單片機(jī)原理及接口技術(shù)教學(xué)大綱

單片機(jī)原理及接口技術(shù)教學(xué)大綱目錄TOC\o"1-5"\h\z一、課程開設(shè)目的與要求31二、教學(xué)中應(yīng)注意的問題31三、課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配31緒論31第一章MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理31第一節(jié)MCS-51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)及引腳32第二節(jié)MCS-51單片機(jī)的工作方式32第三節(jié)單片機(jī)的時(shí)序32第四節(jié)C8051F系列片上系統(tǒng)（SOC）簡介32第二章MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計(jì)32第一節(jié)概述32第二節(jié)MCS-51單片機(jī)的尋址方式32第三節(jié)MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)32第四節(jié)匯編語言及程序設(shè)計(jì)32第五節(jié)程序設(shè)計(jì)舉例32第六節(jié)匯編語言開發(fā)環(huán)境32第三章MCS-51單片機(jī)內(nèi)部資源的應(yīng)用32第一節(jié)MCS-51單片機(jī)的并行I/O□32第二節(jié)MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)32第三節(jié)MCS-51單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器32第四節(jié)MCS-51單片機(jī)的串行通訊32第四章MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展技術(shù)33第一節(jié)單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展概述33第二節(jié)存儲器的擴(kuò)展33第三節(jié)并行I/O口的擴(kuò)展33第四節(jié)時(shí)鐘芯片的擴(kuò)展33第五節(jié)系統(tǒng)監(jiān)控芯片的擴(kuò)展33第六節(jié)總線擴(kuò)展33第五章MCS-51單片機(jī)的輸入/輸出通道配置與接口33第一節(jié)傳感器33第二節(jié)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出通道33第三節(jié)D/A轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)33第四節(jié)A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)33第六章MCS-51單片機(jī)的交互通道配置與接口33第一節(jié)MCS-51單片機(jī)與鍵盤的接口技術(shù)33第二節(jié)MCS-51單片機(jī)與顯示器的接口技術(shù)33第三節(jié)MCS-51單片機(jī)鍵盤/顯示器接口設(shè)計(jì)33第四節(jié)MCS-51單片機(jī)與微型打印機(jī)的接口技術(shù)33第七章MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)34第一節(jié)總體設(shè)計(jì)34第二節(jié)硬件設(shè)計(jì)34第八章16位單片機(jī)簡介(選講內(nèi)容)34第一節(jié)概述；34第二節(jié)MCS-96單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳；34四、授課學(xué)時(shí)分配34五、實(shí)踐環(huán)節(jié)安排34六、教材及參考書目35一、課程開設(shè)目的與要求《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》是通訊工程專業(yè)的專'上課。通過本課程的教學(xué)使學(xué)生深入理解與掌握單片機(jī)(MCS-51)的基本概念、硬件構(gòu)成、基本功能、指令系統(tǒng)及程序設(shè)計(jì)、常用外圍芯片的功能及擴(kuò)展，為后續(xù)課的學(xué)習(xí)打下較扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和必要的基本知識，進(jìn)而得到較好的工程實(shí)踐訓(xùn)練。掌握MCS-51系列單片機(jī)的基本原理、發(fā)展過程，MCS-51系列單片微型計(jì)算機(jī)與程序設(shè)計(jì)有關(guān)的主要特征，特殊功能寄存器SFR的功能特點(diǎn)及設(shè)置方法；指令系統(tǒng)及匯編語言程序設(shè)計(jì)；MCS-51單片機(jī)內(nèi)部資源及應(yīng)用；單片機(jī)的擴(kuò)展技術(shù)，輸入輸出通道接口，交互通道的配置與接口，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)。要求學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備完成一個(gè)具有一定測控功能的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的能力，提高學(xué)生分析、設(shè)計(jì)、調(diào)試計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的能力。在教學(xué)內(nèi)容安排上，要突出多種典型常用集成電路芯片的介紹與應(yīng)用、突出單片機(jī)外圍接口芯片的擴(kuò)展、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、單片機(jī)的典型應(yīng)用，注重新技術(shù)的引入。教學(xué)過程中，要處理好教與學(xué)、主導(dǎo)與主體的關(guān)系；科學(xué)地處理好重點(diǎn)和難點(diǎn)的關(guān)系。隨著教學(xué)條件的改善，盡量采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式；在教學(xué)方法上要不斷地進(jìn)行研究、研討，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。積極引導(dǎo)學(xué)生參加課外科技活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，從而使學(xué)生的綜合素質(zhì)得以提高和加強(qiáng)。二、教學(xué)中應(yīng)注意的問題.先修課程：電路、電子技術(shù)基礎(chǔ)（包括模擬電子和數(shù)字電子）、微機(jī)原理及應(yīng)用（或：匯編語言、計(jì)算機(jī)組成原理、微機(jī)接口技術(shù)）等。.本課程的教學(xué)采用講授加實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行，著重基本概念和基本訓(xùn)練，使學(xué)生具備完成一個(gè)具有一定測控功能的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)的能力。三、課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配緒論介紹本課程的主要內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)要求、參考書。通過單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例引入單片機(jī)的基本概念、發(fā)展過程、發(fā)展趨勢、應(yīng)用領(lǐng)域、市場前景、單片機(jī)的選型和典型單片機(jī)性能概覽。目的在于使學(xué)生了解單片機(jī)，重視單片機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)。第一章MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)在于單片機(jī)的基本概念、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、工作方式、時(shí)序和片上系統(tǒng)SOCo難點(diǎn)在于時(shí)序?；疽螅?掌握單片機(jī)的基本概念、類型、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組成原理。.掌握單片機(jī)的工作方式、時(shí)序、最小系統(tǒng)。.了解典型片上系統(tǒng)SOC結(jié)構(gòu)、原理及應(yīng)用。.為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、利用單片機(jī)解決工程實(shí)際問題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第一節(jié)MCS-51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)及引腳第二節(jié)MCS-51單片機(jī)的工作方式第三節(jié)單片機(jī)的時(shí)序第四節(jié)C8051F系列片上系統(tǒng)（SOC）簡介復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第二章MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計(jì)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)在于尋址方式、各種指令的應(yīng)用場合和靈活應(yīng)用，匯編語言與C51語言程序設(shè)計(jì)的思想、規(guī)范及典型程序的理解和掌握。難點(diǎn)在于控制轉(zhuǎn)移、位操作指令的理解及各種指令的靈活應(yīng)用，在于程序設(shè)計(jì)的基本方法、針對具體的硬件設(shè)計(jì)出最合理的軟件。基本要求：.掌握計(jì)算機(jī)中的各種尋址方式及應(yīng)用；.掌握單片機(jī)指令的特點(diǎn)及各種指令應(yīng)用的場合；.掌握單片機(jī)的匯編語言與C51語言程序設(shè)計(jì)方法。第一節(jié)匯編語言概述；第二節(jié)MCS-51單片機(jī)的尋址方式；第三節(jié)MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)；第四節(jié)MCS-51單片機(jī)的C51語言；第五節(jié)程序設(shè)計(jì)；第六節(jié)程序設(shè)計(jì)舉例；第七節(jié)匯編語言開發(fā)環(huán)境。復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第三章MCS-51單片機(jī)內(nèi)部資源的應(yīng)用重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)在于各器件工作方式的設(shè)置及靈活應(yīng)用，難點(diǎn)在于中斷系統(tǒng)和定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用?；疽螅赫莆誐CS-51單片機(jī)內(nèi)部各器件的具體結(jié)構(gòu)、組成原理、工作方式的設(shè)置及典型應(yīng)用。第一節(jié)MCS-51單片機(jī)的并行I/O口；第二節(jié)MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)；第三節(jié)MCS-51單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器；第四節(jié)MCS-51單片機(jī)的串行通訊。復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第四章MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展技術(shù)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)在于常用器件的選擇和應(yīng)用，熟悉常用總線標(biāo)準(zhǔn)和典型接口電路，單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展的基本原理和方法。難點(diǎn)在于存儲器地址重疊，靈活運(yùn)用所學(xué)知識根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展?；疽螅赫莆諉纹瑱C(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展的原理、方法，并能根據(jù)工程要求進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。第一節(jié)單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展概述；第二節(jié)存儲器的擴(kuò)展；第三節(jié)并行I/O口的擴(kuò)展；第四節(jié)時(shí)鐘芯片的擴(kuò)展；第五節(jié)系統(tǒng)監(jiān)控芯片的擴(kuò)展；第六節(jié)總線接口擴(kuò)展。復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第五章MCS-51單片機(jī)的輸入/輸出通道配置與接口重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)在于A/D、D/A的選擇和輸入/輸出通道的設(shè)計(jì)，難點(diǎn)在于串行A/D、D/A的應(yīng)用及信號處理電路的設(shè)計(jì)。基本要求：.熟悉輸入/輸出通道的組成與配置，設(shè)計(jì)的基本原理和方法；.掌握A/D、D/A的選擇和輸入/輸出通道的設(shè)計(jì)；.熟悉數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用。第一節(jié)輸入/輸出通道概述；第二節(jié)D/A轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)；第三節(jié)A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)。復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第六章MCS-51單片機(jī)的交互通道配置與接口重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)在于系統(tǒng)概念的形成、各種接口設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)技巧的掌握，熟悉各種交互設(shè)備。難點(diǎn)在于系統(tǒng)的概念、動(dòng)態(tài)顯示的設(shè)計(jì)和I2C總線擴(kuò)展?；疽螅?熟悉各種交互設(shè)備；.掌握各種接口設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)技巧。第一節(jié)MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展鍵盤技術(shù)；第二節(jié)MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展顯示器技術(shù)；第三節(jié)MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展鍵盤/顯示器的設(shè)計(jì)實(shí)例；第四節(jié)MCS-51單片機(jī)與微型打印機(jī)的接口技術(shù)。復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第七章MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)重點(diǎn)與難點(diǎn)：單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的方法與實(shí)際應(yīng)用，難點(diǎn)在于將單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的方法應(yīng)用于實(shí)際工程中，設(shè)計(jì)出最優(yōu)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。基本要求：介紹了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法及基本過程，要求學(xué)生對設(shè)計(jì)的全過程有一個(gè)全面的認(rèn)識和了解，對各階段應(yīng)完成的任務(wù)有一個(gè)清晰的認(rèn)識。第一節(jié)MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)；第二節(jié)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)舉例。復(fù)習(xí)思考題：教材本章后面的習(xí)題。第八章KeilC51與Proteus軟件使用簡介（選講內(nèi)容）重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)在于KeilC51與Proteus軟件平臺的使用方法；難點(diǎn)在于利用KeilC51與Proteus軟件實(shí)現(xiàn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試、仿真，充分利用KeilC51與Proteus軟件為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)服務(wù)?；疽螅菏煜eilC51與Proteus軟件的功能、開發(fā)環(huán)境、系統(tǒng)設(shè)置，掌握KeilC51與Proteus軟件平臺的使用方法。第一節(jié)KeilC51簡介;第二節(jié)虛擬仿真開發(fā)工具Proteus仿真軟件簡介。四、授課學(xué)時(shí)分配本課程計(jì)劃課時(shí)72,其中理論授課56學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)。

教學(xué)課時(shí)分配表五、實(shí)踐環(huán)節(jié)安排實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證、鞏固課堂所學(xué)的理論知識，培養(yǎng)鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，進(jìn)一步提高學(xué)生的分析問題解決問題的能力。章次課時(shí)分配（學(xué)時(shí)）授課實(shí)驗(yàn)課外討論備注緒論21第一章MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理62第二章MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì)1228第三章MCS-51單片機(jī)內(nèi)部資源的應(yīng)用1284第四章MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展技術(shù)823第五章MCS-51單片機(jī)的輸入/輸出通道配置與接口622第六章MCS-51單片機(jī)的交互通道配置與接口622第七章MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)44合計(jì)56162總授課學(xué)時(shí)數(shù)72基本要求：.每次實(shí)驗(yàn)課前，學(xué)生應(yīng)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)講義，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮腿蝿?wù)，擬定實(shí)驗(yàn)步驟，并認(rèn)真復(fù)習(xí)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的理論。.實(shí)驗(yàn)過程中嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)規(guī)程操作。愛護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備。.實(shí)驗(yàn)完成后要寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，其內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理和計(jì)算，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題的分析討論，對實(shí)驗(yàn)方法的建議等。.實(shí)驗(yàn)報(bào)告一律用規(guī)定的格式書寫。本課程實(shí)驗(yàn)共16學(xué)時(shí)8個(gè)實(shí)驗(yàn)，課時(shí)結(jié)束后有一個(gè)周的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)。實(shí)驗(yàn)具體內(nèi)容如下。實(shí)驗(yàn)課時(shí)分配表實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)1.單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)22.控制轉(zhuǎn)向燈23.單片機(jī)中斷系統(tǒng)24.單片機(jī)定時(shí)技術(shù)25.單片機(jī)串口通訊26.單片機(jī)內(nèi)部資源實(shí)驗(yàn)27.單片機(jī)外擴(kuò)A/D、D/A實(shí)驗(yàn)28.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)2合計(jì)16六、教材及參考書目教材：張鑫.單片機(jī)原理及應(yīng)用（第3版）[M].電子工業(yè)出版社，2014.8參考書：L何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接I」技術(shù)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2001年.周立功.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程（三）[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2006年.胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù)（第3版）[M].清華大學(xué)出版社，2010年.張毅剛.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].電子工業(yè)出版社，2012年.李林功.單片機(jī)原理與應(yīng)用[M].科學(xué)出版社，2013年.樓然苗.51系列單片機(jī)原理及