《微機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：101145223404課程名稱（中/英文）：微機(jī)原理與接口技術(shù)/ComputerTheory&InterfaceTechnology課程類別：個(gè)性化選修課程課程性質(zhì)：選修課程類型：課程實(shí)驗(yàn)總學(xué)分：2總學(xué)時(shí)：32實(shí)驗(yàn)/實(shí)踐學(xué)時(shí)：8適用專業(yè)：焊接技術(shù)與工程適用對(duì)象：本科先修課程：信息技術(shù)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電工與電子技術(shù)開課學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡(jiǎn)介學(xué)生掌握MCS-51系列單片機(jī)CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能；熟悉中斷系統(tǒng)的工作原理及使用方法；了解單片機(jī)常用的接口技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器常用工作方式編程及調(diào)試，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)；串行口通信硬件設(shè)計(jì)，串行口通信軟件設(shè)計(jì)；顯示及鍵盤接口硬件設(shè)計(jì)，顯示及鍵盤接口軟件設(shè)計(jì)；熟悉單片機(jī)仿真開發(fā)器結(jié)構(gòu)及功能，運(yùn)行一個(gè)實(shí)例，使學(xué)生掌握單片機(jī)開發(fā)流程。具有對(duì)微機(jī)控制系統(tǒng)的分析、應(yīng)用和維護(hù)方面的基本能力，具有一定的創(chuàng)新能力，能在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及設(shè)備控制等應(yīng)用中進(jìn)行一定的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。能夠應(yīng)用微機(jī)原理及接口技術(shù)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)、分析焊接技術(shù)與工程專業(yè)的復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集、處理、分析與解釋數(shù)據(jù)，通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論并應(yīng)用于工程實(shí)踐。三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)1．通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生對(duì)微機(jī)控制系統(tǒng)的分析、應(yīng)用和維護(hù)方面的基本能力目的，使之能夠應(yīng)用微機(jī)原理及接口技術(shù)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)、分析、優(yōu)化設(shè)計(jì)焊接技術(shù)與工程專業(yè)的復(fù)雜工程問題，掌握微機(jī)原理及接口技術(shù)，具備解決相關(guān)的工程能力。2．通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生掌握微機(jī)原理及接口技術(shù)的開發(fā)基本原則，能夠利用微機(jī)原理及接口技術(shù)的基本原理，設(shè)計(jì)相關(guān)的測(cè)試與控制等實(shí)驗(yàn)，開展對(duì)復(fù)雜工程問題的實(shí)驗(yàn)研究分析，并通過信息綜合分析獲得有效實(shí)驗(yàn)結(jié)論。具有綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力，鍛煉工程實(shí)踐能力，提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及學(xué)時(shí)安排序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)要求每組人數(shù)備注1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器編程和應(yīng)用程序調(diào)試實(shí)驗(yàn)2設(shè)計(jì)性必做52串行口通信編程和應(yīng)用程序調(diào)試實(shí)驗(yàn)2設(shè)計(jì)性必做53LED顯示器接口及鍵盤接口實(shí)驗(yàn)2設(shè)計(jì)性必做54單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)2綜合性必做5五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一定時(shí)器/計(jì)數(shù)器編程和應(yīng)用程序調(diào)試實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.熟悉軟件的操作和使用方法；2.了解單片機(jī)中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器的編程應(yīng)用；3.進(jìn)一步熟練使用開發(fā)系統(tǒng)的各種調(diào)試方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1．LH-MCU多CPU單片機(jī)試驗(yàn)箱一臺(tái)2．計(jì)算機(jī)一臺(tái)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：1.輸入程序并檢查無誤，對(duì)程序進(jìn)行匯編、調(diào)試，然后燒寫程序到89c51單片機(jī)；2.將LED1~LED6用插針連接到P1.0~P1.5，用插針將K1鍵，K5鍵，K9鍵與P0.0-0.2；3.運(yùn)行程序，做必做題目的同學(xué)，看交通燈是否正常運(yùn)行，做擴(kuò)展題目的同學(xué)還要按下K5、K1鍵，觀察交通燈的變化情況,按下K9鍵看是不是兩道交通燈都變?yōu)榧t燈。實(shí)驗(yàn)二串行口通信編程和應(yīng)用程序調(diào)試實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握串行口工作方式的程序設(shè)計(jì)，掌握單片機(jī)通信程序編制方法。2.了解實(shí)現(xiàn)串行通信的硬環(huán)境，數(shù)據(jù)格式的協(xié)議，數(shù)據(jù)交換的協(xié)議。3.了解PC機(jī)通信的基本要求。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1.LH-MCU多CPU單片機(jī)試驗(yàn)箱一臺(tái)2.計(jì)算機(jī)一臺(tái)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：1.利用單片機(jī)串行口，實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)通信。2.本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)以下功能，PC機(jī)上輸入的字符（0-F）能在實(shí)驗(yàn)儀的數(shù)碼管上顯示。單片機(jī)與PC接口,如圖2-1。圖2-1串口通訊硬件原理圖鍵盤顯示功能的實(shí)現(xiàn)，通過8279與單片機(jī)接口實(shí)現(xiàn)，原理圖如圖2-2所示：圖2-2顯示接口硬件原理圖3.按圖連好線路，用8芯排線將8279區(qū)JB51(a-h)連接到數(shù)碼管顯示區(qū)的CODE，JB53(BIT0-BIT7)連接到數(shù)碼管顯示區(qū)的BIT。8279區(qū)8279CS2連到系統(tǒng)譯碼的Y6上，8279CLK連接到固定脈沖的1MHz。將隨機(jī)配備的一根用戶通信線插入RS232/485插座，另一頭9芯頭插到PC機(jī)空余的串行口上。4.將8031串行接收信號(hào)線P3.0（RXD）連到RS232/485插頭下面的RXD插孔；8031的P3.1（TXD）連到RS232/485插頭下面的TXD插孔上。5.調(diào)試運(yùn)行程序PCTX.ASM。6.在上位機(jī)上運(yùn)行DVSIO，參數(shù)設(shè)置1200，選擇連接的串口，打開串口。7.從上位機(jī)鍵盤上輸入數(shù)字或在顯示窗口內(nèi)點(diǎn)擊“0—F”數(shù)字按鈕，相應(yīng)的數(shù)字會(huì)顯示在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的數(shù)碼管上。8.也可以通過串口調(diào)試助手進(jìn)行操作。實(shí)驗(yàn)三LED顯示器接口及鍵盤接口實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握LED顯示定時(shí)/計(jì)數(shù)器綜合應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)與分析方法。2.掌握運(yùn)用開發(fā)系統(tǒng)調(diào)試LED顯示及定時(shí)/計(jì)數(shù)應(yīng)用程序的基本方法。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1.LH-MCU多CPU單片機(jī)試驗(yàn)箱一臺(tái)2.計(jì)算機(jī)一臺(tái)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：實(shí)驗(yàn)要求：在LED顯示器上顯示時(shí)間，利用8279可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤/顯示器的自動(dòng)掃描，以減輕CPU負(fù)擔(dān)，具有顯示穩(wěn)定、程序簡(jiǎn)單、不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)利用8279實(shí)現(xiàn)顯示掃描自動(dòng)化。1.連好線路，用8芯排線將8279區(qū)JB51(a-h)連接到數(shù)碼管顯示區(qū)的CODE，JB53(BIT0-BIT7)連接到數(shù)碼管顯示區(qū)的BIT。8279區(qū)8279CS2連到系統(tǒng)譯碼的Y6上，8279CLK連接到固定脈沖的1MHz。2.調(diào)試運(yùn)行程序。實(shí)驗(yàn)四單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?．通過實(shí)驗(yàn)熟悉LH-MCU多CPU單片機(jī)試驗(yàn)箱的結(jié)構(gòu)2．通過一個(gè)實(shí)例，使學(xué)生了解單片機(jī)開發(fā)的整個(gè)流程。3．掌握單片機(jī)I/O口的簡(jiǎn)單輸入及輸出。實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1．LH-MCU多CPU單片機(jī)試驗(yàn)箱一臺(tái)2．計(jì)算機(jī)一臺(tái)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：1.本實(shí)驗(yàn)將通過構(gòu)造一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的功能，來使學(xué)生了解掌握本單片機(jī)試驗(yàn)箱的構(gòu)造及使用方法。2.本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的功能為：開關(guān)K1每撥動(dòng)一次，L0～L7發(fā)光二極管按16進(jìn)制方式加一點(diǎn)亮。3.硬件連線：P3.3用插針連至K1，P1.0～P1.7用插針連至L0～L7。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式實(shí)驗(yàn)名稱（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ǘ?shí)驗(yàn)設(shè)備（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟（四）結(jié)果與分析（五）問題討論七、考核方式（一）實(shí)驗(yàn)成績(jī)的構(gòu)成實(shí)驗(yàn)成績(jī)占本門課程總成績(jī)20%，參考實(shí)驗(yàn)考勤、實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)綜合給定。（二）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1.實(shí)驗(yàn)成績(jī)以百分制或五級(jí)制（優(yōu)、良、中、及格、不及格）填報(bào)，按比例記入該課程成績(jī)中。2.多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要最后填報(bào)平均成績(jī)。3.按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的具體要求，根據(jù)每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)過程的考查，實(shí)驗(yàn)操作情況及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量，綜合給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)。4.實(shí)驗(yàn)評(píng)分應(yīng)包括三個(gè)方面：（1）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)及實(shí)驗(yàn)紀(jì)律占20%：（2）實(shí)驗(yàn)操作占40%：（3）實(shí)驗(yàn)報(bào)告40%；評(píng)分等級(jí)：評(píng)定成績(jī)分優(yōu)、良、中、及格和不及格五個(gè)等級(jí)。優(yōu)：90分以上，良：80-89分，中：70-79分，及格：60-69分，不及格：59分以下，也可以以百分制給出實(shí)驗(yàn)的綜合成績(jī)。實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定及考核標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估項(xiàng)目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)及實(shí)驗(yàn)紀(jì)律（20%）實(shí)驗(yàn)前能夠按照實(shí)驗(yàn)要求，提前預(yù)習(xí)，掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，掌握實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程，遵守實(shí)驗(yàn)紀(jì)律實(shí)驗(yàn)前能夠按照實(shí)驗(yàn)要求，提前預(yù)習(xí)，較好的掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、掌握實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程，遵守實(shí)驗(yàn)紀(jì)律實(shí)驗(yàn)前能夠按照實(shí)驗(yàn)要求，提前預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程，較遵守實(shí)驗(yàn)紀(jì)律實(shí)驗(yàn)前能夠按照實(shí)驗(yàn)要求，提前預(yù)習(xí)，基本了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程，較遵守實(shí)驗(yàn)紀(jì)律實(shí)驗(yàn)前未能按照實(shí)驗(yàn)要求，未提前預(yù)習(xí)，不了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、未能掌握實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程實(shí)驗(yàn)操作（40%）能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?dú)立設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)立或合作完成實(shí)驗(yàn)操作，且操作規(guī)范；準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行綜合的分析討論，得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)立或合作完成實(shí)驗(yàn)操作，操作較為規(guī)范；記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較為準(zhǔn)確，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行綜合的分析討論，得出較為合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)立或合作完成實(shí)驗(yàn)操作，操作基本規(guī)范；記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析討論，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)出基本的實(shí)驗(yàn)步驟，基本能完成實(shí)驗(yàn)操作，操作基本規(guī)范；記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行初步分析討論，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟，不能完成實(shí)驗(yàn)操作或操作不規(guī)范；不能記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析討論，不能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)報(bào)告（40%）實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表規(guī)范。能夠正確完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行深入的討論，提出自己的見解。實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠獨(dú)立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)較為合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表基本規(guī)范。能夠較好的完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告中提出的問題，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇