單片機教學大綱

《單片機原理與接口技術》課程教學大綱課程性質：專業(yè)必修課總課時數(shù)：60適合專業(yè)：電子技術應用一、課程教學目的通過本課程的教學使學生掌握單片機技術的基本知識，理解單片機的構成、工作原理、編程及外圍電路設計等基礎知識，掌握單片機的編程措施、編程規(guī)則及外圍電路設計技巧，著重培養(yǎng)學生的自學能力，編程能力，動手操作能力和分析問題、處理問題的能力。二、課程的目的與任務本課程是電子技術應用專業(yè)的一門專業(yè)必修課，通過對本門課的學習，讓學生掌握80C51單片機的基本知識，包括它的系統(tǒng)構造，指令系統(tǒng)程序設計措施，中斷系統(tǒng)和定期記數(shù)系統(tǒng)，以及80C51單片機的系統(tǒng)擴展措施、應用技術和發(fā)展現(xiàn)實狀況。規(guī)定學生在學習完本門課程后可以用單片機做簡樸的系統(tǒng)設計，并且掌握匯編語言和C語言的編程措施，為學習其他型號單片機做一種知識的鋪墊。三、理論教學的基本規(guī)定1．理解目前市場主流單片機型號及種類以及單片機應用系統(tǒng)的基本開發(fā)措施。2．熟悉80C51單片機的構造和工作原理,掌握80C51的內部資源,尤其是存儲器配置，理解單片機的工作原理和基本時序。3．掌握C言程序設計的措施，能編寫簡樸的程序。4．理解中斷系統(tǒng)的基本概念，中斷系統(tǒng)的構造。5．理解80C51定期/計數(shù)器的構造。6．理解80C51單片機串行接口構造，掌握80C51單片機串行接口的使用措施。7．理解80C51單片機的總線擴展邏輯，掌握80C51單片機存儲器擴展措施。8.理解80C51單片機C語言程序設計基本措施。9．理解80C51單片機應用系統(tǒng)的一般設計環(huán)節(jié)，掌握提高80C51單片機系統(tǒng)可靠性的措施。四、實踐教學的基本規(guī)定試驗課時8應開試驗項目個數(shù)4序號試驗名稱試驗規(guī)定課時分派試驗類型備注1單片機仿真軟件的使用措施必做2演示性2并行口輸入輸出試驗必做2驗證性3音頻控制試驗必做2綜合性4程序調試必做2綜合性試驗一單片機仿真軟件的使用措施1試驗目的：理解單片機仿真軟件的功能并且學會單片機仿真軟件的使用措施。2試驗內容與規(guī)定：簡介單片機仿真軟件的功能和使用措施，規(guī)定會用仿真軟件來編寫匯編語言程序并進行編譯驗證。試驗二P1口輸入輸出試驗1試驗目的：理解單片機輸入輸出接口的使用措施，加深理解單片機輸入輸出接口的應用。2試驗內容與規(guī)定：用匯編語言編寫用80C51單片機的P1口驅動發(fā)光二極管循環(huán)點亮的程序，并且連接硬件線路進行成果驗證。試驗三音頻控制試驗1試驗目的：學會用單片機的接口控制蜂鳴器發(fā)聲，加深理解單片機的工作原理。2試驗內容與規(guī)定：在仿真軟件上編寫控制蜂鳴器發(fā)聲的程序，并連接線路進行硬件仿真。試驗四計數(shù)器試驗1試驗目的：學會單片機記數(shù)器的使用措施，加深對單片機計數(shù)器的理解。2試驗內容與規(guī)定：簡介單片機計數(shù)器的使用措施，編寫計數(shù)程序并通過硬件線路進行驗證。五、教學課時分派章次各章名稱總課時課時分派講課試驗實訓習題1緒論22280C51的構造及原理862380C51的指令系統(tǒng)862480C51的匯編語言程序設計862580C51的中斷系統(tǒng)及定期/計數(shù)器1082680C51單片機的串行接口66780C51單片機的系統(tǒng)擴展66880C51的串行總線擴展44980C51的單片機的模擬量接口441080C51單片機的C語言程序設計221180C51應用系統(tǒng)設計措施22總計60528六、大綱內容第一章緒論教學目的：理解單片機及單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)措施。教學基本規(guī)定：（1）理解計算機中的數(shù)及其轉換。（2）理解目前市場主流單片機型號及種類。（3）理解單片機應用系統(tǒng)的基本開發(fā)措施。教學重點和難點：（1）計算機中的數(shù)及其轉換。（2）單片機應用系統(tǒng)的基本開發(fā)措施。教學內容：計算機中的數(shù)及其轉換，目前市場主流單片機型號及種類，單片機應用系統(tǒng)的基本開發(fā)措施。第一節(jié)電子計算機概述第二節(jié)：單片機發(fā)展過程及產品近況第三節(jié)：單片機特點及其應用領域第四節(jié)：單片機應用系統(tǒng)開發(fā)過程第五節(jié)：μVision集成開發(fā)環(huán)境簡介作業(yè)習題：1、什么叫單片機？其重要特點有哪些？2、簡述單片機的開發(fā)過程。第二章80C51的構造和原理教學目的：掌握80C51的構造和原理。教學基本規(guī)定：（1）熟悉80C51單片機的構造和工作原理。（2）掌握80C51的內部資源,尤其是存儲器配置。（3）理解單片機的工作原理和基本時序。教學重點和難點：（1）80C51單片機的構造和工作原理。（2）單片機的工作原理和基本時序。教學內容：80C51單片機的構造和工作原理,80C51的內部資源，尤其是存儲器配置，單片機的工作原理和基本時序。第一節(jié)80C51系列概述第二節(jié)：80C51的基本構造與應用模式第三節(jié)：80C51經典產品資源配置與引腳封裝第四節(jié)：80C51單片機的CPU第五節(jié)：80C51的存儲器組織作業(yè)習題：1、80C51單片機復位后狀態(tài)怎樣？復位措施有幾種？2、80C51單片機控制信號總線有哪些？各信號作用怎樣？第三章80C51指令系統(tǒng)的構成教學目的：理解80C51單片機指令系統(tǒng)的構成。教學基本規(guī)定：（1）理解80C51指令系統(tǒng)的構成。（2）掌握80C51的尋址方式。（3）理解80C51指令系統(tǒng)的操作功能。教學重點和難點：（1）80C51的尋址方式。（2）80C51指令系統(tǒng)的操作功能。教學內容：80C51指令系統(tǒng)的構成，80C51的尋址方式，80C51指令系統(tǒng)的操作功能。第一節(jié)：指令格式及常用符號第二節(jié)：80C51的尋址方式第三節(jié)：數(shù)據傳送指令第四節(jié)：算術類運算指令第五節(jié)：邏輯運算與循環(huán)指令第六節(jié)：控制轉移類指令第七節(jié)：位操作指令作業(yè)習題：1、訪問內部RAM單元可以采用哪些尋址方式？2、試編寫程序，將R1中的低四位數(shù)與R2中的高四位數(shù)合并成一種八位數(shù)，并將其寄存在R1中。第四章80C51的匯編語言程序設計教學目的：掌握匯編語言程序的編寫措施及常用的程序構造。教學基本規(guī)定：（1）掌握80C51匯編語言程序設計的環(huán)節(jié)。（2）掌握80C51常用偽指令的使用措施。（3）熟悉幾種基本的程序構造。教學重點和難點：（1）80C51常用偽指令的使用措施。（2）幾種基本的程序構造。教學內容：80C51匯編語言程序設計的環(huán)節(jié)，80C51常用偽指令的使用措施，幾種基本的程序構造。第一節(jié)：程序編制的措施和技巧第二節(jié)：源程序的編輯和匯編第三節(jié)：基本程序構造第四節(jié)：子程序及其調用第五節(jié)：簡樸I/O的并行口直接驅動示例作業(yè)習題：1、編寫程序，把RAM中1000H~101FH內容傳送到內部RAM的30H~40H中。2、編寫程序，把累加器A中的二進制數(shù)變換成3位BCD碼，并將百十個位數(shù)分別寄存在內部RAM的50H、51H、52H中。第五章80C51的中斷系統(tǒng)及定期/計數(shù)器教學目的：掌握80C51的中斷系統(tǒng)及定期/計數(shù)器。教學基本規(guī)定：（1）理解中斷系統(tǒng)的基本概念。（2）理解80C51中斷系統(tǒng)的構造。（3）理解80C51定期/計數(shù)器的構造。教學重點和難點：（1）80C51中斷系統(tǒng)的構造。（2）80C51定期/計數(shù)器的構造。教學內容：中斷系統(tǒng)的基本概念，80C51中斷系統(tǒng)的構造，80C51定期/計數(shù)器的構造。第一節(jié)：80C51單片機中斷系統(tǒng)第二節(jié)：80C51單片機中斷處理過程第三節(jié)：80C51單片機的定期/計數(shù)器作業(yè)習題：1、定期/計數(shù)器的四種工作方式各有何特點？2、運用定期/計數(shù)器T0產生定期時鐘，由P1口控制8個指示燈。編一種程序，使8個指示燈依次閃爍，閃動頻率1秒/次。第六章80C51單片機的串行接口教學目的：理解單片機的串行接口以及串行接口的使用措施。教學基本規(guī)定：（1）理解80C51單片機串行接口構造。（2）掌握80C51單片機串行接口的使用措施。教學重點和難點:（1）80C51單片機串行接口的使用措施。教學內容：80C51單片機串行接口構造，80C51單片機串行接口的使用措施。第一節(jié)：計算機串行通信基礎第二節(jié)：單片機串行口第三節(jié)：單片機的串行口應用作業(yè)習題：1、串行口通信的接口原則有哪幾種？2、在串行口通訊中通信速率與傳播距離之間關系怎樣？第七章80C51單片機的系統(tǒng)擴展教學目的：理解80C51單片機的總線擴展邏輯及80C51單片機存儲器擴展措施。教學基本規(guī)定：（1）理解80C51單片機的總線擴展邏輯。（2）掌握80C51單片機存儲器擴展措施。教學重點和難點：（1）80C51單片機的總線擴展邏輯。（2）80C51單片機存儲器擴展措施。教學內容：80C51單片機的總線擴展邏輯，掌握80C51單片機存儲器擴展措施。第一節(jié)：存儲器的擴展第二節(jié)：輸入輸出及其控制方式第三節(jié)：80C51接口芯片及其應用第四節(jié)：LCD接口及其擴展作業(yè)習題：1、以80C31為主機，用兩片27C256擴展64KEPROM，試畫出接口電路。2、運用LCD1602顯示信息時，若要在第2行第8列顯示“GKCBS”，地址命令字節(jié)應為何值？第八章80C51的串行總線擴展教學目的：掌握80C51單片機串行總線擴展措施。教學基本規(guī)定：（1）理解80C51單片機串行總線擴展的基本原理。（2）掌握I2C與SPI串行總線的基本擴展措施。教學重點和難點：（1）80C51單片機與I2C串行口總線器件接口措施。（2）80C51單片機與SPI串行口總線器件的接口措施。教學內容：理解80C51單片機串行總線擴展的基本原理，掌握I2C與SPI串行總線的基本擴展措施。第一節(jié)：I2C總線接口及其擴展第二節(jié)：SPI總線接口及其擴展第三節(jié)：串行時鐘日歷芯片DS1302及其接口作業(yè)習題：1、I2C總線的特點是什么？2、I2C總線數(shù)據傳送方向怎樣控制？第九章80C51單片機的模擬量接口教學目的：掌握80C51單片機與常用D/A轉換器、A/D轉換器的接口措施。教學基本規(guī)定：（1）理解80C51單片機與常用D/A轉換器的接口措施。（2）掌握80C51單片機與常用A/D轉換器的接口措施。教學重點和難點：（1）80C51單片機與常用D/A轉換器的接口措施。（2）80C51單片機與常用A/D轉換器的接口措施。教學內容：單片機與常用D/A轉換器的接口措施，80C51單片機與常用A/D轉換器的接口措施。第一節(jié)：D/A轉換器及單片機接口第二節(jié)：A/D轉換器及單片機接口作業(yè)習題：1、D/A轉換器的重要功能是什么？2、DAC0832采用輸入寄存器和DAC寄存器二級緩沖有何特點？第十章80C51單片機的C語言程序設計教學目的：掌握C51應用程序設計基本措施。教學基本規(guī)定：（1）理解C51應用程序的一般設計環(huán)節(jié)。（2）掌握C51程序設計基本措施。（3）理解深入提高C51語言與匯編語言程序設計軟件的綜合措施。教學重點和難點：（1）C51數(shù)據類型、存儲類型和存儲模式。（2）C51單片機片內、片外資源編程控制措施。教學內容：C51單片機應用系統(tǒng)的一般設計環(huán)節(jié)，提高C51單片機程序設計一般措施，理解深入提高C51語言與匯編語言程序設計軟件的綜合措施。第一節(jié)：單片機C語言概述第二節(jié)：C51的數(shù)據類型與運算第三節(jié)：C51流程控制語句第三節(jié)：C51的編程實例作業(yè)習題：1、C51支持數(shù)據類型有哪些？2、C51有哪幾種編譯模式？每種編譯模式的特點？第十一章80C51應用系統(tǒng)設計措施教學目的：掌握80C51單片機應用程序的一般設計措施。教學基本規(guī)定：（1）理解80C51單片機應用系統(tǒng)一般設計環(huán)節(jié)。（2）掌握提高80C51單片機應用系統(tǒng)可靠性的措施。（3）理解深入提高80C51語言與匯編語言程序設計軟件的綜合措施。教學重點和難點：（1）單片機應用系統(tǒng)的一般設計環(huán)節(jié)。（2）單片機應用系統(tǒng)軟硬件可靠措施。（3）單片機數(shù)據采集系統(tǒng)一般構成。教學內容：80C51單片機應用系統(tǒng)的一般設計環(huán)節(jié)，提高80C51單片機系統(tǒng)可靠性的措施，理解深入提高80C51單片機應用系統(tǒng)軟件設計措施。第一節(jié)：單片機應用系統(tǒng)設計過程第二節(jié)：提高系統(tǒng)可靠性的一般措施第三節(jié)：數(shù)據采集系統(tǒng)的設計第四節(jié)：智能二線制溫度變送器設計實例作業(yè)習題：1、數(shù)據采集系統(tǒng)的模擬通道有哪些環(huán)節(jié)？2、多路模擬開關選擇要注意什么？七課程有關闡明本課程先導課是《電路分析》、《模擬電子技術》、《數(shù)字電子技術》，課程設計、畢業(yè)設計等。八課程教學手段與教學措施本課程既有理論又有實際，并且實踐性強，試驗上機決不能放松，必須嚴格規(guī)定。多做習題也很必要。九考核方式及成績評估考核形式：考試平時（作業(yè)與課堂提問、課堂練習）占10%；實踐動手能力考核，根據實踐課規(guī)定完畢試驗任務，其成績占總成績20%；期末考試閉卷，其成績占總成績的70℅。十使用教材及重要參照書(一)使用教材《單片機原理及接口技術》第2版,李全利主編,