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、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。
(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:
编号
能力训练
项目名称
相关支撑知识
实现的能力目标
训练方式手段及步骤
1
信号灯控制系统的设计
1、认识keil和proteus软件
2、P1口亮灯的硬件电路原理;
3、P1口八灯变幻闪烁所需的指令;
4、利用传送指令、调用指令、返回指令、跳转指令等编写实际的单片机程序;
5、软件仿真调试及程序固化。
1、理解P1口亮灯工作原理;
2、认识单片机的调用指令、返回指令、跳转指令、循环指令,会用传送指令、调用指令、返回指令、跳转指令及循环指令编程实现亮灯的变幻闪烁;
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
4MAT教学设计
多媒体演示
师生互动、提问引导
动手实验、巡回指导、结果说明与分析
2
音调发生器系统的设计
1、认识单片机的开发系统
2、认识子程序及调用
1、掌握硬件电路检测的方法
2、掌握软件的调试方法
3、掌握软件的联调
4MAT教学设计
多媒体演示
师生互动、提问引导
动手实验、巡回指导、结果说明与分析
3
抢答器的设计
1、了解抢答器的实现方法
2、掌握51系列单片机的指令系统
3、理解伪指令的功能与意义
4、掌握寻址方式的特点与寻址围
1、掌握KeilC51数据传送,算术运算,逻辑运算,控制转移,位操作指令的功能
2、能够正确选择指令
3、判断指令的正确与否,并且能纠错。
4MAT教学设计
项目实施方法比较
多媒体演示
师生互动、提问引导
动手实验、巡回指导、结果说明与分析
4
交通灯控制系统的设计
1、认识交通灯控制系统的特点
2、51系列单片机程序的结构
3、程序流程图的画法
4、程序设计的一般步骤
1、掌握顺序结构,循环结构,分支结构以及子程序的特点和编写方法。
2、学会编写延时程序
3、理解子程序的调用过程
4、理解子程序调用过程中的参数传递,保护现场和恢复现场
4MAT教学设计
项目的认识与讨论
多媒体演示
师生互动、提问引导
动手实验、巡回指导、结果说明与分析
5
秒表的设计
1、单片机定时/计数器的结构
2、定时/计数的原理
3、方式寄存器和控制寄存器的设置
4、认识51系列单片机的中断系统
1、熟悉定时/计数器控制寄存器TCON、工作方式寄存器TMOD的结构、控制作用和设置方法。
2、理解定时/计数器4种工作方式
3、学会定时/计数器初值的计算方法。
4、掌握定时/计数器应用程序的编制方法。
5、能够利用单片机实现N进制计数器的功能
4MAT教学设计
项目认识
项目实施方法比较
多媒体演示
师生互动、提问引导
动手实验、巡回指导、结果说明与分析
6
温度控制计的设计
1、数字温度传感器介绍
2、单片机程序存储器的扩展
3、并行I/0口的扩展
4、认识8155和8255的引脚功能
4、利用Proteus仿真调试
1、识别常用的扩展程序存储器,数据存储器,8155,8255模块
2、掌握程序存储器的扩展方法
3、掌握数据存储器的扩展方法
4掌握并行I/O口的扩展
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
4MAT教学设计
项目功能说明
多媒体演示
师生互动、提问引导
动手实验、巡回指导、结果说明与分析
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
具有模拟电子电路、数字电子电路基本知识
具有单片机技术应用、外部接口扩展等专业知识
熟练使用汇编语言进行程序设计
具有以单片机为核心的小型电子产品的设计
具备设计基于项目为导向教学方法的应用能力
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)没有不诚信行为
5.2成绩构成
学习项目
项目1:
信号灯控制系统的设计
项目2:
音调发生器设计
项目3:
抢答器的设计
项目4:
交通灯控制系统的设计
项目5:
秒表的设计
项目6:
数字温度计的设计
分数比值
12%
12%
15%
19%
19%
23%
合计
100%
5.3考核容:
学习态度、知识与技能、综合素质表现
5.4考核方案:
考核容、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
学习项目
考核点及占项目分值比
考核方式
评价标准
成绩比例
优
良
及格
信号灯控制系统的设计
1.根据引导文通过资讯制订总体设计方案(15%)
教师评价+互评
能搜索资料,了解单片机最小系统的设计,LED发光二极管参数,能提供选择器件依据
程序无错误,电路图设计精美,有创新
能搜索资料,了解单片机最小系统的设计,LED发光二极管参数,能提供选择器件依据
电路图设计正确
在教师指导下能搜索资料,了解单片机最小系统的设计,LED发光二极管参数,能提供选择器件依据
12%
2.详细设计方案(20%)
教师评价+互评
最小系统原理图程序书写规,无错误
最小系统原理图
最小系统原理图基本正确但参数不详,软件流程无明显错误,并根据流程编制了程序
3.操作实施(30%)
教师评价+自评
会正确使用KEILC软件上机调试,会正确使用下载软件,很好完成了引导文要求的项目功能
会正确使用KEILC软件上机调试,会正确使用下载软件,基本完成了引导文要求的项目功能
会正确使用KEILC软件上机调试,会正确使用下载软件
4.项目总结报告(10%)
教师评价
格式符合标准、容完整、有详细过程记录和分析,并能提出一些新的建议
格式符合标准、容完整、有详细过程记录和分析
格式符合标准、容较完整
5.项目公共考核点(25%)
见项目公共考核评价标准
项目2:
音调发生器的设计的考核方式与考核标准表
学习项目
考核点及占项目分值比
考核方式
评价标准
成绩比例
优
良
及格
音调发生器的设计
1.根据引导文通过资讯制定总体设计方案(15%)
教师评价+互评
项目方案可实施,细节详细无缺陷,并有一定创新点
项目方案可实施,细节详细无明显缺陷
项目方案基本可实施,但细节不详或有一定缺陷
12%
2.详细设计方案(20%)
教师评价+互评
软件流程标准,并根据流程编制了完整程序,程序算法有新意,占用资源少
软件流程无错误,并根据流程编制了完整程序
软件流程无明显错误,并根据流程编制了完美程序
3.操作实施(30%)
教师评价+自评
能熟练应用KeilC环境进行软件仿真调试,完成项目要求功能,能合理增加调试语句进行调试
能熟练应用KeilC环境进行软件仿真调试,成功完成项目要求功能
能基本应用KeilC环境进行软件仿真调试,基本完成项目要求功能
4.项目总结(10%)
教师评价
格式符合标准、容完整、有详细过程记录和分析,并能提出一些新的建议
格式符合标准,容完整、有一定过程记录和分析
格式符合标准、容较完整
5.项目公共考核点(25%)
见项目公共考核表
项目3:
抢答器的设计考核方式与考核标准表
学习项目
考核点及占项目分值比
考核方式
评价标准
成绩比例
优
良
及格
抢答器的设计
1.根据引导文通过资讯制定总体设计方案(15%)
教师评价+互评
项目方案可实施,细节详细无缺陷,并有一定创新点
项目方案可实施,细节详细无明显缺陷
项目方案基本可实施,但细节不详或有一定缺陷
15%
2.详细设计方案(20%)
教师评价+互评
原理图合理、规,能满足项目功能所需硬件要求,软件流程无错误,并根据流程用C语言编制了完整程序,程序结构合理,算法有新意
原理图合理,能满足项目功能所需硬件要求,软件流程无错误,并根据流程用C语言编制了完整程序,程序结构合理
原理图基本合理,能满足项目