沈阳工业大学：单片机原理及接口技术电子教案.doc

单片机原理及接口技术授 课 教 案20092010学年第 一 学期教师姓名： 李英顺 授课对象：自动化07010703班、 测控技术与仪器0701（工程） 授课学时： 64/52 选用教材：单片机原理及其接口技术（第二版）胡汉才 清华大学出版社 工程学院 学院自动化系(教研组)沈阳工业大学教案第 1 周 授课日期 824 授课章节：第1章 微型计算机基础 第1、2、3节教学目的：1掌握计算机中的数制及数的转换；2熟悉计算机数的表示方法；3掌握计算机中数的表示形式。教学重点：计算机中的数制及数的转换、数的表示方法和数的表示形式。教学难点：计算机中的数制及数的转换。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 计算机中的数制及数的转换：二和十、二和十六、十和十六进制数之间的转换。2 计算机中的数的表示方法：定点数和浮点数的表示方法。3 计算机中的数的表示形式：机器数的原码、反码和补码。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 由日常生活的实际例子引出各种数制；2 由十进制数的定点数浮点数引出二进知的浮点数；3 根据逻辑运算非的关系讲解反码；以调整时钟为例讲解补码。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：16、17、19课后小结： 时 间：沈阳工业大学教案第 1 周 授课日期 8.26 授课章节：第1章 微型计算机基础 第4、5节教学目的：1.了解BCD码和ASC码；2.了解单片机的内部结构、单片机的分类、典型单片机的性能及在工业控制中的应用；3.理解单片机的基本工作原理。教学重点：BCD码和ASC码、单片机的内部结构和单片机的基本工作原理。教学难点：单片机的基本工作原理。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 BCD码：BCD码的定义、BCD码的加减运算。2 ASC: ASC组成、ASC作用3 汉字的编码：国标码和区位码4 计算机的基本原理：单片机的指令系统和程序的编制、单片机执行程序的过程5 单片机的分类、发展及性能概述教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 以二进制数和十进制数之间关系讲解BCD码、BCD码的运算；2 以计算机上键盘说明ASC形成和它的作用；3 结合课件上的图说明国标码和区位码；4 结合课件上的图详细说明单片机执行程序的过程。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：118、119课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 2 周 授课日期 8.31 授课章节：第2章 MCS51单片机的结构与时序 第1节教学目的：1.了解CPU的结构；2.掌握存储器的结构、I/O端口、定时器/计数器及中断系统；CPU的结构、存储器的结构、I/O端口教学重点：CPU的结构、存储器的结构、I/O端口教学难点：教学实施过程设计教学内容纲要： 1 CPU的组成：算术逻辑部件（ALU）、控制定时部件、专用寄存器组。2 存储器结构：存储器地址分配、片内ROM/RAM、片外RAM。3 I/O端口：并行I/O端口、串行I/O端口。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1结合课件详细介绍算术逻辑部件（ALU）、控制定时部件、专用寄存器组；2以生活中的实际例子结合课件介绍存储器、存储器地址分配、片内ROM/RAM、片外RAM；3结合课件详细介绍并行I/O端口、串行I/O端口。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：2.1、2.2课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 2 周 授课日期 92 授课章节：第2章 MCS51单片机的结构与时序 第1、2节教学目的：1.掌握定时器/计数器及中断系统；2.了解MCS-51单片机的引脚及其功能。教学重点：掌握定时器/计数器及中断系统。教学难点：教学实施过程设计教学内容纲要： 1.定时器/计数器：定时器/计数器的组成、工作模式及工作原理；2.中断系统：中断源、中断优先权、中断的工作原理。3MCS-51单片机的引脚及其功能。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 结合课件介绍定时器/计数器的组成、工作模式及工作原理；2.结合课件举例讲解中断源、中断优先权、中断的工作原理；3.介绍MCS-51单片机的引脚及其功能。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：2.2、2.3、2.4课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 3 周 授课日期 97 授课章节：第2章 MCS51单片机的结构与时序 第2节教学目的：1.掌握MCS-51单片机的复位方式；2.了解MCS-51单片机的节电工作方式；3.了解MCS-51单片机的时序。 教学重点：MCS-51单片机的复位方式教学难点：教学实施过程设计教学内容纲要： 1MCS-51单片机的复位方式：复位信号、复位后内部寄存器的状态；2程序执行方式：单步执行方式、连续执行方式；3.节电工作方式：掉电方式、空闲方式；4MCS-51单片机的时序：机器周期、指令周期、访问片外ROM/RAM的指令时序。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 结合课件讲解MCS-51单片机的复位方式、程序执行方式、节电工作方式；2 结合课件讲解MCS-51单片机的时序。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：2.16、2.17、2.18课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 3 周 授课日期 9.9 授课章节：第3章 MCS-51单片机指令系统 第1、2节教学目的：1.了解MCS-51单片机指令的格式及三种表示形式；2.掌握寻址方式。教学重点：寻址方式。教学难点：寻址方式。教学实施过程设计教学内容纲要： 1MCS-51单片机指令的格式及三种表示形式：指令的格式、指令的三种表示形式、指令的字节数、指令的分类、指令系统综述。2寻址方式：寄存器寻址、直接寻址、立即寻址、寄存器间址、变址寻址和位寻址。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1结合课件讲授单片机指令的格式、指令的三种表示形式、指令的字节数、指令的分类、指令系统综述；2结合课件详细介绍寄存器寻址、直接寻址、立即寻址、寄存器间址、变址寻址和位寻址。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：33、34课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 4 周 授课日期 9.14 授课章节：第3章 MCS-51单片机指令系统 第3节教学目的：掌握数据传送指令的功能。教学重点：数据传送指令的功能和堆栈操作指令。教学难点：外部ROM的字节传送指令和外部RAM的字节传送指令。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 16位数据传送指令；2 外部ROM的字节传送指令；3 外部RAM的字节传送指令；4 堆栈操作指令。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 结合课件详细讲授16位数据传送指令、外部ROM的字节传送指令、外部RAM的字节传送指令；2 结合课件详细讲授堆栈操作指令。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：310、312、313课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 4 周 授课日期 9.16 授课章节：第3章 MCS-51单片机指令系统 第4节教学目的：掌握算术与逻辑运算和移位指令的功能。教学重点：算术运算指令、逻辑运算指令和移位指令。教学难点：逻辑运算指令和移位指令。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 算术运算指令：加、减、乘和除法指令；2 逻辑运算指令：逻辑与、逻辑或、逻辑异或、累加器清零和取反指令；3 移位指令：左移和左环移、右移和右环移指令；4 累加器A半字交换指令。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 板书与课件结合的方式讲解加、减、乘和除法指令2 以表达式和课件结合讲解逻辑与、逻辑或、逻辑异或、累加器清零和取反指令；3 以图形和课件结合的方式讲解移位指令：左移和左环移、右移和右环移指令、累加器A半字交换指令。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：320课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 5 周 授课日期 9.21 授课章节：第3章 MCS-51单片机指令系统 第5节教学目的：掌握控制转移和位操作指令的功能。教学重点：控制转移和位操作指令的功能。教学难点：条件转移、子程序调用和返回指令。教学实施过程设计教学内容纲要：1 无条件转移指令；2 条件转移指令；3 子程序调用和返回指令；4 位操作指令。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 以实际例子结合课件讲解无条件转移指令、条件转移指令；2 结合程序的执行过程讲解子程序调用和返回指令；3 以寄存器中的具体数据讲解位操作指令。课后复习及作业或思考题：322、323、324课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 5 周 授课日期 9.23 授课章节：第4章 汇编语言程序设计 第1、2节教学目的：了解程序设计语言、汇编语言格式、汇编语言程序设计的步骤。教学重点：汇编语言的构成教学难点：教学实施过程设计教学内容纲要：1.程序设计语言；2.汇编语言格式；3.汇编语言构成：指令性语句和指示性语句；4.汇编语言程序设计的步骤；5.汇编语言程序的汇编：人工汇编和机器汇编。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 板书与课件相结合的方式讲授程序设计语言、汇编语言格式；2 以实例和板书相结合的方式讲授指令性语句和指示性语句；板书与课件相结合的方式讲授汇编语言程序设计的步骤、汇编语言程序的汇编。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：41、42、43课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 6 周 授课日期 9.28 授课章节：第4章 汇编语言程序设计 第3节教学目的：掌握简单程序的设计方法。教学重点：简单程序的设计方法。教学难点：教学实施过程设计教学内容纲要： 1 简单程序的结构；2 简单程序设计的实例：例1、例2、例3。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 以图说明简单程序的结构；2 以板书的形式讲授例1、例2、例3。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：47课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 6 周 授课日期 9.30 授课章节：第4章 汇编语言程序设计 第3、4节教学目的：掌握分支程序和循环程序设计方法。教学重点：分支程序和循环程序的结构。教学难点：循环程序的结构。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 分支程序的结构：单分支、双分支结构；2 分支程序编制；3 循环程序的结构；4 循环程序的编制。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 图示说明分支程序的结构；2 板书和课件相结合的方式讲授分支程序的编制；3 图示说明循环程序的结构；4 板书和课件相结合的方式讲授循环程序的编制。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：48、411课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 7 周 授课日期 105 授课章节：第4章 汇编语言程序设计 第4、5节教学目的：掌握查表程序和子程序设计方法。教学重点：查表程序和子程序设计方法。教学难点：查表程序设计方法。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 查表指令；2 查表程序的设计；3 子程序的作用；4 子程序的设计5 运算程序的设计。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 以实际例子讲授查表指令的功能和指令的执行过程；2 结合具体问题讲授查表程序的设计；3 根据主程序与子程序之间的关系说明子程序的作用；4 结合具体问题讲授子程序的设计；5 结合具体问题讲授运算程序的设计方法。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：420、423课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 7 周 授课日期 107 授课章节：第5章 半导体存储器 第1、2、3、4节教学目的：1了解ROM和RAM的结构及工作原理；2掌握MCS-51对外部ROM、RAM的连接方法。教学重点：MCS-51对外部ROM、RAM的连接方法。教学难点：教学实施过程设计教学内容纲要： 1 半导体存储器的基础；2 只读存储器ROM；3 随机存储器RAM；4 MCS-51和外部存储器的连接。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 以课件介绍半导体存储器的基础、只读存储器ROM、随机存储器RAM；2 板书和课件相结合的方式详细介绍MCS-51与外部存储器的连接及地址的确定方法。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：55、58课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 8 周 授课日期 10.12 授课章节：第6章 MCS-51中断系统 第1节教学目的：了解中断的定义、中断作用、中断的分类、中断的嵌套、中断系统的功能。教学重点：中断的嵌套和中断系统的功能。教学难点：中断的嵌套教学实施过程设计教学内容纲要： 1 中断的概述；2 中断源；3 中断分类；4 中断的嵌套；5 中断系统的功能。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：以课件为主介绍中断的概述、中断源、中断分类、中断的嵌套、中断系统的功能。课程的讲解过程中适时地对学生进行提问题。课后复习及作业或思考题：61、62、63、64课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 8 周 授课日期 10.14 授课章节：第6章 MCS-51中断系统 第2节教学目的：1 理解中断请求的控制、中断响应；2 掌握中断系统的初始化。教学重点：中断系统的初始化。教学难点：中断系统的初始化。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 MCS-51中断源和中断标志；2 MCS-51中断请求的控制；3 MCS-51中断请求的响应；4 MCS-51中断请求的撤除5 MCS-51中断请求的初始化。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 以课件为主介绍中断源和中断标志、中断请求的控制、中断请求的响应；2 具体的实例结合课件介绍中断请求的撤除和中断请求的初始化。课后复习及作业或思考题：65、67、69课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 9 周 授课日期 10.19 授课章节：第6章 MCS-51中断系统 第3、4节教学目的：1 了解8259的内部结构、8259的命令字、8259的工作模式；2 理解MCS-51对外部中断源的扩展。教学重点：MCS-51对外部中断源的扩展。教学难点：MCS-51对外部中断源的扩展。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 8259的内部结构；2 8259的命令字；3 8259的工作模式；4 MCS-51对外部中断源的扩展。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 以课件介绍8259的内部结构、8259的命令字、8259的工作模式；2 以课件结合板书介绍MCS-51对外部中断源的扩展。课后复习及作业或思考题：611、613课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 9 周 授课日期 10.21 授课章节：第7章 并行I/O接口 第1节教学目的：了解I/O口的作用、外部设备的编址、I/O数据的四种传送方式及I/O口的类型。教学重点：I/O口的作用、外部设备的编址。教学难点：外部设备的编址。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 I/O口的作用；2 外部设备的编址；3 I/O数据的四种传送方式；4 I/O口的类型。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 以课件为主介绍I/O口的作用；2 以课件和板书相结合的方式讲授外部设备的编址；3 以课件为主介绍I/O数据的四种传送方式和I/O口的类型。课后复习及作业或思考题：72、73课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 10 周 授课日期 10.26 授课章节：第7章 并行I/O接口 第2节教学目的：掌握MCS-51并行I/O端口的扩展。教学重点：MCS-51并行I/O端口的应用。教学难点：MCS-51并行I/O端口的应用。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 MCS-51并行I/O端口；2 MCS-51并行I/O端口的应用：I/O口直接用于输入/输出、8位I/O口改装为非8位端口、MCS-51对外部三态门和锁存器的接口。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 以课件结合板书介绍MCS-51并行I/O端口；2 以具体应用与课件相结合的方式讲授I/O口直接用于输入/输出、8位I/O口改装为非8位端口、MCS-51对外部三态门和锁存器的接口。 课后复习及作业或思考题：77课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 10 周 授课日期 10.28 授课章节：第7章 并行I/O接口 第3、4、5节教学目的：1了解并行I/O接口芯片（8155和8255）；2掌握MCS-51并行I/O端口的扩展；3掌握MCS-51对LED/LCD/键盘的接口。教学重点：MCS-51并行I/O端口的扩展、MCS-51对LED/LCD/键盘的接口。教学难点：MCS-51并行I/O端口的扩展、MCS-51对LED/LCD/键盘的接口。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 并行接口芯片：8255和81552 MCS-51并行I/O端口的扩展：（1）借用外部RAM地址扩展I/O；（2）采用8155扩展I/O端口；3MCS-51对LED/LCD/键盘的接口。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 以课件为主介绍8155的内部结构、工作方式；2 以课件为主结合板书讲授借用外部RAM地址扩展I/O、采用8155扩展I/O端口；3 以课件为主介绍MCS-51对LED、LCD接口的工作原理；4 以课件为主介绍MCS-51对键盘接口的工作原理；课后复习及作业或思考题：714、715课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 11 周 授课日期 112 授课章节：第7章 并行I/O接口 第6节教学目的：掌握MCS-51内部定时器/计数器的结构、工作方式及应用。教学重点：MCS-51内部定时器/计数器的工作方式及应用。教学难点：MCS-51内部定时器/计数器的应用。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 定时器控制寄存器TCON；2 定时器方式寄存器TMOD；3 定时器工作方式：方式1、方式2、方式3和方式4；4 定时器/计数器的初始化；5 定时器/计数器的应用。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1以课件为主结合板书讲授定时器控制寄存器TCON、定时器方式寄存器TMOD；2以课件为主结合板书详细讲授定时器/计数器的4种工作方式；3以课件为主结合具体实例讲授定时器/计数器的初始化；4结合课件的实例详细讲授定时器/计数器的应用。课后复习及作业或思考题：728、729730课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 11 周 授课日期 114 授课章节：第8章 MCS-51对A/D和D/A的接口 第1、2节教学目的：1了解D/A转换器的结构、工作原理及性能指标；2掌握MCS-51对D/A的接口。 教学重点：MCS-51对D/A的接口。教学难点：MCS-51对D/A的接口。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 D/A转换器的工作原理；2 D/A转换器的性能指标；3 DAC0832的结构；4 DAC的应用；5 MCS-51对8位DAC的接口：直通、单缓冲和双缓冲工作方式。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 以课件为主介绍D/A转换器的工作原理、D/A转换器的性能指标、DAC0832的结构；2 以课件为主结合实例讲授DAC0832的三种工作方式：直通、单缓冲和双缓冲工作方式。课后复习及作业或思考题：81、84、85、87课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 12 周 授课日期 11.9 授课章节：第8章 MCS-51对A/D和D/A的接口 第3节教学目的：1了解A/D转换器的结构、工作原理及性能指标；2掌握MCS-51对A/D的接口。教学重点：MCS-51对A/D的接口。教学难点：MCS-51对A/D的接口。教学实施过程设计教学内容纲要： 1 逐次逼近式A/D转换原理；2 并行A/D转换原理；3 A/D转换器的性能指标；4 ADC0809的结构5 MCS-51对ADC0809的接口。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 以课件为主介绍逐次逼近式A/D转换原理、并行A/D转换原理、A/D转换器的性能指标、ADC0809的结构；2 以课件为主结合具体实例讲授MCS-51对ADC0809的接口。课后复习及作业或思考题：812、813、814课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 12 周 授课日期 11.11 授课章节：第9章 MCS-51的串行通信 第1、2节教学目的：1了解串行通信的基本知识2了解MCS-51串行口的结构和工作方式；串行通信的基本知识、MCS-51串行口的结构和工作方式。教学重点：MCS-51串行口的结构和工作方式教学难点：教学实施过程设计教学内容纲要： 1 串行通信的分类；2 串行通信的制式；3 串行通信中的调制与解调；4 MCS-51的串行接口：串行口控制寄存器SCON和PCON、串行口的工作方式。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1以课件为主介绍串行通信的分类、串行通信的制式、串行通信中的调制与解调、串行口的结构；2以课件为主结合具体的应用讲授串行口控制寄存器SCON和PCON、串行口的工作方式。课后复习及作业或思考题：91、93、912课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 13 周 授课日期 13.16 授课章节：第9章 MCS-51的串行通信 第3、4节教学目的：1掌握串行口的应用；2了解多机通信的工作原理。教学重点：串行口在各种方式的应用教学难点：教学实施过程设计教学内容纲要： 1 串行口在方式0下的应用；2 串行口在其他方式下的应用；3 单片机的多机通信：软件中断型主从式多机通信、硬件中断型主从式多机通信。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤： 1 以课件为主结合实例讲授串行口在方式0下的应用；2 以课件为主讲授串行口在其他方式下的应用；3 以课件为主介绍软件中断型主从式多机通信、硬件中断型主从式多机通信。课后复习及作业或思考题：课后小结：时 间：沈阳工业大学教案第 13 周 授课日期 11.18 授课章节：第10章 单片机应用系统的设计 第1、2、3、4节教学目的：1了解单片机的总线结构；2理解单片机的前向通道的设计；3理解单片机的后向通道的设计；4了解单片机应用系统的抗干扰设计。教学重点：单片机的前向通道的设计、理解单片机的后向通道的设计。教学难点：教学实施过程设计教学内容纲要： 1单片机的总线结构；2单片机的前向通道的设计：传感器、模拟信号放大器、多路开关和采样保持器；3单片机的后向通道的设计：板内驱动器、线路驱动器和接收器、外围驱动器、显示驱动器和电平转换器；4单片机应用系统的硬件抗干扰设计。教学方法及教学手段：利用CAI课件与板书相结合的方式进行教学。教学步骤：1 以课件为主介绍单片机的总线结构；2 以课件为主详细讲授单片机的前向通道、后向通道的设计；3 以课件为主介绍单片机应用系统的硬件抗干扰设计。课后复习及作业或思考题：101、106、1011、1017课后小结：时 间：