單片機(jī)課程標(biāo)準(zhǔn)

《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程概述課程名稱單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)適用對(duì)象電子類專業(yè)課程編碼開課系部電子工程系課程總學(xué)時(shí)擬制人課程總學(xué)分審核人制定/修訂日期年月日□制定/□第次修訂二、課程性質(zhì)原來使用的“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”課程的教學(xué)大綱對(duì)知識(shí)點(diǎn)分解層層深入，便于學(xué)生由淺入深地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。但是由于原有的教學(xué)大綱只對(duì)知識(shí)點(diǎn)作出了要求，沒有對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)過程作出要求；只強(qiáng)調(diào)了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，沒有對(duì)學(xué)生職業(yè)行為能力培養(yǎng)作出要求，所以學(xué)生感覺學(xué)習(xí)過程枯燥乏味，內(nèi)容深度大，學(xué)習(xí)難度大。新制定的課程標(biāo)準(zhǔn)繼承了原有教學(xué)大綱中知識(shí)點(diǎn)由淺入深的分解特點(diǎn)，對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重新整合，以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)全部知識(shí)的學(xué)習(xí)。把原來先學(xué)后練的教學(xué)方法改為了邊做邊學(xué)的學(xué)習(xí)方法，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生參與到教學(xué)中。同時(shí)，在新課標(biāo)中還強(qiáng)調(diào)了對(duì)學(xué)生職業(yè)行為能力培養(yǎng)的要求，將知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)與實(shí)際工作流程相結(jié)合，學(xué)生掌握了該知識(shí)在實(shí)際工作中的應(yīng)用方法。三、課程目標(biāo)：知識(shí)與技能目標(biāo)課程總目標(biāo)是使學(xué)生具有單片機(jī)系統(tǒng)編程和設(shè)計(jì)的知識(shí)與技能、具備較高的職業(yè)素質(zhì)，具有調(diào)試單片機(jī)系統(tǒng)程序和設(shè)計(jì)最小單片機(jī)系統(tǒng)的能力，能解決程序調(diào)試和系統(tǒng)設(shè)計(jì)中遇到的問題，能勝任單片機(jī)產(chǎn)品調(diào)試員、單片機(jī)產(chǎn)品技術(shù)支持、單片機(jī)軟件開發(fā)師、單片機(jī)硬件開發(fā)師和單片機(jī)設(shè)計(jì)師等崗位工作。(1)知識(shí)要求會(huì)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行整合，能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求獨(dú)立編寫程序，并能在實(shí)踐工作中熟練進(jìn)行單片機(jī)程序和系統(tǒng)電路的調(diào)試；掌握各種接口電路的分析方法和理論知識(shí)。(2)技能能熟練進(jìn)行單片機(jī)程序和系統(tǒng)電路的調(diào)試，并能獨(dú)立設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)電路并能編寫相應(yīng)程序，同時(shí)還可以對(duì)以單片機(jī)為核心的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。2、素質(zhì)目標(biāo)面向全體學(xué)生，注重素質(zhì)教育、能力與技能培養(yǎng)本課程面向計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的全體學(xué)生，注重專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)教育，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的抽象思維能力，增強(qiáng)他們理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。重視知識(shí)與技能；過程與方法；情感態(tài)度與價(jià)值觀課程目標(biāo)的培養(yǎng)。(2)突出學(xué)生主體，尊重個(gè)體差異本實(shí)訓(xùn)在目標(biāo)設(shè)定、教學(xué)過程、課程評(píng)價(jià)和教學(xué)資源的開發(fā)等方面都突出以學(xué)生為主體的思想，課程實(shí)施應(yīng)成為學(xué)生在教師的指導(dǎo)下構(gòu)建知識(shí)、活躍思維、展現(xiàn)個(gè)性和拓展視野的過程。(3)注重過程評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展建立能激勵(lì)學(xué)生動(dòng)手能力發(fā)展的評(píng)價(jià)方法。在課程學(xué)習(xí)過程中應(yīng)注重培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的積極性和自信心。(4)開發(fā)課程資源，拓展學(xué)用渠道本課程要力求合理利用和積極開發(fā)課程資源，給學(xué)生提供貼近現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，能反映新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的課程資源。通過項(xiàng)目實(shí)踐，培養(yǎng)愛崗敬業(yè)、熱情主動(dòng)的工作態(tài)度；養(yǎng)成遵守操作規(guī)程，分析工作整潔、有序、愛護(hù)儀器設(shè)備的良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣；能認(rèn)真負(fù)責(zé)、實(shí)事求是、堅(jiān)持原則、一絲不茍地依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編程和設(shè)計(jì)，并在工作實(shí)踐中能遵守勞動(dòng)紀(jì)律，注意安全，具備良好的敬業(yè)精神和協(xié)作精神，堅(jiān)持努力學(xué)習(xí)，不斷提高自身可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)理論水平和操作技能，形成良好的職業(yè)素養(yǎng)和勤奮工作的基本素質(zhì)。四、課程設(shè)計(jì)思路本課程標(biāo)準(zhǔn)通過對(duì)知識(shí)點(diǎn)的重新分解，將內(nèi)容分成了六個(gè)主題。其中主題一是對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)原理知識(shí)的學(xué)習(xí)，主題六是對(duì)知識(shí)的總結(jié)訓(xùn)練，而其他的四個(gè)主題分為學(xué)習(xí)情境和訓(xùn)練情景兩部分。在主題二到主題四中每個(gè)學(xué)習(xí)情境都分為了若干個(gè)小項(xiàng)目，幾個(gè)小項(xiàng)目又可以合為一個(gè)項(xiàng)目。內(nèi)容目標(biāo)詳見附錄，其中學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)方案如圖所示：五、課程內(nèi)容學(xué)習(xí)領(lǐng)域1理論學(xué)習(xí)學(xué)時(shí)：職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域：要對(duì)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)和編寫程序，就必須非常熟悉單片機(jī)芯片的組成原理，特別是要熟悉其各個(gè)外部引腳、內(nèi)部寄存器和數(shù)據(jù)區(qū)的使用方法。學(xué)習(xí)目標(biāo)：(1)了解MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、主要功能部件和CPU微處理器的組成、任務(wù)分配。注意：?jiǎn)纹瑱C(jī)上電后程序指針被賦予的初值。(2)了解MCS-51單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，掌握內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的空間分配和SFR。注意：程序存儲(chǔ)器的編址規(guī)律；只訪問外程序存儲(chǔ)器時(shí)，外部引腳的連接要求；上電后堆棧指針被賦予的初值。(3)掌握89C51芯片的外部引腳功能常見的幾種復(fù)位電路和計(jì)算機(jī)器周期的方法。注意：準(zhǔn)雙向并口和真正雙向并口的區(qū)別和相應(yīng)并口讀數(shù)時(shí)的編程要求；89C51的復(fù)位時(shí)間是多少。(4)開發(fā)工具的使用工作與學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)象（在完成工作的過程中需要操作的設(shè)備、編寫的文件、程序等）1、掌握常用編程軟件的使用。在程序運(yùn)行期間觀察相應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)和寄存器中數(shù)據(jù)的變化。2、掌握MCS-51單片機(jī)的尋址方式。工具（完成任務(wù)需要用到的工具和設(shè)備）單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱、計(jì)算機(jī)、投影儀方法：實(shí)物教學(xué)，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)工作組織理論教學(xué)加實(shí)踐要求了解MCS-51單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，掌握內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的空間分配和SFR。掌握89C51芯片的外部引腳功能常見的幾種復(fù)位電路和計(jì)算機(jī)器周期的方法。學(xué)習(xí)領(lǐng)域2單片機(jī)最小系統(tǒng)制作學(xué)時(shí)：職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域：要對(duì)單片機(jī)的尋址方式和指令系統(tǒng)有所了解，會(huì)進(jìn)行地址分配，整個(gè)程序的起始地址要正確；掌握各種程序結(jié)構(gòu)，能夠畫出系統(tǒng)的流程圖。學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）熟練掌握MCS-51單片機(jī)的尋址方式和指令系統(tǒng)。技能點(diǎn)：要會(huì)畫出模塊的流程圖，建立學(xué)生的編程思維；分清各個(gè)尋址方式的功能。(DATAPDATAXDATACODE的訪問方式，地址空間，針對(duì)89C52芯片多128BytesDATA區(qū)的應(yīng)用，實(shí)際應(yīng)用中256bytesData區(qū)的單片機(jī)更多)(2)能編寫完整的程序。技能點(diǎn)：會(huì)進(jìn)行地址分配，整個(gè)程序的起始地址要正確；掌握各種程序結(jié)構(gòu)，能夠畫出系統(tǒng)的流程圖。(3)會(huì)應(yīng)用常見的調(diào)試軟件進(jìn)行程序調(diào)試。(4)理解機(jī)器周期和指令周期。工作與學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)象（在完成工作的過程中需要操作的設(shè)備、編寫的文件、程序等）讀懂電路畫流程圖編寫程序工具（完成任務(wù)需要用到的工具和設(shè)備）單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱、計(jì)算機(jī)、投影儀方法：實(shí)物教學(xué)，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)工作組織理論教學(xué)加實(shí)踐要求采用移位指令，實(shí)現(xiàn)累加器A中數(shù)據(jù)乘4，寄存器B中數(shù)據(jù)除以2。會(huì)畫簡(jiǎn)單的流程圖。會(huì)使用軟件正確調(diào)試程序。學(xué)習(xí)領(lǐng)域3單片機(jī)模擬彩燈設(shè)計(jì)與制作學(xué)時(shí)：職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域：要對(duì)單片機(jī)的尋址方式和指令系統(tǒng)有所了解，會(huì)進(jìn)行地址分配，整個(gè)程序的起始地址要正確；掌握各種程序結(jié)構(gòu)，能夠畫出系統(tǒng)的流程圖。學(xué)習(xí)目標(biāo)：(1)掌握TMOD和TCON專用寄存器各位的定義與設(shè)置。會(huì)計(jì)算和設(shè)置定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初值。(2)掌握IE和IP專用寄存器各位的定義與設(shè)置。理解中斷的工作過程，熟記中斷入口地址。技能點(diǎn)：能夠正確使用中斷方式對(duì)定時(shí)/計(jì)數(shù)器進(jìn)行編程；能夠使用中斷方式對(duì)外部事件中斷進(jìn)行處理；會(huì)畫流程圖，并編寫完整的具有中斷程序；理解電平觸發(fā)中斷、邊沿觸發(fā)中斷的區(qū)別及應(yīng)用；中斷的優(yōu)先級(jí)和中斷嵌套的應(yīng)用，中斷現(xiàn)場(chǎng)的保護(hù)和恢復(fù)。工作與學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)象（在完成工作的過程中需要操作的設(shè)備、編寫的文件、程序等）讀懂電路畫流程圖編寫程序工具（完成任務(wù)需要用到的工具和設(shè)備）單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱、計(jì)算機(jī)、投影儀方法：實(shí)物教學(xué)，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)工作組織理論教學(xué)加實(shí)踐要求掌握定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化方法；定時(shí)器初值與計(jì)數(shù)器初值的計(jì)算與設(shè)定。掌握中斷源與中斷服務(wù)程序的入口地址；中斷相關(guān)寄存器的使用方法；中斷工作過程。學(xué)習(xí)領(lǐng)域4按鍵切換模式彩燈設(shè)計(jì)與制作學(xué)時(shí)：職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域：要對(duì)單片機(jī)的尋址方式和指令系統(tǒng)有所了解，會(huì)進(jìn)行地址分配，整個(gè)程序的起始地址要正確；掌握各種程序結(jié)構(gòu)，能夠畫出系統(tǒng)的流程圖。學(xué)習(xí)目標(biāo)：(1)掌握鍵盤輸入的原理。(2)掌握動(dòng)態(tài)顯示以及靜態(tài)顯示的要素。技能點(diǎn)：能夠正確使用行列式鍵盤的使用及編程，矩陣式鍵盤的使用；靜、動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)，以及編程原理。中斷的特點(diǎn)與設(shè)定。工作與學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)象（在完成工作的過程中需要操作的設(shè)備、編寫的文件、程序等）讀懂電路畫流程圖編寫程序工具（完成任務(wù)需要用到的工具和設(shè)備）單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱、計(jì)算機(jī)、投影儀方法：實(shí)物教學(xué)，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)工作組織理論教學(xué)加實(shí)踐要求掌握定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化方法；定時(shí)器初值與計(jì)數(shù)器初值的計(jì)算與設(shè)定。掌握中斷源與中斷服務(wù)程序的入口地址；中斷相關(guān)寄存器的使用方法；中斷工作過程。學(xué)習(xí)領(lǐng)域4搶答器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)時(shí)：職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域：要對(duì)單片機(jī)的尋址方式和指令系統(tǒng)有所了解，會(huì)進(jìn)行地址分配，整個(gè)程序的起始地址要正確；掌握各種程序結(jié)構(gòu)，能夠畫出系統(tǒng)的流程圖。學(xué)習(xí)目標(biāo)：(1)掌握鍵盤輸入的原理。(2)掌握動(dòng)態(tài)顯示以及靜態(tài)顯示的要素。技能點(diǎn)：能夠正確使用行列式鍵盤的使用及編程，矩陣式鍵盤的使用；靜、動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)，以及編程原理。中斷的特點(diǎn)與設(shè)定。工作與學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)象（在完成工作的過程中需要操作的設(shè)備、編寫的文件、程序等）讀懂電路畫流程圖編寫程序工具（完成任務(wù)需要用到的工具和設(shè)備）單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱、計(jì)算機(jī)、投影儀方法：實(shí)物教學(xué)，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)工作組織理論教學(xué)加實(shí)踐要求掌握定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始化方法；定時(shí)器初值與計(jì)數(shù)器初值的計(jì)算與設(shè)定。掌握中斷源與中斷服務(wù)程序的入口地址；中斷相關(guān)寄存器的使用方法；中斷工作過程。學(xué)習(xí)領(lǐng)域5數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)與制作學(xué)時(shí)：職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域：要對(duì)單片機(jī)的尋址方式和指令系統(tǒng)有所了解，會(huì)進(jìn)行地址分配，整個(gè)程序的起始地址要正確；掌握各種程序結(jié)構(gòu)，能夠畫出系統(tǒng)的流程圖。學(xué)習(xí)目標(biāo)：(1)使用P0、P2口的第二功能，擴(kuò)展片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM和片外程序存儲(chǔ)器。技能點(diǎn)：能夠正確對(duì)89C51進(jìn)行片外RAM和ROM擴(kuò)展；理解并記住MOVX指令的時(shí)序圖。(2)對(duì)89C51的并口進(jìn)行擴(kuò)展技能點(diǎn)：能夠正確對(duì)89C51的并口進(jìn)行擴(kuò)展。(3)人機(jī)接口擴(kuò)展技能點(diǎn)：能夠正確地在89C51外連接鍵盤和顯示設(shè)備。(4)8位A/D轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)的接口技能點(diǎn)：能夠正確選擇A/D轉(zhuǎn)換芯片，并實(shí)現(xiàn)其與單片機(jī)的正確連接。(5)8位D/A轉(zhuǎn)換芯片與單片機(jī)的接口(6)掌握C51程序設(shè)計(jì)方法技能點(diǎn)：能夠正確運(yùn)用單片機(jī)C51語言對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行編程。工作與學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)象（在完成工作的過程中需要操作的設(shè)備、編寫的文件、程序等）讀懂電路畫流程圖編寫程序工具（完成任務(wù)需要用到的工具和設(shè)備）單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱、計(jì)算機(jī)、投影儀方法：實(shí)物教學(xué)，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)工作組織理論教學(xué)加實(shí)踐要求掌握A/D轉(zhuǎn)換的方法。掌握D/A轉(zhuǎn)換的方法。掌握正確選擇A/D和D/A芯片的方法。六、課程實(shí)施建議1、學(xué)習(xí)情境規(guī)劃序號(hào)學(xué)習(xí)情境工作任務(wù)學(xué)時(shí)1學(xué)習(xí)情境1：理論學(xué)習(xí)任務(wù)1了解MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、主要功能部件和CPU微處理器的組成、任務(wù)分配。2任務(wù)2了解MCS-51單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，掌握內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的空間分配和SFR。3學(xué)習(xí)情境2：?jiǎn)纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)制作（單燈閃爍）任務(wù)1信號(hào)燈的控制14任務(wù)2信號(hào)燈的控制25任務(wù)3信號(hào)燈的控制36學(xué)習(xí)情境3：?jiǎn)纹瑱C(jī)模擬彩燈設(shè)計(jì)與制作任務(wù)1利用P2口，用單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器采用查詢方式，使8個(gè)發(fā)光二極管呈跑馬燈方式閃爍(亮1秒、滅2秒)。7任務(wù)2用計(jì)數(shù)器中斷對(duì)按鍵按下的次數(shù)計(jì)數(shù)，作為跑馬燈閃爍次數(shù)。8任務(wù)3用外部中斷對(duì)正常顯示和閃爍次數(shù)設(shè)定功能進(jìn)行轉(zhuǎn)換。9學(xué)習(xí)情境4：按鍵切換模式彩燈設(shè)計(jì)與制作任務(wù)1利用P1口輸出8個(gè)發(fā)光二極管，P2口輸出數(shù)碼管，P0口8個(gè)按鍵輸入，P3口設(shè)計(jì)一個(gè)主持人控制按鍵10任務(wù)2當(dāng)開始搶答時(shí)，每一個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)每一個(gè)發(fā)光二極管，并且數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字。11任務(wù)3當(dāng)主持人按鍵沒有按下去時(shí)，其他按鍵就不會(huì)發(fā)生效果。12學(xué)習(xí)情境5：基于多機(jī)通信的8路搶答器設(shè)計(jì)與制作任務(wù)1使用89C51擴(kuò)展一個(gè)片外RAM。13任務(wù)2用兩位七段數(shù)碼管顯示其溫度值。14任務(wù)3用4*4的矩陣鍵盤，設(shè)置其溫度初值。合計(jì)七