、技能和素质。.以实际项目为载体，设计学习情境以实际项目开发流程中的典型工作任务设计学习情境，建立真实工作任务与专业知识、专业技能的联系，熔强学生的直观体验，激发学生的学习兴趣。.采用“多元化”能力评测代替传统的期末考试本课程改革传统的考试评价方式，采用形式多样的考核评价模式，期末考试不再是课程结业的唯一途径。可以采用课堂考核，任务考核、综合项目考核与期末考核相结合的方式进行课程学习效果的评价。.通过丰富的教学资源，保障学生开放式学习，培养学生自学能力丰富的教学资源全部可在网上浏览和下载，学生随时随地都能获取知识和教师交流，训练技能，保证学生按需学习和自主学习。2.课程基本目标.掌握单片机内部结构及相关内部资源，汇编语言指令；.掌握单片机汇编语言的数据类型、运算符与表达式、函数的特点。.掌握汇编语言语法结构和使用。.掌握编译软件kcil及仿真软件prol-ucs的应用。具每单片机硬件系统仿真设计调试的能力。.理解常用的单片机接口的汇编语言编程方法和特点。.具备进行单片机控制程序设计调试能力。.2职业技能目标：.具有通过查阅各种资料、文献获取信息的能力。.具有不断学习和运用新知识与新技术的能力。.具有熟练运用所学知识解决问题的方法能力。.具有制订完善工作计划的能力。.具有较好的逻辑性和科学思维方法能力。.会使用汇编语言及相关集成开发工具进行项目设计、调试；具有可持续自我发展能力。.3职业素质养成目标.具有良好的思想政治素质、严谨的行为规范和良好的职业道德。.具有较强的计划组织协调能力、团队协作能力。.具有较强的质量意识和客户意识。.具有较强的开拓发展创新能力。.具有较强的语言表达能力、人际沟通能力。.具有良好的心理素质和身体素质。.4职业技能证书考核要求:3.课程教学内容及学时安排课程主要内容说明根据单片机开发与调试岗位任职要求，改革课程体系和教学内容。课程内容突出职业能力培养，体现基于职业岗位分析和能力为导向的课程设计理念，以真实工作任务为载体组织教学内容，在真实工作情境中采用新的教学方法和手段进行实施。教学内容选取思路主要包括以下几方面：.面向就业岗位根据企业调研和毕业生跟踪，明确了本课程培养的学生主要面向就业岗位,主要有单片机项目研发、单片机系统测试、嵌入式产品鞘售和技术支持、嵌入式产品使用及维护等岗位，通过对这些岗位进行归纳总结，确定单片机项目研发、单片机系统测试为课程重点针对的岗位。.以职业能力培养为目标课程教学内容的选取是根据职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求。专业建设指导委员会专家共同分析面向就业岗位的岗位职业能力，确定了以下岗位职业能力。职业技术能力职业素养初步的单片机系统开发与调试的能力能够进行单片机汇编程序设计和测试,熟练使用开发工具软件Keil软件。能够止确理解单片机项目需求分析、硬件资源分配、软件设计、软硬件联合仿真调试。能够设计科学合理、规范化的电路，编写规范化、专业化代码。规范、优化的软硬件设计，诚实、守信、坚忍不拔的性格；自主、开放的学习能力，良好的自我表现、与人沟通能力，良好的团队合作精神。教学要求:了解单片机的特点和发展概况；熟悉51系列单片机的片内结构和存储器特点；熟悉51系列单片机的指令系统；掌握51系列单片机的中断工作原理以及定时计数器的使用方法；熟悉51系列单片机键盘、显示器等的接口技术，熟悉单片机串行通讯。了解51系列单片机应用系统设计的基本方法和开发过程。教学内容：第一章单片机概述（2学时）.单片机的概念.单片机的发展.单片机的应用.实例介绍单片机设计方法基本要求：对单片机有了一个感性认识。对单片机设计的方法有一个初步认识。重点：初步认识单片机设计的方法难点：初步认识单片机设计的方法第二章单片机芯片的硬件结构（8学时）.单片机结构及信号引脚.单片机的内部存储器.单片机输入输出口.单片机时钟电路.单片机工作方式基本要求：理解单片机芯片的硬件结构。重点：单片机结构及信号引脚、单片机的内部存储器、单片机输入输出口难点：单片机的内部存储器第三章单片机指令系统（2学时）.单片机指令梏式和寻址方式.单片机指令分类介绍.单片机指令汇总.伪指令基本要求：熟悉111条指令；熟悉指令对CY的影响；熟悉伪指令。重点：熟悉111条指令难点：熟悉111条指令第四章单片机C程序设计（2学时）C51程序设计概述C51基本结构形式C51程序设计举例基本要求：理解C51程序基本结构形式；理解C51程序设计实例；注意编程的可读性（每行都加注释）、通用性（多编通用于程序）、可维护性重点：理解C51程序基本结构形式；编程的可读性难点：理解C51程序基本结构形式第五章单片机编程环境（4学时）.熟悉单片机的编程环境.熟悉单片机软件的调试基本要求：熟悉单片机的编程环境；熟悉单片机软件的调试重点：熟悉单片机的编程环境；熟悉单片机软件的调试难点：熟悉单片机的编程环境；熟悉单片机软件的调试第六章单片机存储器扩展（4学时）.单片机系统扩展及结构.单片机程序存储器扩展.单片机数据存储器扩展.存储器综合扩展.单片机存储器系统的特点和使用基本要求:了解单片机系统扩展及结构；了解单片机存储器扩展与编址技术；理解单片机程序存储器扩展；理解单片机数据存储器扩展；理解存储器综合扩展；了解单片机存储器系统的特点和使用重点：理解单片机程序存储器扩展；理解单片机数据存储器扩展；理解存储器综合扩展难点：理解存储器综合扩展第七章单片机的中断与定时系统（6学时）.单片机中断系统.单片机的定时器/计数器.单片机外部中断源的扩展基本要求：理解单片机中断系统；理解单片机的定时器/计数器；理解单片机外部中断源的扩展重点：理解单片机中断系统；理解单片机的定时器/计数器；理解单片机外部中断源的扩展难点：理解单片机中断系统；理解单片机的定时器/计数器；理解单片机外部中断源的扩展第八章单片机I/。扩展及应用（6学时）.单片机1/。扩展原理.单片机I/。扩展芯片.单片机键盘接口技术.单片机动态显示技术基本要求：了解单片机为什么需要I/。扩展；熟悉单片机I/。扩展原理；熟悉单片机1/。扩展芯片；理解简单的单片机1/。扩展；了解8255A可编程通用并行接口芯片；理解单片机键盘接口技术；理解单片机动态显示技术；重点：理解简单的单片机I/O扩展；理解单片机键盘接口技术；理解单片机动态显示技术难点：了解8255A可编程通用并行接口芯片；理解单片机动态显示技术第九章单片机串行通讯（6学时）.单片机串行通讯特点.单片机串行通讯原理.查询法单片机串行通讯设计.中断法单片机串行通讯设计.串行通讯抗干扰技术基本要求：了解单片机串行通讯特点；理解单片机串行通讯原理；理解查询法单片机串行通讯设计；理解中断法单片机串行通讯设计；熟悉串行通讯抗干扰技术重点：理解单片机串行通讯原理；理解查询法单片机串行通讯设计；理解中断法单片机串行通讯设计难点：理解中断法单片机串行通讯设计；熟悉串行通讯抗干扰技术.2课程组织安排说明课程组织采用“任务驱动教学”，每次课都有安排相应的实训内容，基础知识部分采用“教、学、做”一体化方式，综合项目部分采用“项目任务”教学方式。基础知识部分教学每章根据知识点设计相应的实训题目，各章节实训内容相互衔接，逐渐推进，形成一个完整的系统。项目模块部分教学按项目方式推进，由教师引导学生完成项目开发的全过程，从需求分析、系统设计、系统分模块实现到系统综合集成与测试、产品提交等，综合应用前面所学知识，完成1-2个综合项目实例，在项目过程中，进一步巩固、理解基本知识，并使用所学知识解决实际问题。.3课程教学内容专业课程（含课内实践）序号工作任务模块教学内容及要求活动设计课内学时安排1概论①理解51系列单片机的概念；②掌握单片机的结构和引脚功能；③掌握单片机存储结构；④掌握并行输入/输出口、时序、复:位的基本知识；参观单片机实验室了解8051单片机芯片16

2单片机指令系统①掌握数据传送类指令；②掌握算术运算及移位类指令；③掌握控制转移指令；④理解布尔变量操作指令使用方法。⑤掌握Proteus仿真软件使用方法任务1：安装Kuil软件和Proteus仿真软件任务2:演示程序运行结果任务3:观察数据在内存中的存储位置任务4:观察数据各种运算的结果83汇编语言程序设计①掌握顺序程序、分支程序特点；②掌握循环程序特点；③掌握于程序和查表于程序设计方法。任务：按键流水灯设计44定时器/计数器、中断和串行口①学会使用定时器、计教器；②理解中断系统的概念；③掌握中断系统的应用④理解串行口系统概念。⑤掌握单片机串行口的应用。任务1:秒表设计任务2:串行通信设计8一5单片机扩展①掌握51系列隼片机系统的扩展方法；②掌握存储器扩展方法；③了解串行存储器EEPRQM的应用；④掌握DS18B20温度传感器的使用方法。任务1:扩展单片机硬件电路任务2:扩展ROM、RAM搭建电脂86单片机接口掌握I/Q口概念。了解单片机功率接口的用法任务1:用74HC595静态驱动数码管任务2:独立键盘控制流水灯任务3：液晶LCD1602驱动127综合程序设计掌握单片机应用系统的硬件设计；任务1:可预置的例计时钟任务2:AT24C01A的综合应用6期末使习、作业串讲2合计学时644.实施建议教学组织建议.大力推广“项目导向教学”模式，教学中以工作任务为中心组织课程内容，让学生在完成项目过程中来构建相关理论知识，并通过项目的实现来形成相应职业能力。通过“项目的提出”，分解出“能力目标”，联系“日常典型案例”，引出“基本知识点”，结合知识点掌握“分解活动”操作要领，以上工作完成之后，提出项目要求达到的目标，让学生独立实现“项目目标采用“项目导向教学”，学生在课程学习中思路清晰，项目目标明确，学习积极性高，在已经实施的教学质量跟踪调查中，学生反馈效果良好。.教学班是主要的教学组织，班级授课制是目前教学的主要组织形式。传统的黑板粉笔的教学方式结合多媒体教室进行电脑演示，可以使两种方式的长处得到发挥。.注意教学方法的灵活性，可组织学生分组讨论、问题教学、阅读指导等。有条件的话，借用多媒体的声像演示，对理论实例进行展示，提供给学生直观的理论印象。通过程序实例的分析，培养学生运用书本理论来分析问题、解决问题的能力和研究意识。可以借助单片机实验板或实验箱帮助学生对相关知识的理解和掌握。.充分发挥学生的学习主观能动性。在本课程的教学过程中，注意训练学生独立的编程动手能力，引导学生理论联系实际，应用课本中的知识来解决实际编程问题，课程学习过程也是复杂程序设计的训练过程。.作业是本课程教学的一个重要环节，应布置大量的上机作业由学生独立完成。认真批改作业，杜绝抄袭。布置1-2次大作业，提高学生解决问题的能力。.实验在本课程教学中起到至关重要的作用。要求每次实验都有具体任务,将调试好的程序和仿真图存盘并上传到作业系统，由教师批改并集中点评作业,指出作业中存在的问题。.评价教学方法要以实现课程标准规定的教学目标为依据，好的教学方法应有助于学习对教学内容的理解，并能激发学生的学习热情，提高自己的动手编程能力。鼓励有所创新并取得实效的教学方法。.教学内容全部上网：本课程的教学大纲、教案、习题、实验指导、参考资料等内容全部上网，并向学生免费开放，通过网络化的教学方式（网络课件、网上答疑），学生可以在课外自主学习提高。.精心编制电子教案：精心编写了配套的PowerPoint教案。精心组织演示内容，做到图文并茂，提纲挈领。便于学生理解和自学，也便于老师的讲授。4.2教学评价建议为了让本课程更好的体现贯彻“技能培养为主，知识够用为度，理论教学+实验实训|+综合项目实训3层递进相结合”的教学思想，培养学生的创新意识,提高岗位实践能力，在本课程教学评价方式拟采用两种方案并行的思路，更好的实现课程和行业职业岗位需求的联系。4.2.1期末考核评价及方式课程期末考核为闭卷书面考试，占课程成绩的60%,考试内容为上机操作,设置3-4个大作业，考查学生实际动手操作能力，提高学生综合解决问题的能力。422教学过程评价教学过程评价占课程成绩的40%,由任课教师对学生的出勤、学习态度、课堂表现和实训作业完成情况做出量化评价。教学过程评价分两部分：1.平时上机实训作业的完成情况，每次课由老师把实训要求上传到作业系统，学生在规定的时间内完成作业并提交系统，老师根据学生的作业完成情况打分，分数的累加和为平时实训作业成绩。评分标准：(1)在规定时间内完成实训任务，仿真原理图合理、界面设计美观，程序功能完整，代码结构清楚，成绩优秀，10分；(2)在规定时间内完成实训任务，仿真原理图合理，程序功能完整，代码正确，成绩良好，8分；(3)在规定时间内完成实训任务，程序功能不够完整，有个别错误，成绩及格，6分；(4)未能在规定时间内完成实训任务者，成绩不及梏，4分。2.平时表现成绩：出勤和课堂回答问题情况。423课程成绩形成方式项目平时表现成绩实训作业成绩期末考试成绩总分比例10%30%60%100教材选用选用的教材是电子工业出版社、刘华东编著的《单片机应用技术》。本书通过一系列的任务来组织教学内容，每一个任务都包括一些汇编语言的知识点、Keil软件的使用、程序调试方法、单片机结构方面及单片机开发中必须了解的知识。任务几乎全部经过仿真验证，内容设计从易到难、从简单到系统，是一个很适合培养高职学生单片机动手实践能力的教材。教学参考书：李广弟等，《单片机基础》（第三版），北京航空航天大学出版社，2007。《单