《单片机技术及应用》教学大纲

课程名称：	单片机技术及应用
课程编号：	408405	436413
适用专业：	计算机科学与技术	软件工程
课程类别：	专业任选课	专业任选课
课程学分：	2
总学时：	48
其中：理论学时	36
实验学时	12
先修课程：	电子技术基础、汇编语言、计算机组成原理

一、课程的性质、目的与任务

本课程是计算机、电子类等专业的一门重要的面向应用的，实践性和综合性很强的课程。通过本课程的教学，使学生掌握单片机原理与应用的基本知识，获得单片机应用系统设计的基本理论与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法及开发步骤。培养学生分析问题、解决问题的综合能力。为学生学习后续课程及毕业后从事与单片机应用技术相关工作岗位打下坚实基础。

通过本课程的学习，要求学生达到：

1、掌握MCS-51单片机的引脚功能、工作方式、存储器组织和位寻址区；指令系统、汇编语言的程序设计和汇编方法、单片机C语言程序设计；MCS-51单片机和外部存储器的连接方法、MCS-51单片机中断系统的初始化方法、MCS-51单片机并行I/O接口的扩展方法、键盘/显示器的接口方法、MCS-51单片机内部定时器/计数器的使用方法、A/D、D/A转换器的工作原理及MCS-51单片机与A/D、D/A转换器的接口方法、串行通信的基本概念及设计方法；MCS-51单片机在不同工作方式下的应用。

2、了解单片机的基本概念、发展历史、特点及应用领域。MCS-51单片机的内部结构；MCS-51的寻址方式、汇编语言的构成、半导体存储器的原理、中断系统的基本概念、I/0寻址方式等。

二、课程教学基本内容与要求

第一章 单片机系统基础知识

（一）基本教学内容

1.1概述

1.2单片机的数制表示法

1.3单片机常用逻辑电路简介

（二）基本要求

教学目的：了解单片机及微型计算机的基本概念、单片机的特点及单片机的发展和应用；掌握BCD码和ASII码的基本概念；掌握数制之间的换算关系以及二进数原码、反码和补码的表示方法。

教学重点：数据之间的换算关系；二进数原码、反码和补码的表示方法。

教学难点：补码之间的运算及溢出的判断。

第二章 单片机的内部结构及工作原理

（一）基本教学内容

2.1单片机的内部结构

2.2单片机的存储器结构

2.3单片机并行I/O口

2.4单片机的时钟与时序

2.5单片机的工作方式

（二）基本要求

教学目的：掌握MCS-51单片机的内部结构特点及的基本工作原理；了解单片机最小系统

的设计方法及单片机存储器的扩展方法。

教学重点：单片机的内部结构及存储器结构、单片机的工作原理。

教学难点：存储器的扩展方法。

第三章 单片机的指令系统

（一）基本教学内容

3.1单片机指令系统概述

3.2寻址方式

3.3指令系统

3.4伪指令

（二）基本要求

教学目的：掌握单片机的指令格式及寻址方式、MCS-51单片机汇编语言中顺序结构程序、分支程序、循环程序及子程序的用法；MCS-51单片机汇编语言编程的基本方法；了解伪指令的使用及汇编语言程序的完整格式；能应用MCS-51单片机指令系统进行编程。

教学重点：单片机的指令格式及寻址方式；MCS-51单片机汇编语言编程的基本方法。

教学难点：应用MCS-51单片机指令系统进行编程

第四章 程序设计

（一）基本教学内容

4.1简单的汇编语言程序设计

4.2 MCS-51常用的子程序

（二）基本要求

教学目的：掌握MCS-51单片机汇编语言程序设计的步骤；分支程序和循环程序的结构及使用方法；了解数制转换的原理；掌握延时程序和查表程序的设计方法。

教学重点：MCS-51单片机汇编程序设计的基本步骤；分支程序和循环程序的结构及使用方法；延时程序和查表程序的设计方法。

教学难点：延时程序和查表程序的设计方法；浮点数运算程序的设计。

第五章 单片机的中断系统

（一）基本教学内容

5.1中断系统

5.2外部中断

（二）基本要求

教学目的：掌握MCS-51单片机中断源的种类及工作方式；掌握中断控制寄存器IE、中断优先级寄存器IP、定时器/计数器及外部中断控制寄存TCOM的使用方法。

教学重点：MCS-51单片机中断源的种类及工作方式；各中断控制寄存器的使用方法。

教学难点：各中断控制寄存器的使用

第六章 单片机的定时/计数器

（一）基本教学内容

6.1单片机的定时器/计数器的工作原理；

6.2单片机定时器/计数器的应用。

（二）基本要求

教学目的：了解MCS-51单片机定时器/计数器的结构及原理；掌握定时器/计数器的各种工作方式及定时器/计数器的应用。

教学重点：MCS-51单片机定时器/计数器的结构及原理；定时器/计数器的各种工作方式；定时器/计数器的应用。

教学难点：定时器/计数器的应用

第七章 单片机的串行通信

（一）基本教学内容

7.1串行通信的概念

7.2单片机串行的通信原理及工作方式

7.3单片机串行口的应用

（二）基本要求

教学目的：掌握MCS-51单片机的串行口的结构；MCS-51单片机串行通信的工作方式及特点；掌握MCS-51单片机串行通信波特率的设置方法；了解MCS-51单片机的双机通信和多机通信的基本原理。

教学重点：MCS-51单片机串行通信的工作方式及特点；串行通信波特率的设置方法。

教学难点：单片机串行口的应用；双机通信和多机通信的基本原理。

第九章 并行I/O口的应用与扩展

（一）基本教学内容

9.1 I/O扩展概述

9.2基本I/O口的应用与扩展

9.3键盘与显示器的扩展

9.4存储器的扩展

（二）基本要求

教学目的：掌握MCS-51单片机基本I/O的应用与扩展；了解键盘与显示器的扩展原理及方法；了解常用外围接口芯片8255、8155的性能特点及使用方法；了解存储器的扩展原理与方法。

教学重点：MCS-51单片机基本I/O的应用与扩展；键盘与显示器的扩展原理及方法。

教学难点：常用外围接口电路的使用方法

第十章 A/D、D/A转换器的应用

（一）基本教学内容

10.1A/D转换器的应用

10.2 D/A转换器的应用

（二）基本要求

教学目的：掌握MCS-51单片机与8位A/D和D/A转换器的接口技术；了解几种典型的A/D和D/A电路及其与MCS-51单片机的接口方法。

教学重点：MCS-51单片机与8位A/D和D/A转换器的接口技术

教学难点：MCS-51单片机与12位A/D和D/A转换器的串、并行接口技术

第十一章 单片机的应用实例

（一）基本教学内容

11.1三相步进电机的控制

11.2数据采集系统的设计

（二）基本要求

教学目的：了解MCS-51单片机在步进电机控制系统中的应用；了解数据采集系统的设计。

教学重点：MCS-51单片机在步进电机控制系统中的应用；数据采集系统的设计。

教学难点：数据采集系统的设计

三、课程各章节学时分配

四、本课程课外学习与修学指导

由于该课程涉及单片机的软硬件知识，具有较强的实践性，所以要学好本课程，必须做到理论与实践紧密结合。学生课外应多阅读相关书籍，同时利用相关的仿真软件进行仿真实验，在掌握单片机原理与应用的基本知识前提下，获得单片机应用系统设计的基本理论与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法及开发步骤。培养学生分析问题、解决问题的综合能力。

五、本课程考核方式及成绩评定标准

考核方式：闭卷考试

成绩评定方法：本课程的考核是平时成绩、实验成绩和期终考试成绩相结合。具体比例为：上课出勤、作业占20%，实验占20%，期末考试成绩占60%。

其中期未考试总分100分，基础题占50%，中等难度题占40%，较难题占10%。考试题型主要有：选择题、填空题、判断题、简答题、编程题、综合应用题等。

六、教材及参考书

教材：胡辉主编.单片机原理及应用设计.北京：中国水利水电出版社，2005

主要参考书：

[1]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

[2]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

[3]沙占友等编著.单片机外围电路设计.电子工业出版社，2003

大纲撰写人：李芝成

大纲审阅人：刘伟群

教学副主任：易叶青

编写日期：2012.6