《單片機測控技術》課程教學大綱

《單片機測控技術》教學大綱課程名稱：單片機測控技術課程編號：F098092722英文名稱：SingleChipMicrocomputerMeasurementandControlTechnology學時：48學時 學分：3學分開課學期：第4學期適用專業(yè)：應用物理學課程類別：理論課課程性質：選修課程先修課程：大學計算機、電路分析基礎一、課程的性質及任務《單片機測控技術》課程是應用物理學專業(yè)學生的專業(yè)方向與拓展課，通過本課程的學習，使學生能夠了解單片機技術在信號測量與外部設備控制中的地位與作用；了解單片機內部的結構組成；能夠理解單片機最小系統(tǒng)中基本電路的組成、元件工作原理和最小系統(tǒng)的設計規(guī)則；能夠掌握單片機方面的基本知識和在本課程領域內分析與處理一些最基本問題的初步能力。依據河北工程大學應用物理學培養(yǎng)計劃，本課程需要培養(yǎng)學生的能力是：具有科學思維方法、科學精神、創(chuàng)新意識，具有一定的技術創(chuàng)新和應用意識及工程技術素養(yǎng)（畢業(yè)要求指標3.1）具有科學的世界觀，較系統(tǒng)和完整地掌握物理學的基本理論、基本知識和基本技能以及所需的計算機、電工電子學等方面的基礎知識（畢業(yè)要求指標1.1）了解物理學的理論前沿、應用前景和最新發(fā)展，相關產業(yè)的發(fā)展狀況（畢業(yè)要求指標1.2）具備獲取自學能力、獲取和加工處理信息的能力，具有一定的批判性思維能力（畢業(yè)要求指標2.1）具有綜合應用知識、解決問題的基本能力、實驗和工程實踐能力、計算機及信息技術應用能力（畢業(yè)要求指標2.3）具備通過自我學習在本專業(yè)相關交叉學科工作的科學技術素質（畢業(yè)要求指標3.2）"SingleChipMicrocomputerMeasurementandControlTechnology"CourseisaspecializeddirectionandexpansioncourseforstudentsmajoringinAppliedPhysics,andanimportantpartoftheoverallknowledgestructureforcultivatingtalentsinmicrocontrollerapplicationandmicrocontrollermeasurementandcontroltechnology.Throughthestudyofthiscourse,studentscanunderstandthestatusandroleofmicrocontrollertechnologyinsignalmeasurementandexternalequipmentcontrol;understandtheinternalstructurecompositionofthemicrocontroller;beabletounderstandthecompositionofthebasiccircuitsinthemicrocontrollerminimumsystem,theworkingprincipleofthecomponentsandthedesignrulesoftheminimumsystem;beabletomasterthebasicknowledgeofthemicrocontrollerandthepreliminaryabilitytoanalyzeanddealwithsomeofthemostbasicproblemsinthisfieldofstudy.AccordingtotheAppliedPhysicstrainingplanofHebeiUniversityofEngineering,theabilitiesthatthiscourseneedstocultivateforstudentsare:Possessingscientificthinkingmethods,scientificspiritandinnovationconsciousness,andhavingacertaindegreeoftechnologicalinnovationandapplicationconsciousnessandengineeringandtechnicalliteracy(GraduationRequirementIndicator3.1)Possessingascientificworldview,systematicallyandcompletelymasteringthebasictheories,knowledgeandskillsofphysicsandthebasicknowledgesuchascomputerandelectricalandelectronicengineeringrequired(GraduationRequirementIndicator1.1)Understandingthetheoreticalfrontiers,applicationprospectsandlatestdevelopmentsofphysics,andthedevelopmentstatusofrelevantindustries(GraduationRequirementIndicator1.2)Havingtheabilitytoacquireself-learningability,acquireandprocessinformationability,andhavingacertaindegreeofcriticalthinkingability(GraduationRequirementIndicator2.1)Havingthebasicabilityofcomprehensiveapplicationofknowledge,problem-solving,experimentalandengineeringpracticeability,andcomputerandinformationtechnologyapplicationability(GraduationRequirementIndicator2.3)Havingthescientificandtechnologicalqualitytoworkinrelevantcross-disciplinaryfieldsinthismajorthroughself-study(GraduationRequirementIndicator3.2)二、課程目標與要求2.1課程目標課程目標1：能夠掌握單片機的相關基礎知識，包括單片機的基本概念、單片機的發(fā)展歷程，單片機中數值的表示形式、單片機的內部結構、引腳功能、單片機常見指令的功能和用法、程序設計的基本方法、中斷的基本概念、中斷功能的使用方法、定時器/計數器工作方式、單片機串行口的使用方法、常用A/D、D/A轉換器的接口方法。能夠熟練運用單片機的相關知識，能夠運用所學單片機知識對單片機的常見題目進行分析和解答。課程目標2：能夠運用單片機的基本知識形成對單片機具備基本認識，能夠對單片機的測量和控制進行分析，對單片機測控技術的發(fā)展和應用進行綜合分析，對單片機測控技術的整體知識體系有較系統(tǒng)的認識。具備利用單片機測控知識整合的能力。課程目標3：能夠運用單片機相關知識進行具體的應用操作，能夠利用所學單片機知識針對具體問題或實際實驗要求進行深入分析，結合相應知識點提出切實可行的程序編寫方案和硬件電路實現(xiàn)方案，利用所提出的方案解決具體問題。2.1CourseObjectivesObjective1oftheCourse:Beabletomastertherelevantbasicknowledgeofthemicrocontroller,includingthebasicconceptsofthemicrocontroller,thedevelopmentprocessofthemicrocontroller,therepresentationformsofnumericalvaluesinthemicrocontroller,theinternalstructureofthemicrocontroller,thepinfunctions,thefunctionsandusageofcommoninstructionsofthemicrocontroller,thebasicmethodsofprogramdesign,thebasicconceptsofinterrupts,theusagemethodsoftheinterruptfunction,theworkingmodesofthetimer/counter,theusagemethodsoftheserialportofthemicrocontroller,andtheinterfacemethodsofcommonA/DandD/Aconverters.Beabletoskillfullyapplytherelevantknowledgeofthemicrocontroller,andbeabletoanalyzeandsolvethecommonproblemsofthemicrocontrollerbyusingthelearnedmicrocontrollerknowledge.Objective2oftheCourse:Beabletoformabasicunderstandingofthemicrocontrollerbyusingthebasicknowledgeofthemicrocontroller,beabletoanalyzethemeasurementandcontrolofthemicrocontroller,comprehensivelyanalyzethedevelopmentandapplicationofthemicrocontrollermeasurementandcontroltechnology,andhavearelativelysystematicunderstandingoftheoverallknowledgesystemofthemicrocontrollermeasurementandcontroltechnology.Havetheabilitytointegrateusingtheknowledgeofthemicrocontrollermeasurementandcontrol.Objective3oftheCourse:Beabletocarryoutspecificapplicationoperationsbyusingtherelevantknowledgeofthemicrocontroller,beabletoconductin-depthanalysisforspecificproblemsoractualexperimentalrequirementsbyusingthelearnedmicrocontrollerknowledge,putforwardpracticalandfeasibleprogramwritingschemesandhardwarecircuitimplementationschemesincombinationwithcorrespondingknowledgepoints,andusetheproposedschemestosolvespecificproblems.

2.2課程目標與畢業(yè)要求對應關系畢業(yè)要求二級指標畢業(yè)要求123●1.1具有科學的世界觀，較系統(tǒng)和完整地掌握物理學的基本理論、基本知識和基本技能以及所需的計算機、電工電子學等方面的基礎知識1.具有科學的世界觀，掌握物理學的基本理論、基本知識和基本技能以及所需的專業(yè)基礎知識●1.2了解物理學的理論前沿、應用前景和最新發(fā)展，相關產業(yè)的發(fā)展狀況●2.1具備獲取自學能力、獲取和加工處理信息的能力，具有一定的批判性思維能力2.具備一定的接受科學思維和物理學研究方法的訓練，具備一定的獨立獲取知識的能力、動手能力、實踐能力和技術開發(fā)能力●2.3具有綜合應用知識、解決問題的基本能力、實驗和工程實踐能力、計算機及信息技術應用能力●3.1具有科學思維方法、科學精神、創(chuàng)新意識，具有一定的技術創(chuàng)新和應用意識及工程技術素養(yǎng)3.養(yǎng)成科學精神、科學素養(yǎng)、科學作風，并具有創(chuàng)新意識●3.2具備通過自我學習在本專業(yè)相關交叉學科工作的科學技術素質2.3課程目標與培養(yǎng)環(huán)節(jié)對應矩陣序號課程目標理論教學課內實驗課后作業(yè)1了解單片機的基本概念、單片機的發(fā)展歷程，掌握包括進制數、進制數之間的轉換、算術/邏輯運算、單片機中數值的表示形式。HL2掌握單片機的內部結構、引腳功能，理解內部存儲器及其配置，理解堆棧操作。HL3掌握單片機指令的尋址方式、單片機助記符指令的功能、熟悉各類指令對標志位的影響，掌握算術運算、邏輯運算和控制轉移指令的功能和用法。HL4了解匯編語言程序的三種基本程序結構，掌握程序設計的基本方法并編寫應用程序。HL5了解中斷的基本概念、中斷源的組成、中斷向量、中斷控制和中斷優(yōu)先級，掌握中斷功能的使用方法。HM6了解定時器/計數器的計數和定時功能，理解定時器/計數器控制的寄存器功能，掌握定時器工作方式、定時/計數器設計系統(tǒng)需要的定時計數功能。HM7了解51單片機串行口的結構，掌握單片機串行口的使用方法，掌握建立計算機與單片機通信的設計功能。HM8了解數字量和模擬量之間的關系，了解單片機與常用A/D、D/A轉換器的接口方法，掌握典型A/D、D/A接口的使用方法。HM注：H表示該能力的在此環(huán)節(jié)重點培養(yǎng)；M表示該能力在此環(huán)節(jié)有應用要求；L表示該能力在此環(huán)節(jié)有所涉及。單片機測控技術課程設計教學大綱數理學院學院本科課程教學大綱PAGE2PAGE2362.4目標達成度的評價課程目標1主要通過理論教學環(huán)節(jié)、實例展示、具體程序語句設計進行培養(yǎng)，在課后作業(yè)中有所涉及。主要通過課堂提問互動、課后作業(yè)中概念性、原理性知識、體程序編寫中進行考查。目標達成綜合以上內容進行評價。課程目標2主要通過理論教學環(huán)節(jié)、過程講解、發(fā)展前沿、案例分析進行培養(yǎng)，在課程論文中有所涉及。目標達成綜合以上內容進行評價。課程目標3主要通過理論教學環(huán)節(jié)、實例展示、具體設計講解進行培養(yǎng)，在課內實驗有知識掌握和應用要求。目標達成綜合以上內容進行評價。三、教學方法及手段理論教學以課堂講授為主，面向基礎知識的準確、扎實掌握，突出對原理的分析、對方法的總結以及理論體系的完整建立；理論教學強調將單片機測控技術的理論特性與工程實現(xiàn)的實際情況緊密聯(lián)系，面向知識的實際應用；理論教學注重本課程與計算機基礎、電路分析基礎等先修課程的聯(lián)系，以對信號測量和控制的需求作為本課程知識的應用背景，結合計算機組成及工作原理的相關理論解釋本課程的有關概念和原理，基于電路分析的基礎知識掌握單片機測控技術的分析、計算與設計。理論教學與課內實驗相結合，進行單片機知識的應用與訓練。課程強調學生的自主學習，強調通過自學的方式消化、吸收課程的龐大知識量，并在此基礎上舉一反三。四、課程的基本內容與教學要求第1章單片機的基礎知識[教學目的與要求]：理解單片機的基本概念，了解當前市場主流單片機的型號及種類，了解單片機技術的發(fā)展歷史，掌握包括進制數、進制數之間的轉換、算術/邏輯運算、單片機中數值的表示形式。[本章主要內容]：1.1單片機基礎知識（支撐課程目標1）1.2單片機發(fā)展歷史1.3單片機的基本組成結構（支撐課程目標1）1.4單片機中所使用的進制數（支撐課程目標1）1.5單片機中進制數的轉換（支撐課程目標1）1.6單片機中的邏輯運算1.7單片機的基本運行[本章重點]：1.進制數中權2.基數等概念3．單片機中進制數的轉換4．單片機中的原碼、反碼、補碼的表示方法[本章難點]：1.進制數的轉換2.單片機中的原碼、反碼、補碼的表示方法第2章單片機的硬件結構[教學目的與要求]：掌握單片機的內部結構、各引腳功能，理解51單片機內部存儲器組成及其配置，理解和掌握單片機的堆棧操作。[本章主要內容]：1.80C51單片機的邏輯結構及信號引腳（支撐課程目標2）2.80C51單片機的內部存儲器（支撐課程目標2）3.80C51單片機的并行I/O口（支撐課程目標2）4.80C51單片機的時鐘與定時（支撐課程目標2）5．80C51單片機的系統(tǒng)復位（支撐課程目標2）[本章重點]：1．單片機的邏輯結構及信號引腳2．內部數據存儲器低128單元區(qū)3．內部數據存儲器高128單元區(qū)[本章難點]：1．內部存儲器2．堆棧操作第3章單片機指令系統(tǒng)[教學目的與要求]：掌握單片機指令的尋址方式，熟練掌握單片機助記符指令的功能，熟悉各類指令對標志位的影響，掌握算術運算、邏輯運算和控制轉移指令的功能和用法。[本章主要內容]：3.1單片機指令系統(tǒng)概述3.2單片機指令尋址方式（支撐課程目標1）3.3單片機指令分類介紹（支撐課程目標1）[本章重點]：1.各種尋址方式的用法2．數據傳送類指令3．算術運算類指令4．控制轉移類指令5．各種指令用法[本章難點]：1．單片機指令中操作數的尋址方式第4章單片機匯編語言程序設計[教學目的與要求]：了解匯編程序的三種基本結構，掌握程序設計的基本方法并編寫應用程序[本章主要內容]：3.1單片機程序設計語言概述3.2匯編語言程序的基本結構形式（支撐課程目標1-3）3.3單片機匯編語言程序設計（支撐課程目標1-3）3.4單片機匯編語言源程序的編輯和匯編（支撐課程目標1-3）3.580C51單片機匯編語言偽指令[本章重點]：1．順序程序結構2．分支程序結構3．循環(huán)程序結構[本章難點]：1．程序設計2．應用程序編寫第5章單片機的中斷與定時[教學目的與要求]：理解中斷的基本概念，掌握單片機中斷系統(tǒng)的結構，能夠掌握中斷源、中斷向量、中斷控制和中斷優(yōu)先級的應用。[本章主要內容]：5.1中斷概述（支撐課程目標1、3）5.280C51單片機的中斷系統(tǒng)（支撐課程目標1、3）5.380C51單片機的中斷處理過程（支撐課程目標1、3）[本章重點]：中斷向量51單片機的中斷源3．中斷響應處理過程[本章難點]：1.中斷的控制第6章單片機的定時計數器[教學目的與要求]：了解定時器/計數器的計數和定時功能，理解定時器/計數器控制的寄存器功能，掌握定時器工作方式、定時/計數器設計系統(tǒng)需要的定時計數功能。[本章主要內容]：6.1定時計數器的結構和工作原理（支撐課程目標1、3）6.280C51單片機定時計數器的控制（支撐課程目標1、3）6.380C51單片機的定時器/計數器的工作方式（支撐課程目標1、3）[本章重點]：定時計數器的控制單片機的定時器/計數器3．定時計數器的工作方式[本章難點]：定時計數器的工作方式第7章80C51單片機串行通信[教學目的與要求]：了解51單片機串行口的結構，掌握單片機串行口的使用方法，掌握建立計算機與單片機通信的設計功能。[本章主要內容]：7.1串行通信基礎知識（支撐課程目標2）7.280C51串行口（支撐課程目標2）7.380C51串行口工作方式（支撐課程目標2）7.4串行通信數據傳輸速率7.5串行通信應用[本章重點]：1．串行口硬件結構2．串行工作方式3．波特率[本章難點]：串行口的工作方式、雙機通信、定時器波特率的應用第8章單片機A/D及D/A轉換[教學目的與要求]：了解數字量和模擬量之間的關系，了解單片機與常用A/D、D/A轉換器的接口方法，掌握典型A/D、D/A接口的使用方法。[本章主要內容]：8.1單片機測控系統(tǒng)與模擬輸入通道8.2A/D轉換器接口（支撐課程目標1-3）8.3D/A轉換器接口（支撐課程目標1-3）8.4A/D與D/A轉換器芯片的串行接口[本章重點]：1．A/D轉換器接口2．D/A轉換器接口[本章難點]：轉換器原理及應用五、課內實驗5.1本課程實驗教學的地位和作用單片機實驗是鞏固和擴展課程理論知識的必要環(huán)節(jié)。理解單片機的基本原理和一般設計規(guī)則。掌握單片機測控技術中的最小系統(tǒng)和信號測量與控制的設計方法。認識單片機技術在測量和控制系統(tǒng)中的地位和作用。能根據要求組建單片機最小系統(tǒng)，能根據設計的需求構建及連接實驗電路，能準確、合理應用單片機最小系統(tǒng)完成調試與實驗，并記錄分析實驗數據，驗證實驗效果。通過實驗提高學生解決實際工程問題的能力，鍛煉學生分析、調試電路、排除電路故障、設計實現(xiàn)綜合實驗以及撰寫實驗報告的能力。5.2教學基本要求通過實驗預習及設計，理解單片機中典型電路最小系統(tǒng)的基本組成和一般設計規(guī)則，也可結合電路仿真軟件完成相關電路的仿真，為實驗的順利開展奠定基礎。根據要求動手連接電路，掌握特定單片機最小系統(tǒng)的設計、電路連接、信號調試和單片機整體系統(tǒng)綜合性能的測試方法；熟悉常用實驗元件的正確操作；學會從單片機最小系統(tǒng)組成和工作原理出發(fā)，檢查與排除實驗電路和實驗系統(tǒng)故障。正確處理實驗數據，分析內在規(guī)律，掌握處理實驗結果的能力。結合實際應用，認識單片機測控技術在信號控制及測量系統(tǒng)中的地位和作用。5.3實驗內容及要求大綱基本內容包括八個實驗項目，在16個學時內完成。實驗一I/O口控制實驗本實驗為驗證性實驗。通過實驗單片機最小系統(tǒng)、單片機I/O口引腳對外部元件的控制過程及工作原理，鍛煉學生理解、連接、分析、調試單片機組成電路的能力。培養(yǎng)學生具有分析檢查與排除故障和處理實驗結果的能力。要求學生課前預習實驗指導書，根據實驗指導書提供的背景知識并參考課程所用教材完成單片機系統(tǒng)的分析，實現(xiàn)單片機I/O口的控制。指導教師應概述實驗的原理、方法及元件使用等內容，并對典型問題作針對性指導，以及監(jiān)督實驗過程的運轉。通過學生在實驗過程中的協(xié)調工作，理解團隊合作的必要性，能夠組織、指揮和協(xié)調開展工作，提升學生的團隊協(xié)作能力。實驗內容要求如下：課前預習內容：單片機的最小系統(tǒng)工作原理。單片機I/O口的工作原理。I/O口控制實驗中各元件的正確使用方法。單片機I/O口控制電路實現(xiàn)。要求：利用單片機I/O口的兩個引腳作輸出接兩個發(fā)光二極管，另兩個I/O口的引腳作輸入接兩個撥斷開關。根據撥動開關的組合狀態(tài)，點亮相應的發(fā)光二極管。程序讀取開關狀態(tài)，并在發(fā)光二極管上顯示出來。延時子程序的編寫和使用。要求：利用單片機的延時功能，利用編程軟件編輯延時程序，對程序進行編譯和調試，并利用所編寫的程序控制發(fā)光二極管的發(fā)光狀態(tài)。實驗二蜂鳴器驅動實驗本實驗為驗證性實驗。通過實驗單片機最小系統(tǒng)、單片機I/O口引腳對蜂鳴器的控制過程及工作原理，鍛煉學生理解、連接、分析、調試單片機組成電路的能力。培養(yǎng)學生具有分析檢查與排除故障和處理實驗結果的能力。要求學生課前預習實驗指導書，根據實驗指導書提供的背景知識并參考課程所用教材完成單片機系統(tǒng)的分析，實現(xiàn)單片機對蜂鳴器的控制。指導教師應概述實驗的原理、方法及元件使用等內容，并對典型問題作針對性指導，以及監(jiān)督實驗過程的運轉。通過學生在實驗過程中的協(xié)調工作，理解團隊合作的必要性，能夠組織、指揮和協(xié)調開展工作，提升學生的團隊協(xié)作能力。實驗內容要求如下：課前預習內容：單片機的最小系統(tǒng)工作原理。單片機控制蜂鳴器的工作原理。控制蜂鳴器實驗中各元件的正確使用方法。單片機蜂鳴器控制電路實現(xiàn)。要求：本實驗是利用單片機驅動揚聲器發(fā)聲，聲音的頻率高低由延時快慢控制。利用單片機發(fā)出的聲音控制程序，可以讓蜂鳴器發(fā)出不同頻率，不同長短的聲音。蜂鳴器控制程序的編寫和使用。要求：利用單片機的控制功能，利用編程軟件編輯蜂鳴器的控制程序，對程序進行編譯和調試，并利用所編寫的程序控制蜂鳴器發(fā)聲的狀態(tài)。實驗三串轉并實驗本實驗為驗證性實驗。通過實驗單片機最小系統(tǒng)、單片機串并信號轉換的控制過程及工作原理，鍛煉學生理解、連接、分析、調試單片機組成電路的能力。培養(yǎng)學生具有分析檢查與排除故障和處理實驗結果的能力。要求學生課前預習實驗指導書，根據實驗指導書提供的背景知識并參考課程所用教材完成單片機系統(tǒng)的分析，實現(xiàn)單片機對串轉并的控制。指導教師應概述實驗的原理、方法及元件使用等內容，并對典型問題作針對性指導，以及監(jiān)督實驗過程的運轉。通過學生在實驗過程中的協(xié)調工作，理解團隊合作的必要性，能夠組織、指揮和協(xié)調開展工作，提升學生的團隊協(xié)作能力。實驗內容要求如下：課前預習內容：單片機的最小系統(tǒng)工作原理。單片機控制串轉并信號的工作原理?？刂拼D并實驗中各元件的正確使用方法。單片機串轉并控制電路實現(xiàn)。要求：本實驗是利用單片機將輸入的串行數轉換成并行數輸出，通過發(fā)光二極的亮滅現(xiàn)象驗證單片機對信號轉換的功能。利用單片機控制相應信號轉換元件，通過單片機引腳輸出端輸出，引腳輸入端端輸入，結合二極管的狀態(tài)顯示，觀察串行數據到并行數據的轉換。串轉并程序的編寫和使用。要求：利用單片機的控制功能，利用編程軟件編輯串轉并程序，對程序進行編譯和調試，并利用所編寫的程序控制串轉并數據的功能。實驗四并轉串實驗本實驗為驗證性實驗。通過實驗單片機最小系統(tǒng)、單片機并串信號轉換的控制過程及工作原理，鍛煉學生理解、連接、分析、調試單片機組成電路的能力。培養(yǎng)學生具有分析檢查與排除故障和處理實驗結果的能力。要求學生課前預習實驗指導書，根據實驗指導書提供的背景知識并參考課程所用教材完成單片機系統(tǒng)的分析，實現(xiàn)單片機對并轉串的控制。指導教師應概述實驗的原理、方法及元件使用等內容，并對典型問題作針對性指導，以及監(jiān)督實驗過程的運轉。通過學生在實驗過程中的協(xié)調工作，理解團隊合作的必要性，能夠組織、指揮和協(xié)調開展工作，提升學生的團隊協(xié)作能力。實驗內容要求如下：課前預習內容：單片機的最小系統(tǒng)工作原理。單片機控制并轉串信號控制的工作原理?？刂撇⑥D串實驗中各元件的正確使用方法。單片機并轉串控制電路實現(xiàn)。要求：本實驗是利用單片機將輸入的并行數轉換成串行數輸出，通過發(fā)光二極的亮滅現(xiàn)象驗證單片機對信號轉換的功能。利用單片機控制相應信號轉換元件，通過單片機引腳輸出端輸出，引腳輸入端端輸入，結合二極管的狀態(tài)顯示，觀察并行數據到串行數據的轉換。并轉串程序控制的編寫和使用。要求：利用單片機的控制功能，利用編程軟件編輯并轉串程序，對程序進行編譯和調試，并利用所編寫的程序控制并轉串數據的功能。實驗五譯碼器實驗本實驗為驗證性實驗。通過實驗單片機最小系統(tǒng)、單片機譯碼器的控制過程及工作原理，鍛煉學生理解、連接、分析、調試單片機組成電路的能力。培養(yǎng)學生具有分析檢查與排除故障和處理實驗結果的能力。要求學生課前預習實驗指導書，根據實驗指導書提供的背景知識并參考課程所用教材完成單片機系統(tǒng)的分析，實現(xiàn)單片機對譯碼器的控制。指導教師應概述實驗的原理、方法及元件使用等內容，并對典型問題作針對性指導，以及監(jiān)督實驗過程的運轉。通過學生在實驗過程中的協(xié)調工作，理解團隊合作的必要性，能夠組織、指揮和協(xié)調開展工作，提升學生的團隊協(xié)作能力。實驗內容要求如下：課前預習內容：單片機的最小系統(tǒng)工作原理。單片機控制譯碼器的工作原理。控制譯碼器實驗中各元件的正確使用方法。單片機譯碼器控制電路實現(xiàn)。要求：本實驗是利用單片機將輸入的三路信號轉換成八路信號輸出，通過發(fā)光二極的亮滅現(xiàn)象驗證單片機對譯碼器的功能。利用單片機控制相應譯碼器信號轉換元件，通過單片機引腳的狀態(tài)變化，結合二極管的狀態(tài)顯示，觀察譯碼器的譯碼。譯碼器控制程序的編寫和使用。要求：利用單片機的控制功能，利用編程軟件編輯并轉串程序，對程序進行編譯和調試，并利用所編寫的程序控制譯碼器的譯碼功能。實驗六查詢式鍵盤實驗本實驗為驗證性實驗。通過實驗單片機最小系統(tǒng)、單片機I/O口引腳對查詢式鍵盤的控制過程及工作原理，鍛煉學生理解、連接、分析、調試單片機組成電路的能力。培養(yǎng)學生具有分析檢查與排除故障和處理實驗結果的能力。要求學生課前預習實驗指導書，根據實驗指導書提供的背景知識并參考課程所用教材完成單片機系統(tǒng)的分析，實現(xiàn)單片機對查詢式鍵盤的控制。指導教師應概述實驗的原理、方法及元件使用等內容，并對典型問題作針對性指導，以及監(jiān)督實驗過程的運轉。通過學生在實驗過程中的協(xié)調工作，理解團隊合作的必要性，能夠組織、指揮和協(xié)調開展工作，提升學生的團隊協(xié)作能力。實驗內容要求如下：課前預習內容：單片機的最小系統(tǒng)工作原理。單片機控制查詢式鍵盤的工作原理?？刂撇樵兪芥I盤實驗中各元件的正確使用方法。單片機查詢式鍵盤控制電路實現(xiàn)。要求：本實驗是利用單片機實現(xiàn)鍵盤的控制，利用單片機的輸入輸出功能形成一個查詢式鍵盤，并對鍵盤的功能進行測試，實現(xiàn)按鍵與數碼管顯示的一一對應。查詢式鍵盤控制程序的編寫和使用。要求：利用單片機的控制功能，利用編程軟件編輯查詢式鍵盤的控制程序，對程序進行編譯和調試，并利用所編寫的程序控制查詢式鍵盤按鍵和顯示的狀態(tài)。實驗七陣列鍵盤實驗本實驗為驗證性實驗。通過實驗單片機最小系統(tǒng)、單片機I/O口引腳對陣列式鍵盤的控制過程及工作原理，鍛煉學生理解、連接、分析、調試單片機組成電路的能力。培養(yǎng)學生具有分析檢查與排除故障和處理實驗結果的能力。要求學生課前預習實驗指導書，根據實驗指導書提供的背景知識并參考課程所用教材完成單片機系統(tǒng)的分析，實現(xiàn)單片機對陣列式鍵盤的控制。指導教師應概述實驗的原理、方法及元件使用等內容，并對典型問題作針對性指導，以及監(jiān)督實驗過程的運轉。通過學生在實驗過程中的協(xié)調工作，理解團隊合作的必要性，能夠組織、指揮和協(xié)調開展工作，提升學生的團隊協(xié)作能力。實驗內容要求如下：課前預習內容：單片機的最小系統(tǒng)工作原理。單片機控制陣列式鍵盤的工作原理?？刂脐嚵惺芥I盤實驗中各元件的正確使用方法。單片機陣列式鍵盤控制電路實現(xiàn)。要求：本實驗是利用單片機實現(xiàn)鍵盤的控制，利用單片機的輸入輸出功能形成一個陣列式鍵盤，并對鍵盤的功能進行測試，實現(xiàn)按鍵與數碼管顯示的一一對應。陣列式鍵盤控制程序的編寫和使用。要求：利用單片機的控制功能，利用編程軟件編輯陣列式鍵盤的控制程序，對程序進行編譯和調試，并利用所編寫的程序控制陣列式鍵盤按鍵和顯示的狀態(tài)。實驗八點陣顯示實驗本實驗為驗證性實驗。通過實驗單片機最小系統(tǒng)、單片機I/O口引腳對點陣顯示的控制過程及工作原理，鍛煉學生理解、連接、分析、調試單片機組成電路的能力。培養(yǎng)學生具有分析檢查與排除故障和處理實驗結果的能力。要求學生課前預習實驗指導書，根據實驗指導書提供的背景知識并參考課程所用教材完成單片機系統(tǒng)的分析，實現(xiàn)單片機對點陣顯示的控制。指導教師應概述實驗的原理、方法及元件使用等內容，并對典型問題作針對性指導，以及監(jiān)督實驗過程的運轉。通過學生在實驗過程中的協(xié)調工作，理解團隊合作的必要性，能夠組織、指揮和協(xié)調開展工作，提升學生的團隊協(xié)作能力。實驗內容要求如下：課前預習內容：單片機的最小系統(tǒng)工作原理。單片機控制點陣顯示的工作原理。控制點陣顯示實驗中各元件的正確使用方法。單片機點陣顯示控制電路實現(xiàn)。要求：本實驗是利用單片機實現(xiàn)對點陣的控制，利用單片機的輸入輸出功能形成一個點陣顯示，并對點陣顯示的功能進行測試，實現(xiàn)點陣按照編輯程序進行正常顯示。點陣顯示控制程序的編寫和使用。要求：利用單片機的控制功能，利用編程軟件編輯點陣顯示的控制程序，對程序進行編譯和調試，并利用所編寫的程序控制點陣顯示的狀態(tài)。5.4教學文件及教學形式教學文件：自編《單片機測控技術實驗指導書》。教學形式主要包括：預習、課堂指導與實驗操作、撰寫實驗報告。實驗報告按照同意模板撰寫。實驗報告包括：描述實驗目的、內容，元件連接方式，詳細實驗程序，要有完整實驗結果或實驗現(xiàn)象。5.5本課程實驗用到的儀器設備及儀表單片機綜合實驗箱、計算機（編程使用）。六、課程學時分配教學課次教學內容教學環(huán)節(jié)與計劃時數教學環(huán)節(jié)計劃時數1單片機的基本概念、單片機的發(fā)展歷程，包括進制數、進制數之間的轉換、算術/邏輯運算、單片機中數值的表示形式。理論課22單片機的內部結構、引腳功能，內部存儲器及其配置，理解堆棧操作。理論課43單片機指令的尋址方式、單片機助記符指令