《单片机技术及应用》实验教学大纲
课程名称：
| 单片机技术及应用
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课程编号：
| 408405
| 436413
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适用专业：
| 计算机科学与技术
| 软件工程
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总学分：
| 2
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总学时：
| 48
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其中实验学时
| 12
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一、实验课程性质、目的与任务
《单片机技术与应用实验》是加深学生对单片机工作原理的理解，使学生能够理论联系实际，培养学生动手能力，创新能力的重要教学环节。通过本课程的学习使学生对单片机的组织结构、原理和应用有一个全面而系统的了解，牢固地掌握单片机的工作原理和一般应用开发方法，使学生能够掌握单片机的实际编程过程，使用单片机构成实际应用系统的步骤和方法，使学生具备开发单片机应用系统的初步经验和技能。
通过本实验课程，应达到以下几个教学目的：
1、了解单片机的基本硬件资源结构。
2、掌握单片机的指令系统及比较熟练地进步单片机开发的程序设计。
3、掌握单片机的中断系统及使用方法。
4、掌握单片机的定时器/计数器及使用方法。
5、掌握单片机的串行口。
6、掌握单片机的I/O接口的扩展方法。
二、实验教学基本要求
要求掌握MCS-51单片机的实验系统的基本构成，实现的功能和使用的方法以及系统软件的使用方法，利用实验系统完成每个实验项目的电路设计，程序设计，调试和运行，并对有关问题提出自己独特的设计方法，提高动手操作能力，培养学生分析解决工程实际问题的初步能力。
实验要求：
1.学生在做实验之前，指导教师点名并检查预习报告，预习报告符合要求后方可进行实验；
2.实验完成后由指导教师验收，达到实验指标要求后，学生离开实验室；
3、实验结束后，应整理出实验报告，实验报告应包括以下内容：实验项目名称；实验目的与要求，程序清单；实验结果；对实验过程中出现的问题进行分析和总结，对出现的问题应分析其原因。
三、实验项目与类型：
序号
| 实验项目
| 学时
| 实验性质
| 备注
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验证
| 综合
| 设计
| 研究
探索
| 必做
| 选做
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1
| P1口实验
| 2
| √
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| √
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2
| 简单I/O口扩展实验
| 2
| √
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| √
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3
| 外部中断实验
| 2
| √
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| √
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4
| 定时器实验
| 2
| √
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| √
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5
| 数码显示实验
| 2
| √
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| √
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6
| 步进电机控制实验
| 2
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| √
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| √
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7
| 8255A可编程并行接口实验
| 2
| √
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| √
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8
| 8279键盘、显示接口实验
| 2
| √
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| √
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9
| D/A转换实验
| 2
| √
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| √
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10
| A/D转换实验
| 2
| √
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| √
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11
| 电子音响实验
| 2
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| √
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| √
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12
| 计算机钢琴实验
| 2
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| √
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| √
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四、实验教学内容
实验一P1口试验
1、实验目的
掌握P1口的使用方法；
掌握延时子程序的编写和使用。
2、实验方法
按实验要求在TSC－51/98实验开发系统连接电路，利用TMSD多种源语言调试程序编写程序并编译运行。
3、实验内容
（1）P1口做输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。
（2）P1口做输入口，接八个扭子开关，以实验台上74LS273做输出口，编写程序读取开关状态，在发光二极管上显示出来。
4、主要实验仪器及材料
TSC－51/98实验开发系统
微机
实验二 简单I/O口扩展实验
1、实验目的
掌握在单片机系统中扩展简单1/0接口的方法；
掌握数据输出程序的设计方法；
掌握模拟交通灯控制的实验方法。
2、实验方法
按实验要求在TSC－51/98实验开发系统连接电路，利用TMSD多种源语言调试程序编写程序并编译运行。
3、实验内容
以两个74LS273做为输出口，控制十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。
4、主要实验仪器及材料
TSC－51/98实验开发系统
微机
实验三 外部中断实验
1、实验目的
掌握外部中断技术的基本使用方法
掌握中断处理程序的编程方法
2、实验方法
按实验要求在TSC－51/98实验开发系统连接电路，利用TMSD多种源语言调试程序编写程序并编译运行。
3、实验内容
P1口做输出口，接八只发光二极管，通过程序控制发光二极管循环点亮，P3口的P3.0，P3.1，P3.4，P4.5与另外四个发光二极管相接，当单片机的INT0端出现负脉冲时，进入相应的中断服务程序，在中断服务程序中，使P3口所接的四个发光二极管快速闪烁大约20次，然后返回主程序，使P1口所接的八只二极管继续循环显示。
4、主要实验仪器及材料
TSC－51/98实验开发系统
微机
实验四 定时器实验
1、实验目的
掌握8031内部计数器的使用和编程方法；
进一步掌握中断处理程序的编程方法。
2、实验方法
按实验要求在TSC－51/98实验开发系统连接电路，利用TMSD多种源语言调试程序编写程序并编译运行。
3、实验内容
由8031内部定时器1，按方式1工作，即为16位定时器使用每0.1秒钟T1溢出中断一次。P1口的P1.0—P1.7分别接八个发光二极管。要求编写程序模拟一时序控制装置，开机后第一秒钟L1，L3亮，第二秒钟L2，L4亮，地三秒钟L5，L7亮，第四秒钟L6，L8亮，第五秒钟L1。L3，L5，L7亮，第六秒钟L2，L4，L6，L8亮，第七秒钟八个二极管全亮，第八秒钟全灭，以后又重头开始，L1，L3亮，然后L2，L4亮，……一直循环下去。
4、主要实验仪器及材料
TSC－51/98实验开发系统
微机
实验五 数码显示实验
1、实验目的
进一步掌握定时器的使用和编程方法；
了解七段数码显示数字的原理；
掌握用一个段锁存器，一个为锁存器同时显示多位数字的技术。
2、实验方法
按实验要求在TSC－51/98实验开发系统连接电路，利用TMSD多种源语言调试程序编写程序并编译运行。
3、实验内容
利用定时器0定时中断，控制电子时钟走时，利用实验台上的六个数码管显示分、秒，做成一个电子时钟。
4、主要实验仪器及材料
TSC－51/98实验开发系统
微机
实验六 步进电机控制实验
1、实验目的
了解步进电机控制的基本原理；
掌握控制步进电机转动编程方法。
2、实验方法
按实验要求在TSC－51/98实验开发系统连接电路，利用TMSD多种源语言调试程序编写程序并编译运行。
3、实验内容
利用74LS273输出脉冲序列,开关K1K6控制步进电机转速(分6档),K7\K8控制步进电机转向.必须要K1_K6中一开关和K7\K8中一开关同时为”1”时步进电机才启动,其他情况步进电机不工作。
4、主要实验仪器及材料
TSC－51/98实验开发系统
微机
五、考核方法
1．教师对学生实验过程完成情况进行详细登记，记入实验成绩中。
2．学生完成实验后按要求撰写实验报告，根据实验报告确定每次实验的等级。
3．实验成绩按20%比例计入课程期评总成绩中。
六、实验指导书及主要参考书目
1、实验指导书
[1]自编《单片机技术及应用实验指导书》
2、 主要参考书
[1]胡辉主编.《单片机原理及应用设计》，中国水利水电出版社，2005
[2]李朝青等编著.《单片机原理及接口技术》，北京航空航天大学出版社，2000
[3]刘湘涛、江世明主编.《单片机原理与应用》，电子工业出版社，2006
[4]王福瑞等编著.《单片微机测控系统设计大全》，北京航空航天大学出版社，2001
主 撰 人：李芝成
审 核 人：刘伟群
2012.6
