单片机原理及应用-教学大纲、授课计划 庄俊华

《单片机原理及应用》教学大纲课程信息课程名称：单片机原理及应用课程类别：素质选修课/专业基础课课程性质：选修/必修计划学时：64计划学分：4先修课程：无选用教材：《单片机原理及应用》，庄俊华主编，2022年，电子工业出版社教材。适用专业：本课程既可作为高等院校相关专业单片机原理、微机原理课程的基础课程，也可作为广大电气、电子、自动化、计算机等行业的研发类岗位求职人员的自学课程，还可作为工程技术人员的参考课程。课程负责人：二、课程简介本课程以MCS-51单片机为背景机，从应用角度出发，系统介绍单片机的组成原理、各功能模块的使用方法及扩展方法。课程共分10章，内容包括单片机的种类、功能及用途；MCS-51单片机的指令系统及汇编语言程序设计方法；C语言在单片机编程中的使用方法；单片机内部各种功能部件的工作原理及使用方法；单片机扩展和接口技术，包括存储器扩展、I/0接口扩展、人机交互接口扩展、模拟通道扩展及流行器件的一个典型的课程设计实例。三、课程教学要求序号专业毕业要求课程教学要求关联程度1工程知识1.掌握单片机的组成原理、各功能模块的使用方法及扩展方法。2.了解单片机原理应用领域和市场需求，为产品设计和开发提供指导。L2问题分析1.学会对单片机原理及应用中出现的问题进行分析和解决，包括硬件故障、软件错误、网络问题等。2.学会进行故障排除和维修和计算方法，以实现数据处理应用。H3设计/开发解决方案1.掌握C语言在单片机编程中的使用方法，能将单片机原理应用到工作和生活领域中。2.学会进行系统测试和验证，以确保系统的质量和性能符合要求。H4研究L5使用现代工具1.掌握单片机原理及应用领域研发的现代工具，如仿真软件、调试工具等。2.学会使用现代工具进行数据分析和处理，提高工作效率和准确性。M6工程与社会1.了解单片机原理及应用对社会的影响和作用，以及相关的法律法规和标准。2.学会将相应技术应用于实际生产和社会服务中，为社会做出贡献。L7环境和可持续发展L8职业规范L9个人和团队1.学会个人发展和团队合作，提高个人和团队的综合素质。2.学会与他人合作和沟通，建立良好的人际关系和团队合作氛围。H10沟通1.学会进行有效的沟通和表达，与客户、同事和上级保持良好的沟通和协作。2.学会进行跨文化沟通和合作，提高国际化视野和跨文化交流能力。M11项目管理1.学会进行项目管理和组织，包括项目计划、进度控制、质量管理等。2.学会进行风险评估和管理，提高项目成功的概率和效率。L12终身学习1.学会进行自我学习和自我提升，不断提高自身的专业水平和创新能力。2.学会进行终身学习和职业发展规划，不断拓展职业领域和发展空间。H注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”“M”或“L”。“课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。四、课程教学内容章节名称主要内容重难点关键词学时类型1初识单片机什么是单片机单片机的历史单片机的特点和应用单片机应用系统的组成典型单片机性能概述各类嵌入式处理器简介计算机中的数制与编码了解什么是单片机、单片机的历史掌握单片机应用系统的组成8理论2单片机的基本结构单片机的结构概述中央处理器单片机的引脚功能存储器MCS-51单片机的工作方式掌握MCS-51单片机的工作方式6理论3单片机的指令系统汇编指令的格式址方式指令系统掌握汇编指令的格式以及单片机的指令系统4理论+实操4汇编语言程序设计汇编语言程序的格式伪指令汇编语言程序的基本结构系统编程的步骤、方法和技巧实验掌握汇编语言程序的基本结构和系统编程的步骤、方法和技巧6理论+实操5单片机的C语言程序设计C51语言概述C51语言对标准C语言的扩展C51和汇编语言的混合编程使用C51语言编程的技巧实验掌握C51和汇编语言的混合编程7理论+实操6单片机的功能部件中断系统定时/计数器串行接口实验了解单片机的功能部件的工作原理7理论+实操7单片机的系统扩展单片机最小系统并行扩展概述程序存储器扩展数据存储器扩展I/O接口扩展可编程并行I/O接口扩展掌握程序存储器扩展、数据存储器扩展6理论+实操8单片机的接口技术单片机与键盘的接口单片机与LED显示器的接口单片机与字符型LCD的接口单片机与ADC的接口单片机与DAC的接口单片机与I2C总线芯片的接口单片机与DS18B20芯片的接口科学精神的培养掌握单片机与LED显示器的接口等单片机的接口技术10理论+实操9单片机应用系统的开发开发系统KeilµVision2概述KeilµVision2的界面组成KeilµV1sion2的设置KeilµVision2集成开发系统的使用Proteus电路设计快速入门9.7Proteus与Keil联调掌握单片机应用系统的开发8理论+实操10课程设计——温度反馈控制系统掌握温度反馈控制系统的制作步骤2理论+实操五、考核要求及成绩评定序号成绩类别考核方式考核要求权重（%）备注1期末成绩期末考试考试50百分制，60分为及格2平时成绩实践10次40优、良、中、及格、不及格3平时表现出勤情况10两次未参加课程则无法获得学分注：此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息。六、学生学习建议学习方法建议1.依据专业教学标准，结合岗位技能职业标准，通过案例展开学习，将每个项目分成多个任务，系统化地学习。2.通过每个项目最后搭配的习题，巩固知识点。3.了解行业企业技术标准，注重学习新技术、新工艺和新方法，根据教材中穿插设置的智能终端产品应用相关实例，对已有技术持续进行更新。4.通过开展课堂讨论、实践活动，增强的团队协作能力，学会如何与他人合作、沟通、协调等等。学生课外阅读参考资料《单片机原理及应用》，庄俊华主编，2022年，电子工业出版社教材。七、课程改革与建设（1）工程性强。以“学以致用”为指导思想，重在实践，将工程与开发相统一。另外，本书通过介绍大量的应用实例，使读者具有初步开发、设计单片机产品的能力。（2）通俗易懂。避免介绍单片机内部的一些细节问题，而是从实际应用出发，从设计单片机应用系统的角度出发，介绍在应用过程中需要掌握的知识和技能。（3）C语言与汇编语言相结合。汇编语言：任何一个硬件电路都可用汇编语言描述，具奋直观性。要想对硬件有深入的理解，汇编语言的学习必不可少。C语言：可读性好，用户只要掌握一两个编程实例，即使不了解硬件资源分配情况，也可以据此进行实例的仿效。对于开发较大的项目，使用C语言是必然的。平时对学生的考核内容包括出勤情况、学生的学习成果、课堂讨论等方面，占期末总评的50%。期末考试成绩占期末总评的50%。制订人签字：教研室主任签字：院部负责人签字：修订时间：年月日教学日历（20xx～20xx学年第x学期）开课学院开课专业讲授学时32课程名称单片机原理及应用授课教师实践/实验学时32授课年级授课班级总学时64使用教材《单片机原理及应用》参考书目《单片机原理及应用》校历周次授课内容分章节题目第1周第一章初识单片机（4学时）1.1什么是单片机（1学时）1.2单片机的历史（1学时）1.3单片机的特点和应用（1学时）1.4单片机应用系统的组成（1学时）第2周第一章初识单片机（4学时）1.5典型单片机性能概述（1学时）1.6各类嵌入式处理器简介（1学时）1.7计算机中的数制与编码（2学时）第3周第二章单片机的基本结构（4学时）2.1单片机的结构概述（2学时）2.2中央处理器（1学时）2.3单片机的引脚功能（1学时）第4周第二章单片机的基本结构（2学时）2.4存储器（1学时）2.5MCS-51单片机的工作方式（1学时）第三章单片机的指令系统（2学时）3.1汇编指令的格式（1学时）3.2寻址方式（1学时）第5周第三章单片机的指令系统（2学时）3.3指令系统（2学时）第四章汇编语言程序设计（2学时）4.1汇编语言程序的格式（1学时）4.2伪指令（1学时）第6周第四章汇编语言程序设计（6学时）4.3汇编语言程序的基本结构（1学时）4.4系统编程的步骤、方法和技巧（2学时）4.5实验（1学时）第7周第五章单片机的C语言程序设计（4学时）5.1C51语言概述（2学时）5.2C51语言对标准C语言的扩展（2学时）第8周第五章单片机的C语言程序设计（3学时）5.3C51和汇编语言的混合编程（1学时）5.4使用C51语言编程的技巧（1学时）5.5实验（1学时）第六章单片机的功能部件（1学时）6.1中断系统（1学时）第9周第六章单片机的功能部件（4学时）6.1中断系统（1学时）6.2定时/计数器（2学时）6.3串行接口（1学时）第10周第六章单片机的功能部件（2学时）6.3串行接口（1学时）6.4实验（1学时）第七章单片机的系统扩展（2学时）7.1单片机最小系统（1学时）7.2并行扩展概述（1学时）第11周第七章单片机的系统扩展（4学时）7.3程序存储器扩展（1学时）7.4数据存储器扩展（1学时）7.5I/O接口扩展（1学时）7.6可编程并行I/O接口扩展（1学时）第12周第八章单片机的接口技术（4学时）8.1单片机与键盘的接口（1学时）8.2单片机与LED显示器的接口（1学时）8.3单片机与字符型LCD的接口（1学时）8.4单片机与ADC的接口（1学时）第13周第八章单片机的接口技术（4学时）8.5单片机与DAC的接口（2学时）8.6单片机与I2C总线芯片的接口（2学时）第14周第八章单片机的接口技术（2学时）8.7单片机与DS18B20芯片的接口（2学时）第九章单片机应用系统的开发（2学时）9.1开发系统（1学时）9.2Keil