《微機(jī)檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)》課程教學(xué)大綱

《微機(jī)檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱微機(jī)檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)MicrocomputerDetectingTechnologyandSystem課程編碼SCC622611030開課院部理學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)微機(jī)檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)學(xué)分3.0課內(nèi)學(xué)時(shí)52講授40實(shí)驗(yàn)12上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)52適用專業(yè)光電信息科學(xué)與工程授課語(yǔ)言中文先修課程大學(xué)計(jì)算機(jī)、數(shù)字電子技術(shù)課程簡(jiǎn)介（必修）微機(jī)檢測(cè)技術(shù)與系統(tǒng)是光電信息科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)必修課程，是集單片微機(jī)結(jié)構(gòu)原理、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)方法、中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、存儲(chǔ)器擴(kuò)展、接口技術(shù)與應(yīng)用為一體的課程，具有較強(qiáng)的理論性和鮮明的實(shí)踐性。單片微機(jī)是檢測(cè)技術(shù)、控制系統(tǒng)的核心部件，程序設(shè)計(jì)是其大腦。學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，熟悉微機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的各個(gè)組成部分，熟悉單片微機(jī)的硬件組成，掌握指令系統(tǒng)，具有單片微機(jī)編程設(shè)計(jì)和調(diào)試程序的能力，掌握可編程接口芯片的應(yīng)用方法，單片微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)使用軟件完成簡(jiǎn)單系統(tǒng)仿真，初步掌握MCS-51編程與調(diào)試的方法，為專業(yè)綜合設(shè)計(jì)課程和后續(xù)的專業(yè)課程和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)（如畢業(yè)設(shè)計(jì)）學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的理論與應(yīng)用基礎(chǔ)。Microcomputerdetectingtechnologyandsystemisaprofessionalcompulsorycourseforoptoelectronicinformationscienceandengineering.Itisacoursethatintegratessingle-chipmicrocomputerstructureprinciple,instructionsystem,programdesignmethod,interruptsystem,timer/counter,memoryexpansion,interfacetechnologyandapplication,whichisalsoacoursewithstrongtheoreticalandpracticalmeanings.Single-chipmicrocomputer(SCM)isthecorecomponentofthedetectingsystem,andtheprogramdesignisitsbrain.Throughthestudyofthiscourse,Studentscannotonlybefamiliarwiththevariouspartsofthecomputerdetectingsystemandthecompositionofsingle-chipmicrocomputerhardware,butalsomastercommandsystem,single-chipmicrocomputerprogramminganddebuggingprocedures,andtheapplicationofprogrammableinterfacechip,aswellasthedesignmethodofmicrocomputerapplicationsystem.Meanwhilestudentscanlearntousesoftwaretocompleteasimplesystemsimulation,masterMCS-51programminganddebuggingmethods,andlayasolidfoundationforprofessionalintegrateddesigncoursesandfollow-upofprofessionalcoursesandpracticalteachinglinks(suchasgraduationdesign).負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：掌握計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、微機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的硬件知識(shí)以及單片機(jī)的指令系統(tǒng)是1.12M2目標(biāo)2：能夠運(yùn)用所學(xué)指令知識(shí)，編寫相應(yīng)程序?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)，尤其是光電檢測(cè)系統(tǒng)的功能是1.43M3目標(biāo)3：應(yīng)用現(xiàn)代工具，實(shí)現(xiàn)對(duì)小型微機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的模擬是5.34M4目標(biāo)4：基于光電檢測(cè)系統(tǒng)要求的功能，選擇技術(shù)路線，完成實(shí)驗(yàn)的軟硬件設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)方案合理可行是3.15M5目標(biāo)5：能夠在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中分析問題，解決問題是12.2三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)11.21.2數(shù)學(xué)基礎(chǔ)數(shù)制，數(shù)制轉(zhuǎn)換；帶符號(hào)數(shù)的表示，定點(diǎn)數(shù)表示，浮點(diǎn)數(shù)表示；二進(jìn)制編碼，BCD碼，ASCII碼M11講授1課后作業(yè)23.23.2尋址方式立即尋址，直接尋址，寄存器尋址，寄存器間接尋址，變址尋址，位尋址，相對(duì)尋址M10.5講授0.5自主學(xué)習(xí)36.16.1概述定時(shí)/計(jì)數(shù)器概述M20.5講授0.5自主學(xué)習(xí)48.48.4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展常用靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器芯片，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展方法及時(shí)序，靜態(tài)RAM擴(kuò)展電路M21講授1課后作業(yè)58.58.5程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器同時(shí)擴(kuò)展線選法，譯碼器譯碼方法M21講授1課后作業(yè)68.38.3程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展27XX系列芯片，外部程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展原理及時(shí)序，EPROM擴(kuò)展電路M21講授1課后作業(yè)73.33.3指令系統(tǒng)分析指令分類；數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、位操作指令、控制轉(zhuǎn)移指令M15講授5課后作業(yè)89.49.4鍵盤及顯示器接口設(shè)計(jì)鍵盤工作原理，鍵盤處理程序設(shè)計(jì)；顯示器接口設(shè)計(jì)M22講授2課后作業(yè)9第9章第9章單片機(jī)I/O接口技術(shù)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：簡(jiǎn)單芯片擴(kuò)展、8155芯片、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換////105.25.2MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷標(biāo)志（TCON和SCON），中斷控制（IE），中斷優(yōu)先級(jí)（IP），中斷響應(yīng)及處理過(guò)程M21.5講授1.5課后作業(yè)119.39.3可編程接口芯片擴(kuò)展8255可編程芯片及其應(yīng)用；8155可編程芯片及其應(yīng)用M22講授2課后作業(yè)129.19.1控制方式接口電路功能，控制方式M21講授1課后作業(yè)138.28.2半導(dǎo)體存儲(chǔ)器隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，只讀存儲(chǔ)器M20.5講授0.5課后作業(yè)148.18.1三總線構(gòu)造地址總線，數(shù)據(jù)總線，控制總線M20.5講授0.5自主學(xué)習(xí)153.13.1指令格式指令格式M10.5講授0.5自主學(xué)習(xí)165.15.1中斷系統(tǒng)概述中斷系統(tǒng)概述M20.5講授0.5自主學(xué)習(xí)172.42.4MCS-51單片機(jī)的時(shí)鐘電路和時(shí)序時(shí)鐘電路，典型指令的時(shí)序M10.5講授0.5課后作業(yè)189.59.5A/D和D/A轉(zhuǎn)換接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換，D/A轉(zhuǎn)換M22講授2課后作業(yè)197.27.2MCS-51單片機(jī)的串行口串行口結(jié)構(gòu)；串行口控制寄存器，電源控制寄存器；串行口的工作方式M21講授1課后作業(yè)204.14.1偽指令偽指令M11講授1課后作業(yè)212.22.2MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，特殊功能寄存器，位尋址空間，外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器M11講授1課后作業(yè)22第4章第4章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：偽指令、程序設(shè)計(jì)////236.46.4定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用初始化編程，工作方式應(yīng)用舉例M21講授1課后作業(yè)249.29.2簡(jiǎn)單芯片擴(kuò)展輸出口設(shè)計(jì)，輸入口設(shè)計(jì)，多芯片擴(kuò)展M21講授1課后作業(yè)252.52.5MCS-51單片機(jī)的復(fù)位電路單片機(jī)復(fù)位，復(fù)位狀態(tài)，復(fù)位電路M10.5講授0.5課后作業(yè)262.32.3MCS-51單片機(jī)的I/O口I/O口的結(jié)構(gòu)，I/O口的負(fù)載能力，I/O口的接口要求M11講授1課后作業(yè)27第5章第5章單片機(jī)中斷系統(tǒng)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：中斷標(biāo)志、中斷控制、中斷優(yōu)先級(jí)////287.17.1通信的基本概念并行通信，串行通信；單工通信，半雙工通信，全雙工通信；異步方式，同步方式M21講授1自主學(xué)習(xí)29第3章第3章單片機(jī)的指令系統(tǒng)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、位操作指令、控制轉(zhuǎn)移指令////30第1章第1章基礎(chǔ)知識(shí)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：數(shù)制轉(zhuǎn)換、帶符號(hào)數(shù)的表示方法////312.12.1MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理MCS-51單片機(jī)的基本組成；MCS-51單片機(jī)的引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu)M11講授1自主學(xué)習(xí)326.26.2工作方式選擇及控制定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式寄存器，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器M21.5講授1.5課后作業(yè)33第2章第2章單片機(jī)結(jié)構(gòu)及原理本章重點(diǎn)難點(diǎn)：片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、特殊功能寄存器、單片機(jī)時(shí)序、單片機(jī)復(fù)位狀態(tài)////34第6章第6章單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器本章重點(diǎn)難點(diǎn)：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初始化////357.37.3串行口的應(yīng)用并行I/O口擴(kuò)展，異步通信，多機(jī)通信M22講授2課后作業(yè)366.36.3定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式及工作原理方式0，方式1，方式2，方式3M21講授1課后作業(yè)371.11.1概述課程簡(jiǎn)介，單片機(jī)的概念及特點(diǎn)，單片機(jī)的發(fā)展；MCS-51系列單片機(jī)介紹；單片機(jī)的應(yīng)用M11講授1自學(xué)教學(xué)大綱38第8章第8章單片機(jī)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展本章重點(diǎn)難點(diǎn)：程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展////39實(shí)驗(yàn)仿真實(shí)驗(yàn)以所學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，選擇模塊仿真，包含硬件電路設(shè)計(jì)，程序編寫等內(nèi)容M34實(shí)驗(yàn)4課后仿真實(shí)驗(yàn)40第7章第7章單片機(jī)的串行口及應(yīng)用本章重點(diǎn)難點(diǎn)：串行口控制、串行口應(yīng)用////414.24.2匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)算術(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì)，循環(huán)程序設(shè)計(jì)，查表程序設(shè)計(jì)，檢索程序設(shè)計(jì)，分支程序設(shè)計(jì)，碼制轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)M13講授3課后作業(yè)42實(shí)驗(yàn)實(shí)物實(shí)驗(yàn)根據(jù)仿真內(nèi)容，利用實(shí)物，實(shí)現(xiàn)光電系統(tǒng)搭建調(diào)試工作M4,M58實(shí)驗(yàn)8系統(tǒng)調(diào)試435.35.3外部事件中斷及應(yīng)用外部事件中斷觸發(fā)方式，外部事件中斷的響應(yīng)時(shí)間；外部事件中斷源的應(yīng)用；外部事件中斷源的擴(kuò)展M22講授2課后作業(yè)四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1平時(shí)作業(yè)1.按照章節(jié)布置作業(yè)。2.成績(jī)采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時(shí)上交、是否獨(dú)立完成評(píng)分。3.重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)微機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)所需要的軟硬件知識(shí)的掌握程度。20%2實(shí)驗(yàn)1.本課程12個(gè)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)，分軟件仿真和系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩部分。2.成績(jī)采用百分制，根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成情況評(píng)分。3.考核學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)對(duì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力。40%3期末考試1.成績(jī)采用百分制，卷面成績(jī)總分100分。2.主要考核學(xué)生對(duì)單片機(jī)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)相關(guān)基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力，題型主要有選擇題、簡(jiǎn)答題、程序題、計(jì)算題等。40%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1平時(shí)作業(yè)50%A-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，程序設(shè)計(jì)思路清晰、指令完整、格式合理、答案準(zhǔn)確。B-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，程序設(shè)計(jì)思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準(zhǔn)確。C-按時(shí)完成，程序思路比較清晰、格式比較合理、答案基本準(zhǔn)確。D-作業(yè)抄襲，未能按時(shí)完成，程序設(shè)計(jì)思路混亂，答案錯(cuò)誤2M1期末考試50%（見試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）3M2平時(shí)作業(yè)50%A-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，程序設(shè)計(jì)思路清晰、指令完整、格式合理、答案準(zhǔn)確。B-獨(dú)立思考、按時(shí)完成，程序設(shè)計(jì)思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準(zhǔn)確。C-按時(shí)完成，程序思路比較清晰、格式比較合理、答案基本準(zhǔn)確。D-作業(yè)抄襲，未能按時(shí)完成，程序設(shè)計(jì)思路混亂，答案錯(cuò)誤4M2期末考試50%（見試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)）5M3實(shí)驗(yàn)100%A-利用仿真工具完成系統(tǒng)仿真，硬件電路設(shè)計(jì)合理，程序簡(jiǎn)潔準(zhǔn)確。B-利用仿真工具完成系統(tǒng)仿真，硬件電路設(shè)計(jì)比較合理，程序基本準(zhǔn)確。C-利用仿真工具完成系統(tǒng)仿真，硬件電路和程序設(shè)計(jì)能夠基本滿足設(shè)計(jì)要求。D-未能完成系統(tǒng)仿真。6M4實(shí)驗(yàn)100%A-設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能完備，線路設(shè)計(jì)合理，線路焊接準(zhǔn)確無(wú)誤，功能完全實(shí)現(xiàn)。B-設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能良好，線路設(shè)計(jì)合理，功能基本實(shí)現(xiàn)。C-設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單，線路連接合理，功能能夠?qū)崿F(xiàn)。D-設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能簡(jiǎn)單且無(wú)法實(shí)現(xiàn)。7M5實(shí)驗(yàn)100%A-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有一定創(chuàng)新性，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并分析原因，找到最佳解決方法。B-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠體現(xiàn)自己的思路，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問題能夠發(fā)現(xiàn)并分析，找到一種解決方法。C-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是已有設(shè)計(jì)的擴(kuò)展，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問題能夠發(fā)現(xiàn)并分析，基本能夠處理遇到的問題。D-實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是簡(jiǎn)單的重復(fù)，缺少主觀能動(dòng)性。評(píng)分等級(jí)說(shuō)明：;[A,B,C,D]=[90-100,