《單片機(jī)原理及其應(yīng)用》教學(xué)大綱

PAGE1PAGE6《單片機(jī)原理及其應(yīng)用》教學(xué)大綱課程英文名TheTheoryandApplicationsofMicrocomputer課程代碼F0712Y01學(xué)分4總學(xué)時(shí)64理論學(xué)時(shí)44實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)20課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課課程性質(zhì)限選先修課程《C語言程序設(shè)計(jì)》，《電路與電子技術(shù)A》適用專業(yè)微電子科學(xué)與工程開課學(xué)院光學(xué)與電子科技學(xué)院一、課程地位與課程目標(biāo)（一）課程地位《單片機(jī)原理及其應(yīng)用》是微電子科學(xué)與工程的學(xué)科基礎(chǔ)限選課，是以應(yīng)用為主的工程技術(shù)基礎(chǔ)類課程。學(xué)習(xí)本課程，旨在讓學(xué)生掌握MCS-51系列單片機(jī)原理和軟硬件開發(fā)技術(shù)，通過豐富的實(shí)例和小項(xiàng)目制作來實(shí)現(xiàn)MCS-51系列單片機(jī)在工程上的應(yīng)用，積累單片機(jī)的基本開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。（二）課程目標(biāo)1.能夠通過簡(jiǎn)單的工程應(yīng)用實(shí)例和小項(xiàng)目的制作培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)、計(jì)算機(jī)軟/硬件技術(shù)分析、設(shè)計(jì)和制作滿足光電子、微電子領(lǐng)域的給定工程要求的基本測(cè)量和控制系統(tǒng)，解決實(shí)際問題的初步能力；2.初步建立光電子、微電子領(lǐng)域的測(cè)量與控制等復(fù)雜工程問題的方案創(chuàng)新與設(shè)計(jì)能力；3．通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的小實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、小項(xiàng)目制作環(huán)節(jié)，以小組合作的方式讓學(xué)生如何根據(jù)工程需求提出諸如測(cè)量與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、模塊劃分、元器件選取、電路布線與制作、工具軟件仿真與控制程序設(shè)計(jì)、可行性分析等，培養(yǎng)學(xué)生市場(chǎng)調(diào)研與分析能力、問題發(fā)現(xiàn)與解決能力，書面表達(dá)與答辯能力、團(tuán)隊(duì)合作與個(gè)人分工能力。二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法本課程采用小班化教學(xué)模式，理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂、專題討論相結(jié)合；采用板書、多媒體教學(xué)和微課錄像等多種教學(xué)手段，引入計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，布置實(shí)驗(yàn)作業(yè)或大型綜合作業(yè)來實(shí)現(xiàn)本課程的課程目標(biāo)。三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)畢業(yè)要求2.2畢業(yè)要求4.1畢業(yè)要求5.2課程目標(biāo)1MM課程目標(biāo)2M課程目標(biāo)3MM注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫H、M或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低）。四、課程主要內(nèi)容與基本要求第1章基本知識(shí)1.1信息在計(jì)算機(jī)中的表示1.2微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.3單片微型計(jì)算機(jī)要求：掌握總線、輸入輸出接口電路微機(jī)的典型結(jié)構(gòu)；理解數(shù)制、微機(jī)的組成、單片機(jī)的概念；了解單片機(jī)目前發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用場(chǎng)合。第2章單片機(jī)的基本原理2.1MCS-51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介2.2MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理2.3MCS-51系列單片機(jī)的外部引腳及片外總線2.4MCS-51系列單片機(jī)的工作方式2.5MCS-51系列單片機(jī)的時(shí)序要求：掌握單片機(jī)存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)；理解51單片機(jī)功能特點(diǎn)；理解51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)；理解51單片機(jī)的CPU時(shí)序；了解各特殊功能寄存器功能。第3章單片機(jī)匯編程序設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)匯編指令格式及標(biāo)識(shí)3.2單片機(jī)的尋址方式3.3單片機(jī)指令系統(tǒng)3.4單片機(jī)匯編程序常用偽指令3.5單片機(jī)匯編程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1：keil開發(fā)環(huán)境介紹單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器調(diào)用操作要求：掌握51單片機(jī)指令的尋址方式；掌握51單片機(jī)的指令系統(tǒng)和常用指令；理解單片機(jī)匯編語言源程序的編寫過程和方法；第4章MCS-51的C語言程序設(shè)計(jì)4.1C51基本知識(shí)4.2C51數(shù)據(jù)類型4.3C51的變量與存儲(chǔ)類型4.4絕對(duì)地址的訪問4.5C51中的函數(shù)要求：掌握51系列單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)的語法和相關(guān)方法；掌握調(diào)試程序的調(diào)試運(yùn)行過程；第5/6章KeilC51環(huán)境及Proteus軟件的使用實(shí)驗(yàn)2：仿真軟熟悉及P1口亮燈實(shí)驗(yàn)、交通燈實(shí)驗(yàn)；要求：掌握并熟練使用兩個(gè)軟件。第7章51單片機(jī)的內(nèi)部資源及編程7.1并行輸入輸出接口7.2定時(shí)/計(jì)數(shù)器接口7.3串行接口7.4中斷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)3：?jiǎn)纹瑱C(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4：?jiǎn)纹瑱C(jī)串行口實(shí)驗(yàn)5：工業(yè)順序控制實(shí)驗(yàn)大作業(yè)一：*********************要求：掌握51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的設(shè)定及使用方法、串行口工作方式及波特率的設(shè)置；理解51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；掌握中斷的設(shè)定方法和編程方式。第8章MCS-51單片機(jī)的常用接口8.1MCS-51單片機(jī)的最小系統(tǒng)8.2存儲(chǔ)器擴(kuò)展8.3輸入/輸出口擴(kuò)展8.4MCS-51單片機(jī)與鍵盤接口8.5MCS-51單片機(jī)與LED顯示器接口8.6MCS-51單片機(jī)與行程開關(guān)、晶閘管、繼電器的接口實(shí)驗(yàn)6：?jiǎn)纹瑱C(jī)鍵盤輸入顯示實(shí)驗(yàn)要求：掌握51單片機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)配置、總線、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器的物理擴(kuò)展方法和邏輯地址分配、輸入輸出接口擴(kuò)展；理解用TTL芯片擴(kuò)展簡(jiǎn)單的I/O接口；掌握顯示器與鍵盤接口的硬件連接和軟件設(shè)計(jì)、51單片機(jī)與外圍鍵盤的接口原理及其方法；了解單片機(jī)與外圍顯示器的接口原理及其方法；掌握單片機(jī)與鍵盤和顯示的擴(kuò)展和連接；第9章51單片機(jī)與D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的接口9.1MCS-51單片機(jī)與DAC的接口9.2MCS-51單片機(jī)與ADC的接口實(shí)驗(yàn)7：?jiǎn)纹瑱C(jī)A/D及D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)8：基于51單片機(jī)的計(jì)算器設(shè)計(jì)大作業(yè)二：**************************要求：理解8位D/A與8位A/D轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)換原理；掌握51單片機(jī)與8位D/A轉(zhuǎn)換器及與8位A/D接口技術(shù)；了解MCS-51單片機(jī)與12位D/A和12位A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)；五、課程學(xué)時(shí)安排1、理論教學(xué)，共計(jì)44學(xué)時(shí)，具體安排如下：章節(jié)號(hào)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)第1章基本知識(shí)2完成對(duì)單片機(jī)的發(fā)展歷史應(yīng)用的了解課程目標(biāo)1第2章單片機(jī)的基本原理8完成課后作業(yè)課程目標(biāo)1第3章單片機(jī)匯編程序設(shè)計(jì)8完成課后作業(yè)課程目標(biāo)2第4章MCS-51的C語言程序設(shè)計(jì)2完成課后作業(yè)課程目標(biāo)2、3第5/6章KeilC51環(huán)境及Proteus軟件的使用2掌握并使用兩種兩種軟件課程目標(biāo)2、3第7章51單片機(jī)的內(nèi)部資源及編程10完成課后作業(yè)，并完成一個(gè)大作業(yè)課程目標(biāo)3第8章MCS-51單片機(jī)的常用接口8完成課后作業(yè)課程目標(biāo)3第9章51單片機(jī)與D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的接口4完成課后作業(yè)，并完成一個(gè)大作業(yè)課程目標(biāo)3六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)基本要求實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)類別1實(shí)驗(yàn)1：keil開發(fā)環(huán)境介紹單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器調(diào)用操作3掌握keil開發(fā)環(huán)境使用方法和單片機(jī)開發(fā)的基本過程驗(yàn)證必做2實(shí)驗(yàn)2：仿真軟件熟悉及P1口亮燈實(shí)驗(yàn)、交通燈實(shí)驗(yàn)2掌握單片機(jī)并行口的使用方法驗(yàn)證必做3實(shí)驗(yàn)3：?jiǎn)纹瑱C(jī)定時(shí)/技術(shù)器實(shí)驗(yàn)3掌握單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器的使用方法驗(yàn)證選做4實(shí)驗(yàn)4：?jiǎn)纹瑱C(jī)串行口及中斷實(shí)驗(yàn)3掌握單片機(jī)串行口及中斷的簡(jiǎn)單應(yīng)用驗(yàn)證選做5實(shí)驗(yàn)5：工業(yè)順序控制實(shí)驗(yàn)3掌握單片機(jī)外中斷系統(tǒng)的使用方法驗(yàn)證選做6實(shí)驗(yàn)6：?jiǎn)纹瑱C(jī)鍵盤輸入顯示實(shí)驗(yàn)3掌握I/O接口擴(kuò)展、鍵盤輸入和數(shù)碼管顯示的方法驗(yàn)證選做7實(shí)驗(yàn)7：?jiǎn)纹瑱C(jī)A/D及D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)3掌握I/O接口擴(kuò)展和A/D以及D/A轉(zhuǎn)換器使用方法驗(yàn)證選做8實(shí)驗(yàn)8：基于51單片機(jī)的計(jì)算器設(shè)計(jì)3掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)綜合選做9實(shí)驗(yàn)9：?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)3掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)選做注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、驗(yàn)證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類別指必做、選做等。七、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定考核內(nèi)容考核方式評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績(jī)比例過程考核過程考核（作業(yè)、點(diǎn)名、紀(jì)律、網(wǎng)絡(luò)課堂）+實(shí)驗(yàn)平時(shí)及作業(yè)表現(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)評(píng)分平時(shí)及作業(yè)占10%實(shí)驗(yàn)占30%期末考核一頁開卷期末考試60%考核類別考試。成績(jī)登記方式百分制注：由主講教師在開課前公布詳細(xì)的成績(jī)?cè)u(píng)定細(xì)則。各部分占總成績(jī)的比率，任課教師可根據(jù)不同的教學(xué)安排作適當(dāng)調(diào)整，但須事先報(bào)專業(yè)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)并向?qū)W生公布。八、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià) 1、各考核項(xiàng)對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)權(quán)重分配如下表：平時(shí)及作業(yè)實(shí)驗(yàn)期末考試課程目標(biāo)10.20.20.6課程目標(biāo)20.20.50.3課程目標(biāo)30.20.60.22、課程目標(biāo)達(dá)成度計(jì)算公式：達(dá)成值九、推薦教材與主要參考書1、推薦教材：（1）《單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)》謝維成