《单片机原理及应用实验B》教学大纲

《单片机原理及应用实验B》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：06141092课程性质：专业必修课学分：2学分学时：32学时（理论0学时，实验32学时）先修课程：电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计等后续课程：无适用专业：医学信息工程开课单位：电子信息工程学院一、课程说明本课程是医学信息工程专业学生专业必修课，是《单片机原理技应用B》课程的配套课程。通过本课程的学习过程，使学生掌握基于单片机的控制系统的基本开发和应用，逐步培养学生灵活运用单片机为控制核心解决实际问题的能力。力求通过实践环节，软、硬结合，培养学生初步的单片机系统开发能力。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：持续践行社会主义核心价值观，具有良好的职业道德、社会公德和劳动观念，能够在工程实践中遵守职业规范，履行责任。课程目标2：掌握单片机基本结构和工作原理；了解常用单片机的接口芯片，学会A/D转换器和D/A转换器等接口芯片的使用方法和注意事项；课程目标3：培养学生能够根据所学知识解决工程问题，设计满足需要的单片机系统，注重设计中的创新意识和实践能力的培养，使学生在设计中体现社会、环境、健康、安全、法律、文化等因素；课程目标4：能够根据本门课程所学知识，自行设计符合实验室要求和工程要求的单片机系统，并能够设计配套的软件；能够使用网络和其他资源查找所需资料，熟练使用单片机编程和仿真软件进行单片机系统分析、计算、设计和验证工作。三、课程目标与毕业要求《单片机原理及应用实验B》课程教学目标对医学信息工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度2.问题分析2.3能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，并通过文献研究，证实问题分析的合理性。课程目标1：持续践行社会主义核心价值观，具有良好的职业道德、社会公德和劳动观念，能够在工程实践中遵守职业规范，履行责任。课程目标2：掌握单片机基本结构和工作原理；了解常用单片机的接口芯片，学会A/D转换器和D/A转换器等接口芯片的使用方法和注意事项；H4.研究4.2能够基于科学原理并采用科学方法对器件、电路、功能模块、软件系统制定实验方案并实施。课程目标1：持续践行社会主义核心价值观，具有良好的职业道德、社会公德和劳动观念，能够在工程实践中遵守职业规范，履行责任。课程目标3：培养学生能够根据所学知识解决工程问题，设计满足需要的单片机系统，注重设计中的创新意识和实践能力的培养，使学生在设计中体现社会、环境、健康、安全、法律、文化等因素；M5.使用现代工具5.1能够了解和合理选择现代医学信息工程的技术资源和现代工程工具、信息技术工具，解决复杂医学信息工程问题并理解其局限性。课程目标1：持续践行社会主义核心价值观，具有良好的职业道德、社会公德和劳动观念，能够在工程实践中遵守职业规范，履行责任。课程目标4：能够根据本门课程所学知识，自行设计符合实验室要求和工程要求的单片机系统，并能够设计配套的软件；能够使用网络和其他资源查找所需资料，熟练使用单片机编程和仿真软件进行单片机系统分析、计算、设计和验证工作，为后续课程做好准备。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配实验部分教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时实验（实践）(上机)学时对应的课程目标实验1：I/O口的使用实验内容：学习keil软件和Proteus软件的使用。掌握单片机I/O口的使用方法。实验要求：掌握keil软件和Proteus软件的使用方法；使用I/O口完成控制LED灯、简单的按键查询和控制蜂鸣器灯操作。41、2、3、4实验2：花式流水灯实验实验内容：掌握外部中断和定时/计数器的使用。实验要求：学会使用中断方法控制按键；控制花式流水灯的不同延时和花样。41、2、3、4实验3：串行口综合实验实验内容：学习单片机串行口。实验要求：学会使用单片机的串行口完成数码管显示和双机通信。61、2、3、4实验4：简易计算器综合实验实验内容：学习矩阵式键盘的识别方法。实验要求：采用行列翻转法编制程序，识别单片机开发板上的矩阵式键盘，掌握单片机外接键盘的使用方法。61、2、3、4实验5.A/D、D/A综合实验实验内容：学习ADC、DAC的使用。实验要求：使用单片机内部AD转换器测电压、光强；使用DAC0832构成一个波形发生器。61、2、3、4实验6：多功能时钟综合实验实验内容：学习单片机常用外部总线，包括I2C总线、SPI总线和1-wire总线。实验要求：学会使用AT24C04存储器、DS1302构成时钟、DS18B20做温度检测，并用这三个芯片构成一个能够测量温度的多功能时钟。61、3、4合计32五、教学方法及手段实验教学着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证；如何组织实验、处理数据和分析实验现象；介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书；在实验中要严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器；实验结束后，按规定对仪器进行维护保养；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告。六、课程资源1.推荐教材：陈海宴，51单片机原理及应用——基于KeilC与Proteus(第3版)，北京航空航天大学出版社，2017.62.参考书：（1）.张毅刚.单片机原理及接口技术（C51编程）（第二版）[M].人民邮电出版社.2016.6.（2）李朝青.单片机原理及接口技术（第五版）[M].北京航空航天大学出版社.2017.6.（3）朱文忠.单片机原理与应用技术（第一版）[M].电子工业出版社.2017.6.3.期刊：（1）电子技术应用[J].华北计算机系统工程研究所.北京（2）仪表技术与传感器[J].沈阳仪表院.沈阳（3）单片机与嵌入式系统应用[J].北京航空航天大学.北京（4）MicroprocessorsandMicrosystems[J].Elsevier（5）IEEEIndustrialElectronicsMagazine[J}.IEEE4.网络资源：（1）单片机原理与应用（哈尔滨工业大学）：中国大学MOOC，/course/HIT-353001?from=searchPage（2）单片机原理及应用（北京交通大学）：中国大学MOOC，/course/NJTU-1001729006?from=searchPage七、课程考核对课程目标的支撑本课程成绩由多个实验报告成绩的平均分评定。每份实验报告成绩由过程性考核成绩构成，分为实验预习、操作过程、结果分析三个阶段，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标1234过程性考核实验预习30（1）根据课堂出勤情况和实验预习情况进行考核。（2）在报告模板中，将分数段分为五级，依据完成程度不同在不同阶段打勾，批报告时给定总分。√√√√7878操作过程40（1）对每位学生的课堂表现、实验操作情况、小组协作情况进行评定。（2）对每位学生的实验操作结果和数据记录情况进行评定。（3）根据评定结果，在操作成绩栏对应的五等级处打勾，批报告时给定总分。√√√√10101010结果分析30（1）对每位学生的数据处理情况进行评定，包括数据表格整理、公式、图表、计算过程等。（2）对每位学生的结果表示和分析，及问题回答情况进行评定。（3）根据评定结果，在操作成绩栏对应的五等级处打勾，并给定报告总分。√√√√61068合计：100分23282326八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以实验预习、操作过程、结果分析等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：单片机原理及应用实验最终总成绩由6个实验成绩的平均分评定。单次实验成绩主要由实验预习成绩、操作过程成绩和结果分析成绩来评定，其比例为实验预习成绩占实验成绩的30%，操作过程成绩占实验成绩的40%，结果分析成绩占实验成绩的30%。到期末成绩汇总时，未按规定及时上交的实验报告，该报告成绩记为0分。无故旷课，需按规定补做实验，该次实验报告记60分。无故旷课3次及以上或者缺失报告3份及以上，本学期期末总成绩为“缺考”。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60实验预习30预习认真、熟练掌握方法与步骤。预习认真、掌握方法与步骤但不够灵活熟练。有预习、基本掌握