《单片机原理与应用》课程教学大纲.docx

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1、单片机原理与应用课程教学大纲（Sing1eChipMicrocomputerPrincip1esandApp1ications）学时数：48其中：实验学时：课外学时学分数：3适用专业：计算机科学与技术专业一、课程的性质、目的和任务单片机原理及应用是计算机科学与技术专业的一门学科基础课，以MCS-51单片机为主要讲述对象。课程的任务是讲述单片微机的基本概念、基本结构和原理，以及在单片微机检测与控制系统中常用的接口芯片的原理、功能与应用；详细地讲述MCS-51单片机的指令系统和汇编语言源程序的设计方法讲述单片微机控制系统的扩展方法及其工程应用系统的设计方法与调试步骤。通过本课程的学习，使学生掌握单

2、片微机的基本结构、组成和原理，汇编语言源程序的设计方法以及单片微机内部接口部件的功能与应用等基本基础知识，具备运用单片微机设计微机控制系统和用汇编语言编写应用程序的技能，为微机在工业控制领域，家电领域等的应用、开发打下基础。二、课程教学的基本要求（一）掌握单片微机的基本概念及其基本结构。（二）掌握单片微机存储器空间构成及其内部RAM中各功能区域的地址分配。（H）理解单片微机的中断系统及其管理。（四）掌握单片微机内部各功能接口的特点、应用和编程方法。（五）掌握单片微机的指令系统和汇编语言源程序的设计方法。（六）掌握单片微机最小系统的组成及扩展单片微机系统的一般方法，了解接口扩展的常用芯片功能及其

3、与单片微机的连接方法。（七）熟悉单片微机系统的设计与开发，掌握微机接口在工业技术，家电中的应用方法。三、课程教学的内容、重点和难点第一章单片机概述（1学时）一、基本内容单片机的基本概况、单片机与嵌入式系统和单片机应用的特点，单片机的发展趋势和MCS-51系列的最新发展。二、基本要求（一）单片机与嵌入式系统（二）单片机的发展趋势（.）MCS-51系列及其部分兼容机简介重点：单片微型计算机的基本结构。难点：单片机与嵌入式系统第二章MCS51系列单片机的硬件结构（5学时）一、基本内容MCS-51单片机的主要功能、内部总体结构、引脚功能，微处理器、存储器配置；输入/输出接口的功能；串行接口的模式设定与

4、使用；中断系统的设定与使用；复位方式。（一） 总体概况（二） 微处理器（H）存储器（四） 定时器/计时器（五） 并行输入/输出接口（六） 串行输入/输出接口（七） 中断系统（A）特殊工作方式二、基本要求（-）理解MCS51单片微机主要性能特点，内部总体结构。（二） 了解MCS-51单片微机的振荡器、时钟电路和CPU时序。（三） 理解并掌握MCS-51单片微机的引脚功能、存储器的配置、输入/输出端口的负载能力与接口要求。（四） 理解并掌握MCS-51单片微机的定时器/计时器的设定与功能。（五） 了解MCS51单片微机的串行接口的模式设定与使用。（六） 理解并掌握MCS-51单片微机中断系统的设定

5、与使用。（七） 理解MCS-51单片微机的复位操作。重点：存储器配置，并行输入/输出接口的负载能力与使用，定时器/计时器、中断系统、串行接口的模式设定与使用。难点：定时器/计时器、中断系统、串行接口的工作原理和编程方法。第三章MCS51系列单片机的指令系统和汇编语言程序示例（6学时）一、基本内容MCS-51系列单片机的寻址方式；数据传送类指令；算术操作类指令；逻辑操作类指令；程序转移类指令；位操作类指令；算逻处理程序；数制转换程序；多分支转移程序；延时程序；定时器、外部中断等应用程序。（一） 汇编语言与指令系统（二） 寻址方式（三） 数据传送类指令（四） 算术操作类指令（五） 逻辑操作类指令（

6、六） 程序转移类指令（七） 位操作类指令（八） 汇编语言源程序的格式和伪指令（九） 算逻处理程序（一零）数制转换程序（一一）多分支转移（散转）程序（一二）延时程序（一三）定时器/计时器应用程序（一四）外部中断应用程序（一五）第十五节、串行接口应用程序二、基本要求（一） 理解MCS-51单片机的寻址方式。（二） 熟练掌握MCS-51的数据传送类、算术操作类、逻辑操作类、程序转移类共I11条指令。熟记MCS-51指令系统的42种助记符。理解指令系统中每条指令按功能、助记符、字节、机器周期来区分的意义与用途。（H）了解指令的机器代码，并能根据指令助记符查出其相应的机器代码。（四） 掌握一些简单的算逻

7、处理程序、数制转换程序、多分支转移程序、延时程序的编程方法，能正确地注释程序，扼要说明其功能，画出流程框图。（五） 掌握典型的应用程序。重点：熟练掌握MCS-51的指令系统及编程方法。难点：定时器/计时器、外部中断、串行接口的应用程序。第四章MCS51系列单片机的扩展（6学时）一、基本内容最小系统与程序存储器的扩展；数据存储器的扩展；输入/输出口的扩展。（一）最小系统与程序存储器的扩展（-）数据存储器的扩展（三）输入输出口的扩展二、基本要求（一） 了解外部程序存储器及外部数据存储器的操作程序。（二） 理解锁存器741S373,程序存储器2716及数据存储器6116集成件的引脚功能。（三） 掌握

8、外扩RAM及EPROM的方法。能正确画出单片微机MCS-51分别与2716或6116扩展的连接图。（四） 了解多功能芯片8255、TT1芯片741S377、741S244扩展输入/输出口的方法。重点：掌握单片机扩展存储器和I/O的方法。难点：并行芯片8255的工作原理，编程方法。第五章MCS51系列单片机的接口与应用（6学时）一、基本内容扳键开关、拨盘开关、按钮、键盘与单片机的接口；显示器与单片机的接口；A/D、D/A转换芯片与单片机的接口。（一） 扳键开关、拨盘开关、按钮、键盘与单片机的接口（二） 显示器与单片机的接口（三） A/D、D/A转换芯片与单片机的接口（四） 应用实例二、基本要求（

9、一） 掌握扳键开关、键盘、显示器、行程开关、继电器、晶闸管元件与单片机的接口方法。（二） 掌握A/D、D/A转换芯片与单片机的连接方法，编程方法。重点：掌握A/D、D/A转换芯片与单片机的接口方法。难点：连接方法，编程方法。第六章单片机应用系统的开发（2学时）一、基本内容单片机应用系统的开发。（一） 硬件电路设计（二） 应用软件设计（三） 应用系统开发步骤二、基本要求r解单片机应用系统的开发方法和研制步骤。重点：单片机应用系统的开发方法。难点：单片机应用系统的设计方法。四、课程各教学环节的要求（一）本课程教学环节除讲课外还有实验、作业和考试等。（二）本课程设置3个实验，每个实验2学时，共16时

10、，包括软件实验和开发系统的接口实验，目的是使学生更深刻了解所学的内容。通过本课程的实验，要求学生达到如下要求：1 .掌握在IBM-PC机上开发汇编程序的方法。2 .掌握在IBM-PC机上调试汇编程序的方法。3 .有在MCS-51单片机开发系统上设计接口实验的能力。作业的基本要求是通过完成各章的习题，巩固和掌握教学的重点和难点。各章题量见学时分配。本课程采用闭卷考试。成绩评定方法为考试（70%）+实验（20%）+作业（10%）.五、学时分配章主要内容各教学环节学时分配作业题量备注讲授实验讨论习题课外其它小计1单片机的基本概念112-62MCS-51系列单片机的硬件结构586-103MCS-51系

11、列单片机的指令系统和汇编语言程序示例688-124MCS-51系列单片机的扩展6284-65MCS-51系列单片机的接口与应用6284-66单片机应用系统的开发2244合计2663228-40六、课程与其它课程的联系本课程应在学生学习完计算机组成原理，电子技术基础，C语言程序设计和汇编语言程序设计后开设，学习本课程前学生应有计算机应用基础知识，数字电子技术知识，应具有C语言编程能力。本课程后续课程是计算机控制技术、计算机接口技术等使用计算机进行控制的有关课程，也是学生毕业设计、计算机开发的基础。七、教材与教学参考书（一）教材雷晓平，李晓东.单片机原理及应用.北京：机械工业出版社，2007年1月。（二）教学参考书IH胡汉才.单片机原理及其接口技术.北京：清华大学出版社，1995年。2徐淑华，程退安，姚万生.单片微型机原理及应用.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1996年。3张友德，赵志英，涂时亮.单片微型机原理、应用与实验.上海：复旦大学出版社，1995年。