单片机原理教学大纲.docx
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单片机原理教学大纲
单片机原理及应用教学大纲
第一部分课程概述
一、本课程的性质、任务
本课程是计算机应用专业的必修课，主要为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。
本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。
初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。
二、相关课程的衔接
本课程的先修课程为：
电路、计算机组成原理、汇编语言。
三、课程的基本要求
1、掌握计算机中数的表示方法、数制转换；
2、理解MCS-51单片机组成、引脚功能、存储器空间、指令系统；
3、理解MCS-51单片机汇编程序设计及调试方法；
4、理解MCS-51单片机定时器/计数器、串行口的工作方法和简单应用；
5、掌握MCS-51单片机系统存储器扩展技术；
课程的其余内容均作了解要求。
四、教材及主要参考书目
教材：
1、《单片原理及应用》
安徽大学出版社，周伟良等
2、《MCS-51/96系列单片机原理及应用》
上海科技文献出版社，丁元杰、曹自强等，96年4月，第一版。
参考教材：
1、《单片机应用系统设计系统配置与接口技术》
何立民北京航空航天大学出版社
2、《单片机应用技术选编》1-5
何立民北京航空航天大学出版社
3、《单片机&DSP外围数字IC技术手册》
李朝青主编北京航空航天大学出版社
4、《单片微型计算机原理及其应用》
陈伟人编著清华大学出版社
5、《单片机应用技术教程》（第二板）
张洪润易涛编著清华大学出版社
6、《微型计算机控制技术》
潘新民王燕芳编著电子工业出版社
五、课程教学要求层次
在教学实施过程及期末考核时，按“知道、了解、理解”三个层次要求。
“知道”即一般掌握有关内容，通常以填空、选择、判断等题型进行考核；
“了解”即要清楚地掌握有关内容，一般以名词解释、填空、选择、判断、简答等题型进行考核。
“理解”即要非常清楚、全面、准确地掌握有关内容并能熟练运用，一般以论述、应用设计、问答题等题型进行考核。
六、教学安排及学时分配：
章次
教学内容
学时
备注
第一章
微型计算机的基本知识
3
第二章
MCS-51单片机的基本硬件结构
9
第三章
MCS-51单片机的指令系统及汇编语言程序设计
9+3
+3实验一
第四章
MCS-51单片机的片内接口及其应用
9+3
+3实验二
第五章
MCS-51单片机的系统扩展
9
第六章
MCS-51单片机常用接口电路
9+3
+3实验三
第七章
单片机应用系统开发与开发工具
9+3
+3实验四
第八章
单片机应用实例
9+3
+6实验五、六
第九章
MCS—96系列16位单片机简介
6
合计
72+18
实验18学时
第二部分教学大纲内容与要求
理论教学内容：
第一章微型计算机的基本知识
学习要求
1、了解微机结构、总线、数、编码
2、了解PC的功能、微机工作原理
3、理解半导体存储器特点、分类、堆栈
教学内容
第一节概述和发展历史
一、微型计算机的发展史
二、微型计算机特点
三、微型计算机的应用
第二节微处理器、微型计算机、微型计算机系统
一、微处理器
二、微型计算机
三、微型计算机系统
第三节计算机中常用的数制与编码
一、进位记数制
二、数制转换
三、数的表示方法
四、数的运算方法
五、数字编码
六、字符编码
第四节微型计算机的硬件结构
一、微机的总线结构
二、微型计算机存储器组成
三、中央处理器CPU的结构
第五节单片微型计算机概述
一、单片机发展概况
二、单片机的特点和应用
三、常用单片机的类型
四、单片机的开发与开发工具
第二章MCS-51单片机的基本硬件结构
学习要求
1、知道了解结构简图及引脚
2、理解存储器结构
3、理解单片机的工作方式
教学内容
第一节MCS-51单片机的结构
一、MCS-51单片机的结构
第二节MCS-51单片机的存储器配置
一、程序存储器（ROM）
二、内部数据存储器与特殊功能寄存器
三、外部数据存储器
第三节MCS-51单片机的并行输入/输出口
一、P0口
二、P1口
三、P2口
四、P3口
第四节MCS-51单片机的工作方式
一、复位方式
二、程序执行方式和单步执行方式
三、节电方式
四、8751片内编程方式
第三章MCS-51单片机的指令系统及汇编语言程序设计
学习要求
1、理解MCS-51单片机的指令系统
2、理解汇编语言程序设计
教学内容
第一节MCS-51单片机的寻址方式
一、概述
二、寻址方式
第二节MCS-51单片机的指令系统及机器码表示方法
一、数据传送类指令
二、算术运算类指令
三、逻辑操作类指令
四、位操作类指令
五、控制转移类指令
第三节汇编语言程序设计方法
一、顺序结构
二、分支结构
三、循环结构
四、子程序
第四节MCS-51单片机程序设计举例
一、顺序程序
二、分支程序
三、循环程序
四、查表程序
五、散转程序
六、子程序
第四章MCS-51单片机的片内接口及其应用
学习要求
1、了解MCS-51单片机的中断系统
2、理解定时器/计数器的结构、工作方式和TCON
3、理解MCS-51单片机的串口通信
教学内容
第一节MCS-51单片机的中断系统
一、中断源和中断标志
二、中断控制
三、扩充外中断源
第二节MCS-51单片机中断系统的应用举例
一、MCS-51单片机中断系统的应用举例
第三节MCS-51单片机的定时器/计数器
一、定时器/计数器0和1
二、定时器/计数器0和1的控制和状态寄存器
三、定时器/计数器2
第四节MCS-51单片机定时器/计数器应用举例
一、单片机定时器/计数器应用举例
第五节MCS-51单片机的串口通信
一、串行口的专用寄存器
二、串行口的工作方式
三、串行口的应用
第五章单片机存储器扩展术
学习要求
1、知道存储器的基本概念
2、理解程序存储器的扩展技术
3、理解数据存储器的扩展技术
教学内容
第一节存储器系统基本知识
一、只读存储器（ROM）
二、随机存取存储器（RAM）
三、存储器的组成
四、片选方式和地址分配
五、存储器系统设计要点
第二节MCS-51单片机存储器的扩展
一、扩展存储器的一般方法
二、扩展EPROM程序存储器
三、扩展EEPROM程序存储器
四、扩展SRAM数据存储器
五、扩展EEPROM数据存储器
第六章MCS-51单片机常用接口电路
学习要求
1、理解I/O口的基本编程及使用方法
2、理解键盘基本编程方法
3、理解A/D、D/A编程方法
教学内容
第一节D/A转换电路接口
一、D/A转换原理
二、DAC0832与单片机的接口
三、多位D/A转换器介绍
第二节A/D转换电路接口
一、A/D变换器工作原理
二、8位A/D转换器与MCS-51单片机的接口设计
三、多位A／D转换器
第三节LED显示器及其接口
一、LED显示器的结构和工作原理
二、软件译码LED显示器接口
三、点阵式LED显示器驱动接口
第四节微型打印机及其接口
一、微型打印机基本知识
二、TPμP—40A微机打印及其接口
三、打印程序实例
第五节键盘及其接口
一、键的状态输入与去抖动
二、独立式键盘及其接口
三、行列式键盘及其接口
第七章单片机应用系统开发与开发工具
学习要求
1、知道设计和调试微机控制系统的内容和步骤
2、理解应用单片机应用系统的开发工具
3、掌握设计简单单片机应用系统
教学内容
第一节微机控制系统概述
一、微机控制系统的基本要求
二、微机控制系统的构成类型
三、设计和调试微机控制系统的内容和步骤
第二节单片机应用系统的开发工具
一、概述
二、SICE通用单片机仿真器介绍
三、DICE单片机实验箱介绍
第三节单片机应用系统的设计
一、总体设计
二、硬件设计
三、软件设计
四、抗干扰问题
第八章单片机应用实例
学习要求
1、理解和设计单片机应用系统的设计
教学内容
第一节MCS-51通用数据采集和处理系统
一、主要功能
二、硬件结构
三、模数转换
第二节汽车转弯信号灯控制系统
一、系统功能要求
二、系统硬件
三、系统软件
第三节单片机温度控制系统应用实例
一、系统要求
二、控温方案
三、硬件设计
四、软件设计
五、改进提高
第九章MCS—96系列16位单片机简介
学习要求
1、了解MCS-96单片机系统
2、了解MCS-96单片机的关键技术
教学内容
第一节MCS-96系列单片机概述
一、MCS-96系列单片机概述
第二节MCS—96系列结构特点
一、CPU结构和存储器空间
二、程序状态字和中断;
三、存储器控制器MC
第三节高速输入/输出部件和定时器
一、定时器
二、高速输入部件HSI
三、高速输出部件HSO
四、软件定时器
第四节A/D转换器和脉宽调制器PWM
一、A/D转换器和脉宽调制器PWM
第五节串行口
一、串行口
第六节输入/输出（I/O）口及控制、状态寄存器
一、输入/输出（I/O）口及控制、状态寄存器
第七节监视跟踪定时器（WDT）和系统复位
一、监视跟踪定时器（WDT）和系统复位
试验教学大纲：
实验一联机仿真操作练习
实验目的：
进一步掌握开发工具的应用
实验内容：
学习PC机与开发机联机仿真的操作方法
实验二指令系统和编程练习
实验目的：
掌握8051单片机常用指令的使用和编程
实验内容：
用8051单片机的常见指令编写简单的多字节加减法程序。
实验三I/O口输入/输出实验
实验目的：
1、掌握80C51单片机输入输出接口使用方法
2、熟悉8255芯片性能,掌握其编程方法
3、学会开关量输入输出控制的接口技术及编程方法
实验内容：
分别用8255、74LS273、74LS244扩展I/O端口，并做基本数字量I/O练习
实验四键盘/显示综合实验
实验目的：
1、掌握8155的使用方法
2、掌握动态显示、动态扫描键盘的工作原理及硬、软件的设计、调试方法
3、掌握8279与80C51接口硬件电路设计方法及软件编程方法
4、了解8051外部中断的使用和编程方法
实验内容：
分别练习用8279、8155做键盘/显示器接口，编制应用程序上机实验
实验五ADC、DAC应用实验
实验目的：
1、了解各种ADC的工作原理
2、掌握各种ADC与80C51接口电路设计方法与A/D转换程序设计、调试方法
3、掌握DAC0832与80C51的接口方法
4、掌握D/A转换应用程序设计、调试方法
实验内容：
练习用ADC0809对模拟电压进行A/D转换、DAC0832做多波形输出实验
实验六串行通信实验
实验目的：
1、掌握利用单片机串行口实现通信的方法
2、掌握单片机通信程序设计、调试方法
3、了解PC机通信的基本要求及实现的方法，掌握PC机通信程序设计技术
实验内容：
两台开发机串行通信、开发机与PC机串行通信
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