單片機原理及應(yīng)用課程教學(xué)大綱

1、單片機原理及應(yīng)用課程教學(xué)大綱執(zhí)筆者： 韓黨群 傅騫編寫日期：2005 04 28課程編號課程性質(zhì)課程類別適應(yīng)專業(yè)學(xué)時數(shù)學(xué) 分必修專業(yè)技能 課電子信息工程總學(xué)時：60理論：實踐：50:104(1) 課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)單片及技術(shù)是廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的有關(guān)測量與控制的一門重要的專業(yè)課程，是實現(xiàn)現(xiàn)代控制的必不可少的工具與手段，是控制類專業(yè)的一門必修課，是控制類專業(yè)技能的重要組成部分。 該課程主要講授單片機結(jié)構(gòu)和基本原理、MCS-51系列單片機及其指令系統(tǒng)、單片機的I/O擴展 及應(yīng)用、單片機的定時與中斷系統(tǒng)及單片機的匯編程序設(shè)計等內(nèi)容，通過學(xué)習(xí)使學(xué)生基本掌握 單片機的硬件構(gòu)成，軟件組成及一般的程序設(shè)

2、計技能，進而使用單片機實現(xiàn)各種檢測與控制的 目的。(2) 課程教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容(含實驗實踐內(nèi)容及其類型等)、基本要求、學(xué)時分配等該課程的主要內(nèi)容及基本要求如下：1、MCS-51單片機結(jié)構(gòu)和原理該部分主要介紹MCS-51單片機的結(jié)構(gòu)組成，其中主要包括內(nèi)部 RAM與ROM的組成，I/O 口電路的結(jié)構(gòu)，時鐘電路與時序機工作方式等。要求學(xué)生熟悉單片機的組成原理、指令 時序；掌握RAM的組成及功能、ORM勺組成及使用、I/O 口的主要工能等。2、MCS-51單片機指令系統(tǒng)該部分主要介紹MCS-51單片機的指令系統(tǒng)，其中包括數(shù)據(jù)傳送類指令、算術(shù)運算及邏輯 運算類指令、控制轉(zhuǎn)移類指令極為操作類指令等，通過學(xué)習(xí)

3、要求掌握MCS-51系列單片機的尋址方式，熟悉各種指令的含義、功能及用法。3、匯編語言程序設(shè)計該部分主要介紹MCS-51單片機的匯編語言程序設(shè)計的基本知識，含匯編語言程序的基本 機構(gòu)、偽指令、匯編語言源程序的編輯與匯編、典型匯編語言程序設(shè)計舉例等；其中要 求熟悉匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)、偽指令，掌握數(shù)制的轉(zhuǎn)換、定時、查表等幾種典型的 匯編語言源程序的設(shè)計方法。4、該部分主要介紹MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)、定時計數(shù)器的使用、外中斷源的擴展方法等；要求熟悉MCS-51的中斷系統(tǒng)的組成、工作原理、中斷的響應(yīng)過程，掌握定時器/計數(shù)器的編程使用。5、單片機串行數(shù)據(jù)通信該部分介紹串行數(shù)據(jù)通信的基本原理、

4、MCS-51單片及串口的結(jié)構(gòu)及控制、串行口的工作 方式等；要求熟悉串行通信的基本知識，掌握MCS-51單片機的串口工作原理及控制編程。6、單片機的I/O擴展及應(yīng)用該部分主要介紹MCS-51單片機的ROMf RAM勺基本擴展方法，I/O 口的擴展的概念、必 要性、簡單I/O擴展、典型并行可編程I/O接口芯片(8255、8155)、常見I/O 口電路如鍵盤接口、顯示器接口等。要求重點掌握 8255、8155的使用，熟悉常見接口電路及其編 程。7、單片機的A/D、D/A接口這部分介紹常見的 A/D與D/A器件及其與 MSC-51單片及接口的基本方法。要求熟悉 DAC083與單片機的接口應(yīng)用，掌握AD

5、C0809W單片機的接口及編程。并熟悉其它常用接 口集成電路芯片。課程內(nèi)容與課時分配表：序 號教學(xué)內(nèi)容目的與要求學(xué) 時備 注1第一章：單片機概述熟悉單片機的概念，了解單片機 的發(fā)展歷史及其單片機的應(yīng)用2第二章MCS-51單片機芯片的硬件結(jié)構(gòu)42.1 MCS-51單片機邏輯結(jié)構(gòu)與引腳 信熟悉MCS-51結(jié)構(gòu)、內(nèi)部邏輯結(jié) 構(gòu)與單片機的引腳信號232.2 MCS-51單片機的內(nèi)部存儲器掌握內(nèi)部RAM的低128B與高 128B結(jié)構(gòu)與應(yīng)用，掌握堆棧及 其操作，掌握程序存儲器組成及 應(yīng)用242.3 MCS-51單片機I/O 口電路熟悉P0,P2 口的結(jié)構(gòu)掌握其主要 功能，2、熟悉P1,P3 口的結(jié)構(gòu)與 主

6、要功能252.4 MCS-51單片機時鐘電路與時序掌握時鐘電路及時序定時單位， 熟悉典型指令時序162.5 MCS-51單片機工作方式掌握復(fù)位方式與復(fù)位電路，熟悉 程序執(zhí)行方式及低功耗工作方式1第三章MCS-51單片機的指令系統(tǒng)73.1 MCS-51單片機的指令格式及尋址 方式了解MCS-51單片機的指令格 式，掌握其尋址方式283.2 MCS-51單片機指令分類介紹掌握數(shù)據(jù)傳送類指令、算術(shù)運算 類指令、邏輯運算及移位類指令、 控制轉(zhuǎn)移類指令、位操作類指令4第四章 MCS-51單片機匯編程序設(shè)計94.1匯編語言程序設(shè)計概述熟悉匯編語言的特點及格式1104.2匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)形式熟悉匯編語

7、言程序設(shè)計的順序、 分枝和循環(huán)程序結(jié)構(gòu)1114.3匯編語言程序設(shè)計舉例熟悉與掌握常用的基本匯編語言 子程序設(shè)計的基本方法，重點包 括算術(shù)運算程序、代碼轉(zhuǎn)換程序、 定時程序、查表程序等2124.4 MCS-51匯編語言偽指令掌握常用的匯編語言偽指令及其1序教學(xué)內(nèi)容目的與要求學(xué) 時備 注應(yīng)用134.5匯編語言源程序的編輯與匯編熟悉匯編語言程序編輯與匯編的 基本方法1第五章：單片機存儲器擴展145.1 MCS-51單片機系統(tǒng)擴展及結(jié)構(gòu)熟悉MCS-51單片機的系統(tǒng)總線 及系統(tǒng)總線擴展結(jié)構(gòu)1155.2 MCS-51單片機的存儲器擴展及編 址技術(shù)熟悉MCS-51單片機的系統(tǒng)存儲 器結(jié)構(gòu)及存儲器的編址方法1

8、165.3 MCS-51單片機程序存儲器擴展掌握常用程序存儲器芯片及程序 存儲器的擴展方法2175.4 MCS-51單片機數(shù)據(jù)存儲器的擴展掌握常用數(shù)據(jù)存儲器芯片及數(shù)據(jù) 存儲器的擴展方法1185.5存儲器的綜合擴展熟悉程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器綜 合擴展的方法1第六章：單片機的中斷與定時系統(tǒng)196.1 MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)熟悉MCS-51單片機中斷系統(tǒng)的 組成與工作原理2206.2 MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器熟悉MCS-51單片機定時器的結(jié) 構(gòu)，掌握其工作方式及編程應(yīng)用2216.3 MCS-51單片機外部中斷源的擴展熟悉單片機外部中斷源常用的擴 展方法2第七章單片機I/O擴展及應(yīng)用2

9、27.1單片機I/O擴展的必要性熟悉單片機I/O擴展的原因及相 關(guān)概念1237.2單片機簡單I/O擴展掌握單片機簡單I/O擴展輸入/輸 出口的方法1247.3 8255A可編程通用并行接口芯片了解8255的結(jié)構(gòu)、熟悉其引腳、 掌握其工作方式與編程使用2257.4 8155可編程并行接口芯片熟悉8155的基本結(jié)構(gòu)及工作方 式、掌握其編程使用方法2*267.6 MCS-51單片機鍵盤接口技術(shù)熟悉鍵盤接口電路的工作原理， 掌握常用鍵盤接口電路的組成結(jié) 構(gòu)與編程實現(xiàn)方法1277.7 MCS-51單片機顯示器接口技術(shù)熟悉LED顯示原理及其典型接 口，了解LCD期間及其接口1第八章單片機串行數(shù)據(jù)通信288

10、.1串行通信基礎(chǔ)知識熟悉串行通信的基本原理、串行 接口電路的組成與功能2298.2 MCS-51單片機的串行口及其控制 寄存器熟悉MCS-51單片機串行口的結(jié) 構(gòu)掌握其控制寄存器的功能1序 號教學(xué)內(nèi)容目的與要求學(xué) 時備 注308.3 MCS-51單片及串行口工作方式掌握串行口工作方式0、1,熟悉 串行口工作方式2、31第九章 單片及A/D與D/A轉(zhuǎn)換接口 :319.1 MCS-51單片給與D/A轉(zhuǎn)換器接口熟悉D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的結(jié)構(gòu)，掌握其典型接口電路及編程 使用2329.2 MCS-51單片機與A/D轉(zhuǎn)換器的接口熟悉典型A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的基本結(jié)構(gòu)，掌握其接口和編程 應(yīng)用2課

11、程設(shè)計課程設(shè)計的具體安排見課程各教學(xué)環(huán)節(jié)部分注：*表示該內(nèi)容為選學(xué)內(nèi)容(3) 本課程與其它課程的聯(lián)系前期課程及知識要求：單片及技術(shù)是實現(xiàn)現(xiàn)代測控的重要工具，是電子電氣工程師必備的一 項專業(yè)技能，在學(xué)習(xí)本課程前要求學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電路及電子技術(shù)的相關(guān)課程，已具備了這 方面的基本知識。后續(xù)課程：學(xué)習(xí)了該課程后可以進一步學(xué)習(xí)智能控制與嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)課程(4) 課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與成績考核方式理論教學(xué)：該課程的開設(shè)目的是為了使學(xué)生具備單片及應(yīng)用開發(fā)的基本能力，教學(xué)應(yīng)嚴(yán)格依 據(jù)大綱要求執(zhí)行，考核應(yīng)采用書面考試為主實驗考核為輔，且適當(dāng)加大實驗考核的方法對學(xué) 生的成績進行評定。實踐教學(xué)：對學(xué)生平時的實驗完成情

12、況及實驗報告成績進行記錄，綜合評定學(xué)生的實驗成績(5) 課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求:該課程的教學(xué)應(yīng)主要抓好以下環(huán)節(jié)：1課堂理論教學(xué)主要采用講授的方法，其內(nèi)容應(yīng)依據(jù)該大綱所要求的內(nèi)容進行2 實驗教學(xué)該課程開設(shè)的實驗及要求如下表:實驗題目內(nèi)容與要求學(xué)時實驗開發(fā)機的使用熟悉實驗開發(fā)機的使用方法2基礎(chǔ)程序設(shè)計一內(nèi)部與外部RAM之間數(shù)據(jù)的傳送2Wave使用一熟悉Wave操作環(huán)境2Wave使用一Wave環(huán)境下的匯編程序設(shè)計2簡單I/O 口擴展簡單I/O接口應(yīng)用編程23 課程設(shè)計在理論學(xué)習(xí)與實驗教學(xué)的基礎(chǔ)之上，為進一步提高學(xué)生對該技術(shù)的學(xué)習(xí)與掌握在課程學(xué) 習(xí)基本結(jié)束時開設(shè)一周的課程設(shè)計，選取具有一定綜合性的題目對學(xué)生進行訓(xùn)練，使學(xué) 生在硬件與軟件的開發(fā)上得到更進一步的提高，具體的安排如下：課程設(shè)計周安排I、課程設(shè)計內(nèi)容最小系統(tǒng)編程II、課程設(shè)計目的、意義在鞏固現(xiàn)學(xué)知識的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計的能力，其中包括單片機系統(tǒng)硬件設(shè)計、 軟件設(shè)計及運用開發(fā)系統(tǒng)進行系統(tǒng)綜合調(diào)試的能力。III 課程設(shè)計任務(wù)繪制系統(tǒng)電原理圖(一張A4圖紙)編制軟件實現(xiàn)以下功能1、時鐘的計時、顯示、時間設(shè)定調(diào)整等功能2、實現(xiàn)一簡單的計算器功能，包括加、減、乘、除等運算IV、課程設(shè)計進度時間內(nèi)容及要