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1、课程教学课程代号：01021043 学时数：32+s8 适用专业：机械类专业 一、课程的性质、目的和任务 1. 课程的性质 本课程讲授MCS51系列单片机工作原理、硬件结构、指令系统及汇编语言程序设计、系统扩展、接口技术及应用等内容的一门课程，是工科院校计算机专业及非计算机专业广泛开设的一门的专业技术基础课。 2. 课程的目的 通过本课程的学习，使学生了解MCS51系列单片机的基本结构和一般工作原理，能够编制常用的汇编语言程序，能够看懂简单的应用系统，为今后学习复杂的工业控制系统打下基础。 3. 课程的任务 通过本课程的学习，学生应达到以下几方面的要求： 掌握微型计算机方面的基本概念，基础知识
2、。 熟悉MCS-51系列单片机基本硬件结构。 掌握MCS-51系列单片机的指令系统。 学习汇编程序的编写方法，能够编制和调试简单常用的汇编语言程序。 了解MCS-51系列单片机的程序存储器、数据存储器、输入输出口的扩展方法。 了解MCS-51系列单片机的接口技术及应用。 了解单片机应用系统开发的基本方法。 二、教学基本内容和要求 (一)绪论 1.教学目的与要求 了解单片微机的含义及其发展历史。 了解本课程的主要学习内容、学习要求和学习方法。 2.主要内容 介绍本课程的性质、目的、任务，概略介绍本学科的发展历史、本课程的主要学习内容、学习要求、学习方法和教学手段。 (二)微型计算机的基础知识 1
3、.教学目的与要求 熟悉微型机的组成。 掌握计算中数的表示方法、数制的运算及数制的转换方法。 了解微处理器的组成。 熟悉存储器的分类及各类存储器的特点。 2.主要内容 微型计算机组成；计算中数制概念及运算；微处理器组成；存储器分类及组成；单片机产品简介 3.重点、难点 重点：微型计算机的组成、微处理器的组成、存储器的分类及各类存储器的特点、计算机数制的表示方法。 难点：计算机数制的表示方法。 (三)MCS-51系列单片机的硬件结构 1.教学目的与要求 掌握单片机的主要功能，组成部分，引脚功能。 了解微处理器的组成及功能，CPU时序。 掌握存储器分配及地址编排方法。 了解定时器/计数器0、1结构，
4、熟悉定时器/计数器0、1的四种工作方式。能够编写初始化程序。 初步了解并行输入/输出口结构，掌握P0P3口功能。 掌握中断系统的中断源，中断控制方法，了解中断响应过程，中断请求撤除法。 掌握单片机的两种特殊工作方式。 熟悉单片机串行口的基本知识。 2.主要内容 MCS-51系列单片机功能和结构；微处理器；存储器；定时器/计数器；并行输入输出接口；串行口，中断系统；特殊工作方式。 3.重点、难点 重点: MCS-51系列单片机的主要功能、引脚含义；程序存储器，数据存储器的组成及地址按排，访问指令；定时器/计数器运用；并行输入输出接口电路的作用；中断系统。 难点：定时器/计数器控制、中断系统运用、
5、特殊工作方式。 (四)MCS51系列单片机指令系统和汇编语言和程序设计 1.教学目的与要求 了解有关计算机软件的基本知识。 了解单片机指令系统和寻址方式。 掌握系统五大类操作指令。 掌握汇编语言源程序格式和伪指令。 掌握顺序，循环，子程序，分支程序，延时程序的设计方法。 初步了解定时器、外部中断服务程序编制方法。 2.主要内容 计算机软件及其分类；MCS-51指令系统概述；寻址方式；操作指令；汇编指令格式及汇编语言程序设计。 3.重点、难点 重点：寻址方式；操作指令；基本程序设计；实用程序设计。 难点：程序转移指令；寄存器间接寻址、基址寄存器加变址寄存器寻址、相对寻址；伪指令；程序设计。 (五
6、)MCS51系列单片机的扩展 1.教学目的与要求 熟悉最小系统的有关知识。 了解程序存储器的扩展方法并分析芯片的地址。 掌握地址锁存器的运用。 了解静态RAM的扩展方法并分析地址。 能够看懂系统片外ROM和RAM的扩展电路并分析地址。 初步了解输入输出口的扩展方法。 2.主要内容 程序存储器的扩展；数据存储器的扩展；输入输出口的扩展。 3.重点、难点 重点：程序存储器的扩展方法，地址分析；静态RAM的扩展方法、地址分析；多功能芯片扩展。 难点：地址分析；多功能芯片扩展。 (六)MCS51系列单片机的接口与应用 1.教学目的与要求 了解单片机与键盘接口连接方法，动静两种扫描方式及其特点。 了解显
7、示器与单片机接口连接方法。了解ADC0809，DAC0832芯片工作原理，两种芯片进行D/A A/D转换的连接电路。 2.主要内容 按钮、键盘接口；显示器与单片机接口；A/D D/A转换芯片与单片机接口。 3.重点、难点 重点：键盘与单片机接口；LED数码管与单片机接口；ADC0809，DAC0832芯片接口。 难点：键盘扫描方式；ADC0809、DAC0832芯片工作原理。 三、课程实践环节基本要求 本课程的应用性较强，与生产实际的联系紧密，安排适当的实验可以帮助学生理解教学内容，锻炼动手能力和综合设计能力。实验学时数8学时，主要内容为微型计算机的最小系统认识、硬件的原理应用、汇编语言程序设
8、计等。 四、几点说明 (1) 制定本大纲的依据 参照同类工科院本课程的教学大纲。 (2) 本课程与其他课程的联系 本课程的先修课程：计算机应用基础；电工电子学；控制工程基础；机电传动控制；本课程的后继课程：数控技术；计算机控制等。 (3) 考核方法和成绩评定 考核方法：闭卷。 出题方式：试卷库。 时数：2小时。 成绩评定：平时：10%；期末：70%；实验：20%。 (4) 教学参考书 徐泳龙主编，单片机原理及应用，机械工业出版社，2004.1 丁元杰主编，单片微机原理及应用(第2版)，机械工业出版社，2001 霍孟友，王爱群，孙玉德等. 单片机原理与应用,机械工业出版社，2005. 杨书华，霍
9、孟友.微机原理及软件硬接口技术. 机械工业出版社. 2004. (5)其他说明 因课堂学时数较少，第5部分单片机的扩展部分只要求一般了解、第6部分单片机接口与应用部分可选择一二例典型的接口了解。第7部分单片机及其应用系统开发可结合实验课讲授。 五、学时分配表(见下页) 章 节 主要内容 总时数 学时 讲授 讨论 习题 实验 其他 1 绪论 1 1 2 微型计算机的基础知识 3 3 3 MCS51系列单片机的硬件结构 12 12 4 MCS51系列单片机指令系统和汇编语言程序设计 10 10 5 MCS51系列单片机扩展 4 4 4 6 MCS51系列单片机的接口与应用 2 2 4 合 计 32
10、 32 8 课程考核大纲 一、考核对象 机械类专业本科生、专科生 教学时数为32学时。 二、考核项目 本课程的考核项目分为三项： 平时成绩，包括上课出席情况与平时作业，占 实验成绩，占20% 课程考试成绩,占70% 三项总和最后满分为100分。 三、出卷方式 采用题库或试卷库，教考分离。 四、课程考试命题范围 按照微机原理与应用课程教学大纲的要求, 命题的范围如下 1、微型计算机的基础知识 1）考试内容 微型计算机组成；微处理器组成；存储器分类及组成；计算中数制概念及运算；单片机有关产品。 2）考试要求 了解微型机的组成、微处理器的组成、存储器的分类及各类存储器的特点； 掌握计算中数的表示方法
11、、数制的运算及数制的转换方法。 熟悉单片机的有关产品及其制造商。 2、MCS-51系列单片机的硬件结构 1）考试内容 MCS-51系列单片机功能和结构；微处理器；存储器；定时器/计数器；并行输入输出接口；中断系统；特殊工作方式。 2）考试要求 掌握单片机的主要功能，组成部分，了解单片机各引脚的功能。 了解微处理器的组成及功能，掌握程序状态字的格式和各位的含义及置位的原则；掌握存储器结构及地址分配，堆栈的概念及工作过程，了解CPU时序。 初步了解并行输入/输出口结构，掌握P0P3口功能。 掌握中断系统的中断源，中断控制方法，了解中断响应过程，中断请求的撤除。 了解定时器/计数器0、1结构，定时器
12、/计数器0、1的四种工作方法。掌握定时器/计数器0、1的初始化方法及简单应用。 了解单片机的复位状态，单片机的两种特殊工作方式。 3、MCS51系列单片机指令系统和汇编语言和程序设计 （1）考试内容 程序语言的分类；MCS-51指令寻址方式；各类操作指令；汇编语言程序设计。 （2）考试要求 了解单片机指令系统和寻址方式。 掌握系统五大类操作指令。汇编语言源程序格式和伪指令。掌握顺序，循环，子程序，分支程序，延时程序的设计方法。 4、MCS51系列单片机的扩展与应用 考试内容 了解单片机最小系统的概念及系统扩展方法，了解程序存储器、数据存储器的扩展、输入输出口的扩展方法。了解地址分析方法 考试要
13、求 了解单片机最小系统的概念，系统扩展方法，了解输入输出口的扩展方法。 掌握程序存储器的扩展方法。掌握地址锁存器的运用方法。掌握静态RAM的扩展方法并分析地址。根据要求正确连接系统片外ROM和RAM的扩展电路并分析地址。 熟悉系统扩展中用到的常用芯片。 五、题型、题量、分数分配 1、题型 填空题、计算题、判断题、简答题、论述题、改错及指令分析题、程序设计题、综合分析应用题等 2、各部分内容的考查比例 根据教学大纲的要求，考试内容的比例为 1)绪论 5% 2）微型计算机的基础知识 20 3）MCS-51系列单片机的硬件结构 30 4）MCS51系列单片机指令系统和汇编语言和程序设计 35 5）M
14、CS51系列单片机的扩展及应用 10 各题型分数分配具体为： 填空题20分，计算题分，判断题10分，简答题20分，指令分析20分 程序设计15分,综合分析及应用10分 六、成绩评定 考试标准时间为2小时，闭卷形式，考试成绩按百分制计分，满分为一百分。 七、其他说明 本课程为学位课程，但教学时数较少，因此命题时主要考查学生对微机原理的基本知识掌握程度及熟悉程度，命题中考查基本知识的比例应占60%, 考查学生应用基本知识的熟练程度的题目占30%，考查学生综合运用基本知识的能力题目占10%. 课程实验教学大纲 课程编号：01021043 一、实验的地位、作用和目的 本门课是一门实践性很强的课程，对实
