單片機原理與應(yīng)用教學大綱

1、單片機原理與應(yīng)用課程教學大綱課程名稱（英文）：Microcontroller Theory and Application課程性質(zhì)：必修課學 分：2.5總 學 時：40理論學時：34 實驗學時： 6適用對象：測控技術(shù)與儀器本科專業(yè)一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)本課程為測控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門必修課。其主要任務(wù)是以MCS-51系列單片機為背景機,講授其基本原理、硬件組成、指令系統(tǒng)、硬件配置的基礎(chǔ)知識。通過本課程的學習，使學生掌握一般單片機（如MCS-51兼容AT89單片機；Z8系列等）應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、智能化儀器儀表的基本知識和技能。本課程是在講授完模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機原理及應(yīng)用課程之后的

2、一門必修課，為后續(xù)課程智能儀器原理及設(shè)計提供必要的技術(shù)基礎(chǔ)知識。由于數(shù)字邏輯和微機的一些基本概念和常用接口芯片在先修課程中已解決，在本課程的教學課程中可通過對比的方式突出單片機軟、硬件的特點和使用方法。本課程不著重介紹數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)的組成及信號變換處理方法，這些內(nèi)容在其它有關(guān)課程中加以解決。二、課程基本要求在課堂教學過程中，應(yīng)達到以下基本要求：(1) 了解單片機的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。具有根據(jù)工程實踐科學選用單片機相關(guān)型號的能力。(2) 了解單片機的基本原理及組成特點。(3) 了解單片機功能單元（P0、P1、P2、P3口，定時器/計數(shù)器/中斷結(jié)構(gòu)/串行UART通道）的原理及使用方法。(4

3、) 掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)硬件擴展的基本方法，包括存儲器、可編I/O口，D/A、A/D和鍵盤/顯示器的擴展接口技術(shù)。(5) 掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計的基本方法及閱讀分析軟件的能力。本課程結(jié)束后安排1周的課程設(shè)計。課程設(shè)計不同于工程設(shè)計，不局限于工藝技術(shù)的條件和要求，而是課堂教學的深化和補充。其主要內(nèi)容是：（1）單片機應(yīng)用系統(tǒng)的并行擴展接口設(shè)計。（2）單片及應(yīng)用系統(tǒng)的串行擴展接口設(shè)計。（3）針對擴展電路，編制相應(yīng)的應(yīng)用程序。三、課程內(nèi)容及學時分配課程內(nèi)容主要包括以下部分：1單片機概述 (2學時)(1) 單片機的嵌入及工程控制的特點(2) 單片機的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(3) MCS-51系列單片機與其兼容

4、系列單片機的特點2 MCS-51單片機及其增強型單片機的結(jié)構(gòu)和原理（4學時）(1) 單片機的集成化結(jié)構(gòu)特點(2) MCS-51單片機及其增強型單片機的引腳功能(3) 時鐘電路及時序復位及節(jié)電運行方式(4) 存儲器結(jié)構(gòu)3 MCS-51單片機指令系統(tǒng) （2學時）(1) 單片機的尋址方式(2) 基本指令系統(tǒng)(3) 傳送、算術(shù)運算、邏輯運算及位移、控制轉(zhuǎn)移、位操作或布爾操作等指令4單片機匯編語言程序設(shè)計（4學時）(1) 編程的步驟、方法和技巧、源程序的編輯和匯編(2) 算術(shù)程序設(shè)計、代碼轉(zhuǎn)換、查表程序、散轉(zhuǎn)程序設(shè)計(3) 實用子程序5 MCS-51及其兼容單片機中斷系統(tǒng) （2學時）(1) I/O方式、

5、中斷的概念、MCS-51中斷處理過程(2) MCS-51外部中斷擴展方法(3) 中斷程序舉例；6 MCS-51定時/計數(shù)器及應(yīng)用（2學時）(1) MCS-51定時/計數(shù)器的控制、TMOD、TCON，(1) 定時/計數(shù)器的方式03及其應(yīng)用(3) 綜合應(yīng)用舉例7 單片機存儲器擴展（4學時）(1) MCS-51三總線的擴展(2) MCS-51程序存儲器的擴展(3) MCS-51數(shù)據(jù)存儲器的擴展8 單片機I/O擴展接口的設(shè)計（4學時）(1) 簡單并口的擴展(2) 可編程并口的擴展、與8155芯片的接口及簡單編程9 單片機鍵盤顯示接口（4學時）(1) 八段LED顯示接口技術(shù)(2) 液晶LCD接口技術(shù)(3) 鍵盤顯示接口10 單片機與ADC、DAC接口（4學時）11基于單片機控制裝置應(yīng)用實例（2學時）四、實驗教學內(nèi)容及要求本課程實驗的目的是要求學生掌握單片機匯編語言程序的設(shè)計及調(diào)試方法，掌握單片機外圍擴展接口設(shè)計的軟、硬件基本技能。實驗主要內(nèi)容為：1 匯編語言的調(diào)試實驗，驗證型；2學時2 輸入輸出口實驗，設(shè)計型；2學時3 定時器及中斷實驗，設(shè)計型；2學時五教材及參考文獻教 材單片機中級教程原理與應(yīng)用，張俊謨編. 北京航空航天大學出版社，2002參考文獻單片機高級教程原理與應(yīng)用，張俊謨編. 北京航空航天大學出版社，2002MCS-