125單片機(jī)原理與接口技術(shù)教學(xué)大綱

1、單片機(jī)原理與接術(shù)B課程教學(xué)大綱課程代碼：2103030022課程名稱(chēng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理與接術(shù) Bputrinciple anderface Technology B學(xué)分：總 學(xué) 時(shí)：先修課程：語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)3.556（其中：理論學(xué)時(shí)：48實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）學(xué)時(shí)：8 ）2103050131 數(shù)字電子技術(shù)、2103010060 低頻電子線路、2106010021C適用對(duì)象：本二、電氣信息類(lèi)、測(cè)控儀器類(lèi)一、課程地位、作用與任務(wù)本課程是自動(dòng)化、電子信息工程、通信工程等本科專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。本課程主要介紹單片微型計(jì)算機(jī)的基本組成原理、程序設(shè)計(jì)方法、接口設(shè)計(jì)方法以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建方法、覆蓋 8086 系列的接口與

2、應(yīng)用（微機(jī)原理課程）等內(nèi)容學(xué)習(xí)方法推廣等內(nèi)容。本課程對(duì)學(xué)生今后從事相關(guān)專(zhuān)業(yè)工作有著十分重要的作用。本課程的主要任務(wù)是通過(guò)對(duì)課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)微處理器的結(jié)構(gòu)與原理的理解,掌握計(jì)算機(jī)硬件接口電路設(shè)計(jì)與軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。二、教學(xué)內(nèi)容及組織1MCS-51 單片機(jī)基本組成原理結(jié)構(gòu)原理：掌握單片機(jī)管腳描述、I/O 口線功能；掌握程序器系統(tǒng)配置、1.1數(shù)據(jù)器系統(tǒng)配置和SFR 特殊功能寄存器如 SP、PSW 等的作用；了解 I/O 口線的輸入輸出結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)能力等。1.2 工作方式：掌握復(fù)位、時(shí)鐘電路等工作原理，理解時(shí)序、指令周期等基本概念，了解復(fù)位、程序連續(xù)運(yùn)行、單步執(zhí)行、待機(jī)、在片EPROM

3、的編程/校驗(yàn)等工作方式。MCS-51 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)概括：了解 MCS-51 指令系統(tǒng)基本情況，理解尋址方式的概念，理解指令執(zhí)行周期、指令長(zhǎng)度等概念。數(shù)據(jù)傳送類(lèi)指令：要求理解全部 29 條數(shù)據(jù)傳送類(lèi)指令的基本工作原理，掌握數(shù)據(jù)復(fù)制指令、指令、棧操作指令的應(yīng)用方法。術(shù)操作類(lèi)指令：理解全部 24 條算術(shù)操作類(lèi)指令的基本工作原理和作用，掌握加減法指令、乘除法指令的應(yīng)用方法，掌握指令對(duì) PSW 程序狀態(tài)字的影響，了解十進(jìn)制調(diào)整的原理。邏輯操作類(lèi)指令：要求理解全部 24 條邏輯操作類(lèi)指令的基本工作原理和作用，掌握邏輯操作指令、移位指令的應(yīng)用方法，了解對(duì) I/O 口線進(jìn)行讀修改寫(xiě)的過(guò)程?？刂妻D(zhuǎn)移指令：理

4、解全部 17 條控制轉(zhuǎn)移類(lèi)指令的基本工作原理和作用，掌握長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)、長(zhǎng)調(diào)用、短跳轉(zhuǎn)、短調(diào)用、相對(duì)跳轉(zhuǎn)的原理，掌握子程序的調(diào)用與返回過(guò)程，理解判轉(zhuǎn)指令的原理，了解相對(duì)地址的計(jì)算方法。2.6操作指令：理解全部 17 條操作類(lèi)指令的基本工作原理和作用，理解處理器的概念，理解運(yùn)算累加器的概念，掌握邏輯運(yùn)算、判轉(zhuǎn)指令的原理。2.7 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)：掌握應(yīng)用 MCS-51 單片機(jī)指令系統(tǒng)進(jìn)行基本程序設(shè)計(jì)的方法，理解匯編語(yǔ)言、機(jī)器語(yǔ)言、編譯程序等基本概念，掌握偽指令的基本應(yīng)用方法。MCS-51 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展設(shè)計(jì)總線系統(tǒng)擴(kuò)展：掌握 MCS-51 單片機(jī)外部總線系統(tǒng)的組成原理與擴(kuò)展方法，理解外部設(shè)備地址片選、地址譯

5、碼、地址空間、地址譯碼等系統(tǒng)擴(kuò)展基本設(shè)計(jì)方法。、總線驅(qū)動(dòng)等概念，掌握外設(shè)片選、地址3.2 程序器擴(kuò)展：了解 ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash ROM 等的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，掌握 2716、2764、27128 等的系統(tǒng)擴(kuò)展電路設(shè)計(jì)方法，了解 2816、2864 等電路的擴(kuò)展原理。3.3 數(shù)據(jù)器擴(kuò)展：了解 SRAM、DRAM、IRAM、NVRAM 等的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)，掌握6116、6264 等SRAM 隨機(jī)器的電路擴(kuò)展設(shè)計(jì)方法。3.4I/O 口擴(kuò)展：掌握應(yīng)用普通鎖存器、三態(tài)緩沖器進(jìn)行并行口擴(kuò)展設(shè)計(jì)的方法，理解應(yīng)用可編程接口擴(kuò)展8255、8155 進(jìn)行 I/O 接口電路擴(kuò)展設(shè)計(jì)的原理，

6、了解 8243、8279 等接口的應(yīng)用。鍵盤(pán)輸入電路設(shè)計(jì)：了解鍵盤(pán)掃描、鍵盤(pán)抖動(dòng)與消除的概念，了解鍵盤(pán)的分類(lèi)，理解鍵值處理的基本原理，掌握基本鍵盤(pán)接口電路的設(shè)計(jì)方法。顯示電路設(shè)計(jì)：掌握 LED 動(dòng)態(tài)掃描電路的接口設(shè)計(jì)方法。MCS-51 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)MCS-51 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)：掌握中斷的概念，掌握 MCS-51 單片機(jī) 5 個(gè)中斷源的開(kāi)通與關(guān)閉方法，理解中斷優(yōu)先級(jí)以及中斷嵌套的概念。4.2 中斷響應(yīng)過(guò)程：掌握中斷理解中斷響應(yīng)時(shí)間的概念。、中斷服務(wù)處理過(guò)程，理解中斷源的申請(qǐng)與撤銷(xiāo)過(guò)程，MCS-51 單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)：掌握 MCS-51 單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)與工作原理

7、，理解計(jì)數(shù)與定時(shí)的原理，掌握 4 種工作方式的特點(diǎn)。工作方式設(shè)置：掌握方式控制寄存器 TMOD 以及狀態(tài)寄存器 TCON 的設(shè)置方法，掌握 4 種方式的設(shè)置過(guò)程，理解 4 種工作方式的基本應(yīng)用方法。6MCS-51 單片機(jī)的串行通口串行通信的基本知識(shí)：了解并行通信與串行通信、同步通信與異步通信、波特率與時(shí)鐘同步、幀協(xié)議與數(shù)據(jù)校驗(yàn)等基本概念，理解單工、全雙工、半雙工通信的基本特點(diǎn)，掌握全雙工串行異步通信 UART 的基本原理。RS-232 與 RS-485 協(xié)議及其接口設(shè)計(jì)：了解 RS-232 與 RS-485 協(xié)議的基本概念6.3 MCS-51 單片機(jī)的串行通口：掌握串行通口的基本結(jié)構(gòu)和原理，掌

8、握方式控制寄存器 SCON 的設(shè)置方法，掌握 4 種通信工作方式的特點(diǎn)以及設(shè)置方法，掌握接收與發(fā)送中斷的過(guò)程，掌握波特率發(fā)生器的概念以及時(shí)間常數(shù)的設(shè)置方法，掌握點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)基本程序設(shè)計(jì)方法，理解多機(jī)通信工作原理，了解多機(jī)通信系統(tǒng)的基本程序設(shè)計(jì)方法。單片機(jī)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程：了解應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法，了解仿真開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、編程器等基本應(yīng)用情況。應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)：應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例，了解應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本過(guò)程與方法。8086 系列 CPU 與 MCS-51 系列單片機(jī)的異同比較與學(xué)習(xí)方法推廣了解 8086 系列 CPU 與MCS-51 系列的異同。了解 8086 系列了解 8086 系列的擴(kuò)展

9、接口方法與應(yīng)用。的 PCI 總線工作方式三、建議學(xué)時(shí)分配表四、課程考核可以采用閉卷、半開(kāi)卷、開(kāi)卷等方式進(jìn)行考核。五、教學(xué)說(shuō)明本課程的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容單獨(dú)設(shè)置，并應(yīng)與本課程教學(xué)內(nèi)容同步進(jìn)行。開(kāi)設(shè)本課程要求學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)數(shù)字邏輯電路、低頻模擬電路基礎(chǔ)、C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)六、教材：和教學(xué)參考書(shū)1.MCS-51 系列單片機(jī)實(shí)用接年第 1 版。術(shù)，編著，航空航天大學(xué)，19932.微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理及應(yīng)用，周明德，參考書(shū)：，1996序號(hào)教 學(xué) 內(nèi) 容分配講課實(shí)驗(yàn)小計(jì)1MCS-51 單片機(jī)基本組成原理882MCS-51 指令系統(tǒng)663MCS-51 單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展設(shè)計(jì)102124MCS-51 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)2245MCS-51 單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器6286MCS-51 單片機(jī)的串行通口4267單片機(jī)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用6688086