《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)大綱（Single-ChipMicrocomputerPrinciplesandApplication）學(xué)時(shí)數(shù)：48其中：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：12課外學(xué)時(shí)：0學(xué)分：3適用專業(yè)：物理學(xué)一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)：本課程是光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和物理學(xué)（師范）專業(yè)的一門專業(yè)限選課程。單片機(jī)是一種具有廣泛應(yīng)用領(lǐng)域的新一代微處理器，設(shè)置本課程的目的是為進(jìn)一步學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用以及課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。通過本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生從理論和實(shí)踐上掌握單片機(jī)系統(tǒng)的基本組成、工作原理、指令系統(tǒng)、常用接口技術(shù)以及匯編語言程序設(shè)計(jì)，并初步具有單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)、調(diào)試能力。二、課程教學(xué)的基本要求：（一）熟悉單片機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)以及各部分的功能。(二)掌握單片機(jī)的并、串行I/O接口，存儲(chǔ)器，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，中斷系統(tǒng)的工作原理。理解單片機(jī)總線擴(kuò)展技術(shù)，常用輸入/輸出設(shè)備的接口設(shè)計(jì)，數(shù)字、模擬輸入/輸出通道接口設(shè)計(jì)。掌握匯編語言程序設(shè)計(jì)方法。本課程在教學(xué)過程中、選擇適當(dāng)?shù)恼n外作業(yè)并進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)，上機(jī)實(shí)際操作，以鞏固和加深課堂上所學(xué)的知識(shí)，從而提高實(shí)踐技能和熟練程度。本課程總學(xué)時(shí)54學(xué)時(shí)，其中課堂教學(xué)為46學(xué)時(shí)（含測驗(yàn)和期末復(fù)習(xí)），實(shí)驗(yàn)教學(xué)為8學(xué)時(shí)。三、課程的教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)：第一章微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)（2學(xué)時(shí)）一、計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法二、計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示形式三、計(jì)算機(jī)中數(shù)和字符編碼四、單片微機(jī)概述重點(diǎn)：數(shù)制中的原碼，反碼，補(bǔ)碼，16進(jìn)制表示、運(yùn)算及數(shù)制轉(zhuǎn)換。難點(diǎn)：運(yùn)算方法，碼的轉(zhuǎn)換。第二章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)和時(shí)序（4學(xué)時(shí)）一、MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)二、MCS-51單片機(jī)引腳功能三、MCS-51單片機(jī)工作方式四、MCS-51單片機(jī)時(shí)序重點(diǎn)：MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，工作方式。難點(diǎn)：內(nèi)部結(jié)構(gòu)，單片機(jī)時(shí)序。第三章MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)（6學(xué)時(shí)）一、概述二、尋址方式三、數(shù)據(jù)傳送指令四、算邏運(yùn)算和移位指令五、控制轉(zhuǎn)移和位操作指令重點(diǎn)：尋址方式，算邏運(yùn)算和移位，控制轉(zhuǎn)移指令。難點(diǎn)：算邏運(yùn)算和控制轉(zhuǎn)移指令第四章匯編語言程序設(shè)計(jì)（8學(xué)時(shí)）一、匯編語言的構(gòu)成二、匯編語言源程序的設(shè)計(jì)和匯編三、簡單分支程序設(shè)計(jì)四、循環(huán)和查表程序的設(shè)計(jì)五、子程序和運(yùn)算程序設(shè)計(jì)重點(diǎn)：循環(huán)和查表程序，子程序和運(yùn)算程序的設(shè)計(jì)。難點(diǎn)：運(yùn)算程序設(shè)計(jì)。第五章半導(dǎo)體存貯器（4學(xué)時(shí)）一、半導(dǎo)體存貯器基礎(chǔ)二、只讀存貯器ROM三、隨機(jī)存取存貯器RAM四、MCS-51單片機(jī)和外部存貯器的連接重點(diǎn)：MCS-51單片機(jī)和外部存貯器的連接。難點(diǎn)：單片機(jī)外部存貯器的連接。第六章MCS-51中斷系統(tǒng)（4學(xué)時(shí)）一、概述二、MCS-51的中斷系統(tǒng)及其工作過程三、MCS-51的外部中斷源擴(kuò)展四、MCS-51單片機(jī)和外部存貯器的連接重點(diǎn)：中斷系統(tǒng)及其工作過程。難點(diǎn)：編寫中斷服務(wù)程序。第七章并行I/O接口（4學(xué)時(shí)）一、概述二、MCS-51內(nèi)部并行I/O及其應(yīng)用三、并行I/O芯片8255四、MCS-51并行I/O的擴(kuò)展五、MCS-51對LED和鍵盤的接口六、MCS-51內(nèi)部定時(shí)/計(jì)數(shù)器重點(diǎn)：8255并行I/O的擴(kuò)展，內(nèi)部定時(shí)器使用方法。難點(diǎn)：鍵盤和LED接口的擴(kuò)展，內(nèi)部定時(shí)器使用方法。第八章MCS-51的串口通信（4學(xué)時(shí)）一、串行通信基礎(chǔ)二、MCS-51串行接口三、MCS-51串行口的應(yīng)用重點(diǎn)：串行通信基礎(chǔ)，串行口的應(yīng)用。難點(diǎn)：串行口的應(yīng)用。四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求本課程教學(xué)環(huán)節(jié)以課堂理論教學(xué)為主，安排學(xué)生作業(yè)，講解習(xí)題。還有實(shí)驗(yàn)課，主要利用學(xué)習(xí)機(jī)完成指令系統(tǒng)的訓(xùn)練和程序設(shè)計(jì)訓(xùn)練。并通過實(shí)驗(yàn)課程的訓(xùn)練使學(xué)生熟練掌握指令，了解指令的特點(diǎn)和功能，編寫簡單的應(yīng)用程序，鞏固所學(xué)內(nèi)容。（一）課堂教學(xué)：在課堂教學(xué)中強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)的知識(shí)性、系統(tǒng)性同時(shí)，注意實(shí)際應(yīng)用舉例，要注意各部分內(nèi)容之間的相互聯(lián)系，貫徹少而精原則，使學(xué)生學(xué)得活些，還要擴(kuò)大知識(shí)面，使學(xué)生熟悉基本內(nèi)容，掌握重點(diǎn)，突破或了解難點(diǎn)。（二）課外作業(yè)：本課程課外作業(yè)分為兩種類型：一種題目以考查學(xué)生掌握本門課程主要知識(shí)點(diǎn)為主；另一種類型是為配合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)而布置的設(shè)計(jì)性作業(yè)。（三）考試辦法：期末理論考試為閉卷形式?？荚囶}目中基本知識(shí)占60％，綜合理解性題目占30％，靈活提高題目占10％。理論考試占該門課程總成績的70％，實(shí)驗(yàn)占總成績的20％，平時(shí)成績占總成績的10％。（四）實(shí)驗(yàn)教學(xué)：需要學(xué)生在牢固掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法的前提下，更好地掌握實(shí)驗(yàn)原理、操作方法、步驟，全面了解儀器設(shè)備的性能并正確地使用儀器，鍛煉學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)際動(dòng)手能力，提高學(xué)生駕馭知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度。本課程共設(shè)4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為2學(xué)時(shí)，共計(jì)8學(xué)時(shí)，具體內(nèi)容及具體要求見實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。五、學(xué)時(shí)分配 教學(xué)內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配作業(yè)題量備注章節(jié)主要內(nèi)容講授實(shí)驗(yàn)討論習(xí)題課外其它小計(jì)1微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)2222單片機(jī)結(jié)構(gòu)和時(shí)序4423單片機(jī)指令系統(tǒng)62864匯編語言程序設(shè)計(jì)821065半導(dǎo)體存貯器4426中斷系統(tǒng)42627并行I/O接口44828串口通信4262合計(jì)36124824六、課程與其它課程的聯(lián)系：本課程是在學(xué)生學(xué)習(xí)完《電路》，《模擬電路》，《數(shù)字電路》，《控制理論》的學(xué)習(xí)之后開的課程。七、教材與主要參考文獻(xiàn)：（一）、教材：胡漢才編.《單片機(jī)原理及其接口技術(shù)》.北京：清華大學(xué)出版社，2002（二）、教學(xué)參考書:［1］劉瑞新主編.《單片機(jī)原理及應(yīng)用教程》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004［2］胡乾斌等編.《單片微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用》.武漢：華中理工大學(xué)出版社，2