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1、单片机原理及应用课程标准适用专业:五年制高职楼宇智能化工程技术专业(560404)课程类别:A类(纯理论课);RB类(理论+实践);C类(纯实践课)课程性质:G1必修课;口专业选修课;口公共选修课教学时数:72学时总学分数:4学分一、课程概述(一)课程性质地位单片机课程是高职高专电子类相关专业的的一门专业课程。可作为(高中后大专、对口单招、五年制高职)层次学生的教学参考。它以MCS-51单片机为例,详细介绍片内结构、工作原理、接口技术和单片机在各领域中的应用。为学生进一步学习微机在智能仪表、工业控制领域中的应用技术奠定必要的基础。(二)课程基本理念单片机原理及应用是一门实践性很强的课程,它服务
2、于工程实际,其主要任务是通过学习单片机的结构、工作原理、接口技术和单片机汇编语言程序设计的知识,使学生掌握单片机的基本结构、接口技术以及汇编语言程序设计方法,熟悉单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,并了解单片机在测量、控制、机电一体化等领域的应用,初步具备应用单片机进行机电设备技术改造、产品开发的能力。本课程的教学重在培养学生的创新意识和学习能力以及分析问题、解决问题的能力,形成以学生为中心的教学模式,采用启发式教学方法,突出教师的指导作用,突出能力培养,体现实用性原则,采用多煤体教学手段,强化作业的设计性、连续性、综合性,倡导研究性学习,激发学生创造欲望和专业学习兴趣。()课程设计思路
3、本课程主要以80C51系列单片机为体系,通过学习单片机的结构、工作原理、接口技术和单片机汇编语言程序设计的知识,使学生掌握单片机的基本结构、接口技术以及汇编语言程序设计方法,熟悉单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,并了解单片机在测量、控制、机电一体化等领域的应用,初步具备应用单片机进行机电设备技术改造、产品开发的能力。主要内容可以分为四个大的模块:(1)8051系列单片机的结构和工作原理;(2)单片机主要接口芯片的结构及工作原理;(3)单片机的指令系统和汇编程序设计;(4)单片及应用系统的开发设计二、课程目标知识教学目标:C语言是一种通用程序设计语言,具有表达简洁、控制流与数据结构先进和
4、操作功能丰富等特点。本课程从C语言的基本概念、语法规则过渡到较复杂的程序设计,要求掌握高级语言的一般特点,具备语言、算法、数据结构和程序设计等方面的知识并具备其他高级语言的自学能力。技能教学目标:熟练掌握C语言的基本理论;运用C语言进行程序设计,解决显示生活中的一些实际问题。素质教学目标:本课程是计算机专业技术课程,技术的成份较为突出。在教学中应注意培养学生严谨的程序设计风格,无论简单或是复杂和程序,都要始终贯彻数据结构理论的科学方法,在程序设计上,做到一丝不苟,结构清晰,简洁高效,要反复检查一切可能的潜在错误,为用户提供完善正确的程序,在具备一定技能的前提下,作一个具有优秀素质的计算机专业人
5、才。三、内容标准第1章绪论(单片机概述)K教学目的与要求R通过本章的学习,目的是使学生掌握计算机常用数制与编码的概念;掌握单片机的发展及应用;掌握单片机的概念;了解单片机的各种系列。K教学重点、难点D计算机常用数制和编码;单片机的概念;单片机的发展;单片机的应用K教学内容1一、数制与编码常用的数制(二进制、十进制、十六进制)和码制的含义及转换。二、单片机的概念单片机与单片机系统、单片机应用系统与单片机开发系统、单片机的程序设计语言和软件三、单片机的发展单片机发展概述、MCS-51单片机系列、80C51单片机系列四、单片机的应用单片机应用的特点、单片机应用的重要意义、单片机的应用领域第2章80C
6、51单片机结构及原理K教学目的与要求X通过本章的教学,目的是使学生掌握80C51单片机的的引脚功能、存储器组织、片内结构及各部分的组成,为以后学习系统扩展和程序设计奠定基础。K教学重点、难点U逻辑结构及信号引脚、内部存储器、并行输入/输出接口电路、工作方式K教学内容X一、80C51单片机的逻辑结构及信号引脚二、80C51单片机的内部存储器,主要包括内部数据存储器、堆栈操作、内部程序存储器三、80C51单片机并行输入/输出口电路四、80C51单片机时钟电路与时序五、80C51单片机工作方式复位方式和复位电路、程序执行方式、掉电保护方式、80C51的低功耗方式第3章80C51的指令系统K教学目的与
7、要求I1通过本章的教学,目的是使学生掌握MCS-51单片机的各种指令及其应用,为以后的程序设计奠定基础。K教学重点、难点D80C51单片机指令格式、寻址方式、指令应用K教学内容X一、80C51单片机指令格式二、80C51单片机寻址方式寄存器寻址方式、直接寻址方式、寄存器间接寻址方式、立即寻址方式、变址寻址方式、位寻址方式、相对寻址方式三、80C51单片机指令分类介绍数据传送类指令、算数运算类指令、逻辑运算及移位类指令控制转移类指令、位操作类指令、I/O访问指令第4章8OC51的程序设计K教学目的与要求X通过本章的教学,目的是使学生掌握基本的汇编语言程序设计方法,为以后实际控制系统的程序设计奠定
8、基础。K教学重点、难点D单片机汇编语言程序的基本结构形式、MCS-51汇编语言的伪指令K教学内容一、汇编语言程序设计概述汇编语言的语句格式、汇编语言程序设计的特点二、单片机汇编语言程序的基本结构形式顺序程序、分支程序、循环程序三、80C51单片机汇编语言程序设计举例四、80C51汇编语言的伪指令五、单片机汇编语言源程序的编辑和汇编第5章80C51单片机的中断系统与定时/计数器K教学目的与要求I1通过本章的教学,目的是使学生掌握80C51单片机中断系统的控制方法、响应过程和中断服务流程,熟悉两个可编程定时器/计数器的结构、原理、工作方式及使用方法,为单片机控制系统的设计奠定基础。K教学重点、难点
9、D80C51单片机中断系统、80C51单片机的定时器/计数器、80C51单片机外部中断源的扩展。K教学内容X一、80C51单片机中断系统中断源、中断控制、中断响应过程、中断请求的撤销、中断服务流程、MCS-51的单步工作方式。二、80C51单片机的定时器/计数器定时方法、定时器/计数器的定时和计数功能、定时器/计数器的控制寄存器、定时工作方式三、80C51单片机外部中断源的扩展通过OC门线或实现、通过自身的定时器/计数器实现四、定时器/计数器与中断综合应用第6章80C51的串行接口K教学目的与要求R通过本章的教学,目的是使学生掌握单片机串行通信的实现方法,为单片机在网络中的应用奠定基础。K教学
10、重点、难点H80C51单片机的串行通信控制、串行通信工作方式K教学内容X一、串行通信基础知识串行通信基本原理、RS-232C总线标准、串行接口电路二、80C51单片机的串行口及控制寄存器串行口寄存器结构、串行通信控制寄存器三、80C51单片机串行通信工作方式第7章80C51的系统扩展K教学目的与要求I1通过本章的教学,目的是使学生掌握80C51单片机程序及数据存储器的扩展方法;使学生掌握单片机简单I/O扩展、通过可编程接口芯片扩展、80C51单片机键盘接口技术、显示器接口技术等,并能设计简单的控制系统硬件电路。K教学重点、难点D80C51单片机系统扩展及结构、80C51单片机存储器扩展与编址技
11、术;单片机简单I/O扩展、可编程接口芯片、键盘接口技术、显示器接口技术K教学内容X一、80C51单片机系统扩展及结构系统扩展结构、系统总线及总线构造二、80C51单片机存储器扩展与编址技术单片机存储器系统、扩展存储器编址技术三、80C51单片机程序存储器扩展80C51单片机数据存储器扩展四、I/O扩展I/O口的直接使用、I/O口扩展的意义、I/O扩展的相关技术、单片机I/O控制方式、单片机简单I/O扩展五、8255A可编程通用并行接口芯片、8279可编程键盘/显示器接口芯片第8章80C51的测控接口K教学目的与要求X通过本章的教学,目的是使学生掌握数/模及模/数转换方法,为单片机在实际系统中应
12、用时的数据采集和控制设计奠定基础。K教学重点、难点D80C51单片机与D/A及A/D转换器的接口和应用K教学内容X一、80C51单片机与D/A转换器的接口和应用D/A转换器概述、DACO832芯片及其与单片机的接口。二、80C51单片机与A/D转换器的接口和应用A/D转换器概述、ADCO809芯片及其与单片机的接口。第9章80C51应用系统设计方法K教学目的与要求U介绍单片机应用系统设计方法;介绍提高系统可靠性的一般方法;介绍几个典型的系统设计。K教学重点与难点R可靠性设计;典型应用。K教学内容一、单片机应用系统设计过程二、提高系统可靠性的一般方法三、数据采集系统设计课时安排序1J-章次内容总
13、学时授课实验1第1章(绪论)单片机概述222第2章80C51结构和原理4I3第3章80C51的指令系统884笫4章:80C51程序设计121025第5章80C51单片机的中断系统与定时/计数器8626第6章80C51的串行接口6127第7章80C51的系统扩展8448第8章80C51的测控接口6I29第9章80C51应用系统设计方法1064总计644814本课程实践教学及其教学要求(一)实验课1、实验目的1)、训练学生正确地应用单片微机,培养解决工业控制、工业检测等领域具体题的能力。2)、让学生通过所做课题,熟悉单片机应用系统开发研制的过程,软硬件设计的工作方法、工作内容、工作步骤。3)、对学
14、生进行基本技能训练,使学生理论联系实际,提高动手能力和分析问题、解决问题的能力。2、实验要求1)充分预习。事先认真领会课题的内容、要求,复习教材的有关章节,仔细考虑实验的硬件、软件和操作步骤。2)遵守实验室制度。实验的指导思想是让学生独立联线,完成系统的开发设计,所以学生动手操作的内容较多。要求学生必须严格遵守实验室的规章制度,爱护设备,文明操作。3)认真钻研。要求学生在认真学习的基础上,深入钻研,以得到更充分的锻炼与更大的提高。4)加强指导。教师要认真检查学生预习情况,在实验过程中,要组织学生讨论,现场指导。3、实验内容本实验室系统开发了二十个实验项目,可根据实际情况进行选择。实现项目如下表
15、:序号名称I1的1扩展存储器实验学习片外存储器的扩展方法;学习数据存储器不同的读写方法。2P1口输入输出实验学习PI口的使用方法;学习延时子程序的编写和使用3P3口输出控制继电器实验掌握继电器控制的基本方法-1简单交通灯控制学习在单片机系统中扩展简单I/O口的方法;学习数据输出程序的设计方法;学习模拟交通灯的控制方法;学习双色灯的使用。5外部中断实验学习外部中断技术的基本使用方法;学习中断处理程序的编程方法。6定时器实验学习单片机内部计数器的使用和编程方法;进一步掌握中断处理程序的编程方法。7计数器实验学习单片机内部定时器/计数器的使用和编程方法;进一步掌握中断处理编程方法。S8255输入输出实验了解8255芯片的结构及编程方法;了