《單片機原理及應用》教學大綱 (2)

1、單片機原理及應用課程教學大綱一、教師信息二、課程基本信息課程名稱（中文）：單片機原理及應用課程名稱（英文）：The Principle and Application of Microcontroller課程性質(zhì)：公共必修課 專業(yè)必修課 限選課 任選課 實踐性環(huán)節(jié)課程類別：學術(shù)知識類 方法技能類 研究探索類 實踐體驗類課程代碼：2110023周學時：6 總學時：80 學分：4先修課程：電路分析基礎、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)開設專業(yè)：電子信息工程三、課程簡介單片機是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力（如算術(shù)運算，邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理）的微處理器（CPU），隨機存取數(shù)據(jù)

2、存儲器（RAM），輸入輸出電路（I/O口），定時計數(shù)器，串行通信口（UART），顯示驅(qū)動電路（LCD或LED驅(qū)動電路），脈寬調(diào)制電路（PWM），模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個最小而完善的計算機系統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制下準確、迅速、高效地完成程序設計者事先規(guī)定的任務，它可單獨完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能。單片機的應用屬于芯片級應用，需要學生了解單片機芯片的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應用技術(shù)和系統(tǒng)設計所需要的理論和技術(shù)。本課程就以宏晶公司增強型51單片機STC15W系列為軟硬件開發(fā)平臺，通過課程學習讓學生動手寫代碼、修改代碼達到項目的要求，從而理解和掌握單片

3、機理論在實踐中的應用。四、課程目標單片機應用技術(shù)是一項新型的工程技術(shù)，其內(nèi)涵隨著單片機的發(fā)展而發(fā)展。為使教學面向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場，大專院校的電子技術(shù)和通信工程專業(yè)普遍開設單片機課程。由于MCS-51系列單片機的模塊化結(jié)構(gòu)比較典型、應用靈活，為許多大公司所采納，使8051系列的單片機產(chǎn)品日新月異，其中以宏晶公司的增強型51單片機STC系列的為代表，在國內(nèi)外單片機應用中占有重要地位。開設該課程的目的是給學生在今后嵌入式軟、硬件開發(fā)應用中打下基礎。本課程要求學生能綜合應用所學知識，設計較復雜的單片機系統(tǒng)，并在實踐基本技能方面進行一次系統(tǒng)的訓練。能夠較全面地掌握基本理論和基本方法，并初步掌握小型單片機系

4、統(tǒng)設計的基本方法。培養(yǎng)獨立思考、獨立收集資料、獨立設計規(guī)定功能的單片機系統(tǒng)的能力，提高自己軟件編程能力。五、教學內(nèi)容與進度安排教學周次授課內(nèi)容及重難點授課形式課外學習要求1單片機發(fā)展歷史、STC15W（MCS-51）系列單片機結(jié)構(gòu)、引腳及功能、單片機時序等、單片機的指令系統(tǒng)課堂教學了解STC15W系列的引腳及其功能，熟悉單片機最小系統(tǒng)251單片機匯編語言課堂教學了解指令執(zhí)行順序及結(jié)果3KEIL C51軟件及C51存儲（編譯）模式介紹、如何新建工程、編譯及軟件調(diào)試方法。熟悉實驗硬件和軟件的環(huán)境課堂教學與實驗指導熟悉KEIL的編程環(huán)境、如何新建工程、編譯、程序下載等。新建工程及軟件編程，實現(xiàn)LED

5、燈亮暗控制4單片機內(nèi)部I/O口及其應用、I/O口結(jié)構(gòu)及使用方法介紹、C語言知識GPIO口輸出實驗（LED流水燈實驗）課堂教學與實驗指導學習單片機GPIO口（P1口）輸出功能及LED使用方法5GPIO口輸出實驗（數(shù)碼管顯示）LCD（1602）顯示實驗課堂教學與實驗指導學習單片機GPIO口（輸出功能和數(shù)碼管使用方法（靜態(tài)掃描和動態(tài)掃描）、LCD使用方法6GPIO口輸入實驗（獨立按鍵）GPIO口輸入實驗（矩陣按鍵）課堂教學與實驗指導學習單片機GPIO口輸入功能和獨立按鍵、矩陣鍵盤鍵值輸出使用方法7單片機中斷系統(tǒng)、中斷源、中斷控制寄存器介紹及中斷軟件編程課堂教學與實驗指導熟悉如何設置中斷控制寄存器及軟

6、件編程8外部中斷計數(shù)實驗課堂教學與實驗指導學習STC15W系列單片機外中斷的使用方法，進一步掌握中斷處理的編程方法9單片機定時/計數(shù)器理論及軟件編程課堂教學與實驗指導熟悉方式控制寄存器TMOD、預置計數(shù)初值計算、如何用定時器作為波特率發(fā)生器10定時器應用實驗（秒表實驗）定時器應用實驗（交通燈控制）課堂教學與實驗指導學習STC15W系列51單片機按鍵掃描和數(shù)碼管動、靜態(tài)顯示的編程方法及定時器的使用11單片機串行接口技術(shù)、串行通信控制寄存器SCON及串行口的應用、單片機和計算機之間通信程序軟件編程單片機串行口與PC機的通信實驗課堂教學與實驗指導熟悉串行控制寄存器SCON及相應串口軟件編程掌握單片機

7、串行口發(fā)送接收數(shù)據(jù)編程知識和方法12STC15W系列單片機內(nèi)部AD轉(zhuǎn)換器原理、結(jié)構(gòu)和應用方法A/D轉(zhuǎn)換實驗課堂教學與實驗指導掌握STC15W系列A/D轉(zhuǎn)換性能及編程方法13STC15W系列單片機內(nèi)部SPI總線通信原理和應用方法SPI總線通信實驗課堂教學與實驗指導掌握STC15W系列SPI總線和74LS595之間通信的編程方法14STC15W系列單片機內(nèi)部PWM原理、結(jié)構(gòu)和應用方法PWM實驗（呼吸燈）課堂教學與實驗指導掌握利用STC15W系列PWM控制LED亮度的編程方法六、修讀要求學生上課不能遲到或缺席，上課前要對所學的內(nèi)容有所了解，先預習，課堂上要認真聽講，積極思考，課后要認真復習，平時多動

8、手多做練習。實驗課上要按照老師要求把各個硬件模塊連接起來，輸入及調(diào)試軟件，編譯通過后下載程序，按照實驗步驟完成實驗并分析實驗結(jié)果，課后寫實驗報告。實驗數(shù)據(jù)和報告不能抄襲，考試不作弊。如出現(xiàn)抄襲行為，均被視為違反學術(shù)誠信，按相關(guān)條例作相應處理。七、學習評價方案對學生的綜合評價包括：理論單元測試成績、平時成績、實驗成績?nèi)糠纸M成。平時成績主要考核學生聽課的出勤情況、課堂對知識點的掌握、作業(yè)情況，占總成績10%；實驗成績包括實驗項目打分、實驗報告、實驗考試，占總成績40%；理論單元測試成績包括理論四單元考試成績（基礎理論知識占10%+匯編語言應用知識占20%+C51語言及GPIO口應用的理論知識占30%+外部中斷、定時器、串口通信、AD轉(zhuǎn)換的理論知識占40%），占總成績50%。八、課程