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1、单片机原理及应用单片机原理及应用教学大纲教学大纲课程中文名称课程中文名称:单片机原理及应用 课程代码：课程代码：517016 课程性质：课程性质：专业必修课 学时学分：学时学分：70 学时，5 学分（其中讲课 56 学时，实验 14 学时） 先修课程：先修课程：电子技术 、 电工基础 适用专业：适用专业：应用电子技术 一、课程性质、目的和要求一、课程性质、目的和要求本课程适用于机电一体化、应用电子技术等相关专业学生学习，是一门专业基础课。通过本课程的教学，使学生了解和掌握 MCS-51 系列单片机结构、原理及其扩展系统的组成。掌握 MCS-51 系列单片机在实际应用中软件系统与硬件系统的设计思
2、想。结合实验课教学，增强实际动手能力，使学生能够应用 MCS-51 单片机进行简单的单片机应用系统的开发。为今后应用和设计单片机系统打下较牢固基础，也为后续专业课程的学习奠定一定基础。二、课程内容：二、课程内容：（一）课程重点与难点（一）课程重点与难点本课程的重点：为第二章、第三章和第五章。其中第二章和第三章为单片机的基础，是学习单片机技术的必需。第五章是单片机应用中必然要涉及的内容。建议加强这三章的教学，并辅以必要的实验手段。本课程中的难点：为单片机的存贮器组织、各存贮器的地址的确定及 I/O 口地址的确定。难点贯穿于第二章、第三章、第四章、第五章和第七章。在教学上应有一定的连续性，且应循序
3、渐进，讲深讲透。（二）课程内容（二）课程内容第一章：概述第一节 MCS-51 系列单片机简介第二节 单片机应用系统开发简述第二章 MCS-51 系列单片机的结构和原理第一节 总体结构第二节 存储器组织第三节 并行端口结构与操作第四节 MCS-51 系列单片机片外总线和复位第三章 MCS-51 单片机的指令系统第一节 指令格式及常用符号第二节 MCS-51 系列单片机的寻址方式第三节 数据传送指令第四节 算术运算指令第五节 逻辑运算指令第六节 控制转移指令第七节 位操作指令第四章 MCS-51 单片机的程序设计第一节 程序设计方法和技巧第二节 汇编语言源程序的编辑和汇编第三节 程序设计基础与举例
4、第五章 MCS-51 单片机的中断系统及定时器第一节 输入/输出的控制方式第二节 中断系统第三节 中断处理过程第四节 定时器/计数器第六章 MCS-51 单片机的串行口第一节 计算机串行通信基础第二节 MCS-51 单片机的串行口第三节 串行口应用举例第七章 单片机系统扩展技术第一节 程序存贮器的扩展第二节 并行口的扩展第三节 接口芯片第四节 键盘及显示器接口第八章 MCS-51 单片机的测控接口第一节 D/A 转换器第二节 A/D 转换器第三节 开关量接口三、三、实践实践性性教学环节教学环节要求要求（一）实验教学的要求主要用于配合单片机原理课程的课堂教学，加强学生对 MCS-51 系列单片机
5、结构的感性认识和对使用 DICE-5103S 单片机开发机进行单片机开发的方法的了解，提高学生对单片机原理的理解，帮助学生掌握 MCS-51 系列单片机在实际应用中软件系统与硬件系统的设计思想。以使学生的动手能力得到增强。（二）实验安排序号实验项目名称实验要求学时要求1DVCC-51-G 单片机开发机的认识实验及清零程序必做22数据区传送子程序必做23数据排序实验必做24P1 口亮灯实验必做25P3.3 口输入.P1 口输出必做368255 控制交通灯必做3总计14四、考核办法四、考核办法 1、考试课2、平时成绩占 30，期末成绩占 70五、学时分配表五、学时分配表序号内 容理论教学学时实验教
6、学学时第一章概述2第二章MCS-51 系列单片机的结构和原理6第三章MCS-51 单片机的指令系统104第四章MCS-51 单片机的程序设计122第五章MCS-51 单片机的中断系统及定时器83第六章MCS-51 单片机的串行口63第七章单片机系统扩展技术6第八章MCS-51 单片机的测控接口6总计5614六、推荐教材及参考书六、推荐教材及参考书 （一）推荐教材 教材名称 主编（著）姓名 刊号 出版社名称 出版日期 单片机原理 及应用技术李全利ISBN704009833高等教育出版社2001.7（二）推荐参考书 教材名称 主编（著）姓名 刊号 出版社名称 出版日期 单片机原 理及接口 技术李朝
7、青ISBN7810775456北京航空航天大 学出版社2005.1单片微型 计算机原 理与接口 技术穆兰ISBN7111051467机械工业出版社2006.8单片机原理及应用单片机原理及应用课程教学大纲课程教学大纲第一部分第一部分 大纲说明大纲说明一、课程的性质、目的与任务一、课程的性质、目的与任务 单片机原理及应用是物理与电子信息学院电子信息专业的专业课，物理学和教育技 术学专业的专业选修课程。本课程是以 MCS-51 单片机为范例学习微机原理的课程，是一门 面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。通过学习，使学生获得微机原理的有关知 识和在相应专业领域内应用单片计算机的初步能力。二、预
8、备知识二、预备知识先修“计算机应用基础” 、 “模拟电子技术”和“数字电子技术”课程或其它有关知识。三、课程特点三、课程特点1、工作原理与编程方法、接口技术并重；2、软件与硬件结合；3、理论与实践结合。 四、教学总体目标与要求四、教学总体目标与要求 通过理论教学与实验教学，让学生了解微型计算机的基本工作原理、掌握 MCS-51 单片 机的工作原理和内部结构、汇编语言程序设计的基本方法、单片机接口技术。在各章节知识点中，按“了解” 、 “理解” 、 “掌握”三个层次要求。1.了解对于本课程的次要内容要求学生能够了解。所涉及的内容都是一些基本概念和简单叙述，知道了就行，没有进一步深入和扩展的要求。
9、2.理解对于本课程的一般内容要求学生能够理解。即要求学生能够理解所学内容，对所涉及的内容能够进行简单的分析和判断。3.掌握对于本课程的重点内容要求学生达到掌握的程度。即要求学生能够全面、深入地掌握所学内容，能够举一反三，熟练解决相关问题。第二部分第二部分 课程学时分配课程学时分配课程总学时为 75 学时，其中讲课 54 学时，实验 18 学时。具体安排如下：内容讲课学时实验学时绪论1微机组成及原理3单片机体系结构4指令系统、寻址方式83程序设计103复习2中断与定时器86单片机系统扩展63单片机串行口4单片机应用系统设计83合计5418第三部分第三部分 教学内容和教学要求教学内容和教学要求第一
10、章第一章 绪论（绪论（1 1）（一）教学内容 （1）计算机的发展、分类、特点与应用。（2）单片机的概念（3）单片机的发展 （4）单片机的应用（二）教学要求 了解：计算机的发展、分类、特点与应用，单片机的的概念、发展及应用领域，典 型单片机系列的基本情况。第二章第二章 微机组成及原理（补充知识）微机组成及原理（补充知识） （3 3）（一）教学内容 1、微型计算机基本概念2.1 微机的硬件系统基本结构(五大组成分)三总线和三态门产品类别(单片机 单板机 个人计算机 开发系统)分类方法(4 位机 8 位机 16 位机 32 位机 64 位机)典型个人计算机系统配置2.2 存储器 存储器的分类 存储器
11、的一级译码和二级译码 ROM、EPROM 结构和工作原理 动态和静态 RAM 的结构及工作原理2.3 简化的微型计算机假设微机的结构假设微机的工作过程(二)教学要求 了解：微机的硬件系统，存储器的分类工作原理，假设微机的结构和工作过程。 第三章第三章 MCS-51MCS-51 单片机体系结构（单片机体系结构（4 4）（一）教学内容 3.1 MCS-51 单片机的逻辑结构及信号引脚重要组成部分，引脚的名称和功能，引脚的复合功能。3.2 MCS-51 单片机的存储器结构内部数据存储器及特殊单元外部数据存储器专用寄存器的名称、功能和寻址程序存储器的功能及特殊单元位寻址区3.3 MCS-51 单片机并
12、行输入/输出口电路结构基本电路结构、特点和使用。3.4 MCS-51 单片机时钟电路与时序时钟电路，时序定时单位，典型时序。3.5 8031 单片机的最小系统电路结构和工作时序（二） 教学要求掌握：单片机芯片的内部组成及存储器结构。 理解：单片机时钟电路与时序、输入输出口以及引脚的使用。 第四章第四章 MCS-51MCS-51 单片机指令系统单片机指令系统(8)(8)（一） 教学内容4.1 MCS-51 单片机指令的寻址方式指令系统特点、各种寻址方式及其特点和使用。4.2 MCS-51 单片机指令分类介绍数据传送类指令算术运算类指令逻辑运算及移位类指令控制转移类指令布尔变量操作类指令（二） 教
13、学要求掌握：各种寻址方式，常用指令的功能和使用方法理解：常用指令的特点了解：所有指令的功能第五章第五章 MCS-51MCS-51 汇编语言程序设计汇编语言程序设计(10)(10)（一） 教学内容5.1 汇编语言程序设计概述单片机汇编语言程序的结构形式MCS-51 汇编语言的伪指令5.2 MCS-51 单片机汇编语言程序设计举例顺序结构程序设计分支结构程序设计循环结构程序设计子程序及其调用程序设计查表程序设计综合性程序设计5.3 单片机汇编语言源程序程序的编辑和汇编（二）教学要求掌握：单片机汇编语言程序的基本结构以及加，减，乘，除运算及数制转换程序设计。理解：查表、差值运算、译码等简单程序设计方
14、法。第六章第六章/第七章第七章 单片机的中断与定时系统（单片机的中断与定时系统（8 8）（一） 教学内容6.1 输入/输出与中断输入/输出及工作方式（无条件工作方式、查寻工作方式、中断工作方式）中断的好处、中断的功能、中断申请和响应过程6.2 MCS-51 单片机中断系统中断系统的结构与中断有关的特殊功能寄存器（TCON、IE、IP、SCON） 中断请求、响应和返回过程。中断应用举例7.1 MCS-51 单片机的定时器/计数器定时器/计数器的定时和计数功能与定时器/计数器有关的特殊功能寄存器（TMOD、TCON、THx、TLx定时工作方式 0、1、2、3定时/计数应用举例7.2 MCS-51
15、单片机外部中断源的扩展7.3 定时器/计数器与中断综合应用举例（二） 教学要求掌握：计算机中断的概念，MCS-51 单片机中断系统的结构，中断源，中断特殊功能寄存器，中断响应过程，定时/计数器系统的电路结构、特殊功能寄存器及功能和使用方法。 理解：单片机中断、定时和计数的应用。第八章第八章 MCS-51 单片机系统扩展（单片机系统扩展（6 6）（一）教学内容8.1 外部存储器扩展典型存储器芯片，扩展连接。8.2 单片机应用系统中的 I/O 接口扩展技术74LS373 并行 I/O 扩展接口静态和动态显示电路键盘控制电路*8255A 可编程并行 I/O 扩展接口*8279 键盘、显示接口*A/D
16、、D/A 转换及其与单片机的接口（二）教学要求掌握：单片机的扩展方法，用 74LS373 扩展的接口技术了解：8255A、8279 等专用芯片的结构原理及与单片机的接口技术。 第九章第九章 MCS-MCS-51 单片机串行口（单片机串行口（4 4） （一）教学内容：9.1 串行口结构与工作原理 9.2 串行通信工作方式 9.3 串行口应用举例 （二）教学要求: 掌握: 串行口结构与工作原理 理解：串行通信方式 了解: 波特率设计，串行口应用 第十章第十章 单片机应用系统设计（单片机应用系统设计（8 8）（一）教学内容10.1 单片机应用系统的设计过程10.2 单片机开发工具和开发方法10.3 单片机应用系统举例（二）教学要求：理解：单片机应用系统的设计过程和开发方法第四部分第四部分 实验教学大纲实验教学大纲一、课程设置目的要求:通过单片机原理及应用实验,使学生加深对单片机原理基础理论的理
