《单片机技术应用》课程标准.docx

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《单片机技术应用》课程标准

《单片机应用技术》课程标准

1、课程概述

1.1课程性质

本课程是机电一体化专业的专业核心课程，通过本课程的学习，使学生能够掌握以MCS-51系

列为主的单片机的基本结构、指令系统、存储系统及输入输出接口电路、中断系统、系统扩展等方

面知识；了解单片机组成和工作原理，具备一定的汇编语言程序设计能力。

以及观察和分析问题、

团队协助、沟通表达等能力和综合素质。

1.2课程定位

本课程是机电一体化专业的专业核心课程，是一门理论与实践紧密结合，实践性很强的学科基

础课程，通过把课堂教学、实验教学、单片机综合实验设计和毕业设计、电子竞赛有机地结合一体，

提高单片机技术理论与应用实践应用能力。

1.2.1本课程在专业人才培养过程中的地位及作用：

本课程以模块化教学为基点，学习情境按照难易程度依次递进的思路设计的。

通过该系列项

目的学习，反复训练，学生不但能够掌握51系列单片机的汇编语言的编写能力，设计小型产品的

设计能力，还能够全面培养其职业规范、职业道德和纪律等综合素质，通过学习的过程掌握工作岗

位需要的各项技能和相关专业知识。

1.2.2与其他课程的关系

（1）与前导课程的联系：

学生在学习本课程前，具备基本模拟电路、数字电路的分析与设计基础，对计算机应用系统应具有一定的了解，通过本课程的学习，要求熟练掌握典型单片机系统的

设计方法，能利用C51单片机组成实际系统，具备硬件和软件编程能力。

（2）与后续课程的联系：

使学生通过本课程的学习，使学生掌握51系列单片机的汇编语言的编写能力和设计小型产品的设计能力，为后续独立分析和设计单片机测控系统的打下基础。

2、课程目标:

通过本学习领域的学习，培养学生以下目标：

2.1知识目标：

（1）熟悉常用的单元电路及其功能。

（2）掌握keilC51软件和proteus软件的相关知识，熟知常用命令的功能。

（3）掌握设计流程。

（4）掌握典型应用程序的编制方法。

2.2技能目标：

（1）培养学生识读单片机相关的硬件电路图以及汇编语言。

（2）能设计单片机简单音调发生器器、交通灯控制系统、存储器扩展等电路。

1

（3）能设计端口扩展等外围电路。

（4）能设计需求进行单片机选型。

（5）能进行开发板选型。

（6）能利用开发板设计电子产品。

（7）能根据需求设计程序流程图。

（8）能识读单片机相关的程序代码。

（9）能运用keilC51和Proteus集成开发环境，编写、编译、调试源程序并能设计绘制硬件电路图。

（10）能运用仿真器对单片机系统进行仿真设计。

（11）能进行经典算法的编程，并学会优化算法的相关技巧。

2.3情感与态度目标：

（1）培养学生乐与思考、敢于实践、做事认真的工作作风

（2）培养学生好学、严谨、谦虚的学习态度

（3）培养学生健康向上、不畏难、不怕苦的工作态度

（4）培养学生良好的职业道德，职业纪律

（5）培养学生遵循严格的安全、质量、标准等规范的意识

（6）培养学生自我检查、自我学习、自我促进、自我发展的能力

（7）培养学生善于沟通交流和团队协助的能力

（8）培养学生培养学生敢于创新、敢于发现的能力

（9）培养学生项目管理应用的能力

3、课程内容与要求、参考学时、教学方法建议

本课程包含6个学习项目，每个项目包含的主要教学知识点，分配课时，以及学生应具备的能力如下：

编

能力训练

相关支撑知识

实现的能力目标

训练方式手段及步骤

号

项目名称

1、认识keil和proteus软件

1、理解P1口亮灯工作原理；

4MAT教学设计

2、P1口亮灯的硬件电路原理；

2、认识单片机的调用指令、

多媒体演示

1

信号灯控

3、P1口八灯变幻闪烁所需的指

返回指令、跳转指令、循

师生互动、提问引导

制系统的

令；

环指令，会用传送指令、

动手实验、巡回指导、

设计

4、利用传送指令、调用指令、

调用指令、返回指令、跳

结果说明与分析

返回指令、跳转指令等编写

转指令及循环指令编程实

实际的单片机程序；

现亮灯的变幻闪烁；

2

5、软件仿真调试及程序固化。

3、掌握软件仿真调试及程序

固化的方法。

4、掌握keil和proteus的联

调

1、掌握硬件电路检测的方法

4MAT教学设计

音调发生

1、认识单片机的开发系统

2、掌握软件的调试方法

多媒体演示

2

器系统的

2、认识子程序及调用

3、掌握软件的联调

师生互动、提问引导

设计

动手实验、巡回指导、

结果说明与分析

1、了解抢答器的实现方法

1、掌握KeilC51数据传送，

4MAT教学设计

2、掌握51系列单片机的指令系

算术运算，逻辑运算，控制转

项目实施方法比较

3

抢答器的

统

移，位操作指令的功能

多媒体演示

设计

3、理解伪指令的功能与意义

2、能够正确选择指令

师生互动、提问引导

4、掌握寻址方式的特点与寻址范

3、判断指令的正确与否，

并且

动手实验、巡回指导、

围

能纠错。

结果说明与分析

1、认识交通灯控制系统的特点

1、掌握顺序结构，循环结构，

2、51系列单片机程序的结构

分支结构以及子程序的特点和

4MAT教学设计

3、程序流程图的画法

编写方法。

项目的认识与讨论

4交通灯控

4、程序设计的一般步骤

2、学会编写延时程序

多媒体演示

制系统的

3、理解子程序的调用过程

师生互动、提问引导

设计

4、理解子程序调用过程中的参

动手实验、巡回指导、

数传递，保护现场和恢复现场

结果说明与分析

1、单片机定时/计数器的结构

1、熟悉定时/计数器控制寄存

4MAT教学设计

2、定时/计数的原理

器TCON、工作方式寄存器TMOD项目认识

3、方式寄存器和控制寄存器的设

的结构、控制作用和设置方法。

项目实施方法比较

置

2、理解定时/计数器4种工作

多媒体演示

5秒表的设

4、认识51系列单片机的中断系

方式

师生互动、提问引导

计

统

3、学会定时/计数器初值的计

动手实验、巡回指导、

算方法。

结果说明与分析

4、掌握定时/计数器应用程序

的编制方法。

3

5、能够利用单片机实现N进制

计数器的功能

1、数字温度传感器介绍

1、识别常用的扩展程序存储

4MAT教学设计

2、单片机程序存储器的扩展

器，数据存储器，

8155,8255

项目功能说明

3、并行I/0口的扩展

模块

多媒体演示

温度控制

4、认识8155和8255的引脚功能

2、掌握程序存储器的扩展方法

师生互动、提问引导

6计的设计

4、利用Proteus仿真调试

3、掌握数据存储器的扩展方法

动手实验、巡回指导、

4掌握并行I/O口的扩展

结果说明与分析

5、掌握8155和8255的控制字

和工作方式

6、掌握8155和8255的编程方

法

8、学会利用仿真软件

Proteus

进行数字温度计的硬件及软件

仿真调试

9、会综合分析调试中出现的问

题并能进行解决直到系统正常

工作

4、课程实施建议

4.1实训条件

理实一体化实训室，视频录像、投影设备、相关仪器仪表等。

4.2师资条件

⑴具有模拟电子电路、数字电子电路基本知识

⑵具有单片机技术应用、外部接口扩展等专业知识

⑶熟练使用汇编语言进行程序设计

⑷具有以单片机为核心的小型电子产品的设计

⑸具备设计基于项目为导向教学方法的应用能力

⑹具备一定的单片机应用电路开发经验

5、课程标准

5.1合格标准

1）旷课不超过##节

2）平时成绩不低于20分

3）总分大于或等于60分

4

4）没有不诚信行为

5.2成绩构成

项目1：

项目2：

项目3：

项目4：

项目5：

项目6：

学习项目信号灯控制音调发生器抢答器的设交通灯控制秒表的设计数字温度计

系统的设计设计计系统的设计的设计

分数比值12%12%15%19%19%23%

合计100%

5.3考核内容：

学习态度、知识与技能、综合素质表现

5.4考核方案：

考核内容、标准与方式

项目1：

信号灯控制系统的设计的考核方式与考核标准表

考核点及

评价标准

学习

考核

占项目分

项目

方式

优

良

及格

值比

能搜索资料，了

在教师指导下能

1．根据引

解单片机最小系统

能搜索资料，了解

搜索资料，了解单

导文通过

的设计，LED发光二

单片机最小系统的

教师

片机最小系统的设

资讯制订

极管参数，能提供

设计，LED发光二极

评价+

计，LED发光二极管

总体设计

选择器件依据

管参数，能提供选

互评

参数，能提供选择

方

案

程序无错误，电

择器件依据

器件依据

（15%）

路图设计精美，有

电路图设计正确

信号

创新

灯控

最小系统原理图

制系

2．详细设

教师

最小系统原理图

基本正确但参数不

统的

评价+

计方

案

程序书写规范，无

最小系统原理图

详，软件流程无明

设计

（20%）

互评

错误

显错误，并根据流

程编制了程序

会正确使用

会正确使用

会正确使用

教师

KEILC软件上机调

KEILC软件上机调

3．操作实

KEILC软件上机调

评价+

试，会正确使用下

试，会正确使用下

施（30%）

试，会正确使用下

自评

载软件，很好完成

载软件，基本完成

载软件

了引导文要求的项

了引导文要求的项

成绩比

例

12%

5

目功能目功能

格式符合标准、

4．项目总内容完整、有详细格式符合标准、

教师格式符合标准、

结报告过程记录和分析，内容完整、有详细

评价内容较完整

（10%）并能提出一些新的过程记录和分析

建议

5．项目公

共考核点见项目公共考核评价标准

（25%）

项目2：

音调发生器的设计的考核方式与考核标准表

考核点及

评价标准

学习

考核

成绩比

占项目分

项目

方式

优

良

及格

例

值比

1．根据引

教师

项目方案可实施，细

项目方案可实施，

项目方案基本可

导文通过

评价

节详细无缺陷，并有

细节详细无明显缺

实施，但细节不详

资讯制定

+互

一定创新点

陷

或有一定缺陷

总体设计

评

方案（15%）

2．详细设

教师

软件流程标准，并根

软件流程无错误，

软件流程无明显

计方案

评价

据流程编制了完整程

并根据流程编制了

错误，并根据流程

音调

+互

（20%）

序，程序算法有新意，

完整程序

编制了完美程序

发生

评

占用资源少

12%

器的

3．操作实

教师

能熟练应用KeilC环

能熟练应用KeilC

能基本应用

Keil

设计

C环境进行软件

施（30%）

评价

境进行软件仿真调

环境进行软件仿真

+自

试，完成项目要求功

调试，成功完成项

仿真调试，基本完

评

能，能合理增加调试

目要求功能

成项目要求功能

语句进行调试

4．项目总

教师

格式符合标准、内容

格式符合标准，内

格式符合标准、内

结（10%）

评价

完整、有详细过程记

容完整、有一定过

容较完整

录和分析，并能提出

程记录和分析

6

一些新的建议

5．项目公

共考核点见项目公共考核表

（25%）

项目3：

抢答器的设计考核方式与考核标准表

考核点及

评价标准

学习

考核

占项目分

项目

方式

优

良

值比

1．根据引

教师

项目方案可实施，细

项目方案可实施，

导文通过

评价

节详细无缺陷，并有

细节详细无明显缺

资讯制定

+互

一定创新点

陷

总体设计

评

方案（15%）

2．详细设

教师

原理图合理、规范，

原理图合理，能满

计方案

评价

能满足项目功能所需

足项目功能所需硬

（20%）

+互

硬件要求，软件流程

件要求，软件流程

评

无错误，并根据流程

无错误，并根据流

抢答

用C语言编制了完整

程用C语言编制了

程序，程序结构合理，

完整程序，程序结

器的

算法有新意

构合理

设计

3．操作实

教师

电路绘制熟练，能熟

电路图正确，能熟

施（30%）

评价

练应用KeilC对中

练应用KeilC进行

+自

断、定时器进行软件

软件仿真调试，能

评

仿真调试，准确完成

准确实现定时，完

定时，精度满足项目

成项目要求

要求

4．项目总

教师

格式符合标准、内容

格式符合标准，内

结（10%）

评价

完整、有详细过程记

容完整、有一定过

录和分析，并能提出

程记录和分析

一些新的建议

成绩比

及格例

项目方案基本可

实施，但细节不

详或有一定缺陷

原理图基本合理，能满足项目功能所需硬件要求，软件流程无明显，并根据流程用C语言编制

15%

了完整程序

电路图绘制不太

美观，能基本应

用KeilC环境进行软件仿真调试，基本完成计时、显示功能

格式符合标准、内容较完整

7

5．项目公见项目公共考核表

共考核点

（25%）

项目4：

交通灯控制系统的设计考核方式与考核标准表

考核点及

评价标准

学习

考核

占项目分

成绩比例

项目

方式

优

良

及格

值比

1．根据引

导文通过

教师

项目中方案可实

项目中方案

资讯制订

评价

项目中方案可实

施，细节详细无缺陷，

基本可实施，有

总体设计

+互

施，无明显缺陷，

并有一定创新点

一定缺陷，

方

案

评

（15%）

原理图及参数正

原理图基本

教师

原理图及参数正

正确但参数不

2．详细设

确，软件流程标准，

评价

确，软件流程标准，

详，软件流程无

计方

案

并根据流程编制了完

+互

并根据流程编制了

明显错误，并根

交通

（20%）

整程序，程序书写规

评

完整程序

据流程编制了

灯控

范，有新意

程序

制系

19%

统设

电路绘制合理美

电路绘制合理，能

电路绘制基

观，能熟练使用

本合理，能正确

计

正确检测和调试硬

教师

KEIL-C环境进行上机

检测和调试硬

件，并能熟练应用

3．操作实

评价

调试成功，

件，能基本应用

KEIL-C环境进行软

施（30%）

+自

程序算法有新意，

KEILC环境进行

件仿真调试，成功

评

占用资源少，能合理

软件仿真调试，

完成项目要求功

增加调试语句进行调

完成项目部分

能，

试。

功能。

4．项目总

格式符合标准、内

格式符合标准、

教师

容完整、有详细过程

格式符合标

结报

告

内容完整、有详细

评价

记录和分析，并能提

准、内容较完整

（10%）

过程记录和分析

出一些新的建议

8

5．项目公

共考核点见项目公共考核评价标准

（25%）

项目5：

秒表的设计考核方式与考核标准表

考核点及

评价标准

学习

考核

占项目分

成绩比例

项目

方式

优

良

及格

值比

1．根据引

导文通过

教师

项目中方案可实

项目中方案

资讯制订

评价

项目中方案可实

施，细节详细无缺陷，

基本可实施，有

总体设计

+互

施，无明显缺陷，

并有一定创新点

一定缺陷，

方

案

评

（15%）

原理图及参数正

原理图基本

教师

原理图及参数正

正确但参数不

2．详细设

确，软件流程标准，

评价

确，软件流程标准，

详，软件流程无

计方

案

并根据流程编制了完

+互

并根据流程编制了

明显错误，并根

（20%）

整程序，程序书写规

评

完整程序

据流程编制了

秒表

范，有新意

程序

的设

19%

计

电路绘制合理美

电路绘制合理，

电路绘制基

观，并能熟练使用

本合理，并能正

并能正确检测和调

教师

KEIL-C环境进行上机

确检测和调试

试硬件，并能熟练

3．操作实

评价

调试成功，

硬件，能基本应

应用KEIL-C环境进

施（30%）

+自

程序算法有新意，

用KEILC环境

行软件仿真调试，

评

占用资源少，能合理

进行软件仿真

成功完成项目要求

增加调试语句进行调

调试，完成项目

功能，

试。

部分功能。

4．项目总

格式符合标准、内

格式符合标准、

教师

容完整、有详细过程

格式符合标

结报

告

内容完整、有详细

评价

记录和分析，并能提

准、内容较完整

（10%）

过程记录和分析

出一些新的建议

9

5．项目公

共考核点见项目公共考核评价标准

（25%）

项目6：

温度控制器的设计考核方式与考核标准表

考核点及

评价标准

学习

考核

占项目分

成绩比例

项目

方式

优

良

及格

值比

1．根据引

导文通过

教师

项目中方案可实

项目中方案

资讯制订

评价

项目中方案可实

施，细节详细无缺陷，

基本可实施，有

总体设计

+互

施，无明显缺陷，

并有一定创新点

一定缺陷，

方

案

评

（15%）

原理图及参数正

原理图基本

教师

原理图及参数正

正确但参数不

2．详细设

确，软件流程标准，

评价

确，软件流程标准，

详，软件流程无

计方

案

并根据流程编制了完

+互

并根据流程编制了

明显错误，并根

（20%）

整程序，程序书写规

温度

评

范，有新意

完整程序

据流程编制了

控制

程序

器的

19%

电路绘制熟悉合

电路绘制熟悉，

电路绘制基

设计

本合理，电路焊

理，并能熟练使用电路焊接操作规

接操作规范，并

教师

KEIL-C环境进行上机

范，、并能正确检测

能正确检测和

3．操作实

评价

调试成功，

和调试硬件，并能

调试硬件，能基

施（30%）

+自

程序算法有新意，

熟练应用KEIL-C环

本应用KEILC

评

占用资源少，能合理

境进行软件仿真调

环境进行软件

增加调试语句进行调

试，成功完成项目