《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)》教學(xué)大綱

《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：13220846英文名稱：MCUandEmbeddedSystem學(xué)分：3學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)56學(xué)時(shí)，其中理論40學(xué)時(shí)，實(shí)踐16學(xué)時(shí)先修課程：電工學(xué)、C語言課程類別：專業(yè)必修課授課對(duì)象：智能制造工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：機(jī)械與電氣工程學(xué)院修讀學(xué)期：第5學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)》是學(xué)生掌握微型計(jì)算機(jī)原理、掌握微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用與開發(fā)能力的一門課程。通過本課程學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生掌握微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概念、基本組成與工作原理，為后續(xù)課程及今后工作打下基礎(chǔ)。能夠運(yùn)用本課程的知識(shí)和方法，研究機(jī)電產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)等工程問題。課程目標(biāo)1：學(xué)習(xí)51系列單片機(jī)的硬件組成、工作原理及外圍電路；能結(jié)合硬件電路編寫相應(yīng)程序以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能或進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，并能分析相關(guān)數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)（仿真）結(jié)果的正確性。課程目標(biāo)2：能結(jié)合機(jī)械傳動(dòng)與控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等專業(yè)知識(shí)，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決稍復(fù)雜的機(jī)電工程問題。通過本課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。二、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)3-2：能夠根據(jù)所提出的解決方案，規(guī)劃設(shè)計(jì)流程，創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)出滿足特定需求的智能裝備或智能制造系統(tǒng)。課程目標(biāo)10.5指標(biāo)點(diǎn)4-1：了解相關(guān)學(xué)科科學(xué)原理并采用科學(xué)方法，能夠針對(duì)智能制造復(fù)雜工程問題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、構(gòu)建實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、安全開展實(shí)驗(yàn)并科學(xué)地采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。課程目標(biāo)20.5三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1單片機(jī)概念及發(fā)展；微型計(jì)算機(jī)數(shù)制，數(shù)制轉(zhuǎn)換，微機(jī)中數(shù)的表示方法；Keil/Proteus軟件介紹。理解單片機(jī)的概念及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)重點(diǎn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)概念、數(shù)制轉(zhuǎn)換難點(diǎn)：數(shù)制轉(zhuǎn)換，微機(jī)中數(shù)的表示方法德育要求：培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。3講授式課程目標(biāo)12單片機(jī)引腳；晶振；復(fù)位；存儲(chǔ)器；發(fā)光LED；單片機(jī)最小系統(tǒng)；KeilC格式及結(jié)構(gòu)。理解單片機(jī)硬件資源、理解相應(yīng)的外圍電路重點(diǎn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)硬件資源與外圍電路難點(diǎn)：?jiǎn)纹瑱C(jī)存儲(chǔ)器與最小系統(tǒng)德育要求：培養(yǎng)學(xué)生敬業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。3講授式課程目標(biāo)13RAM/ROM內(nèi)部結(jié)構(gòu)；C51預(yù)處理、數(shù)組、絕對(duì)地址訪問；流程圖結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)；KeilC+Proteus聯(lián)合調(diào)試。理解程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式、理解基本程序結(jié)構(gòu)重點(diǎn)：RAM/ROM內(nèi)部結(jié)構(gòu)、C51編程語言難點(diǎn)：程序與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式德育要求：培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。8講授式課程目標(biāo)14循環(huán)移位實(shí)現(xiàn)；軟件延時(shí)和循環(huán)結(jié)構(gòu)；函數(shù)調(diào)用和返回。能分析與應(yīng)用軟件延時(shí)與函數(shù)調(diào)用方法重點(diǎn)：軟件延時(shí)和循環(huán)結(jié)構(gòu)；函數(shù)調(diào)用和返回難點(diǎn)：軟件延時(shí)德育要求：培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。4講授式課程目標(biāo)15邏輯運(yùn)算符；算術(shù)運(yùn)算符；關(guān)系運(yùn)算符；位運(yùn)算符；復(fù)合賦值運(yùn)算符；I/O口；位地址空間；順序和分支控制語句；理解各種運(yùn)算符作用，能分析并應(yīng)用程序控制語句重點(diǎn)：各種運(yùn)算符的掌握和運(yùn)用難點(diǎn)：I/O口結(jié)構(gòu)、程序分支/循環(huán)控制語句德育要求：培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。4講授式課程目標(biāo)16數(shù)碼管顯示原理；BCD碼數(shù)碼管顯示；查表及對(duì)ROM的操作；靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示；數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)能分析并應(yīng)用數(shù)碼管相應(yīng)控制方法重點(diǎn)：數(shù)碼管顯示原理、數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)難點(diǎn)：數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示德育要求：培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。4講授式練習(xí)式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)27按鍵檢測(cè)、去抖；獨(dú)立按鍵接口電路；按鍵控制數(shù)碼顯示；矩陣式按鍵接口電路；能分析并應(yīng)用按鍵、鍵盤的相應(yīng)識(shí)別方法重點(diǎn)：按鍵檢測(cè)、去抖、矩陣鍵盤難點(diǎn)：矩陣鍵盤中按鍵識(shí)別德育要求：培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。4講授式練習(xí)式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)28中斷的概念；中斷源；中斷控制；中斷優(yōu)先級(jí)；中斷函數(shù)；能分析并應(yīng)用中斷的相應(yīng)設(shè)置與操作重點(diǎn)：中斷的概念、中斷優(yōu)先級(jí)、中斷函數(shù)難點(diǎn)：中斷的實(shí)現(xiàn)德育要求：培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。4講授式練習(xí)式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)29定時(shí)器/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)；TMOD/TCON；4種工作方式；定時(shí)時(shí)間設(shè)置計(jì)算；定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷編程方法；能分析并應(yīng)用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的相應(yīng)設(shè)置與操作重點(diǎn)：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)與原理、溢出的概念。難點(diǎn)：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的程序?qū)崿F(xiàn)德育要求：培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。6講授式練習(xí)式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2合計(jì)40序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求學(xué)時(shí)類型對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1利用I/O口點(diǎn)亮LED必修。能分析并利用利用I/O口輸出電平控制LED點(diǎn)亮與熄滅2驗(yàn)證課程目標(biāo)1課程目標(biāo)22流水燈實(shí)驗(yàn)必修。能分析并利用利用I/O口輸出電平控制流水燈顯示方式2驗(yàn)證課程目標(biāo)1課程目標(biāo)23數(shù)碼管靜態(tài)顯示必修。能分析并利用7段數(shù)碼管靜態(tài)顯示數(shù)字2驗(yàn)證課程目標(biāo)1課程目標(biāo)24數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示實(shí)驗(yàn)必修。能分析并利用7段數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示數(shù)字2驗(yàn)證課程目標(biāo)1課程目標(biāo)25按鍵去抖動(dòng)必修。能分析并利用相關(guān)方法進(jìn)行按鍵去抖動(dòng)2驗(yàn)證課程目標(biāo)1課程目標(biāo)26矩陣鍵盤實(shí)驗(yàn)必修。能分析并利用矩陣鍵盤進(jìn)行按鍵識(shí)別2驗(yàn)證課程目標(biāo)1課程目標(biāo)27單片機(jī)中斷實(shí)驗(yàn)必修。能分析并利用中斷原理實(shí)現(xiàn)單片機(jī)中斷的功能2綜合課程目標(biāo)1課程目標(biāo)28定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)必修。能分析并利用定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行定時(shí)與計(jì)數(shù)。2綜合課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2合計(jì)16注：實(shí)驗(yàn)要求包括必修、選修；實(shí)驗(yàn)類型包括演示、驗(yàn)證、綜合、設(shè)計(jì)等。四、課程教學(xué)方法集中講授+獨(dú)立實(shí)驗(yàn)五、學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)和課程考核推行多元評(píng)價(jià)，對(duì)本課程所采用的評(píng)價(jià)和考核方式作具體說明，若采用多種考核方法請(qǐng)分別列出考核評(píng)價(jià)的方法、內(nèi)容、考核標(biāo)準(zhǔn)、成績(jī)占比等，考核方法、內(nèi)容應(yīng)突出“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向”。（一）考核方式及具體要求1.課程成績(jī)構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時(shí)作業(yè)（實(shí)驗(yàn)）、期末考核組成，其中期末考核成績(jī)占50%、平時(shí)作業(yè)（實(shí)驗(yàn)）成績(jī)占50%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評(píng)價(jià)序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）課程目標(biāo)4（分值）課程目標(biāo)5（分值）合計(jì)1平時(shí)作業(yè)（實(shí)驗(yàn)）1040000502期末考試401000050課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)分值5050100（二）考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)成績(jī)考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分值(10分制)觀測(cè)點(diǎn)9-10分7-9分6-7分0-6分作業(yè)（實(shí)驗(yàn)）按時(shí)完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握到位。按時(shí)完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握較到位。延時(shí)完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握基本到位。不交和補(bǔ)交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識(shí)點(diǎn)理解、掌握有偏差。2.期末試卷考核與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)期末考核試題，綜合檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)課程相關(guān)知識(shí)的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計(jì)相應(yīng)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《單片機(jī)的C語言程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用——基于Proteus仿真（第三版）》，姜