《单片机与嵌入式系统》教学大纲

《单片机与嵌入式系统》教学大纲课程编号：13220846英文名称：MCUandEmbeddedSystem学分：3学时：总学时56学时，其中理论40学时，实践16学时先修课程：电工学、C语言课程类别：专业必修课授课对象：智能制造工程专业学生教学单位：机械与电气工程学院修读学期：第5学期一、课程描述和目标《单片机与嵌入式系统》是学生掌握微型计算机原理、掌握微型计算机应用与开发能力的一门课程。通过本课程学习，有利于学生掌握微型计算机系统的概念、基本组成与工作原理，为后续课程及今后工作打下基础。能够运用本课程的知识和方法，研究机电产品和系统的设计、实现等工程问题。课程目标1：学习51系列单片机的硬件组成、工作原理及外围电路；能结合硬件电路编写相应程序以实现相应功能或进行计算机仿真，并能分析相关数据或实验（仿真）结果的正确性。课程目标2：能结合机械传动与控制、计算机应用技术等专业知识，结合所学知识解决稍复杂的机电工程问题。通过本课程学习，培养细致严谨的工作作风。二、课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求指标点课程目标权重指标点3-2：能够根据所提出的解决方案，规划设计流程，创新性地设计出满足特定需求的智能装备或智能制造系统。课程目标10.5指标点4-1：了解相关学科科学原理并采用科学方法，能够针对智能制造复杂工程问题设计实验、构建实验系统、安全开展实验并科学地采集实验数据。课程目标20.5三、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容基本要求及重、难点（含德育要求）学时教学方式对应课程目标1单片机概念及发展；微型计算机数制，数制转换，微机中数的表示方法；Keil/Proteus软件介绍。理解单片机的概念及计算机基础知识重点：单片机概念、数制转换难点：数制转换，微机中数的表示方法德育要求：培养学生认真细致严谨的作风。3讲授式课程目标12单片机引脚；晶振；复位；存储器；发光LED；单片机最小系统；KeilC格式及结构。理解单片机硬件资源、理解相应的外围电路重点：单片机硬件资源与外围电路难点：单片机存储器与最小系统德育要求：培养学生敬业、严谨的作风。3讲授式课程目标13RAM/ROM内部结构；C51预处理、数组、绝对地址访问；流程图结构及设计；KeilC+Proteus联合调试。理解程序与数据存储方式、理解基本程序结构重点：RAM/ROM内部结构、C51编程语言难点：程序与数据存储方式德育要求：培养学生细致严谨的作风。8讲授式课程目标14循环移位实现；软件延时和循环结构；函数调用和返回。能分析与应用软件延时与函数调用方法重点：软件延时和循环结构；函数调用和返回难点：软件延时德育要求：培养学生细致严谨的作风。4讲授式课程目标15逻辑运算符；算术运算符；关系运算符；位运算符；复合赋值运算符；I/O口；位地址空间；顺序和分支控制语句；理解各种运算符作用，能分析并应用程序控制语句重点：各种运算符的掌握和运用难点：I/O口结构、程序分支/循环控制语句德育要求：培养学生细致严谨的作风。4讲授式课程目标16数码管显示原理；BCD码数码管显示；查表及对ROM的操作；静态显示和动态显示；数码管驱动能分析并应用数码管相应控制方法重点：数码管显示原理、数码管驱动难点：数码管的动态显示德育要求：培养学生细致严谨的作风。4讲授式练习式课程目标1课程目标27按键检测、去抖；独立按键接口电路；按键控制数码显示；矩阵式按键接口电路；能分析并应用按键、键盘的相应识别方法重点：按键检测、去抖、矩阵键盘难点：矩阵键盘中按键识别德育要求：培养学生细致严谨的作风。4讲授式练习式课程目标1课程目标28中断的概念；中断源；中断控制；中断优先级；中断函数；能分析并应用中断的相应设置与操作重点：中断的概念、中断优先级、中断函数难点：中断的实现德育要求：培养学生细致严谨的作风。4讲授式练习式课程目标1课程目标29定时器/计数器结构；TMOD/TCON；4种工作方式；定时时间设置计算；定时器/计数器中断编程方法；能分析并应用定时器/计数器的相应设置与操作重点：定时器/计数器结构与原理、溢出的概念。难点：定时器/计数器的程序实现德育要求：培养学生细致严谨的作风。6讲授式练习式课程目标1课程目标2合计40序号实验项目实验内容与要求学时类型对应课程目标1利用I/O口点亮LED必修。能分析并利用利用I/O口输出电平控制LED点亮与熄灭2验证课程目标1课程目标22流水灯实验必修。能分析并利用利用I/O口输出电平控制流水灯显示方式2验证课程目标1课程目标23数码管静态显示必修。能分析并利用7段数码管静态显示数字2验证课程目标1课程目标24数码管动态显示实验必修。能分析并利用7段数码管动态显示数字2验证课程目标1课程目标25按键去抖动必修。能分析并利用相关方法进行按键去抖动2验证课程目标1课程目标26矩阵键盘实验必修。能分析并利用矩阵键盘进行按键识别2验证课程目标1课程目标27单片机中断实验必修。能分析并利用中断原理实现单片机中断的功能2综合课程目标1课程目标28定时/计数器实验必修。能分析并利用定时/计数器进行定时与计数。2综合课程目标1课程目标2合计16注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括演示、验证、综合、设计等。四、课程教学方法集中讲授+独立实验五、学业评价和课程考核推行多元评价，对本课程所采用的评价和考核方式作具体说明，若采用多种考核方法请分别列出考核评价的方法、内容、考核标准、成绩占比等，考核方法、内容应突出“学生中心、产出导向”。（一）考核方式及具体要求1.课程成绩构成与要求课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时作业（实验）、期末考核组成，其中期末考核成绩占50%、平时作业（实验）成绩占50%。2.课程目标达成考核与评价序号教学环节课程目标1（分值）课程目标2（分值）课程目标3（分值）课程目标4（分值）课程目标5（分值）合计1平时作业（实验）1040000502期末考试401000050课程目标对应分值5050100（二）考核与评价标准1.平时成绩考核与评价标准分值(10分制)观测点9-10分7-9分6-7分0-6分作业（实验）按时完成，90%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握到位。按时完成，70%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握较到位。延时完成，60%以上的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握基本到位。不交和补交，50%以下的作业内容齐全，基本知识点理解、掌握有偏差。2.期末试卷考核与评价标准根据课程目标及教学内容，设计期末考核试题，综合检验学生对课程相关知识的掌握、综合应用及解决复杂问题的能力，根据考试题目设计相应评分标准。六、教材与参考书（一）推荐教材1．《单片机的C语言程序设计与应用——基于Proteus仿真（第三版）》，姜