单片机原理及应用自学指导书

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1、1单片机原理及应用单片机原理及应用自学指导书自学指导书一、课程编码及适用专业一、课程编码及适用专业 课程编码：052831211 总学时：80 面授学时：24（包括 4 学时实验） 自学学时：56 适用专业 ：计算机应用专业（函授专科） 二、课程性质二、课程性质 单片机原理及应用是计算机类函授各专业的专业课。单片机主要应用于工业控制和 仪器仪表等智能化设备中，其应用范围非常广泛。通过本课程的学习，可以使学生掌握单片 机的基本结构、MCS51 单片机内部各个功能部件的使用方法以及当单片机内部资源不足时 如何进行外部扩展；同时，学生能针对具体的单片机应用系统，进行必要的分析，同时，能 对部分故障进

2、行维修，进而更加深刻地理解计算机的组成原理和工作原理。 三、本课程的地位和作用三、本课程的地位和作用 单片机原理及应用是研究单片机理论及其应用的课程。由于单片机应用非常广泛， 发展十分迅速，许多小型仪器都由单片机实现。因此， 单片机原理及应用是高等学校计 算机专业的一门重要课程。作为一门专业课程，它具有较强的基础性、应用性。 基础性是指单片机的基本理论、基本知识和基本技能。单片机是为是为学生毕业后从事 有关仪器开发和维护的工作打基础，也就是为自学、深造、拓宽和创新打基础。计算机学生 学习该门课时，重在单片机理论分析，它是维护和设计众多仪器的重要工具，同时注重培养 学生解决实际问题的能力。 四、

3、学习目的与要求四、学习目的与要求 通过本课程的学习，可以使学生掌握单片机的基本结构、MCS51 单片机内部各个功能 部件的使用方法以及当单片机内部资源不足时如何进行外部扩展；同时，学生能针对具体的 单片机应用系统，进行深刻分析，对部分故障进行维修，从而更加深刻地理解计算机的组成 原理和工作原理；为学好单片机原理及应用这门课，学习时应注意以下几点： （一）要抓主要矛盾，有条件地略去一些次要因素，找出问题的本质。 （二）要抓住重点，即单片机的基本结构、汇编语言。 （三）要有良好的学习方法，可运用对比或比较的学习方法，找出 MCS-51 单片机和其 他类型的 CPU 的共性和差异，以加深对计算机组成

4、原理的理解。 （四）学习是要理论联系实际，重视科学试验和实际应用。 五、本课程的学习方法五、本课程的学习方法 为了学好本课程，首先要具有正确的学习目的和态度，应为我国社会主义现代化事业而 学习。 在学习中要刻苦钻研、踏踏实实、虚心求教、持之以恒。 在学习时要着重抓住单片机的基本组成及各部件的作用、指令及程序设计、单片机系统 的分析等基本要求。2另外，可通过实验验证和巩固所学理论，训练实验技能，培养严谨的科学作风。六、自学内容与指导六、自学内容与指导 第一章 绪论（一）自学内容（一）自学内容 单片机的定义、特点；单片机的发展概况；单片机的发展趋势；单片机的应用。本课程 的性质、要求、主要内容和学

5、习方法。 （二）本章重点（二）本章重点1、单片机的定义、特点； 2、单片机的发展概况、发展趋势； 3、单片机的应用。 （三）本章难点（三）本章难点 1、单片机的定义； 2、单片机的特点； （四）本章考点（四）本章考点 1、单片机的定义； 2、单片机的特点； （五）学习指导（五）学习指导 认真阅读教材，并结合常见的一些仪器，了解单片机的定义、特点；单片机的发展概况； 单片机的发展趋势；单片机的应用。 第二章MCS-51 单片机结构（一）（一）自学内容自学内容 MCS-51 系列单片机的内部总体结构、低功耗 51 单片机的原理和实现方法以及 51 单片 机实现单步操作的实现。 单片机的内部结构、内

6、部存储器的配置； 中断系统，定时器/计数器，串行接口，能做简单的试验。 （二）本章重点（二）本章重点 1、内部结构及作用、存储器的配置； 2、中断系统，定时器/计数器的原理及应用。 （三）本章难点（三）本章难点 中断系统，定时器/计数器的原理及应用。 （四）本章考点（四）本章考点 1、内部结构及作用； 2、中断系统原理及应用； 3、定时器/计数器的原理及应用 （五）学习指导（五）学习指导 学习 MCS-51 系列单片机的内部总体结构（包括 CPU、PC、IP、ACC、B、PSW、存 储器、P 口） ，了解它们的主要功能。3学习单片机内部存储器的配置（内部 RAM、特殊功能寄存器、内部 ROM、

7、外部 ROM、位寻址区、堆栈） ； 学习中断系统的定义、中断源、中断请求、中断控制、中断响应，中断程序的一般结 构； 学习定时器/计数器的原理，包括结构、工作方式、设置及应用。 第三章单片机指令系统（一）自学内容（一）自学内容 机器语言、汇编语言、高级语言的区别； MCS-51 指令系统的分类及作用。MCS-51 单 片机的寻址方式；指令系统（数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、位操作指令、 控制转移指令） 、伪指令。 （二）本章重点（二）本章重点 1、MCS-51 指令系统的分类、寻址方式； 2、指令系统（数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、位操作指令、控制转移 指令） 、伪指令

8、。 （三）本章难点（三）本章难点 指令系统（数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、位操作指令、控制转移指令） 、伪指令。 （四）本章考点（四）本章考点 1、MCS-51 指令系统的分类、寻址方式； 2、指令系统、伪指令。 （五）学习指导（五）学习指导 学习机器语言、汇编语言、高级语言的区别； 学习 MCS-51 指令系统的分类及作用、MCS-51 单片机的寻址方式； 认真学习指令系统中的数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、位操作指令、 控制转移指令，并注意一些指令的功能，如左移（相当乘 2） ；伪指令。 第四章单片机程序设计（一）自学内容（一）自学内容 MCS51 单片机各类程序设计

9、的方法和应用，如简单程序设计、分支程序设计、循环程 序设计、子程序设计、算术运算程序设计、数据转换程序设计等。 （二）本章重点（二）本章重点 重点介绍简单程序设计、分支程序设计、循环程序设计方法；能分析简单程序，并根据 相关任务，画出流程图，设计出相应的简单程序。 （三）本章难点（三）本章难点 根据相关任务，设计出相应的程序。 （四）本章考点（四）本章考点 程序分析或设计，包括简单程序、分支程序、循环程序。 （五）学习指导（五）学习指导 学习各类程序的设计方法；4学习画流程图； 学习常见的一些简单程序、分支程序、循环程序设计方法；在此基础上，能分析和设计 出相关的简单程序、分支程序、循环程序。

10、 第五章单片机系统扩展技术（一）自学内容（一）自学内容 程序存储器的扩展设计、数据存储器的扩展设计、I/O 扩展设计、显示器接口、键盘接 口。 （二）本章重点（二）本章重点 1、 程序存储器的扩展设计、数据存储器的扩展设计； 2、 I/O 扩展设计； 3、 显示器接口、键盘接口。 （三）本章难点（三）本章难点 1、程序存储器的扩展设计、数据存储器的扩展设计； 2、I/O 扩展设计； 3、显示器接口、键盘接口设计。 （四）本章考点（四）本章考点 综合设计，包括程序存储器的扩展设计、数据存储器的扩展设计、I/O 扩展设计、 显示器接口、键盘接口设计。 （五）学习指导（五）学习指导 学习程序存储器的

11、扩展设计、数据存储器的扩展设计的方法，根据例题，能设计 相关电路； 学习 I/O 扩展设计，能分析或设计相关电路； 学习显示器接口、键盘接口设计，能分析或设计较简单的相关电路。 第六章单片机应用系统设计（一）自学内容（一）自学内容 系统设计与调试原则、传感器概述、单片机应用系统的抗干扰技术、设计实例。 （二）本章重点（二）本章重点 1、传感器在单片机应用系统中的作用； 2、单片机应用系统的抗干扰技术。 （三）本章难点（三）本章难点 具体系统的设计过程 （四）本章考点（四）本章考点 系统设计时的抗干扰技术等 （五）学习指导（五）学习指导 学习单片机系统的一般设计过程，传感器在系统中的作用；抗干扰

12、技术；学习具体实 例，从而加深体会单片机系统的设计过程和方法。 第七章 单片机系统开发调试 （一）自学内容（一）自学内容5学习使用实验室的单片机开发装置或自己的开发装置、学习一种单片机的在线仿真系 统、应用系统的调试。 （二）本章重点（二）本章重点 一种单片机的在线仿真系统、应用系统的调试。 （三）本章难点三）本章难点 应用系统的调试 （四）本章考点（四）本章考点 无 （五）学习指导（五）学习指导 根据自己的实际情况，使用一种开发装置进行系统（部分）的开发和调试；或者结合 试验，了解实验室开发装置的使用。自学进度表周 次学时内 容学 习 要 求作 业21-1 单片机发展概况 1-2 单片机发展

13、趋势 1-3 单片机应用122-1 MCS-51 单片机内部结构单片机的定义、 特点、发展概况、发 展趋势、应用； 51 单片机内部总 体结构P7 1-1 P44 2-1 2-222-2 MCS-51 存储器222-3 专用功能寄存器内部存储器的配 置、专用寄存器的作 用2-5 2-6 2-722-4 中断系统322-5 定时器/计数器学习中断系统的 定义、中断源、中断 请求、控制、响应； 学习定时器/计数器的 结构、工作方式、应 用。2-8 2-10 2-11423-1 概述 3-2 寻址方式学习各种计算机语 言的特点；寻址方式、 指令系统的分类及常 见的P76 3-1 3-4623-3-1

14、 指令分类 3-3-2 数据传送指令mov、push、pop。23-3-3 算术运算指令 3-3-4 逻辑运算指令523-3-5 位操作指令 3-3-6 控制转移指令 3-4 伪指令学习加减乘除指 令及对 PSW 的影响； 与或非等指令的作用； 各类转移指令。3-7 3-1024-1 简单程序设计 4-2 分支程序设计624-2 分支程序设计 4-3 循环程序设计学习单片机简单 程序、分支程序、循 环程序设计方法（包 括画流程图）和应用P110 4-1 4-324-4 子程序设计724-5 数制转换掌握子程序一般 结构和设计方法；掌 握常见的数制转换方 法4-824-6 运算程序设计825-1

15、 程序存储器的扩展掌握多字节数的 运算； 学习程序存储器 的一般扩展方法。P187 5-125-2 数据存储器的扩展925-3 I/O 扩展设计学习数据存储器 的一般扩展方法；了 解 8255 结构、应用。5-325-3 I/O 扩展设计1025-4 显示器接口了解 8155 的结构 和应用；学习 LED 显 示器设计的一般原理5-625-4 显示器接口 5-5 键盘接口1125-5 键盘接口学习键盘设计的 一般方法5-726-1 概述 6-2 传感器接口电路1226-3 抗干扰技术掌握单片机系统 设计的一般步骤；了 解传感器的作用，理 解常见的抗干扰技术P222 6-1 6-2 6-326-4 单片机系统应用设计实例1327-1 单片机开发装置通过简单实例， 理解单片机系统的开 发；掌握一种开发装 置P258 7-1727-2 一种在线仿真系统1427-3 应用系统的调试掌握一种在线仿 真系统；掌握应用系 统的调试方法。八、参考资料八、参考资料蔡美琴编 MCS-51 系列单片机系统及其应用 高等教育出版社；张友德等编 单片微型机原理、应用与实验 复旦大学出版社；顾滨等编 单片微型计算机原理、开发与应用高等教育出版社；李大友、姜秀芳 单片机硬件、软件及应用 高等教育出版社