单片机课程标准-新版.docx

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1、单片机原理及应用课程教学大纲（2023版）一、课程基本信息课程名称单片机原理及应用课程英文名称Princip1eandApp1icationofMCU课程代码05A21080课程性质（用表示）必修选修课程类别（用表示） 通识教育课程 专业教育课程 综合素质课程学分总学时理论学时实践学时课外学时58048320开课单位人工智能学院适用专业电子信息工程、电气工程及其自动化、自动化、智能科学与技术先修课程模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计后续课程嵌入式系统原理及应用、综合项目实践课程教师基本信息课程负责人姓名性别出生年月学历/学位职称入职时间肖海柳女1982.07本科/硕士副教授2007.0

2、7课程团队成员信息李春玲女1967.06研究生/硕士教授2013.04魏艳平男1982.07本科/硕士副教授2007.07黄武涛男1987.11研究生/硕士讲师2017.07郑莉文女1996.06研究生/硕士讲师2023.06朱航男1992.12研究生/硕士讲师2023.08课程资料教材必含信息：单片机应用技术实例教程（C51版）.汤嘉立.人民邮电出版社.2014年，9787115356192参考教材必含信息：教材名称，作者，出版社，出版年份，版次，ISBN号51单片机C语言程序设计教程.王云.人民邮电出版社.2018年，978711548692951单片机典型项目实战.张毅刚.人民邮电出版社

3、.2018年，9787115474001零基础学51单片机.蔡杏山.人民邮电出版社.2018年9787115479273单片机原理及应用-基于Proteus和Kei1C.林立.电子工业出版社.2018年.第四版.9787121332470中国大学生慕课网3POC课程单片机原理及应用课程负责肖海柳二、课程简介单片机原理及应用课程是电子信息、电气工程、自动化等学科专业一门专业核心课程。课程教学内容主要包括认识51单片机，51单片机的最小系统设计和软件开发环境，花样流水灯的设计，电子秒表设计，交通信号灯的设计，简易电子琴的设计，单片机与计算机通信系统设计，数字温度采集系统的设计，信号发生器的设计。通

4、过课程理论学习、PrOtUeS平台仿真、单片综合实训平台训练，掌握单片机的原理与结构、学会单片机的编程技能、培养自主学习和团队合作意识、增强沟通与交流能力。能够利用单片机设计和制作电子产品，为今后从事单片机应用系统的研究与开发等相关工作奠定基础。三、课程目标通过本课程的教学，学生获得单片机原理与结构的基本知识，具有单片机系统开发的基本技能，具备基本的职业素养与职业精神，为今后从事单片机应用系统的研究与开发等工作奠定基础。通过本课程的学习，应达到的目标及能力如下:课程目标1：能够跟踪单片机发展的前沿技术，掌握单片机组成结构、工作原理的理论知识；课程目标2：能够构建单片机系统开发环境，熟悉单片机控

5、制指令和程序结构；课程目标3：能够操控单片机片内特殊功能寄存器和存储器，能对单片机端口进行控制;课程目标4：具有时序逻辑分析能力，能对片外外设进行程序控制与读写操作，具有复杂工程问题的解决能力；课程目标5：具有集体和团队合作意识，能够进行良好的沟通与交流，具有自主学习和终身学习的意识。课程目标对毕业要求的支撑课程目标毕业要求指标点主要教学内容课程目标1毕业要求1：能够应用嵌入式系统专业理论知识解决电子信息工程领域技术问题。认识51单片机、课程目标2毕业要求5：能够选择与使用恰当的技术、资源及系统开发工具。51单片机的最小系统设计和软件开发环境课程目标3毕业要求3：能够设计针对复杂工程问题的解决

6、方案，满足特定需求的电路系统、单元电路需求。花样流水灯的设计、定时/计数器设计-电子秒表设计、交通信号灯的设计、简易电子琴的设计、单片机与计算机通信系统设计、数字温度采集系统的设计、信号发生器的设计课程目标4课程目标5毕业要求9：能够在团队中承担个体、团队成员以及负责人角色；毕业要求10：能够与业界和同行进行有效沟通、交流和技术文件撰写能力；毕业要求12：自主与终身学习意识与习惯。数字温度采集系统的设计、信号发生器的设计四、课程内容与学时分配序号教学内容（章节）教学要求学时数教学方式支撑的课程目标1项目1:认识51单片机知识点：掌握单片机的概念、内核结构及工作方式；了解单片机发展及其应用领域。

7、能力点：能够识别单片机芯片，可以根据控制要求选择合适型号的单片机。思政点：从我国芯片设计的现状延伸，使学生了解并认同中国特色社会主义的“四个自信”。4讲授目标12项目2：51单片机的最小系统设计和软件开发环境2.151单片机的最小系统设计知识点：掌握51单片机最小系统结构，了解51单片机指令结构。能力点：能够根据设计要求合理设计单片机最小系统。4讲授目标132.2软件开发环境知识点：掌握单片机系统开发所需的Kei1C和PrOteUS软件。能力点：能够利用KCi1C软件完成单片机软件编写，会使用Proteus软件对单片机系统进行仿真调试。思政点：从软件开发使用延伸，引导学生尊重知识版权。4实践目

8、标24项目3：花样流水灯的设计3.1单片机I/O端口结构知识点：掌握单片机I/O口组成结构；理解I/O工作原理。能力点：能够对单片机I/O端口进行读写操作。思政点：通过比较单片机4个并口结构上的细微差异导致应用上设计的不同，引申学生思考科学来不得半点马虎，要有勇于探索的精神。4讲授目标353.2花样流水灯的设计知识点：掌握单片机I/O驱动1ED灯的工作原理；理解花样流水灯的工作过程。能力点：能够使用单片机实现各类花样流水灯。4实践目标36项目4：定时/计数器设计-电子秒表设计4.1单片机定时/计数器工作原理知识点：掌握单片机内部定时/计数器的工作原理；掌握定时/计数器相关控制寄存器的设置。能力

9、点：能够根据设计要求，合理设置定时/计数器的工作方式。思政点：通过单片机的定时器的设计与应用，引申学生完成守时诚信等价值观的养成。4讲授目标374.21ED数码管驱动原理知识点：掌握1ED数码管的工作原理；能对1ED数码管进行编码；掌握1ED数码驱动电路。能力点：能够根据现实内容要求，静态驱动1ED数码管。4讲授目标384.3电子秒表设计知识点：掌握1ED数码管动态显示的驱动原理；理解电子秒表的工作过程。能力点：能够根据设计任务要求，完成电子秒表的设计。4实践目标39项目5：交通信号灯的设计5.1单片机中断控制系统知识点：理解中断基本概念；掌握单片机中断控制系统结构；理解中断处理过程。能力点：

10、能够完成相关中断设置；能够编写中断服务函数。思政点：通过由单片机中断系统的设计与使用，引申学生思考规则与社会秩序的重要性。4讲授目标3105.2交通信号灯的设计知识点：理解交通信号灯工作原理;掌握多中断源处理方法。能力点：能够根据设计要求，对较为复杂问题具有一定的逻辑分析能力，可以完成交通信号灯的设计。4实践目标311项目6：简易电子琴的设计6.1独立键盘6.2矩阵键盘知识点：掌握独立键盘的工作原理;理解矩阵键盘两个驱动方式。能力点：能够利用独立键盘和矩阵键盘完成信号的输入，并利用单片机实现键盘数据的读取和识别。4讲授目标3126.3简易电子琴设计知识点：掌握电子琴的工作原理；理解电子琴曲谱与

11、信号之间的关系。能力点：能够设计简易电子琴，可以在有电子琴曲谱的条件下完成相应曲谱程序的编写。4实践目标313项目7单片机与计算机通信系统设计7.1单片机串口通信系统知识点：掌握单片机串行口通信系统结构；能够对单片机串行口通信工作方式进行设置。能力点：能够根据通信协议要求，计算波特参数初值；能够根据通信方式要求，完成串行口通信初始化设置。思政点：通过了解计算机网络的通信结构，延伸并引导学生思考如何有效的使用网络。4讲授目标3147.2单片机与单片机之间通信知识点：掌握单片机串行口通信方式0、方式1和方式2的区别。能力点：能够利用单片串口实现I/O口的扩展；能够实现单片机之间的点对点通信。4讲授

12、目标3157.3单片机与计算机通信知识点：掌握单片机与计算机之间通信电路结构；掌握计算机串口通信助手的使用。能力点：能够利用单片串口实现与计算机之间进行通信并实现双向远程控制。4实践目标316项目8：数字温度采集系统的设计8.1AD转换工作原理8.2ADC0809工作原理知识点：掌握A/D转换工作原理和转换方式；理解ADC0809工作原理及其工作时序。能力点：能够看懂芯片控制时序，可以利用程序产生ADCO809控制时序。4讲授目标4目标5178.3模拟量温度传感器温度采集系统设计知识点：掌握温敏电阻的工作原理;掌握温度采集电路结构；理解温度与电压之间换算关系。能力点；能够利用ADCO809和温

13、敏电阻实现温度数据的采集。能对DC0809有关文献资料进行检索并进行分析和综述。思政点：通过实训项目培训学生实践创新、进益求精的工匠精神。4实践目标4目标5188.4数字量温度传感器温度采集系统设计知识点：掌握DS18B20工作原理；理解DS18B20工作时序。能力点：能够利用DS18B20工作时序图，完成对该数字温度芯片的数据读写操作。4讲授目标4目标519项目9：信号发生器的设计9.1D/A转换工作原理9.2DAC0832工作原理知识点：掌握D/A转换工作原理和转换方式；理解DAC0832工作原理及其工作时序。能力点：能够看懂芯片控制时序，可利用程序产生DAC0832控制时序。思政点：通过

14、实训项目培训学生实践创新、进益求精的工匠精神。4讲授目标4目标5209.3信号发生器的设计知识点：掌握数字合成信号的工作原理掌握D/A转换电路结构和工作原理。能力点：能够对数字合成信号的文献资料进行检索、分析得出结论。能够利用DAC0832产生一定频率的正弦波信号。4实践目标4目标5五、课程考核及成绩评定核质考性E1考试考查考试形式0开卷口闭卷论文其他绩定总成绩比（）平时成绩比（）平时实验/实践期末出勤作业讨论其他1其他21515703020102020考试形式为“其他”选项，需详细说明具体如何考试。该课程的期末考试采用开卷、实践操作的方式组织考核，评价标准围绕课程教学目标制定。将工程项目融入到课程评价之中，以项目的完成度，对学生每个教学目标进行量化考核。实验/实践成绩的考核由学生日常实践操作完成度，实验/实训报告撰写质量进行综合量化评价。该课程采用混合式教学组织课堂教学，平时成绩由出勤情况