MSP430单片机原理与设计课程教学大纲

MSP430单片机原理与设计课程教学大纲课程中文名称：MSP430单片机原理与设计课程英文名称：PrincipleandDesignforMSP430Microcomputer课程编号：C1323 应开课学期：5学时数：32（24+8） 学分数：2适用专业：自动化（拔尖计划） 课程类型：专业拓展课/选修先修课程：电子技术基础、C语言程序设计一、课程性质本课程为自动化专业选修课程。单片机技术是指利用单片机内部资源及其外部扩展电路实现某个或多个特定功能的一系列技术，是广泛应用于各个领域的有关测量与控制的一门重要的技术。是培养学生分析问题、解决问题及提高学生动手能力的重要环节。二、课程目标通过本课程的学习，使学生了解MSP430单片机的基本概念和原理，掌握MSP430单片机的组成、指令系统、定时/计数器、中断系统、串并行接口技术和总线技术等，了解常用单片机软、硬件开发工具和仿真工具，掌握单片机程序设计和调试开发的基本方法，使学生能够根据工程开发任务的要求，独立完成单片机应用系统的软硬件的开发与设计，为工业生产、科学研究和实验设备等领域的单片机应用和开发打下良好的基础。三、支撑的毕业要求课程对毕业要求的支撑课程教学目标、达成途径和评价依据等毕业要求（3）掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历；了解本专业的前沿发展现状和趋势；教学目标：通过本课程的学习，使学生了解MSP430单片机的基本概念和原理，掌握MSP430单片机的组成、指令系统、定时/计数器、中断系统、串并行接口技术和总线技术等，了解常用单片机软、硬件开发工具和仿真工具，掌握单片机程序设计和调试开发的基本方法，并能综合运用单片机的软、硬件技术进行系统设计和分析处理实际问题，为工业生产、科学研究和实验设备等领域的单片机应用和开发打下良好的基础，同时了解单片机及其相关技术的行业发展需求和行业动态。达成途径：课堂讲解；平时作业；专题讨论。评价依据：作业；专题讨论答辩与报告；期末考试试题。评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩；结合团队答辩表现与团队专题讨论报告，给出个人团队合作成绩与个人表现成绩；评价期末考试的得分率。毕业要求（4）具备设计和实施工程实验的能力，并能够对实验结果进行分析；教学目标：利用MSP430单片机及其相关技术设计一个与自动化领域的有关测量与控制小制作(数控交流、直流电源，检测系统、控制系统均可)，通过查阅文献，进行方案对比，对所需要的器件的参数进行计算，列出器件清单，并用工具软件画出原理图；仿真论证；电路制作及调试，对单片机技术的应用有较深刻了解。达成途径：课堂讲解；硬件制作；专题讨论答辩与报告。评价依据：仿真结果及实物制作测试；专题讨论答辩与报告。评价方式：评估实物实测参数与技术指标要求的合理性，给出成绩；结合团队答辩表现与团队专题讨论报告，给出个人团队合作成绩与个人表现成绩。毕业要求（5）掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素；教学目标：单片机技术是用单片机内部资源及其外部扩展电路实现某个或多个特定功能的一系列技术，是可以广泛应用于自动化领域的有关测量与控制的一门重要的技术。可通过设计与工业自动化领域相关的小型检测装置（谐波测量、电能测量等），通过查阅文献，进行方案对比，对所需要的器件的参数进行计算，列出器件清单，并用工具软件画出原理图；仿真论证；电路制作及调试，对单片机技术以及自动化相关知识的应用有较深刻了解。达成途径：课堂讲解；硬件制作；专题讨论答辩与报告。评价依据：上机实践；仿真结果及实物制作测试；专题讨论答辩与报告。评价方式：评估实物实测参数与技术指标要求的合理性，给出成绩；结合团队答辩表现与团队专题讨论报告，给出个人团队合作成绩与个人表现成绩。毕业要求（8）具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力；教学目标：根据半导体技术发展现状，常用单片机主要依赖于进口，其数据手册均是英文版本。要求学生翻译数据手册中的部分内容，可使其掌握本课程主要专业词汇，能使用英文完成课堂作业等，能较流地利使用英文进行交流及回答提问，有助于阅读本专业英文文献资料。达成途径：平时作业；文献阅读。评价依据：作业；外文翻译；期末考试试题。评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩；评估外文翻译的条理性和准确性，给出成绩；评价期末考试的得分率。四、教学内容、学时安排和基本要求（一）MSP430单片机原理2学时重点难点：MSP430单片机原理、常用研究方法、基本工作流程1、 MSP单片机简介2、 MSP430单片机的开发环境（二）MSP430F249的IO端口6学时重点难点：MSP430开发环境及使用；I/O接口使用方法1、 MSP430单片机原理与C语言基础2、 MSP430单片机通用I/O接口3、 彩灯控制4、 LED数码管显示（三）键盘和显示器的应用6学时重点难点：矩阵式键盘工作原理及程序设计方法；汉字点阵显示1、 独立按键键盘和矩阵式键盘2、 LED点阵显示3、 LCD液晶显示（四）MSP430F249的定时器计数器4学时重点难点：定时器/计数器的结构及工作原理；定时器/计数器的工作方式；相关寄存器的定义和设置。1、 定时器A工作原理2、 定时器应用、PWM波程序设计（五）A/D、D/A转换器的应用4学时重点难点：A/D转换器的结构及工作原理；A/D转换器相关寄存器的定义和设置。1、D/A转换器的工作原理2、MSP430F249的A/D转换器（六）应用实例2学时1、MSP430单片机最小系统设计及实例（七）仿真实验8学时1、花样彩灯控制程序设计2、汉字点阵显示程序设计3、简易倒计时定时器设计4、简易数字电压表设计五、课程的其它教学环节序号教学环节教学内容学时数实验1.设计基于MSP430单片机的花样彩灯控制系统；2实验2.设计出汉字点阵静态显示及动态显示；2实验3.设计简易数字电压表；2实验4.设计简易波形发生器；2平时作业熟悉MSP430单片机开发环境和仿真软件的使用；完成单片机应用任务的仿真。0六、教学方法与手段本课程教学主要采用讲授、多媒体教学、计算机仿真、团队合作、专题讨论、实物制作、实验等教学方法与手段。七、推荐教材和教学参考资源教材：施保华等.MSP430入门与提高.华中科技大学出版社2013参考书：1.MSP430x2xxFamilyUser’sGuide.TEXASINSTRUMENTS.2010.2.MSP430x24x.pdf.TEXASINSTRUMENTS.2007.3.曹磊.MS