單片機(jī)原理與應(yīng)用教學(xué)大綱

1、單片機(jī)原理與應(yīng)用課程教學(xué)大綱課程名稱（英文）：Microcontroller Theory and Application課程性質(zhì)：必修課學(xué) 分：2.5總 學(xué) 時：40理論學(xué)時：34 實(shí)驗(yàn)學(xué)時： 6適用對象：測控技術(shù)與儀器本科專業(yè)一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)本課程為測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門必修課。其主要任務(wù)是以MCS-51系列單片機(jī)為背景機(jī),講授其基本原理、硬件組成、指令系統(tǒng)、硬件配置的基礎(chǔ)知識。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握一般單片機(jī)（如MCS-51兼容AT89單片機(jī)；Z8系列等）應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、智能化儀器儀表的基本知識和技能。本課程是在講授完模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理及應(yīng)用課程之后的

2、一門必修課，為后續(xù)課程智能儀器原理及設(shè)計提供必要的技術(shù)基礎(chǔ)知識。由于數(shù)字邏輯和微機(jī)的一些基本概念和常用接口芯片在先修課程中已解決，在本課程的教學(xué)課程中可通過對比的方式突出單片機(jī)軟、硬件的特點(diǎn)和使用方法。本課程不著重介紹數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)的組成及信號變換處理方法，這些內(nèi)容在其它有關(guān)課程中加以解決。二、課程基本要求在課堂教學(xué)過程中，應(yīng)達(dá)到以下基本要求：(1) 了解單片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。具有根據(jù)工程實(shí)踐科學(xué)選用單片機(jī)相關(guān)型號的能力。(2) 了解單片機(jī)的基本原理及組成特點(diǎn)。(3) 了解單片機(jī)功能單元（P0、P1、P2、P3口，定時器/計數(shù)器/中斷結(jié)構(gòu)/串行UART通道）的原理及使用方法。(4

3、) 掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)硬件擴(kuò)展的基本方法，包括存儲器、可編I/O口，D/A、A/D和鍵盤/顯示器的擴(kuò)展接口技術(shù)。(5) 掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計的基本方法及閱讀分析軟件的能力。本課程結(jié)束后安排1周的課程設(shè)計。課程設(shè)計不同于工程設(shè)計，不局限于工藝技術(shù)的條件和要求，而是課堂教學(xué)的深化和補(bǔ)充。其主要內(nèi)容是：（1）單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的并行擴(kuò)展接口設(shè)計。（2）單片及應(yīng)用系統(tǒng)的串行擴(kuò)展接口設(shè)計。（3）針對擴(kuò)展電路，編制相應(yīng)的應(yīng)用程序。三、課程內(nèi)容及學(xué)時分配課程內(nèi)容主要包括以下部分：1單片機(jī)概述 (2學(xué)時)(1) 單片機(jī)的嵌入及工程控制的特點(diǎn)(2) 單片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(3) MCS-51系列單片機(jī)與其兼容

4、系列單片機(jī)的特點(diǎn)2 MCS-51單片機(jī)及其增強(qiáng)型單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理（4學(xué)時）(1) 單片機(jī)的集成化結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(2) MCS-51單片機(jī)及其增強(qiáng)型單片機(jī)的引腳功能(3) 時鐘電路及時序復(fù)位及節(jié)電運(yùn)行方式(4) 存儲器結(jié)構(gòu)3 MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng) （2學(xué)時）(1) 單片機(jī)的尋址方式(2) 基本指令系統(tǒng)(3) 傳送、算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算及位移、控制轉(zhuǎn)移、位操作或布爾操作等指令4單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計（4學(xué)時）(1) 編程的步驟、方法和技巧、源程序的編輯和匯編(2) 算術(shù)程序設(shè)計、代碼轉(zhuǎn)換、查表程序、散轉(zhuǎn)程序設(shè)計(3) 實(shí)用子程序5 MCS-51及其兼容單片機(jī)中斷系統(tǒng) （2學(xué)時）(1) I/O方式、

5、中斷的概念、MCS-51中斷處理過程(2) MCS-51外部中斷擴(kuò)展方法(3) 中斷程序舉例；6 MCS-51定時/計數(shù)器及應(yīng)用（2學(xué)時）(1) MCS-51定時/計數(shù)器的控制、TMOD、TCON，(1) 定時/計數(shù)器的方式03及其應(yīng)用(3) 綜合應(yīng)用舉例7 單片機(jī)存儲器擴(kuò)展（4學(xué)時）(1) MCS-51三總線的擴(kuò)展(2) MCS-51程序存儲器的擴(kuò)展(3) MCS-51數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展8 單片機(jī)I/O擴(kuò)展接口的設(shè)計（4學(xué)時）(1) 簡單并口的擴(kuò)展(2) 可編程并口的擴(kuò)展、與8155芯片的接口及簡單編程9 單片機(jī)鍵盤顯示接口（4學(xué)時）(1) 八段LED顯示接口技術(shù)(2) 液晶LCD接口技術(shù)(3) 鍵盤顯示接口10 單片機(jī)與ADC、DAC接口（4學(xué)時）11基于單片機(jī)控制裝置應(yīng)用實(shí)例（2學(xué)時）四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及要求本課程實(shí)驗(yàn)的目的是要求學(xué)生掌握單片機(jī)匯編語言程序的設(shè)計及調(diào)試方法，掌握單片機(jī)外圍擴(kuò)展接口設(shè)計的軟、硬件基本技能。實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容為：1 匯編語言的調(diào)試實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證型；2學(xué)時2 輸入輸出口實(shí)驗(yàn)，設(shè)計型；2學(xué)時3 定時器及中斷實(shí)驗(yàn)，設(shè)計型；2學(xué)時五教材及參考文獻(xiàn)教 材單片機(jī)中級教程原理與應(yīng)用，張俊謨編. 北京航空航天大學(xué)出版社，2002參考文獻(xiàn)單片機(jī)高級教程原理與應(yīng)用，張俊謨編. 北京航空航天大學(xué)出版社，2002MCS-