单片机原理与嵌入式设计——教学大纲、授课计划 赵亮.docx

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1、单片机原理与嵌入式设计教学大纲一、课程信息课程名称：单片机原理与嵌入式设计课程类别：素质选修课/专业基础课课程性质：选修/必修计划学时：64计划学分：4先修课程：无选用教材：单片机原理与嵌入式设计，赵亮、李胜铭主编，2023年，电子工业出版社教材。适用专业：本课程既可作为高等学校自动化、电气工程、电子信息类等专业的课程，也可作为相关工程技术人员学习的参考课程。课程负责人：二、课程简介该课程从实用性和先进性出发，遵循由浅入深、循序渐进的原则，较全面地讲解了51单片机的知识体系。从教学的角度出发，以51系列单片机为硬件基础，以C语言为软件编程基础，系统地介绍了51单片机的基本知识与原理，通俗易懂、

2、结构清晰，符合教学内容的要求。三、课程教学要求序号专业毕业要求课程教学要求关联程度1工程知识主要内容包括：51单片机的硬件结构与工作原理、内部资源及应用、指令系统及C51程序设计、信息的显示与输入/输出、定时器/计数器、中断、串行口通信、系统扩展、接口电路的设计与拓展等。12问题分析作为微型计算机的重要组成部分，单片机将一个计算机系统集成在-块芯片上，相当于一个微型的计算机，被广泛应用到仪器仪表、工业自动化控制、通信设备、汽车电子与航空航天电子系统、家用电器等领域中，成为生产、生活中不可缺少的部分。H3设计/开发解决方案在讲解单片机开发的必要理论知识的同时，结合了各种应用及经典的设计案例。H4

3、研究15使用现代工具16工程与社会学生能够意识到单片机原理与嵌入式设计的重要性，不仅要有良好的思想道德素质、科学文化素质、专业技能1和健康的身体，而且要有良好的心理素质，勇于承担责任，能够承受失败与挫折等。7环境和可持续发展18职业规范19个人和团队1 .学会个人发展和团队合作，提高个人和团队的综合素质。2 .学会与他人合作和沟通，建立良好的人际关系和团队合作氛围。H10沟通1 .学会进行有效的沟通和表达，与客户、同事和上级保持良好的沟通和协作。2 .学会进行跨文化沟通和合作，提高国际化视野和跨文化交流能力。M11项目管理112终身学习1 .学会进行自我学习和自我提升，不断提高自身的专业水平和

4、创新能力。2 .学会进行终身学习和职业发展规划，不断拓展职业领域和发展空间。H注：“课程教学要求”栏中内容为针对该课程适用专业的专业毕业要求与相关教学要求的具体描述。“关联程度”栏中字母表示二者关联程度。关联程度按高关联、中关联、低关联三档分别表示为“H”或“1”.”课程教学要求”及“关联程度”中的空白栏表示该课程与所对应的专业毕业要求条目不相关。四、课程教学内容章节名称主要内容重难点关键词学时类型1概述什么是单片机单片机的应用领域单片机的发展趋势STC系列单片机介绍感受单片机第一个实例了解单片机的概念、单片机的发展过程及发展趋势；掌握单片机的型号及使用单片机点亮1ED。5理论+实操2硬件基础

5、知识介绍STC系列8051单片机片内硬件结构常用电子元器件逻辑门电路了解并掌握51单片机的硬件系统结构；掌握常用的电子元器件及逻辑门电路知识。5理论+实操3C语言基础知识数进制转换C51语言的格式与特点C51语言的运算符与表达式C51语言的语句结构C51语言的函数与预处理C51语言的模块化编程了解并掌握C语言的基础知识；掌握计算机的数进制转换，C语言的语法结构及格式、函数及预处理。8理论+实操4单片机最小系统设计最小系统原理图绘制最小系统PCB设计软件平台Kei1的使用单片机应用一一I/O操作了解单片机最小系统设计；掌握使用A1tiumDesigner软件对最小系统进行原理图绘制、PCB绘制，

6、Kei1UVisionS编程软件的使用。5理论+实操5定时器/计数器与中断中断系统定时器/计数器中断系统软件设计定时器/计数器软件设计了解定时器/计数器与中断；掌握中断系统的结构及软件设计、定时器/计数器的工作方式及软件设计。5理论+实操6串行通信串行通信原理串行口程序设计基础串行口调试工具的使用了解串行口通信；掌握串行口通信原理、工作方式、程序设计及调试工具的使用。3理论+实操7单总线接口技术单总线接口技术原理单总线实现唯一序列号单总线实现温度测量单总线实现电池监控单总线实现数据存储了解单总线接口技术；掌握单总线接口技术原理及应用的实现。6理论+实操8IC总线接口技术TIC总线接口技术原理I

7、IC总线实现体据IIC总线实现实时时钟IIC总线实现A/D转换TIC总线实现D/A转换IIC总线实现温度测量了解IC总线接口技术；掌握如何通过单片机IO口模拟IC总线去连接控制各类具有HC口的芯片。6理论+实操9SP1总线技术SPI总线技术原理SPI总线实现数据存储SPI总线实现实时时钟SP1总线实现A/D转换SPI总线实现D/A转换SPI总线实现温度测量了解SP1总线技术；掌握通过单片机模拟SPI总线连接各类SPI芯片的实例。6理论+实操10单片机外部总线扩展单片机外部总线扩展原理外部总线实现人机接口外部总线实现A/D转换外部总线实现D/A转换外部总线实现实时时钟了解并掌握基于单片机外部总线

8、的扩展原理；掌握采用外加译码器芯片的方式充分扩展外部功能电路。6理论+实操11单片机相关片上资源内部看门狗内部存储器内部SP1内部A/D转换器内部PCA/PWM了解单片机相关片上资源；掌握看门狗技术及单片机片上SPI、AD转换器、PCAPWM模块。9理论+实操五、考核要求及成绩评定序号成绩类别考核方式考核要求权重(%)备注1期末成绩期末考试考试50百分制，60分为及格2平时成绩课后作业11次40优、良、中、及格、不及格3平时表现出勤情况10两次未参加课程则无法获得学分注：此表中内容为该课程的全部考核方式及其相关信息。六、学生学习建议(-)学习方法建议1 .通过开展课堂讨论、实践活动，增强的团队

9、交流能力，学会如何与他人合作、沟通、协调等等。2 .通过思考，加深自己的兴趣，巩固知识点。3 .进行练习和实践，提高自己的技能和应用能力，加深对知识的理解和记忆。(二)学生课外阅读叁考资料单片机原理与嵌入式设计，赵亮、李胜铭主编，2023年，电子工业出版社教材。七、课程改革与建设该课程从基础知识开始讲解，由浅入深、重点突出，提供了大量程序实例，讲解了Kei1软件的安装与使用、单片机原理图与PCB的绘制，理论联系实际，改善了单片机课程难学的问题，能够让学生学以致用，使枯燥的学习变得生动有趣。平时对学生的考核内容包括出勤情况、学生的课后作业、课堂讨论等方面，占期末总评的50%。期末考试成绩占期末总

10、评的50%。制订人签字：教研室主任签字：院部负责人签字：修订时间：年月0教学日历（20xx20xx学年第X学期）开课学院开课专业讲授学时32课程名称单片机原理与嵌入式设计授课教师实践/实验学时32授课年级授课班级总学时64使用教材单片机原理与嵌入式设计参考书目单片机原理与嵌入式设计校历周次授课内容分章节题目第1周第1章概述（4学时）1.1 什么是单片机（1学时）1.2 单片机的应用领域（1学时）1.3 单片机的发展趋势（1学时）1.4 STC系列单片机介绍（1学时）第2周第1章概述（1学时）1.5感受单片机第一个实例（1学时）第2章硬件基础知识介绍（3学时）2.1 STC系列8051单片机片内

11、硬件结构（2学时）2.2 常用电子元器件（1学时）第3周第2章硬件基础知识介绍（2学时）2.2 常用电子元器件（1学时）2.3 逻辑门电路（1学时）第3章C语言基础知识（2学时）3.1 数进制转换（1学时）3.2 C51语言的格式与特点（1学时）第4周第3章C语言基础知识（4学时）3.3 C51语言的数据类型与表达（1学时）3.4 C51语言的运算符与表达式（1学时）3.5 C51语言的语句结构（2学时）第5周第3章C语言基础知识（2学时）3.6 C51语言的函数与预处理（1学时）3.7 C51语言的模块化编程（1学时）第4章单片机最小系统设计（2学时）4.1 最小系统原理图绘制（1学时）4.

12、2 最小系统PCB设计（1学时）第6周第4章单片机最小系统设计（3学时）4.3 软件平台KeiI的使用（1学时）4.4 单片机应用I/O操作（2学时）第5章定时器/计数器与中断（1学时）5.1中断系统（1学时）第7周第5章定时器/计数器与中断（4学时）5.2 定时器/计数器（1学时）5.3 中断系统软件设计（2学时）5.4 定时器/计数器软件设计（1学时）第8周第6章串行通信（3学时）6.1 串行通信原理（1学时）6.2 串行口程序设计基础（1学时）6.3 串行口调试工具的使用（1学时）第7章单总线接口技术（1学时）7.1单总线接口技术原理（1学时）第9周第7章单总线接口技术（4学时）7.2

13、单总线实现唯一序列号（1学时）7.3 单总线实现温度测量（1学时）7.4 单总线实现电池监控（2学时）第10周第7章单总线接口技术（1学时）7.5单总线实现数据存储（1学时）第8章IC总线接口技术（3学时）8.1C总线接口技术原理（1学时）8.2 IIC总线实现体据（1学时）8.3 IIC总线实现实时时钟（1学时）第11周第8章IC总线接口技术（3学时）8.4 HC总线实现A/D转换（1学时）8.5 IIC总线实现D/A转换（1学时）8.6 IIC总线实现温度测量（1学时）第9章SPI总线技术（1学时）9.1SPI总线技术原理（1学时）第12周第9章SPI总线技术（4学时）9.2SP1总线实现

14、数据存储（1学时）9.3SP1总线实现实时时钟（1学时）9.4SP1总线实现A/D转换（1学时）9.5SP1总线实现D/A转换（1学时）第13周第9章SPI总线技术（1学时）9.6SP1总线实现温度测量（1学时）第10章单片机外部总线扩展（3学时）10.1 单片机外部总线扩展原理（1学时）10.2 外部总线实现人机接口（2学时）第14周第10章单片机外部总线扩展（3学时）10.3 外部总线实现A/D转换（1学时）10.4 外部总线实现D/A转换（1学时）10.5 外部总线实现实时时钟（1学时）第11章单片机相关片上资源（1学时）11.1 内部看门狗（1学时）第15周第11章单片机相关片上资源（4学时）11.2 内部存储器（2学时）11.3 内部SP1（2学时）第16周第11章单片机相关片上资源（4学时）11.4 内部A/D转换器（2学时）11.5 内部PCA/P