030432005单片机原理及应用.pdf

单片机原理及应用课程教学大纲 课程代码：030432005 课程英文名称：Principle&Application of SCM 课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0 课程性质：选修 适用专业：电子科学与技术 一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标 本课程是电子科学与技术专业的一门专业选修课，是在学生学完电子技术类基础课程和计算机应用类基础课程之后，为加强对学生硬件开发能力的培养而开设的一门现代电子技术和计算机技术综合应用的课程。课程主要讲授单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，从而使学生掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发及维护的能力，为走向工作岗位后从事单片机与嵌入式系统的研究及开发打下良好的基础。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基础知识：掌握 MCS-51单片机基本结构及工作原理，汇编语言指令系统和 C51指令系统。2.基本理论和方法：掌握单片机并行输入/输出接口，定时器/计数器接口，串行通信接口等电路的原理及应用，中断系统的原理及应用 3.基本技能:掌握汇编语言，C51基本编程，简单的硬件接口电路设计和编程实现，keilC51系统的调试及使用方法（三）实施说明 1教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和编程设计思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；注意培养学生提高利用标准、规范及手册等技术资料的能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。2教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中采用电子教案、多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。3计算机辅助设计：要求学生采用 keilc51调试系统完成简单硬件接口电路的汇编语言及C 语言编程设计（四）对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。本课程主要的先修课程有 C 程序设计、电路、线性电子线路，脉冲与逻辑电路等。本课程将为其后的微机原理及应用，嵌入式系统等课程以及毕业设计的学习打下良好基础。（五）对习题课、实践环节的要求 1对重点、难点章节（如：汇编语言编程，C51编程，定时器/计数器等）应安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。2课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及设计计算方面的内容，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，熟悉标准、规范等的作用，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。3安排大作业，大作业成绩作为平时成绩的一部分。（六）课程考核方式 1考核方式：以考察学生平时的硬件设计能力和语言编程能力为主，可在教学环节结束时安排学生完成相关方面的硬件设计题目，如有必要亦可进行相关方面的考试。2考核目标：在考核学生对 MCS-51单片机基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生的硬件设计和使用能力。3成绩构成：本课程的总成绩主要由两部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占 40%，期末考核成绩占 60%。平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；与期末考试成绩汇总综合给出五级制成绩。（七）参考书目 单片机原理及接口技术第 3 版，李朝青等编，北京航空航天大学出版社，2005 单片机 C 语言编程与实例，赵亮 侯国锐编著，人民邮电出版社，2004 单片机原理及应用李林功等编著，机械工业出版社，2006 新概念 51 单片机 c 语言教程入门，提高，开发、拓展全攻略，郭天祥编著，电子工业出版社，2009 二、中文摘要 本课程是电子科学与技术专业学生必修的一门实践性很强的专业选修课程。课程通过对单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，从而使学生掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发及维护的能力，为走向工作岗位后从事单片机与嵌入式系统的研究及开发打下良好的基础。三、课程学时分配表 序号 教学内容 学时 讲课 实验 上机 1 MCS-51单片机基本结构及工作原理 4 4 2 MCS-51单片机汇编语言程序设计 8 8 3 MCS-51单片机 C 语言程序设计 4 4 4 单片机内部资源及编程 8 8 5 单片机系统扩展 4 4 6 Keil C51集成环境的使用 4 4 合计 32 32 四、课程内容 第 1 部分 单片机的基本结构及工作原理 总学时(单位：学时):讲课:4 实验:0 上机:0 第 1.1部分 MCS51 系列单片机的内部结构（讲课 2 学时）具体内容:1)了解 MCS-51单片机的内部结构、引脚功能。2)掌握 MCS-51单片机的 I/O口结构及功能。第 1.2部分 MCS-51单片机的存储器组织（讲课 2 学时）具体内容:1)掌握 MCS-51单片机存储器组织、位寻址区域和专用寄存器的功能 2)掌握 MCS-51单片机工作方式，时序 重 点:MCS-51单片机的 I/O口结构及功能，存储器组织。难 点:MCS-51单片机的 I/O口结构及功能 习 题:MCS-51单片机的 I/O口结构及功能等 第 2 部分 单片机汇编语言程序设计 总学时(单位：学时):讲课:8 实验:0 上机:0 第 2.1部分 MCS51 系列单片机的汇编指令格式及寻址方式（讲课 2 学时）具体内容:1)掌握 MCS51 系列单片机汇编指令格式及标识 2)掌握 MCS51 系列单片机的寻址方式 第 2.2部分 MCS-51单片机的指令系统（讲课 2 学时）具体内容:1)数据传送类指令 2)算术、逻辑运算类指令 3）控制转移类指令 4）位操作类指令 第 2.3部分 MCS-51单片机汇编语言程序设计（讲课 4 学时）具体内容:1)汇编语言格式及伪指令 2)顺序、分支程序设计 3）循环程序设计 4）子程序设计 5)常用程序举例 重 点:MCS-51单片机的指令系统，汇编语言程序设计 难 点:MCS-51单片机的寻址方式 习 题:MCS-51单片机的汇编程序设计和分析 第 3 部分 单片机 C 语言程序设计 总学时(单位：学时):讲课:4 实验:0 上机:0 第 3.1部分 C51介绍 I（讲课 2 学时）具体内容:1)掌握 C51的基本数据类型、运算量、运算符及表达式 2)C51的输入/输出、程序基本结构和相关语句 第 3.2部分 C51介绍 II（讲课 2 学时）具体内容:1)掌握 C51的函数及中断函数 2)掌握 C51构造数据类型 重 点:掌握 C51新增的数据类型和对绝对地址的访问形式 难 点:掌握 C51对中断函数及递归调用的处理方法 习 题:MCS-51单片机的 C 语言程序设计和分析 第 4 部分 单片机内部资源及编程 总学时(单位：学时):讲课:8 实验:0 上机:0 第 4.1部分 中断系统及应用（讲课 2 学时）具体内容:1)了解中断系统的基本概念 2)掌握中断处理，执行过程，外部中断源扩展 第 4.2部分 定时器/计数器接口及应用（讲课 2 学时）具体内容:1)了解定时器/计数器的结构,掌握定时器/计数器的工作方式 2)掌握定时器/计数器的使用方法和编程应用 第 4.3部分 串行通信接口及应用（讲课 2 学时）具体内容:1)了解串行通信基础知识，MCS-51的串行接口的结构，工作方式和通信波特率的计算方法 2)掌握 MCS-51的串行口在四种工作方式下的应用 第 4.4部分 并行输入/输出接口及应用（讲课 2 学时）具体内容:1)用串口扩展并行口 2)并行 I/O口扩展 重 点:各硬件电路的编程及使用 难 点:串行口的多机通信，定时器/计数器中断 习 题:MCS-51单片机的各硬件接口电路的编程设计 第 5 部分 单片机系统扩展 总学时(单位：学时):讲课:4 实验:0 上机:0 第 5.1部分 MCS-51单片机的最小系统、单片机存储器扩展的基本方法（讲课 2 学时）具体内容:1)了解存储器和存储器扩展的基本知识 2)掌握 MCS-51单片机程序存储器、数据存储器的扩展方法 第 5.2部分 可编程芯片 8155的功能、输入/输出口扩展的基本方法（讲课 2 学时）具体内容:1)了解可编程并口芯片 8155A的结构,工作原理 2)掌握 8155A的使用方法和编程应用 重 点:存储器扩展，并口扩展 难 点:8155A的编程和使用 习 题:MCS-51单片机的存储器扩展，8155A编程设计 第 6 部分 Keil C51集成环境的使用 总学时(单位：学时):讲课:4 实验:0 上机:0 第 6.1部分了解 Keil C51的安装和界面的功能，掌握其使用和调试方法（讲课 2 学时）具体内容:Keil C51简介、使用方法和调试技巧 重 点:Keil C51使用和调试方法 难 点:Keil C51的调试技巧 习 题:编写人:李汇明 审核人:批准人: