《单片机原理及应用》课程标准

《单片机原理及应用》课程标准

一、学习领域（课程）综述

（一）学习领域定位

“单片机原理及应用〃学习领域由岗位群的"电子产品技术支持岗位〃行动领域转化而来,

是构成应用电子技术专业框架教学计划的专业学习领域之一，其定位见表一:

表一学习领域定位

学习领域性质专业必修学习领域

学习领域功能使学生具备从事电子产品技术支持工作所需的基础知识和技能

电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、c语言程序设计、计算机基

前导学习领域

础

平行学习领域PLC可编程控制

后续学习领域无

（二）设计思路

本学习领域注重培养分析问题、解决问题的能力、强化学生动手实践能力，遵循学生

认知规律，紧密结合应用电子专业的发展需要，为将夹从事应用电子产品的设计、检测奠

定坚实的基础。将木课程的教学活动分析设计成若干项目或工作情景，以项目为单位组织

教学、并以典型设备为载体，通过具体案例，按单片机项目实施的顺序逐步展开，让学生

在掌握技能的同时，引出相关专业理论知识，使学生在技术训练过程中加深对专业知识、

技能的理解和应用、培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。

本课程在内容组织形式上强调了学生的主体性学习，在每个项目实施前，先提出学习

目标，再进行任务分析，学生针对项目的各项任务进行相关知识的学习，并通过多种实践

活动实施项目以实现学习目标。最后根据多元化的评分标准进行自我评价。

（三）学习领域（课程）目标

1.方法能力目标：

能根据项目任务或工作，制订项目完成工作计划；

学会自我学习、收集和检索信息、查阅技术资料；

在单片机应用程序调试过程中会选择各种仪器仪表；

学会单片机应用程序KEIL的仿真调试方法；

1

学会学习和工作的方法，勤于思考、做事认真的良好作风；

培养学生一丝不苟、刻苦钻研的职业道德；

学会在产品制作过程中进行技术指导、质量管理却成本核算方法。

2.社会能力目标：

建立团结协作的精神，能与人沟通和合作完成工作任务；

养成勇于创新、敬业乐业的工作作风；

形成清晰的逻辑思维意识，正确辨别事物的真假；

了解电子行业技术应庄的发展前景，拓宽产品开发的思路；

掌握产品生产工艺要求，培养工作的质量意识、安全意识；

具有较强的社会责任感，为祖国发展强大贡献力量的责任意识；

积累丰富的工作经验。

3.专业（职业）能力目标：

能熟悉和了解不同厂窗、不同型号单片机器件并掌握其性能特点；

能读懂单片机应用系统电路原理，包括复位电路、时钟电路、最小单片机应用系统电

路，掌握各I/O的区别及与外围电路连接的方法，区分辩别单片机的地址线、数据线及控

制线，熟练掌握单片机拥有的系统资源及资源利用，掌握汇编语言的指令格式、寻址方式，

学会汇编语言的程序编写，学会简单的应用系统设计；

能识别各种外围元器件并进行元器件焊接、KEIL仿真调试；

能根据应用系统原理图编写控制程序；

能在单片机系统调试和维修过程中，通过工程计算和理论分析，判断故障点和提供解

决问题的途径；

会使用常用仪器仪表如万用表、示波器、频率计对单片机应用系统进行判断分析、调

试，直至调试成功；

掌握程序流程图的画法、子程序的编写方法、中断程序的编写方法、子程序和中断调

用、伪指令的熟练使用、熟练掌握顺序程序结构、循环程序结构、分支程序结构，掌握仿

真器的使用及结合软硬件调试程序。

二、学习领域（课程）描述

学习领域描述包括学习领域名称、学期、参考学时、学习任务和学习领域目标等，见

表二：

表一学习领域的描述

2

学习领域：单片机原理及应用

教学时间安排：第四学期课时：72

学习任务:

掌握单片机的硬件结构、熟悉汇编语言的应用、理解营用单片机系统设计的控制方式、特

点，掌握单片机系统设计的方法

学习目标:

1.了解单片机的概念与种类，了解各种单片机的最新发展水平和方向；

2.熟悉常用单片机的基本结构、工作过程及应用特点；

3.会应用汇编语言进行基本模块程序的编写；

4.熟练使用keil软件的主要功能；

5.会根据使用要求，直阅单片机性能指标与使用技术，能够正确选用设计常用的单片机系

统；

6.会应用单片机系统内部的I/O口、定时、计数、中断、数模转换、模数转换的各个功能;

7.能初步识读单片机控制电路图，并能说出系统组成的模块及其作用，具备单片机系统设

计安装和调试的初步能力。

学习组织形式与方法

“学习准备〃阶段采用正面课堂教学，部分采用独立学工；多数计划实施阶段采用小组学习，

明确小组负责人并定期更换。在学习过程中设置与企业一致的工作步骤及要求。

学业评价

1）在理论知识考评方面，采取参考学生日常出勤率、课堂参与度、作业完成情况等指标

进行积分的给定，重点考核学生参与程度；

2）在实训技能考评方面，校内实训技能考评采取实训指导教师评定成绩，重点考核学生

实训技能的熟练程度和团结协作的能力；

3）在综合素质方面，主要考评学生的管理能力、沟通能力和创新能力。

三、学习情境划分及描述

（一）学习情境设计

表三学习情境设计

3

2.能使单片机复位；

3.能熟练控制单片机进出低功耗方式。综合能力目标：

1.与人沟通与人交往能力，具有较高职业素养，具有团队合作精神；

2.独立分析分析、解决问题的能力。

1.MCS-51单片机的结构原理

2.MCS-51单片机的时序

学习内容

3.MCS-51单片机的时钟和复位电路

4.MCS-51单片机的低功耗工作方式

Keil软件、投影设备、实验箱；仿真软件、通用计算机30台、课件、黑板、

教学条件

多媒体等。

教学方法组教学方法：项目教学法、任务教学法。

织形式组织形式：公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工。

步骤一：MCS-51单片机的结构原理（4课时）

知识要点

CPU、程序存储器、数据存储器、并行I/O口

步骤二：MCS-51单片机的时序（4课时）

知识要点

时钟周期、机器周期、指令周期、访问外部RAM和ROM的时序

教学流程

步骤三：MCS-51单片机的时钟和复位电路（2课时）

知识要点

时钟电路、内部复位电路、外部复位电路、复位状态

步骤四：MCS-51单片机的低功耗工作方式（2课时）

知识要点

等待方式、掉电方式

学业评价本部分内容采用采用目标评价、过程评价相结合的方法，评价的手段包括闭

卷（或开卷）考核、观测、现场操作等。其中基本知识的测试成绩占S0%、

5

学习过程占50%；单片机的认识、单片机的最小系统的安装和调试30%、实

验报告占10%;小组评价占10%,它包括小组活动协调和谐、积极参与小组

活动、学习态度等。

表五学习情境二的描述

学习情境名单片机原理及应教学时第四学期

MCS-51单片机的指令系统学习领域

称用问

18学时

1.MCS-51单片机的指令格式

学习任务2.MCS-51单片机的寻址方式

3.MCS-51单片机的指令系统

与其他情境本学习情境为本学习领域的第2个学习情境，主要目的是掌握MCS-51单片

的关系机的指令系统，并作为其他学习情境的基础

知识目标：

1.掌握MCS-51单片机的指令格式；

2.理解MCS-51单片机的寻址方式；

3.熟练使用数据传送类指令、算术运算类指令；

4.熟练使用逻缉操作类指令、控制转移类指令以及位操作类指令。

学习目标技能目标：

1.掌握简单输入输出电路及程序的设计方法；

2.正确使用keil软件，进行较简单的软件操作；

3.掌握对基本模块程序的编写。综合能力目标：

1.与人沟通与人交往能力，具有较高职业素养，具有团队合作精神；

2.独立分析分析、解决问题的能力。

1.MCS-51单片机的指令格式；

2.MCS-51单片机的寻址方式；

学习内容

3.数据传送类指令、算术运算类指令；

4.逻辑操作类指令、控制转移类指令以及位操作类指令。

6

Keil软件、投影设备、实验箱；仿真软件、通用计算机30台、课件、黑板、

教学条件

多媒体等。

教学方法：

教学方法组

项目教学法、任务教学法。组织形式：

织形式

公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工。

步躲一：MCS-51单片机的指令格式（1课时）

知识要点

标号、操作码助记符、源操作数、目的操作数、注释

步骤二：MCS-51单片机的寻址方式（2课时）

知识要点

寄存器寻址、直接寻址、立即寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对

寻址、位寻址

教学流程

步骤三：数据传送类指令、算术运算类指令（4课时）

知识要点

片内RAM数据传送、外部数据传送、数据交换指令、堆栈操作、加减乘除

指令、十进制调整指令

步骤四：逻辑操作类指令、控制转移类指令以及位操作类指令（11课时）

知识要点

逻辑运算指令、无条件转移和条件转移指令、调用和返回指令、布尔操作类

指令

本部分内容采用采用目标评价、过程评价相结合的方法，评价的手段包括闭

卷（或开卷）考核、观测、现场操作等。其中基本知识的测试成绩占20%、

学业评价学习过程占30%；表决器的认识与分析、表决器的安装和调试30%、实验报

告占10%；小组评价占10%,它包括小组活动协调和谐、积极参与小组活动、

学习态度等。

表六学习情境三的描述

学习情境名定时/计数器学习领域单片机原理及应教学时第四学期

7

称用间6学时

1.定时/计数器的结构

2定.时/计数器的原理

学习任务

3.定时/计数器的工作方式

4.定时/计数器的应用

与其他情境本学习情境为本学习领域的第3个学习情境，主要目的是进一步掌握定时7

的关系计数器的应用方法，并作为其他学习情境的基础

知识目标：

1.掌握定时/计数器的结构；

2.理解定时/计数器的原理；

3.掌握定时/计数器的工作方式；

4.熟悉定时/计数器的应用。

学习目标

技能目标：

1.熟练使用定时/计数器的定时功能；

2.熟练使用定时/计数器的计数功能。综合能力目标：

1.与人沟通与人交往能力，具有较高职业素养，具有团队合作精神；

2.独立分析分析、解决问题的能力。

1.定时/计数器的结构；

2.定时/计数器的原理；

学习内容

3.定时/计数器的工作方式；

4.定时/计数器的应用。

Keil软件、投影设备、实验箱；仿真软件、通用计算机30台、课件、黑板、

教学条件

多媒体等。

教学方法组教学方法：

织形式项目教学法、任务教学法。组织形式：

8

公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工。

步骤一：定时/计数器的结构（1课时）

知识要点

THO、TH1、TLO、TL1专用寄存器

步骤二：定时/计数器的原理（1课时）

知识要点

TMOD、TCON专用寄存器

教学流程

步骤三：定时八计数得的工作方式（2课时）

知识要点

方式0、方式1、方式2、方式3

步骤四：定时/计数器的应用（2课时）

知识要点

输出方波、计数、测量外部输入脉冲的宽度

本部分内容采用采用目标评价、过程评价相结合的方法，评价的手段包括闭

卷（或开卷）考核、观测、现场操作等。其中基本知识的测试成绩占20%、

学业评价学习过程占30%；表决器的认识与分析、表决器的安装和调试30%、实验报

告占10%；小组评价占10%,它包括小组活动协调和谐、积极参与小组活动、

学习态度等。

表七学习情境四的描述

学习情境名单片机原理及应教学时第四学期6

MCS-51系统的串行接口学习领域

称用间学时

1.MCS-51单片机串行口的结构

学习任务2.MCS-51单片机串行口的工作方式

3.MCS-51单片机串行口的应用

与其他情境本学习情境为本学习领域的第4个学习情境，主要目的是掌握MCS-51单片

的关系机串行口的工作原理，并作为其他学习情境的基础

学习目标知识目标：

9

1.掌握MCS-51单片机串行口的结构；

2.理解MCS-51单片机串行口的工作方式；

3.熟练掌握MCS-51单片机串行口的应用。技能目标：

L熟练使用串行口进行数据的传送；

2.熟练使用串行口扩展并行I/O口；

3.熟练使用串行口进行异步和多机通讯。综合能力目标：

L与人沟通与人交往能力，具有较高职业素养，具有团队合作精神；

2.独立分析分析、解决问题的能力。

1.MCS-51单片机串行口的结构；

学习内容2.MCS-51单片机串行口的工作方式；

3.MCS-51单片机串行口的应用。

Keil软件、投影设备、实验箱；仿真软件、通用计算机30台、课件、黑板、

教学条件

多媒体等。

教学方法：

教学方法组

项目教学法、任务教学法。组织形式：

织形式

公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工。

步骤一：串行通讯（1课时）

知识要点

串行通信、并行通信、异步传送、同步传送、波特率、数据传送的方向

步骤二：MCS-51单片机的串行接口（1课时）

教学流程知识要点

SBUF、SCON、PCON、方式0、方式1、方式2、方式3

步骤三：MCS-51单片机串行口的应用（4课时）

知识要点

扩展并行I/O口、异步通讯、多机通讯

10

本部分内容采用采用目标评价、过程评价相结合的方法，评价的手段包括闭

卷（或开卷）考核、观测、现场操作等。其中基本知识的测试成绩占20%、

学业评价学习过程占30%；表决器的认识与分析、表决器的安装和调试30%、实验报

告占10%；小组评价占10%,它包括小组活动协调和谐、积极参与小组活动、

学习态度等。

表八学习情境五的描述

学习情境名单片机原理及应教学时第四学期6

MCS-51单片机的系统扩展学习领域

称用间学时

1.MCS-51单片机的引脚与最小应用系统

2.程序存储器的扩展方法

学习任务

3.数据存储器的扩展方法

4.并行I/O口的扩展方法

与其他情境本学习情境为本学习领域的第5个学习情境，主要目的是掌握单片机的系统

的关系扩展方法，并作为其他学习情境的基础

知识目标：

1.了解MCS-51单片机的引脚与最小应用系统；

2.掌握程序存储器和数据存储器的扩展方法；

3.熟练掌握简单并行I/O口的扩展方法；

4.掌握可编程并行I/O口的扩展方法。

学习目标技能目标：

1.熟练使用单片机的各个引脚；

2.能熟练进行程序存储器和数据存储器的扩展；

3.能熟练进行并行I/O口的扩展。综合能力目标：

1.与人沟通与人交往能力，具有较高职业素养，具有团队合作精神；

2.独立分析分析、解决问题的能力。

1.MCS-51单片机的引脚与最小应用系统；

学习内容

2.程序存储器和数据存储器的扩展方法；

11

3.简单并行I/O口的扩展；

4.可编程并行I/O口的扩展。

Keil软件、投影设备、实验箱；仿真软件、通用计算机30台、课件、黑板、

教学条件

多媒体等。

教学方法：

教学方法组

项目教学法、任务教学法。组织形式；

织形式

公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工。

步骤一：MCS-51单片机的引脚与最小应用系统（1课时）

知识要点

8051的引脚与功能、最小应用系统

步骤二：外部存储器的扩展（2课时）

教学流程知识要点

程序存储器的扩展、数据存储器的扩展、数据总线、地址总线、控制总线

步躲三：并行I/O口的扩展（3课时）

知识要点

简单I/O口的展、可编程I/O口的力,展

本部分内容采用采用目标评价、过程评价相结合的方法，评价的手段包括闭

卷（或开卷）考核、观测、现场操作等。其中基本知识的测试成绩占20%、

学业评价学习过程占30%；表决器的认识与分析、表决器的安装和调试30%、实验报

告占10%；小组评价占10%,它包括小组活动协调和谐、积极参与小组活动、

学习态度等。

表九学习情境六的描述

学习情境名单片机原理及应教学时第四学期8

MCS-51单片机的中断系统学习领域

称用间学时

1.中断系统及其管理

学习任务2.扩充外部中断源

3.中断系统的应用

12

与其他情境本学习情境为本学习领域的第6个学习情境，主要R的是掌握中断系统的控

的关系制方法，并作为其他学习情境的基础

知识目标：

1.掌握中断源及中断入口；

2.了解中断响应的处理过程；

3.掌握扩充外部中断源的方法；

4.掌握中断系统的应用。

学习目标

技能目标：

1.熟练使用定时/计数器扩充外部中断源；

2.熟练实现中断控制。综合能力目标：

1.与人沟通与人交往能力，具有较高职业素养，具有团队合作精神；

2.独立分析分析、解决问题的能力。

L中断系统及其管理；

学习内容2.扩充外部中断源；

3.中断系统的应用。

Keil软件、投影设备、实验箱；仿真软件、通用计算机30台、课件、黑板、

教学条件

多媒体等。

教学方法：

教学方法组

项目教学法、任务教学法。组织形式：

织形式

公布项目任务，教师协调下的学生自愿分组，明确分工。

步骤一：中断系统及其管理（2课时）

知识要点

教学流程中断源、中断入口地址、外部中断请求标志、中断允许控制、中断源优

先级的设定、中断响应处理过程

步骤二：扩充外部中断源（2课时）

13

知识要点

利用定时器扩充外部中断源、采用中断和查询相结合扩充外部中断源

步骤三：中断系统的应用（4课时）

知识要点

利用中断实现输入与输出控制、利用中断实现故障判定

本部分内容采用采用目标评价、过程评价相结合的方法，评价的手段包括闭

卷（或开卷）考核、观测、现场操作等。其中基本知识的测试成绩占20%、

学业评价学习过程占30%；表决器的认识与分析、表决器的安装和调试30%、实验报

告占10%；小组评价占10%,它包括小组活动协调和谐、积极参与小组活动、

学习态度等。

表十学习情境七的描述

学习情境名单片机原理及应教学时第四学期16

单片机应用系统的设计方法学习领域

称用问学时

1显.示器、键盘与单片机的连接；

2.A/D转换器与单片机的连接；

学习任务

3.D/A转换器与单片机的连接；

4.MCS-51单片机应用系统设计。

与其他情境本学习情境为本学习领域的第7个学习情境，主要目的是掌握单片机与常用

的关系外部设备的连接方式，并作为其他学习情境的基础

知识目标：

1.掌握显示器与单片机的连接方法；

2.理解键盘与单片机的连接方法；

3.熟练掌握A/D转换器与单片机的连接方法；

学习目标

4.掌握D/A转换器与单片机的连接方法。

技能目标：

1.熟练完成按键电路去抖动软/硬件的设计；

2.熟练连接A/D转换器与单片机；

14

3.熟练完成单片机应用系统设计。综合能力目标：

1.与人沟通与人交往能力，具有较高职业素养，具有团队合作精神；

2.独立分析分析、解决问题的能力

1.显示器、键盘与单片机的连接；

2.A/D转换器与单片机的连接；

学习内容

3.D/A转换器与单片机的连接；

4.MCS-51单片机应用系统设计。

Keil软