單片機原理及應(yīng)用-教學大綱、授課計劃 莊俊華

《單片機原理及應(yīng)用》教學大綱課程信息課程名稱：單片機原理及應(yīng)用課程類別：素質(zhì)選修課/專業(yè)基礎(chǔ)課課程性質(zhì)：選修/必修計劃學時：64計劃學分：4先修課程：無選用教材：《單片機原理及應(yīng)用》，莊俊華主編，2022年，電子工業(yè)出版社教材。適用專業(yè)：本課程既可作為高等院校相關(guān)專業(yè)單片機原理、微機原理課程的基礎(chǔ)課程，也可作為廣大電氣、電子、自動化、計算機等行業(yè)的研發(fā)類崗位求職人員的自學課程，還可作為工程技術(shù)人員的參考課程。課程負責人：二、課程簡介本課程以MCS-51單片機為背景機，從應(yīng)用角度出發(fā)，系統(tǒng)介紹單片機的組成原理、各功能模塊的使用方法及擴展方法。課程共分10章，內(nèi)容包括單片機的種類、功能及用途；MCS-51單片機的指令系統(tǒng)及匯編語言程序設(shè)計方法；C語言在單片機編程中的使用方法；單片機內(nèi)部各種功能部件的工作原理及使用方法；單片機擴展和接口技術(shù)，包括存儲器擴展、I/0接口擴展、人機交互接口擴展、模擬通道擴展及流行器件的一個典型的課程設(shè)計實例。三、課程教學要求序號專業(yè)畢業(yè)要求課程教學要求關(guān)聯(lián)程度1工程知識1.掌握單片機的組成原理、各功能模塊的使用方法及擴展方法。2.了解單片機原理應(yīng)用領(lǐng)域和市場需求，為產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)提供指導。L2問題分析1.學會對單片機原理及應(yīng)用中出現(xiàn)的問題進行分析和解決，包括硬件故障、軟件錯誤、網(wǎng)絡(luò)問題等。2.學會進行故障排除和維修和計算方法，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理應(yīng)用。H3設(shè)計/開發(fā)解決方案1.掌握C語言在單片機編程中的使用方法，能將單片機原理應(yīng)用到工作和生活領(lǐng)域中。2.學會進行系統(tǒng)測試和驗證，以確保系統(tǒng)的質(zhì)量和性能符合要求。H4研究L5使用現(xiàn)代工具1.掌握單片機原理及應(yīng)用領(lǐng)域研發(fā)的現(xiàn)代工具，如仿真軟件、調(diào)試工具等。2.學會使用現(xiàn)代工具進行數(shù)據(jù)分析和處理，提高工作效率和準確性。M6工程與社會1.了解單片機原理及應(yīng)用對社會的影響和作用，以及相關(guān)的法律法規(guī)和標準。2.學會將相應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于實際生產(chǎn)和社會服務(wù)中，為社會做出貢獻。L7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展L8職業(yè)規(guī)范L9個人和團隊1.學會個人發(fā)展和團隊合作，提高個人和團隊的綜合素質(zhì)。2.學會與他人合作和溝通，建立良好的人際關(guān)系和團隊合作氛圍。H10溝通1.學會進行有效的溝通和表達，與客戶、同事和上級保持良好的溝通和協(xié)作。2.學會進行跨文化溝通和合作，提高國際化視野和跨文化交流能力。M11項目管理1.學會進行項目管理和組織，包括項目計劃、進度控制、質(zhì)量管理等。2.學會進行風險評估和管理，提高項目成功的概率和效率。L12終身學習1.學會進行自我學習和自我提升，不斷提高自身的專業(yè)水平和創(chuàng)新能力。2.學會進行終身學習和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，不斷拓展職業(yè)領(lǐng)域和發(fā)展空間。H注：“課程教學要求”欄中內(nèi)容為針對該課程適用專業(yè)的專業(yè)畢業(yè)要求與相關(guān)教學要求的具體描述。“關(guān)聯(lián)程度”欄中字母表示二者關(guān)聯(lián)程度。關(guān)聯(lián)程度按高關(guān)聯(lián)、中關(guān)聯(lián)、低關(guān)聯(lián)三檔分別表示為“H”“M”或“L”?！罢n程教學要求”及“關(guān)聯(lián)程度”中的空白欄表示該課程與所對應(yīng)的專業(yè)畢業(yè)要求條目不相關(guān)。四、課程教學內(nèi)容章節(jié)名稱主要內(nèi)容重難點關(guān)鍵詞學時類型1初識單片機什么是單片機單片機的歷史單片機的特點和應(yīng)用單片機應(yīng)用系統(tǒng)的組成典型單片機性能概述各類嵌入式處理器簡介計算機中的數(shù)制與編碼了解什么是單片機、單片機的歷史掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)的組成8理論2單片機的基本結(jié)構(gòu)單片機的結(jié)構(gòu)概述中央處理器單片機的引腳功能存儲器MCS-51單片機的工作方式掌握MCS-51單片機的工作方式6理論3單片機的指令系統(tǒng)匯編指令的格式址方式指令系統(tǒng)掌握匯編指令的格式以及單片機的指令系統(tǒng)4理論+實操4匯編語言程序設(shè)計匯編語言程序的格式偽指令匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)系統(tǒng)編程的步驟、方法和技巧實驗掌握匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)編程的步驟、方法和技巧6理論+實操5單片機的C語言程序設(shè)計C51語言概述C51語言對標準C語言的擴展C51和匯編語言的混合編程使用C51語言編程的技巧實驗掌握C51和匯編語言的混合編程7理論+實操6單片機的功能部件中斷系統(tǒng)定時/計數(shù)器串行接口實驗了解單片機的功能部件的工作原理7理論+實操7單片機的系統(tǒng)擴展單片機最小系統(tǒng)并行擴展概述程序存儲器擴展數(shù)據(jù)存儲器擴展I/O接口擴展可編程并行I/O接口擴展掌握程序存儲器擴展、數(shù)據(jù)存儲器擴展6理論+實操8單片機的接口技術(shù)單片機與鍵盤的接口單片機與LED顯示器的接口單片機與字符型LCD的接口單片機與ADC的接口單片機與DAC的接口單片機與I2C總線芯片的接口單片機與DS18B20芯片的接口科學精神的培養(yǎng)掌握單片機與LED顯示器的接口等單片機的接口技術(shù)10理論+實操9單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)開發(fā)系統(tǒng)KeilμVision2概述KeilμVision2的界面組成KeilμV1sion2的設(shè)置KeilμVision2集成開發(fā)系統(tǒng)的使用Proteus電路設(shè)計快速入門9.7Proteus與Keil聯(lián)調(diào)掌握單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)8理論+實操10課程設(shè)計——溫度反饋控制系統(tǒng)掌握溫度反饋控制系統(tǒng)的制作步驟2理論+實操五、考核要求及成績評定序號成績類別考核方式考核要求權(quán)重（%）備注1期末成績期末考試考試50百分制，60分為及格2平時成績實踐10次40優(yōu)、良、中、及格、不及格3平時表現(xiàn)出勤情況10兩次未參加課程則無法獲得學分注：此表中內(nèi)容為該課程的全部考核方式及其相關(guān)信息。六、學生學習建議學習方法建議1.依據(jù)專業(yè)教學標準，結(jié)合崗位技能職業(yè)標準，通過案例展開學習，將每個項目分成多個任務(wù)，系統(tǒng)化地學習。2.通過每個項目最后搭配的習題，鞏固知識點。3.了解行業(yè)企業(yè)技術(shù)標準，注重學習新技術(shù)、新工藝和新方法，根據(jù)教材中穿插設(shè)置的智能終端產(chǎn)品應(yīng)用相關(guān)實例，對已有技術(shù)持續(xù)進行更新。4.通過開展課堂討論、實踐活動，增強的團隊協(xié)作能力，學會如何與他人合作、溝通、協(xié)調(diào)等等。學生課外閱讀參考資料《單片機原理及應(yīng)用》，莊俊華主編，2022年，電子工業(yè)出版社教材。七、課程改革與建設(shè)（1）工程性強。以“學以致用”為指導思想，重在實踐，將工程與開發(fā)相統(tǒng)一。另外，本書通過介紹大量的應(yīng)用實例，使讀者具有初步開發(fā)、設(shè)計單片機產(chǎn)品的能力。（2）通俗易懂。避免介紹單片機內(nèi)部的一些細節(jié)問題，而是從實際應(yīng)用出發(fā)，從設(shè)計單片機應(yīng)用系統(tǒng)的角度出發(fā)，介紹在應(yīng)用過程中需要掌握的知識和技能。（3）C語言與匯編語言相結(jié)合。匯編語言：任何一個硬件電路都可用匯編語言描述，具奮直觀性。要想對硬件有深入的理解，匯編語言的學習必不可少。C語言：可讀性好，用戶只要掌握一兩個編程實例，即使不了解硬件資源分配情況，也可以據(jù)此進行實例的仿效。對于開發(fā)較大的項目，使用C語言是必然的。平時對學生的考核內(nèi)容包括出勤情況、學生的學習成果、課堂討論等方面，占期末總評的50%。期末考試成績占期末總評的50%。制訂人簽字：教研室主任簽字：院部負責人簽字：修訂時間：年月日教學日歷（20xx～20xx學年第x學期）開課學院開課專業(yè)講授學時32課程名稱單片機原理及應(yīng)用授課教師實踐/實驗學時32授課年級授課班級總學時64使用教材《單片機原理及應(yīng)用》參考書目《單片機原理及應(yīng)用》校歷周次授課內(nèi)容分章節(jié)題目第1周第一章初識單片機（4學時）1.1什么是單片機（1學時）1.2單片機的歷史（1學時）1.3單片機的特點和應(yīng)用（1學時）1.4單片機應(yīng)用系統(tǒng)的組成（1學時）第2周第一章初識單片機（4學時）1.5典型單片機性能概述（1學時）1.6各類嵌入式處理器簡介（1學時）1.7計算機中的數(shù)制與編碼（2學時）第3周第二章單片機的基本結(jié)構(gòu)（4學時）2.1單片機的結(jié)構(gòu)概述（2學時）2.2中央處理器（1學時）2.3單片機的引腳功能（1學時）第4周第二章單片機的基本結(jié)構(gòu)（2學時）2.4存儲器（1學時）2.5MCS-51單片機的工作方式（1學時）第三章單片機的指令系統(tǒng)（2學時）3.1匯編指令的格式（1學時）3.2尋址方式（1學時）第5周第三章單片機的指令系統(tǒng)（2學時）3.3指令系統(tǒng)（2學時）第四章匯編語言程序設(shè)計（2學時）4.1匯編語言程序的格式（1學時）4.2偽指令（1學時）第6周第四章匯編語言程序設(shè)計（6學時）4.3匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)（1學時）4.4系統(tǒng)編程的步驟、方法和技巧（2學時）4.5實驗（1學時）第7周第五章單片機的C語言程序設(shè)計（4學時）5.1C51語言概述（2學時）5.2C51語言對標準C語言的擴展（2學時）第8周第五章單片機的C語言程序設(shè)計（3學時）5.3C51和匯編語言的混合編程（1學時）5.4使用C51語言編程的技巧（1學時）5.5實驗（1學時）第六章單片機的功能部件（1學時）6.1中斷系統(tǒng)（1學時）第9周第六章單片機的功能部件（4學時）6.1中斷系統(tǒng)（1學時）6.2定時/計數(shù)器（2學時）6.3串行接口（1學時）第10周第六章單片機的功能部件（2學時）6.3串行接口（1學時）6.4實驗（1學時）第七章單片機的系統(tǒng)擴展（2學時）7.1單片機最小系統(tǒng)（1學時）7.2并行擴展概述（1學時）第11周第七章單片機的系統(tǒng)擴展（4學時）7.3程序存儲器擴展（1學時）7.4數(shù)據(jù)存儲器擴展（1學時）7.5I/O接口擴展（1學時）7.6可編程并行I/O接口擴展（1學時）第12周第八章單片機的接口技術(shù)（4學時）8.1單片機與鍵盤的接口（1學時）8.2單片機與LED顯示器的接口（1學時）8.3單片機與字符型LCD的接口（1學時）8.4單片機與ADC的接口（1學時）第13周第八章單片機的接口技術(shù)（4學時）8.5單片機與DAC的接口（2學時）8.6單片機與I2C總線芯片的接口（2學時）第14周第八章單片機的接口技術(shù)（2學時）8.7單片機與DS18B20芯片的接口（2學時）第九章單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)（2學時）9.1開發(fā)系統(tǒng)（1學時）9.2Keil