《微机原理与接口技术》实验教学大纲

《微机原理与接口技术》实验教学大纲一、课程基本情况课程代码：101145223404课程名称（中/英文）：微机原理与接口技术/ComputerTheory&InterfaceTechnology课程类别：个性化选修课程课程性质：选修课程类型：课程实验总学分：2总学时：32实验/实践学时：8适用专业：焊接技术与工程适用对象：本科先修课程：信息技术基础、程序设计基础、电工与电子技术开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介学生掌握MCS-51系列单片机CPU内部结构及引脚功能；熟悉中断系统的工作原理及使用方法；了解单片机常用的接口技术以及应用系统设计方法。定时器/计数器常用工作方式编程及调试，定时器/计数器应用系统设计；串行口通信硬件设计，串行口通信软件设计；显示及键盘接口硬件设计，显示及键盘接口软件设计；熟悉单片机仿真开发器结构及功能，运行一个实例，使学生掌握单片机开发流程。具有对微机控制系统的分析、应用和维护方面的基本能力，具有一定的创新能力，能在机械设计与制造及设备控制等应用中进行一定的创新设计。能够应用微机原理及接口技术的基本原理，识别、表达、分析焊接技术与工程专业的复杂工程问题，以获得有效结论。包括设计实验、收集、处理、分析与解释数据，通过信息综合得到合理有效的结论并应用于工程实践。三、实验教学目标1．通过实验教学达到培养学生对微机控制系统的分析、应用和维护方面的基本能力目的，使之能够应用微机原理及接口技术的基本原理，识别、表达、分析、优化设计焊接技术与工程专业的复杂工程问题，掌握微机原理及接口技术，具备解决相关的工程能力。2．通过实验教学使学生掌握微机原理及接口技术的开发基本原则，能够利用微机原理及接口技术的基本原理，设计相关的测试与控制等实验，开展对复杂工程问题的实验研究分析，并通过信息综合分析获得有效实验结论。具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力，锻炼工程实践能力，提高设计实验和分析实验数据的能力。四、实验项目及学时安排序号实验项目名称实验学时实验类型实验要求每组人数备注1定时器/计数器编程和应用程序调试实验2设计性必做52串行口通信编程和应用程序调试实验2设计性必做53LED显示器接口及键盘接口实验2设计性必做54单片机仿真实验2综合性必做5五、实验内容实验一定时器/计数器编程和应用程序调试实验实验目的：1.熟悉软件的操作和使用方法；2.了解单片机中断系统、定时/计数器的编程应用；3.进一步熟练使用开发系统的各种调试方法。实验设备：1．LH-MCU多CPU单片机试验箱一台2．计算机一台实验内容及步骤：1.输入程序并检查无误，对程序进行汇编、调试，然后烧写程序到89c51单片机；2.将LED1~LED6用插针连接到P1.0~P1.5，用插针将K1键，K5键，K9键与P0.0-0.2；3.运行程序，做必做题目的同学，看交通灯是否正常运行，做扩展题目的同学还要按下K5、K1键，观察交通灯的变化情况,按下K9键看是不是两道交通灯都变为红灯。实验二串行口通信编程和应用程序调试实验实验目的：1.掌握串行口工作方式的程序设计，掌握单片机通信程序编制方法。2.了解实现串行通信的硬环境，数据格式的协议，数据交换的协议。3.了解PC机通信的基本要求。实验设备：1.LH-MCU多CPU单片机试验箱一台2.计算机一台实验内容及步骤：1.利用单片机串行口，实现与PC机通信。2.本实验实现以下功能，PC机上输入的字符（0-F）能在实验仪的数码管上显示。单片机与PC接口,如图2-1。图2-1串口通讯硬件原理图键盘显示功能的实现，通过8279与单片机接口实现，原理图如图2-2所示：图2-2显示接口硬件原理图3.按图连好线路，用8芯排线将8279区JB51(a-h)连接到数码管显示区的CODE，JB53(BIT0-BIT7)连接到数码管显示区的BIT。8279区8279CS2连到系统译码的Y6上，8279CLK连接到固定脉冲的1MHz。将随机配备的一根用户通信线插入RS232/485插座，另一头9芯头插到PC机空余的串行口上。4.将8031串行接收信号线P3.0（RXD）连到RS232/485插头下面的RXD插孔；8031的P3.1（TXD）连到RS232/485插头下面的TXD插孔上。5.调试运行程序PCTX.ASM。6.在上位机上运行DVSIO，参数设置1200，选择连接的串口，打开串口。7.从上位机键盘上输入数字或在显示窗口内点击“0—F”数字按钮，相应的数字会显示在实验系统的数码管上。8.也可以通过串口调试助手进行操作。实验三LED显示器接口及键盘接口实验实验目的：1.掌握LED显示定时/计数器综合应用程序的设计与分析方法。2.掌握运用开发系统调试LED显示及定时/计数应用程序的基本方法。实验设备：1.LH-MCU多CPU单片机试验箱一台2.计算机一台实验内容及步骤：实验要求：在LED显示器上显示时间，利用8279可以实现对键盘/显示器的自动扫描，以减轻CPU负担，具有显示稳定、程序简单、不会出现误动作等优点。本实验利用8279实现显示扫描自动化。1.连好线路，用8芯排线将8279区JB51(a-h)连接到数码管显示区的CODE，JB53(BIT0-BIT7)连接到数码管显示区的BIT。8279区8279CS2连到系统译码的Y6上，8279CLK连接到固定脉冲的1MHz。2.调试运行程序。实验四单片机仿真实验实验目的：1．通过实验熟悉LH-MCU多CPU单片机试验箱的结构2．通过一个实例，使学生了解单片机开发的整个流程。3．掌握单片机I/O口的简单输入及输出。实验设备：1．LH-MCU多CPU单片机试验箱一台2．计算机一台实验内容及步骤：1.本实验将通过构造一个简单的单片机系统，实现简单的功能，来使学生了解掌握本单片机试验箱的构造及使用方法。2.本实验实现的功能为：开关K1每拨动一次，L0～L7发光二极管按16进制方式加一点亮。3.硬件连线：P3.3用插针连至K1，P1.0～P1.7用插针连至L0～L7。六、实验报告格式实验名称（一）实验目的（二）实验设备（三）实验内容及步骤（四）结果与分析（五）问题讨论七、考核方式（一）实验成绩的构成实验成绩占本门课程总成绩20%，参考实验考勤、实验操作及实验报告成绩综合给定。（二）评分标准1.实验成绩以百分制或五级制（优、良、中、及格、不及格）填报，按比例记入该课程成绩中。2.多个实验项目的要最后填报平均成绩。3.按照实验指导书的具体要求，根据每个学生实验前的预习准备，实验过程的考查，实验操作情况及实验报告的质量，综合给出实验成绩。4.实验评分应包括三个方面：（1）实验预习及实验纪律占20%：（2）实验操作占40%：（3）实验报告40%；评分等级：评定成绩分优、良、中、及格和不及格五个等级。优：90分以上，良：80-89分，中：70-79分，及格：60-69分，不及格：59分以下，也可以以百分制给出实验的综合成绩。实验成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）实验预习及实验纪律（20%）实验前能够按照实验要求，提前预习，掌握实验内容，掌握实验安全操作规程，遵守实验纪律实验前能够按照实验要求，提前预习，较好的掌握实验内容、掌握实验安全操作规程，遵守实验纪律实验前能够按照实验要求，提前预习，了解实验内容、实验安全操作规程，较遵守实验纪律实验前能够按照实验要求，提前预习，基本了解实验内容、实验安全操作规程，较遵守实验纪律实验前未能按照实验要求，未提前预习，不了解实验内容、未能掌握实验安全操作规程实验操作（40%）能够根据实验目的，独立设计优化实验步骤，独立或合作完成实验操作，且操作规范；准确记录实验现象，并对实验现象进行综合的分析讨论，得出合理的实验结果能够根据实验目的，独立设计实验步骤，独立或合作完成实验操作，操作较为规范；记录实验现象较为准确，并对实验现象进行综合的分析讨论，得出较为合理的实验结果能够根据实验目的，设计实验步骤，独立或合作完成实验操作，操作基本规范；记录实验现象，并对实验现象进行分析讨论，得出实验结果能够根据实验目的，设计出基本的实验步骤，基本能完成实验操作，操作基本规范；记录实验现象，并对实验现象进行初步分析讨论，得出实验结果不能根据实验目的，设计出相应的实验步骤，不能完成实验操作或操作不规范；不能记录实验现象，不能对实验现象进行分析讨论，不能得出实验结果实验报告（40%）实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表规范。能够正确完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行深入的讨论，提出自己的见解。实验报告能够独立完成，内容完整，数据较为合理，数据处理正确，图表基本规范。能够较好的完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇