單片機與計算機控制教學(xué)大綱

PAGE11單片機與計算機控制教學(xué)大綱重慶師范大學(xué)涉外商貿(mào)學(xué)院數(shù)學(xué)與計算機科學(xué)系2007年10月修訂《單片機與計算機控制》課程教學(xué)大綱第一部分課程說明課程情況介紹1．課程性質(zhì)《單片機與計算機控制》是計算機方向本科專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)課，為必修課程。本課程共72學(xué)時，其中授課52學(xué)時，實驗20學(xué)時，一學(xué)期開設(shè)。2．課程任務(wù)設(shè)置本課程的目的是讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握單片機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計方法、系統(tǒng)擴展方法、應(yīng)用技術(shù)及了解發(fā)展現(xiàn)狀。3．課程特點本課程具有實用性強、理論與實踐結(jié)合、軟硬件結(jié)合等特點。4．先修課程本課程的先修課程有《數(shù)字電路》、《模擬電子技術(shù)》、《計算機組成原理》及《匯編語言》等。二．教學(xué)形式本課程共有三種教學(xué)形式：授課、實驗和自學(xué)。授課主要講授理論；實驗需使用專用的實驗設(shè)備配合授課內(nèi)容進行；自學(xué)是學(xué)生自己進行學(xué)習(xí)，自學(xué)教材包括指定教材及其它參考書，上網(wǎng)所查資料等。三．主要教材、輔導(dǎo)教材及參考書主要教材：重慶大學(xué)出版社出版的《單片機原理及應(yīng)用》萬文略主編。輔導(dǎo)教材及參考書：電子工業(yè)出版社出版《單片機高級語言C51應(yīng)用程序設(shè)計》徐愛鈞主編國防工業(yè)出版社出版《中國集成電路大全》-—集成放大器分冊、集成穩(wěn)壓器分冊、接口集成電路分冊等趙保經(jīng)主編四．課程考核辦法期末以作業(yè)、實驗成績和期末考試綜合評定課程總成績。其中作業(yè)及實驗成績占20%，期末考試占80%。作業(yè)及實驗成績不合格者，不得參加期末考試。第二部分教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求一．教學(xué)要求的基本層次本課程的教學(xué)要求可分為三個層次：掌握、理解和了解。1．掌握對于本課程的重點內(nèi)容要求學(xué)生達(dá)到掌握的程度。即要求學(xué)生能夠全面深入地掌握所學(xué)內(nèi)容，能夠舉一反三，熟練解決相關(guān)問題。要求學(xué)生掌握的內(nèi)容也是考試的主要內(nèi)容。2．理解對于本課程的一般內(nèi)容要求學(xué)生能夠理解。即要求學(xué)生能夠理解所學(xué)內(nèi)容，對所涉及的內(nèi)容能夠進行簡單的分析和判斷。3．了解對于本課程的次要內(nèi)容要求學(xué)生能夠了解、知曉即可。二．教學(xué)內(nèi)容和要求1．單片機概述1．1教學(xué)內(nèi)容﹝1﹞單片機的發(fā)展﹝2﹞單片機的應(yīng)用領(lǐng)域﹝3﹞典型單片機系列1．2教學(xué)要求了解：單片機的特點、發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域，典型單片機系列的基本情況。1．3教學(xué)說明及教學(xué)建議通過單片機應(yīng)用實例，闡明單片機的特點及應(yīng)用領(lǐng)域，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、主動性，培育學(xué)生科技創(chuàng)新意識。2．單片機的硬件結(jié)構(gòu)2．1教學(xué)內(nèi)容﹝1﹞8XC51單片機的基本組成，引腳及引腳的名稱、功能、復(fù)合功能﹝2﹞8XC51單片機的內(nèi)部存儲器內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的配置，專用寄存器的名稱、功能、地址，ROM低端的6個特殊單元。﹝3﹞單片機并行輸入/輸出口電路結(jié)構(gòu)基本電路結(jié)構(gòu)特點和使用。﹝4﹞單片機時鐘電路與時序時鐘電路、時序定時單位、典型時序。﹝5﹞單片機的工作方式復(fù)位方式、單步執(zhí)行方式、掉電保護方式和低功耗方式。2．2教學(xué)要求掌握：單片機芯片的內(nèi)部組成及存儲器結(jié)構(gòu)，ROM低端的6個特殊單元。理解：單片機時鐘電路與時序、輸入/輸出口及引腳的使用。了解：單片機的工作方式。2．3教學(xué)說明及教學(xué)建議對比典型單片機系列，使學(xué)生更好地掌握8XC51系列芯片的特點、使用方法；重點學(xué)習(xí)芯片內(nèi)部特殊功能寄存器的作用及引腳功能。3．單片機指令系統(tǒng)3．1教學(xué)內(nèi)容﹝1﹞MCS-51指令系統(tǒng)概述指令系統(tǒng)特點、各種尋址方式及其特點與使用。﹝2﹞數(shù)據(jù)傳送類指令﹝3﹞算術(shù)運算類指令﹝4﹞邏輯運算類指令﹝5﹞控制轉(zhuǎn)移類指令﹝6﹞布爾變量操作類指令3．2教學(xué)要求掌握：各種尋址方式，常用指令的功能及使用方法。理解：常用指令的特點。了解：常用指令的一些特殊應(yīng)用。3．3教學(xué)說明及教學(xué)建議指令是程序設(shè)計的基礎(chǔ)，須講清講透；重點講解單片機布爾變量操作類指令、位累加器。4．單片機程序設(shè)計4．1教學(xué)內(nèi)容常用偽指令，典型子程序設(shè)計。4．2教學(xué)要求掌握：常用子程序設(shè)計。理解：多字節(jié)乘除算法分析，查表、差值運算、譯碼等程序設(shè)計方法。了解：子程序庫的調(diào)用。4．3教學(xué)說明及教學(xué)建議讓學(xué)生讀懂典型子程序，使學(xué)生理解程序設(shè)計中算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性；建議學(xué)生結(jié)合C語言自學(xué)單片機C51高級語言。5．中斷與定時系統(tǒng)5．1教學(xué)內(nèi)容﹝1﹞8XC51單片機中斷系統(tǒng)中斷源，中斷控制寄存器，中斷響應(yīng)過程。﹝2﹞8XC51單片機定時器/計數(shù)器定時器/計數(shù)器的定時與計數(shù)功能，定時/計數(shù)控制寄存器，工作方式，定時/計數(shù)應(yīng)用。﹝3﹞單片機中斷與定時/計數(shù)的綜合應(yīng)用。5．2教學(xué)要求掌握：單片機中斷源，中斷控制寄存器，中斷響應(yīng)過程；定時/計數(shù)控制寄存器，定時/計數(shù)控制寄存器設(shè)置。理解：單片機中斷定時/計數(shù)初值計算及應(yīng)用。5．3教學(xué)說明及教學(xué)建議舉例說明中斷在產(chǎn)品設(shè)計中的重要性。6．單片機系統(tǒng)擴展6．1教學(xué)內(nèi)容﹝1﹞單片機系統(tǒng)擴展概述及編址技術(shù)單片機應(yīng)用系統(tǒng)，擴展的實現(xiàn)方法，存儲器及I/O口編址技術(shù)。﹝2﹞單片機數(shù)據(jù)存儲器擴展典型存儲器芯片，擴展連結(jié)。﹝3﹞單片機程序存儲器擴展典型存儲器芯片，擴展連結(jié)。﹝4﹞單片機并行I/O口擴展專用并行擴展芯片﹝如8155等﹞、A/D、D/A、LED、LCD、鍵盤及打印機等接口的實現(xiàn)。﹝5﹞單片機串行接口擴展應(yīng)用，雙機及多機通信。6．2教學(xué)要求掌握：單片機存儲器及I/O口編址技術(shù)及擴展實現(xiàn)方法，專用并行擴展芯片﹝如8155等﹞與單片機的接口擴展方法及口址計算。理解：存儲器及I/O口擴展的應(yīng)用。了解：串行接口應(yīng)用。6．3教學(xué)說明及教學(xué)建議以實用設(shè)計為例，融會貫通所學(xué)知識，提高學(xué)生綜合能力。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注器件“性價比”，實用中多選用大容量存儲器，新器件。7．單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計7．1教學(xué)內(nèi)容﹝1﹞單片機開發(fā)系統(tǒng)系統(tǒng)的組成特點、功能及使用。﹝2﹞單片機應(yīng)用系統(tǒng)的特點﹝3﹞單片機應(yīng)用系統(tǒng)舉例7．2教學(xué)要求掌握：單片機應(yīng)用系統(tǒng)的特點。理解：單片機開發(fā)系統(tǒng)組成特點功能及使用。了解：單片機典型應(yīng)用系統(tǒng)的組成特點及設(shè)計方法。7．3教學(xué)說明及教學(xué)建議建議學(xué)生自學(xué)CAD軟件Protel200x,會用PC機設(shè)計單片機應(yīng)用系統(tǒng)的電原理圖及印刷電路板圖。第三部分實驗內(nèi)容及安排實驗一單片機開發(fā)系統(tǒng)的使用實驗內(nèi)容：熟悉用于試驗的開發(fā)系統(tǒng)，調(diào)試運行幾個簡單的程序。實驗?zāi)康模赫莆臻_發(fā)系統(tǒng)的使用方法。實驗二單片機匯編語言程序設(shè)計實驗內(nèi)容：利用實驗設(shè)備調(diào)試運行幾個較復(fù)雜的程序。實驗?zāi)康模赫莆諈R編語言程序設(shè)計的方法。實驗三單片機模擬交通燈設(shè)計實驗內(nèi)容：利用實驗設(shè)備編寫、調(diào)試運行交通燈程序。實驗?zāi)康模赫莆蛰^復(fù)雜的匯編語言程序設(shè)計的方法。實驗五A/D轉(zhuǎn)換實驗實驗內(nèi)容：利用實驗設(shè)備練習(xí)A/D轉(zhuǎn)換的硬件電路連結(jié)，編寫轉(zhuǎn)換程序。實驗?zāi)康模赫莆諉纹瑱CA/D轉(zhuǎn)換的方法。實驗六單片機串行通信實驗內(nèi)容：利用實驗設(shè)備練習(xí)與PC機之間的串行通信，連接硬件、編寫程序。實驗?zāi)康模赫莆諉纹瑱C串行通信的方法。第四部分課程學(xué)時分配課程總學(xué)時為72學(xué)時：其中授課52學(xué)時，實驗20學(xué)時。具體安排如下：內(nèi)