(36+2周實(shí)訓(xùn)中電)PLC和單片微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用教學(xué)大綱.doc

PLC和單片微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用教學(xué)大綱一、 說(shuō) 明1.課程的性質(zhì)和內(nèi)容本課程是我校電工電子專業(yè)的專業(yè)課。在內(nèi)容上主要包括：PLC應(yīng)用和單片機(jī)軟硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，MCS-51的中斷系統(tǒng)、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器，單片機(jī)擴(kuò)展與接口技術(shù)，單片機(jī)應(yīng)用簡(jiǎn)介，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與開(kāi)發(fā)工具等方面。2.課程的任務(wù)和要求本課程的任務(wù)是使學(xué)生了解PLC和單片機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用，能夠編寫簡(jiǎn)單程序，了解PLC和單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程。通過(guò)學(xué)習(xí)，了解PLC和單片機(jī)發(fā)展歷史及目前相關(guān)應(yīng)用，學(xué)習(xí)PLC編程和MCS-51結(jié)構(gòu)及指令系統(tǒng)，學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)使用開(kāi)發(fā)工具。3.教學(xué)中應(yīng)注意的問(wèn)題教學(xué)中應(yīng)注意以實(shí)用性為主，多用實(shí)際中的例子提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)于MCS-51的結(jié)構(gòu)及指令系統(tǒng)不要求學(xué)生完全掌握，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的教學(xué)。教學(xué)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)學(xué)生情況掌握好講練比例，盡可能多安排實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解。應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)可與電子技術(shù)基礎(chǔ)中數(shù)字電路部分相結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)于數(shù)字電路應(yīng)用的理解。 本課程總學(xué)時(shí)為36課時(shí)理論和2周實(shí)訓(xùn)。教材選用中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社單片微型計(jì)算機(jī)機(jī)原理與應(yīng)用第二版，濟(jì)南星科公司編寫的XK-2005型電氣智能技術(shù)應(yīng)用教學(xué)專家系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，參考書選用單片機(jī)原理及接口技術(shù)單片機(jī)原理與應(yīng)用二、 學(xué)時(shí)分配表章 節(jié) 名 稱理論課時(shí)實(shí)訓(xùn)課時(shí)第一章 概述1-1 單片機(jī)的硬件系統(tǒng)1-2 單片機(jī)的發(fā)展概況1第二章 MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2-1 8051的基本組成2-2 8051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)12-3 8051的引腳及功能1章 節(jié) 名 稱理論課時(shí)實(shí)訓(xùn)課時(shí)2-4 MCS-51的工作方式2-5 MCS-51的時(shí)序1單片機(jī)仿真器的使用及芯片燒錄6數(shù)碼管靜態(tài)顯示實(shí)驗(yàn)4第一、二章單元測(cè)驗(yàn)26第三章 MCS-51的指令系統(tǒng)3-1 概述13-2 尋址方式13-3 指令系統(tǒng)2第四章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)4-1概述4-2 匯編語(yǔ)言及MCS-51匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)14-3 匯編語(yǔ)言偽指令14-4 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)4第五章 MCS-51的中斷與定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和串行接口5-1 MCS-51的中斷系統(tǒng)5-2 MCS-51的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器25-3 MCS-51的串行接口1P1口控制LED實(shí)驗(yàn)，74HC164和74HC165實(shí)驗(yàn)12期中考試26第六章 單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展與接口技術(shù)6-1 單片機(jī)擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)6-2 存儲(chǔ)器的擴(kuò)展16-3 I/O口的擴(kuò)展6-4 顯示器、鍵盤和打印機(jī)的接口1矩陣鍵盤實(shí)驗(yàn)48155并行口擴(kuò)展2第八章 單片機(jī)的應(yīng)用8-1 單片機(jī)的應(yīng)用范圍8-2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)分類18-3 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及考慮問(wèn)題8-4 單片機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制中的應(yīng)用1第十一章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與開(kāi)發(fā)工具1階段性復(fù)習(xí)2PLC概述2PLC系統(tǒng)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)6PLC的梯形圖編程規(guī)則2PLC的邏輯指令2PLC指令系統(tǒng)訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)6PLC程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練 電機(jī)正反轉(zhuǎn)4PLC程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練 C620車床電氣控制4PLC程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練 搶答器實(shí)驗(yàn)6PLC程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練 運(yùn)料小車控制實(shí)驗(yàn)6PLC程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練 天塔之光4PLC程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練 星/三角啟動(dòng)2PLC小結(jié)，測(cè)驗(yàn)24總計(jì)3672說(shuō)明：教學(xué)安排上對(duì)教材七、九、十章進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膭h減，授課過(guò)程中可按照實(shí)際情況進(jìn)行補(bǔ)充。三、課程內(nèi)容與要求第一章 概述教學(xué)要求：1.掌握單片機(jī)的硬件系統(tǒng)組成。2.了解單片機(jī)發(fā)展概況。教學(xué)重點(diǎn)：1. 掌握不同種類計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)上的異同。2. 了解單片機(jī)發(fā)展歷史。教學(xué)難點(diǎn)：掌握不同種類計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)。教學(xué)目標(biāo)：所有學(xué)生掌握單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，了解單片機(jī)發(fā)展和主要品種教學(xué)內(nèi)容：1-1 單片機(jī)的硬件系統(tǒng)一、計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)二、一般微機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)三、單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)1-2 單片機(jī)的發(fā)展概況一、單片機(jī)的發(fā)展二、單片機(jī)的主要品種系列第二章 MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)教學(xué)要求：1. 掌握8051單片機(jī)基本組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳及其功能。2. 了解MCS-51的工作方式。3. 掌握MCS-51的時(shí)序教學(xué)重點(diǎn)：1. 掌握8051單片機(jī)基本組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳及其功能。2.了解MCS-51的幾種工作方式。3.掌握MCS-51的時(shí)序教學(xué)難點(diǎn)：掌握8051單片機(jī)基本組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳及其功能，掌握MCS-51時(shí)序特點(diǎn)。教學(xué)目標(biāo)：70%學(xué)生掌握單片機(jī)結(jié)構(gòu)組成及功能，50%學(xué)生掌握MCS-51時(shí)序特點(diǎn)。教學(xué)內(nèi)容：2-1 8051的基本組成2-2 8051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、中央處理器二、存儲(chǔ)器三、專用寄存器四、輸入輸出接口部件2-3 8051的引腳及功能一、MCS-51的信號(hào)引腳及介紹二、MCS-51引腳的應(yīng)用特性2-4 MCS-51的工作方式一、復(fù)位方式二、程序執(zhí)行方式三、單步執(zhí)行方式四、掉電保護(hù)和低功耗方式2-5 MCS-51的時(shí)序一、時(shí)鐘電路二、時(shí)序定時(shí)單位三、指令時(shí)序四、掉電保護(hù)和低功耗方式第三章 MCS-51的指令系統(tǒng)教學(xué)要求：1. 掌握MCS-51的比較常用指令及其格式、尋址方式。2. 能夠閱讀和編寫簡(jiǎn)單程序段。教學(xué)重點(diǎn)：1. 掌握MCS-51指令系統(tǒng)基本知識(shí)。2. 掌握常用指令格式及其尋址方式。3. 能夠閱讀簡(jiǎn)單程序段教學(xué)難點(diǎn)：熟練掌握并應(yīng)用各種常用指令完成簡(jiǎn)單程序段。教學(xué)目標(biāo)：70%學(xué)生掌握單片機(jī)常用指令并能夠熟練運(yùn)用，30%學(xué)生可自己編制簡(jiǎn)單程序段。教學(xué)內(nèi)容：3-1 概述 一、指令和指令系統(tǒng)二、指令格式三、操作數(shù)類型3-2 尋址方式一、立即尋址二、寄存器尋址三、直接尋址四、寄存器間接尋址五、變址尋址六、相對(duì)尋址七、位尋址3-3 指令系統(tǒng) 一、指令分類二、數(shù)據(jù)傳送類指令三、算術(shù)運(yùn)算類指令四、邏輯運(yùn)算類指令五、控制轉(zhuǎn)移指令六、布爾變量操作指令第四章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)教學(xué)要求：1. 掌握程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言分類知識(shí)。2. 學(xué)習(xí)使用匯編語(yǔ)言編寫程序。教學(xué)重點(diǎn)：1掌握程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí)。2. 學(xué)習(xí)使用匯編語(yǔ)言編寫程序。 教學(xué)難點(diǎn)：使用匯編語(yǔ)言編寫程序。教學(xué)目標(biāo)：60%學(xué)生可自己編制正確的簡(jiǎn)單程序段。教學(xué)內(nèi)容：4-1 概述一、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言二、算法4-2 匯編語(yǔ)言及MCS-51匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)一、匯編語(yǔ)言程序的特點(diǎn)二、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)步驟三、評(píng)價(jià)程序質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)四、匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式五、單片機(jī)匯編語(yǔ)言源程序的編輯和匯編4-3 匯編語(yǔ)言偽指令4-4 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)一、順序程序設(shè)計(jì)二、分支程序設(shè)計(jì)三、循環(huán)程序設(shè)計(jì)四、子程序設(shè)計(jì)第五章 MCS-51的中斷與定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和串行接口教學(xué)要求：1. 掌握MCS-51中斷系統(tǒng)的功能與作用。2. 掌握MCS-51定時(shí)器、計(jì)數(shù)器用法。3. 學(xué)習(xí)MCS-51串行接口相關(guān)知識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)：1. 掌握MCS-51中斷系統(tǒng)的功能與作用。2. 掌握MCS-51定時(shí)器、計(jì)數(shù)器用法。3. 學(xué)習(xí)MCS-51串行接口相關(guān)知識(shí)。教學(xué)難點(diǎn)：熟練掌握MCS-51中斷系統(tǒng)、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器用法。教學(xué)目標(biāo)：70%學(xué)生掌握MCS-51的中斷、定時(shí)、計(jì)數(shù)器和串行接口的的基礎(chǔ)知識(shí)。教學(xué)內(nèi)容5-1 MCS-51的中斷系統(tǒng)一、主機(jī)與外設(shè)之間信息交換方式二、中斷系統(tǒng)的一般功能三、MCS-51的中斷系統(tǒng)5-2 MCS-51的定時(shí)器、計(jì)數(shù)器一、概述二、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的功能三、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的專用寄存器四、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的工作方式五、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的初始化六、應(yīng)用舉例5-3 MCS-51的串行接口一、串行通信的一般知識(shí)二、MCS-51串行口的特點(diǎn)和專用寄存器三、串行口的工作方式及應(yīng)用四、多機(jī)通信第六章 單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展與接口技術(shù)教學(xué)要求：1. 掌握單片機(jī)擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本知識(shí)。2. 掌握總線、存儲(chǔ)器擴(kuò)展的相關(guān)知識(shí)。3. 掌握I/O口使用、擴(kuò)展的相關(guān)知識(shí)。教學(xué)重點(diǎn)： 1.單片機(jī)擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 2.單片機(jī)總線、存儲(chǔ)器、I/O口擴(kuò)展的基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)難點(diǎn)： 單片機(jī)總線、存儲(chǔ)器、I/O口擴(kuò)展的相關(guān)知識(shí)教學(xué)目標(biāo)： 使80%學(xué)生掌握單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展的基礎(chǔ)知識(shí)。教學(xué)內(nèi)容6-1 單片機(jī)擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、單片機(jī)擴(kuò)展的一般形式二、擴(kuò)展總線的產(chǎn)生6-2 存儲(chǔ)器的擴(kuò)展一、程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展二、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展6-3 I/O口的擴(kuò)展一、簡(jiǎn)單接口的擴(kuò)展二、可編程接口芯片擴(kuò)展I/O口6-4 顯示器、鍵盤和打印機(jī)的接口技術(shù)一、LED顯示器接口二、鍵盤接口三、打印機(jī)接口第八章 單片機(jī)的應(yīng)用教學(xué)要求：1. 了解單片機(jī)應(yīng)用范圍及分類。2. 學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及相關(guān)問(wèn)題。3. 了解單片機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制中的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)：1. 掌握單片機(jī)擴(kuò)展的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本知識(shí)。2. 掌握總線、存儲(chǔ)器擴(kuò)展的相關(guān)知識(shí)。3. 掌握I/O口使用、擴(kuò)展的相關(guān)知識(shí)。教學(xué)難點(diǎn)：熟練掌握MCS-51總線、存儲(chǔ)器及I/O口擴(kuò)展的應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo)： 使80%學(xué)生對(duì)于單片機(jī)的應(yīng)用有一定的了解，掌握關(guān)于總線、存儲(chǔ)器和I/O擴(kuò)展的基礎(chǔ)知識(shí)。教學(xué)內(nèi)容：8-1 單片機(jī)的應(yīng)用范圍8-2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)分類8-3 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及考慮問(wèn)題一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容二、 考慮的問(wèn)題三、 系統(tǒng)的干擾問(wèn)題8-4 單片機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制中的應(yīng)用電阻爐溫度控制舉例教學(xué)重點(diǎn)：1. 了解并掌握單片機(jī)應(yīng)用范圍及分類基本知識(shí)。2. 學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及相關(guān)問(wèn)題。3. 了解單片機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制中的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)：1. 了解并掌握單片機(jī)應(yīng)用范圍及分類基本知識(shí)。2. 學(xué)習(xí)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容及相關(guān)問(wèn)題。第十一章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與開(kāi)發(fā)工具教學(xué)要求：1. 掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的原理與基本功能。2. 了解常見(jiàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。教學(xué)重點(diǎn)：1. 了解并掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)原理與功能2. 了解常用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)種類教學(xué)難點(diǎn)：掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)原理。教學(xué)目標(biāo)： 使學(xué)生對(duì)于單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)有一個(gè)大概的了解教學(xué)內(nèi)容11-1 為什么要用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)11-2 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的原理與基本功能一、基本功能二、原理11-3 幾種常見(jiàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)一、普及型二、專用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)三、模擬開(kāi)發(fā)系統(tǒng)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)單片機(jī)仿真器的使用及芯片燒錄數(shù)碼管靜態(tài)顯示實(shí)驗(yàn)P1口控制LED實(shí)驗(yàn)74HC164和74HC165實(shí)驗(yàn)矩陣鍵盤實(shí)驗(yàn)8155并行口擴(kuò)展PLC應(yīng)用教學(xué)要求：1.掌握PLC的發(fā)展歷史，基本組成，技術(shù)性能，特點(diǎn)和應(yīng)用等基礎(chǔ)知識(shí)。2.了解PLC的基本控制原理及與傳統(tǒng)繼電器控制的區(qū)別。3.熟悉梯形圖編程和PLC指令，學(xué)習(xí)PLC編程。4.學(xué)習(xí)操作施耐德TWDLCAA40DRF型PLC。教學(xué)重點(diǎn)：1. 掌握PLC的發(fā)展歷史，基本組成，技術(shù)性能，特點(diǎn)和應(yīng)用等基礎(chǔ)知識(shí)。2. 熟悉梯形圖編程和PL