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1、高纲1411江苏省高等教育自学考试大纲02358单片机原理及应用南京理工大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室课程性质与课程目标一、课程性质和特点单片机原理与应用课程是江苏省高等教育自学考试电子工程专业(本科段)考试计划规定必修课的考试科目。是为培养自学应考者了解和掌握单片机技术的基本知识、理论和应用而设置的一门重要的专业基础课。近几年来，单片机技术飞快的发展，高档的16位、32位单片机相继推向市场。但作为以MCS51系列单片机为代表的8位单片机，仍以其独特的结构和优点，在整个应用领域的80% 90%得到关注和青睐，8位单片机始终是应用领域的主流机种。在这样的工程应用需求的背景下，开设本课程
2、显得尤为重要。本课程是一门面向应用的综合性专业科，以MCS51系列单片机为主展开讨论。在学习单片机基本原理的基础上，注重单片机应用系统功能扩展与设计，以及工程的实际应用。通过本课程的学习，为后续课程以及课程设计和毕业设计打下坚实的基础。本课程的特点是理论和实践相结合，应用性较强。通过本课程的学习，使考生了解和掌握电子工程中常用的MCS51系列单片机的基本工作原理与特征，以及系统结构、引脚功能、内部组成部分和存储器结构的功能。熟练掌握MCS51系列单片机的指令系统和汇编语言程序设计方法，为应用打下坚实的基础。二、课程目标通过本课程的学习，要求考生应具有以下的理论知识和应用技能：1了解单片微型计算
3、机的基本概念，掌握MCS51系列单片机硬件结构、引脚功能和内部组成部分的功能，以及掌握MCS51系列单片机存储器结构。2熟练掌握MCS51系列单片机的指令系统和寻址方式，熟练掌握汇编语言程序设计方法和程序设计的基本结构。3掌握MCS51系列单片机中定时/计数器与串行通讯技术，以及中断系统，学会I /O接口技术的应用。4掌握MCS51系列单片机系统扩展技术，了解单片机系统的设计开发方法。5通过完成本课程安排的实验，培养实践技能。通过实例分析，进一步巩固和加深对所学理论知识的理解。在自学过程中，要求考生在通读教材，理解和掌握所学基本原理知识及基本方法的基础上，结合习题与思考题的练习，提高分析问题和
4、解决问题的能力。三、与相关课程的联系与区别本课程是一门面向应用的专业课程，需要有许多先期基础知识课程的支撑，学习本课程前，考生应具备的知识基础有：模拟电路技术、数字电路技术、计算机基础等课程。在自学中要注意本课程与微机原理与应用、计算机应用基础等课程的区别。四、课程的重点和难点本课程的重点为单片机硬件结构、功能特点、基本原理和概念，指令系统以及汇编语言程序设计、外部功能扩展与应用等；其中单片机硬件结构、汇编语言程序设计及外部功能扩展与应用为难点。考生要注意把握重点和考核知识点内容，用考核目标和各章的考核要求检验学习的效果，也要了解一般内容的知识点。 考核目标本课程自学考试大纲在考核目标中，按照
5、识记、领会、简单应用和综合应用四个层次规定其应达到的能力层次要求。四个能力层次是递升的关系，后者必须建立在前者的基础上。各能力层次的含义是：识记（）：要求考生能够识别和记忆本大纲中规定的有关知识点的主要内容（如定义、表达式、公式、格式、原则、原理、重要结论、方法及特征、特点等），并能够根据考核的不同要求，做正确的表述、选择和判断。领会（）：要求考生能够领悟和理解本大纲中规定的有关知识点的内涵及外延，熟悉其内容要点和它们之间的区别与联系，并能正确地解释说明和论述。并能根据考核的不同要求对有关问题进行逻辑推理和论证，做出正确的解释、叙述和说明。简单应用（）：要求考生能够运用本大纲中规定的少量知识点
6、，利用简单的编程指令，解决简单应用问题的汇编语言程序设计，并能绘制出简单功能扩展应用的电气原理图，分析和说明系统的功能。综合应用（）：要求考生能够运用本大纲中规定的多个知识点，面对较复杂的外部功能扩展与应用问题，进行系统设计和汇编语言程序设计，绘制出系统功能扩展应用的电气原理图，分析和解决一般工程应用问题。课程内容与考核要求1绪论一、学习目的与要求通过本章的学习，了解单片机的发展历史过程及其广泛应用的重要意义。正确理解嵌入式应用系统的基本概念及含义。明确学习内容和目的，以及本课程的性质和任务。二、课程内容1.1 单片机的诞生、现状及其发展 1.2 单片机的广泛应用单片机在实际应用中呈现的主要特
7、点、单片机广泛应用的几个主要方面； 1.3单片机的发展趋势与特点单片机的发展趋势与主要特点；1.4嵌入式系统与单片机嵌入式系统的硬件结构、嵌入式系统的软件配置、单片机是嵌入式系统中最典型的内核；1.5 MCS51系列单片机 MCS51系列单片机主要机型的功能参数；1.6 MCS51系列单片机已成为国际经典 思考题与习题一三、考核知识点与考核要求1）单片机的现状及其发展；2）单片机在实际应用中呈现的主要特点；3）单片机广泛应用的几个主要方面；4）单片机的发展趋势与主要特点；5）嵌入式系统的硬件结构和软件配置；6）MCS51系列单片机主要机型的功能参数。四、考核要求 1）识记 (1) 单片机在实际
8、应用中呈现的主要特点； (2) 单片机广泛应用的几个主要方面； (3) MCS51系列单片机主要机型的功能参数。 2）领会 (1) 单片机的发展趋势与主要特点； (2) 嵌入式系统的硬件结构和软件配置。五、本章重点、难点重点：单片机在实际应用中呈现的主要特点；单片机广泛应用的几个主要方面；单片机发展趋势与主要特点；MCS51系列单片机主要机型的功能参数。难点：嵌入式系统的硬件结构和软件配置。2MCS51系列单片机系统结构一、学习目的与要求通过本章的学习，熟悉并掌握单片机的硬件组成结构，及其功能原理。本章是本课程的重点，是理解、掌握和学好本课程的基础。二、课程内容2.1 MCS51系列单片机的基
9、本结构MCS51系列单片机的内部组成结构；MCS51系列单片机内部功能部件。2.2 MCS51系列单片机的外特性引脚功能说明主电源引脚；时钟源引脚；控制、选通或复用引脚；多功能I/O端口引脚；MCS51外部引脚和逻辑符号图。2.3 中央处理器CPU 运算器：算术/逻辑运算部件ALU、累加器A、寄存器B、程序状态字寄存器PSW； 控制器：程序计数器PC、指令寄存器IR、数据指针DPTR、堆栈指针SP； 振荡器、时钟电路及时序：取指/执行时序图、访问外部程序存储器和数据存储器时序图。2.4MCS51系列单片机的复位复位(RESET)功能；常用复位电路。2. 5 MCS51系列单片机的节电方式 标准
10、的节电运行方式；掉电保持方式。2.6EPROM型8751H单片机8751H型单片机内部EPROM编程；8751H型单片机内部程序的校验；片内程序存储器保密位；片内EPROM程序的擦除。2.7 片内振荡器 HMOS型8051片内振荡器结构；CHMOS型80C51片内振荡器结构。思考题与习题二三、考核知识点1）MCS51系列单片机的基本结构；2）MCS51系列单片机的外特性引脚功能；3）中央处理器CPU的结构；4）MCS51系列单片机的复位；5）MCS51系列单片机的节电方式；6）EPROM型8751H单片机。四、考核要求1）识记 (1) MCS51系列单片机的内部组成结构和内部功能部件。(2)
11、MCS51系列单片机的主电源引脚、时钟源引脚、控制和选通或复用引脚、多功能I/O端口引脚、MCS51外部引脚和逻辑符号图。 (3) MCS51系列单片机CPU中的运算器：算术/逻辑运算部件ALU、累加器A、寄存器B、程序状态字寄存器PSW；控制器：程序计数器PC、指令寄存器IR、数据指针DPTR、堆栈指针SP。 (4) MCS51系列单片机的时钟周期、机器周期、指令周期的概念。 (5) 复位的概念。 2）领会 (1) MCS51系列单片机CPU中的振荡器、时钟电路及时序：取指/执行时序图、访问外部程序存储器和数据存储器时序图。 (2) 复位(RESET)操作的功能、复位后CPU内部的状态和常用
12、复位电路。 (3) 标准的节电运行方式和掉电保持方式。 (4) 8751H型单片机内部EPROM编程、内部程序的校验；片内程序存储器保密位、片内EPROM程序的擦除。 3）简单应用(1) MCS51系列单片机内部寄存器的分配和正确使用。(2) MCS51系列单片机机器周期的计算。 五、本章重点、难点重点：MCS51系列单片机的内部组成结构和内部功能部件；MCS51系列单片机的主电源引脚、时钟源引脚、控制和选通或复用引脚；多功能I/O端口引脚；MCS51外部引脚和逻辑符号图；CPU中的运算器：算术/逻辑运算部件ALU、累加器A、寄存器B、程序状态字寄存器PSW；控制器：程序计数器PC、指令寄存器
13、IR、数据指针DPTR、堆栈指针SP；MCS51系列单片机的时钟周期、机器周期、指令周期的概念；复位的概念，复位后CPU内部的状态；难点：取指/执行时序图、访问外部程序存储器和数据存储器时序图；标准的节电运行方式和掉电保持方式；MCS51系列单片机内部寄存器的分配和正确使用；8751H型单片机内部EPROM编程。3MCS51系列存储器和布尔(位)处理器一、学习目的与要求通过本章的学习，了解各种常用存储器的类型、结构和静动态特性等，掌握常用存储器的工作原理及其应用。二、课程内容3.1 概述半导体随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、静态RAM、动态RAM、EPROM、EEPROM；3.2 MC
14、S51系列存储器结构MCS51系列程序存储器地址空间、MCS51系列数据存储器地址空间、特殊功能寄存器地址空间；3. 3 外部存储器与访问外部程序存储器与访问、外部数据存储器与访问、外部扩展地址/数据总线； 思考题与习题三三、考核知识点 1）半导体存储器的类型、名词定义及使用； 2）随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、可擦写的只读存储器； 3）MCS51系列存储器结构、MCS51系列程序存储器地址空间、MCS51系列数据存储器地址空间、特殊功能寄存器的地址空间及地址空间的分配； 4）外部程序、数据存储器与访问及外部扩展地址/数据总线(P0口、P2口)；四、考核要求 1）识记 (1)半导体存储器的类型、名词定义及使用； (2) 随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、可擦写的只读存储器； (3) MCS51系列程序存储器结构和数据存储器结构及地址空间； 2）领会(1) MCS51系列程序存储器和数据存储器的地址空间分配；(2)MCS51系列特殊功能寄存器地址空间的分配； (3)访问外部程序、数据存储器执行时序及外部扩展地址/数据总线(P0口、P2口)的应用；3）简单应用 (
