《單片機與接口技術(shù)》教學大綱

《單片機與接口技術(shù)》教學大綱課程編號：13180628英文名稱：Single-ChipMicrocomputer&InterfaceTechnology學分：3學時：總學時64學時，其中理論32學時，實踐32學時先修課程：高級語言、電路與電子技術(shù)課程類別：專業(yè)方向課授課對象：網(wǎng)絡工程專業(yè)學生教學單位：機械與電氣工程學院修讀學期：第5學期一、課程描述和目標《單片機與接口技術(shù)》是一門網(wǎng)絡工程高年級學生的專業(yè)課程。本課程學習物聯(lián)網(wǎng)應用中廣泛使用的CC2530單片機的基本概念、基礎知識、開發(fā)方法，包括通用I/O端口控制、外部中斷、定時器控制、串口控制、A/D轉(zhuǎn)換控制、時鐘和電源管理等，掌握單片機開發(fā)和調(diào)試工具，能夠設計和開發(fā)以CC2530單片機為核心，滿足不同應用需求的單片機嵌入式系統(tǒng)。課程目標1：了解單片機基本概念，理解單片機原理，掌握單片機體系結(jié)構(gòu)、接口技術(shù)、寄存器配置等知識。課程目標2：能選擇和使用與所選單片機適配的開發(fā)工具，具備在開發(fā)工具中進行代碼編寫和調(diào)試程序的能力。課程目標3：能夠設計、開發(fā)滿足不同應用需求的單片機嵌入式系統(tǒng)。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求指標點課程目標權(quán)重指標點3-2：能夠根據(jù)特定需求進行網(wǎng)絡系統(tǒng)的規(guī)劃與設計、開發(fā)與部署、測試與驗證、運維與管理課程目標1H指標點5-1：能夠選擇與使用恰當?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具完成網(wǎng)絡工程相關領域的復雜工程問題的預測與模擬課程目標2H指標點4-3：能夠基于專業(yè)知識，進行網(wǎng)絡工程相關領域的復雜工程問題的研究，就綜合性的功能或性能問題設計相關的實驗方案，對結(jié)果或數(shù)據(jù)進行分析，并得出合理有效的結(jié)論課程目標3M（注：要求課程目標與畢業(yè)要求指標點應是一一對應支撐）三、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配序號教學內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學時教學方式對應課程目標1CC2530簡介認識CC2530，理解CC2530的特性、應用、芯片引腳等基本概念，能夠完成項目的軟件環(huán)境搭建和使用。重點難點：軟件環(huán)境搭建和使用德育元素：芯片國產(chǎn)化2講授式演示式練習式課程目標1課程目標2課程目標32通用I/O端口控制理解通用I/O端口的基本知識和基本功能，理解通用I/O端口的相關寄存器的概念和應用，能夠控制I/O引腳完成特定任務。重點難點：I/O端口寄存器應用德育元素：工匠精神6講授式演示式課程目標1課程目標2課程目標33外部中斷理解中斷的概述、中斷屏蔽寄存器和中斷的處理方法，能夠利用外部中斷控制其他任務。重點難點：中斷屏蔽寄存器4講授式啟發(fā)式課程目標1課程目標34定時器理解片內(nèi)外設I/O的應用、定時器的概念、定時器的寄存器和操作，能夠利用定時器控制特定時間間隔中斷。重點難點：定時間隔設置德育元素：工匠精神6講授式啟發(fā)式課程目標1課程目標35串口控制理解串行通信接口的概念、串行通信接口寄存器的相關概念，能夠設置串行通信接口寄存器波特率，能夠利用UART收發(fā)數(shù)據(jù)。重點難點：串口波特率設置德育元素：團隊合作6講授式練習式課程目標1課程目標36A/D轉(zhuǎn)換控制理解ADC的基本概念、ADC的輸人、ADC的寄存器應用、ADC的轉(zhuǎn)換結(jié)果，能夠利用ADC轉(zhuǎn)換片內(nèi)溫度傳感器的溫度值。重點難點：ADC的寄存器配置德育元素：團隊合作4講授式啟發(fā)式課程目標1課程目標37時鐘和電源管理理解CC2530的電源管理概念和原理，理解電源管理的控制方法，能夠控制電源模式轉(zhuǎn)換。重點難點：電源模式配置2講授式啟發(fā)式課程目標1課程目標38看門狗要求掌握看門狗的模式、定時器的模式，理解看門狗定時器寄存器的概念，能夠完成看門狗的任務。重點難點：看門狗的模式2講授式啟發(fā)式課程目標1課程目標3合計32序號實驗項目實驗內(nèi)容與要求學時類型對應課程目標1LED控制實驗實驗要求：必修。實驗內(nèi)容：控制CC2530的I/O引腳，輸出高低電平來控制LED的亮與滅；控制CC2530的I/O引腳，實現(xiàn)每隔一定時間讓LED閃爍一次；控制CC2530的I/O引腳，實現(xiàn)跑馬燈。8設計課程目標1課程目標2課程目標32外部中斷實驗實驗要求：必修。實驗內(nèi)容：了解相關硬件電路；利用按鍵控制LED的亮與滅。4設計課程目標1課程目標2課程目標33定時器實驗實驗要求：必修實驗內(nèi)容：實現(xiàn)通過定時器T1或T3來控制LED燈的定時閃爍。6設計課程目標1課程目標2課程目標34串口實驗實驗要求：必修實驗內(nèi)容：利用串口收發(fā)數(shù)據(jù)；利用串口控制LED的亮與滅。6綜合課程目標1課程目標2課程目標35ADC采集實驗實驗要求：必修實驗內(nèi)容：利用ADC轉(zhuǎn)換CC2530片內(nèi)溫度傳感器的溫度值；通過串口將溫度值發(fā)送到PC并顯示出來。4綜合課程目標1課程目標2課程目標36休眠與喚醒實驗實驗要求：必修實驗內(nèi)容：實現(xiàn)2種電源模式的轉(zhuǎn)換。2設計課程目標1課程目標2課程目標37看門狗實驗實驗要求：必修實驗內(nèi)容：利用看門狗監(jiān)測單片機程序運行狀態(tài)。2設計課程目標1課程目標2課程目標3合計32四、課程教學方法采取集中講授、課堂討論、案例分析、在線教學等教學方式。

五、學業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評價相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時作業(yè)、實驗、期末考核組成，均按百分制計分，其中期末考核成績占50%、平時作業(yè)成績占20%、實驗成績占30%。2.課程目標達成考核與評價序號考核方式課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）合計1平時作業(yè)1505202實驗51015304期末考核20102050課程目標對應分值402040100（二）考核與評價標準1.作業(yè)成績考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)按時完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握到位。能夠利用單片機知識分析相關專業(yè)問題。按時完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握較到位。能夠較好利用單片機知識分析相關專業(yè)問題。。延時完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握基本到位。利用單片機知識分析相關專業(yè)問題。。不交和補交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握有偏差。不能利用單片機知識分析相關專業(yè)問題。2.實驗考核與評價標準分值觀測點90-100分70-89分60-69分0-59分實驗完成實驗內(nèi)容按時完成實驗報告，撰寫的實驗報告格式規(guī)范，符合寫作要求。完成80%以上實驗內(nèi)容按時完成實驗報告，撰寫的實驗報告格式規(guī)范完成60%以上實驗內(nèi)容延時完成實驗報告，撰寫的實驗報告符合要求。沒有完成實驗內(nèi)容不交和補交實驗報告，報告內(nèi)容不全或存在明顯錯誤。3.期末考核與評價標準根據(jù)課程目標及教學內(nèi)容，設計期末大作業(yè)，要求學生設計和開發(fā)具有一定復雜程度的單片機嵌入式系統(tǒng)應用，包含I/O控制、外部中斷、定時器控制、串口、A/D轉(zhuǎn)換控制等關鍵知識點。綜合檢驗學生對課程相關知識的掌握、綜合應用及解決復雜問題的能力，根據(jù)大作業(yè)題目設計相應評分標準。六、教材與參考書（一）