《单片机原理及应用A》课程教学大纲
课程代码:0806331045 课程名称:单片机原理及应用
A
英文名称: Prin ciples & Applicati ons of Sin gle-chip Microprocessor A 总 学时:56 讲课学时:44 实验学时12 上机学时:0 课外学时:0 学 分:3.5
适用对象:机械设计制造及其自动化专业(数控加工与维修专业方向) 先修课程:电工技术、电子技术、
C语言程序设计。
一、课程性质、目的和基本任务
单片机原理及应用课程是机械设计制造及其自动化专业 一门重要的专业基础课。
(数控加工与维修专业方向)
的
通过本课程的学习, 使学生掌握单片机应用技术,
学会智能化设备
的设计方法,为学习后续课程和专业技术工作打下基础。 单片机技术是整个电子产品的数字
化、智能化的进程中的核心,由它构成的嵌入式系统是整个社会信息化的重要组成部分。
该课程的内容融合了计算机的硬件和软件的最底层的部分。 基础、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、 制、机床加工及维修等。
它的先修课程是计算机文化
C语言程序设计,它的后续课程是 PLC控
由于它密切涉及硬件和软件,直接面向控制器的底层控制,实践环
节至关重要,所以该课程的难度与深度都比较突出。
设置本课程的目的是让学生学习和掌握单片机的系统结构、指令系统、程序设计方法、 系统扩展方法、接口应用技术和发展现状。
二、 教学基本要求
贯彻应用型本科的有关教学文件精神,及我校的“学以致用”
的办学理念,在具体内容
讲述中突出重点和难点,并将理论知识融合到单片机开发实例中,使学生达到如下要求:
1、 知识要求:
通过该课程学习,使学生掌握单片机的功能结构和工作原理、 编语言程序设计、单片机系统的扩展、接口技术。
寻址方式、指令系统、汇
2、 素质要求:
通过该课程学习,培养学生的工程观念和规范意识, 使学生建立起完整的单片机应用系 统的概念;鼓励学生勤奋学习, 要有进取精神;使学生确立严谨的工作特点和踏实的工作作 风。
3、 能力要求:
通过该课程学习,使学生能够设计简单的单片机应用系统, 制的程序。
能够编写对常用外围芯片控
三、 教学内容及要求
1. 绪论
教学内容:
数制与编码;带符号数的表示;电子计算机的发展概述;单片机的发展过程及产品近况; 单片机的特点及应用领域;单片机应用系统开发简介。
教学要求:
掌握:数制与编码;带符号数的表示。了解:微机的硬件系统,单片机的的概念、特点、 发展及应用领域,典型单片机系列的基本情况。
2. 80C51的结构和原理
教学内容:
80C51的基本结构与应用模式;80C51典型产品资源配置与引脚封装; 80C51的存储器组织;80C51的并行口结构与操作。
教学要求:
掌握:MCS-51单片机的工作原理、
80C51内部结构;
MCS-51单片机存储器结构的结构及存储器配置。
CPU的时序、复位电
MCS-51单片机芯片的内部组成、弓I脚及功能。理解:单片机时钟电路、
路、输入/输出端口结构和工作原理。
3 . 80C51的指令系统
教学内容:
指令格式及常用符号;80C51寻址方式;数据传送指令;算术运算类指令;逻辑运算与 循环类指令;控制转移类指令;位操作类指令。
教学要求:
熟练掌握:MOV MOVX INC、ANL ADD等常用指令的功能和使用方法。掌握: MCS-51 单片机寻址方式。理解:常用指令的特点。了解:所有指令的功能。
4 . 80C51的程序设计
教学内容:
程序编制的方法和技巧;源程序的编辑和汇编;基本程序结构;常用程序举例。 教学要求:
熟练掌握:分支程序、循环程序、查表程序和子程序等程序结构的设计。掌握:延时循 环、数制转换、加减法等常用程序的设计。了解:汇编语言源程序的格式及伪指令。
5 . 80C51的中断系统及定时/计数器
教学内容:
80C51 的中断系统;80C51的中断处理过程;80C51的定时/计数器。
教学要求:
熟练掌握:中断设计、定时器 /计数器的应用。掌握:计算机中断的概念, 机中断系统的结构,中断源,中断特殊功能寄存器,中断响应过程,定时
MCS-51单片 /计数器的功能和
使用方法,定时器/计数控制寄存器。理解:中断结构,MCS-51单片机定时器的和工作原理。
6 . 80C51的串行口
教学内容:
计算机串行通信基础;80C51的串行口; 80C51单片机串口应用举例。 教学要求:
熟练掌握:方式1的设置,及其在双机串行通信中的应用。掌握:串行通信方式、串行 口结构与工作原理。了解:通信的基本概念,波特率设计等。
7. 80C51的系统扩展
教学内容:
存储器的扩展;输入/输出及其控制方式;并行接口的扩展;显示器及键盘接口。 教学要求:
熟练掌握:LED静态显示、动态显示电路设计、静态显示程序设计,芯片地址的计算。
掌握:简单I/O扩展方法、并行I/O 口的直接使用方法及 8255并行I/O 口的使用方法。RAM 等常用芯片连接方法,程序存储器、
数据存储器的扩展方法。独立式按键、行列式键盘的电
路设计、工作原理、与单片机的接口及键输入程序的设计, LCD显示器接口及显示程序原理。
了解:1/ O接口的概念、I/O 口编址技术。有关的接口芯片,MCS-51单片机系统扩展的基本 原理。
8 . 80C51的测控接口
教学内容:
掌握:D/A转换器原理及技术指标;DAC0832的应用;A/D转换器原理及技术指标;ADC0809 的应用;开关量的介绍;开关量常用输入信号调理电路和输出驱动电路。
教学要求:
掌握:ADC0801 ADC0809等常用芯片的内部结构、工作原理、外部连接,单片机与上 述ADC的接口电路设计与数据采集程序的设计。
开关量输入信号调理电路。
了解:模拟信号
输入极性变换(双极性)方法、模拟信号的多路输入及采样保持器在 能根据要求设计实用电路及编制相关程序。
ADO应用中的实用技术,
9 . 80C51应用系统设计方法
教学内容:
设计测控系统的一般过程及注意事项; 片机数字程序控制系统实例。
教学要求:
掌握:测控系统的特点,单片机开发系统组成、特点、功能和使用。了解:单片机的典 型应用系统的组成特点和设计方法。
数据采集系统的设计; 模拟输入通道的组成; 单
四、实践环节
(一) 实验课
实验系统认识及典型程序验证实验; 数据转换程序实验; 定时中断实验;
键盘扫描与数码管显示实验; 单片机串行口通讯实验; (二) 课程设计
目的是对学生所学的理论课进行一次综合的全面的实际训练,
是全面掌握本课程的重要
步骤。时间2周。选题如下:
1) 接口技术,如:时钟显示程序(时、分、秒) 。
2) 中断系统应用,如: AT89C51与PC机通信(设计硬件接口)。 3) 系统扩展,如:设置数字键、功能键(扫描键盘) 。
五、 课外习题及课程讨论
课外习题可根据课时,灵活布置。教师可根据实际教学进程、
教学内容、学时的实际情
况,选择一些实际应用的电路作为课后思考题。目的是加深学生,对教学内容的综合应用, 培养他们用所学内容解决实际问题的思路。
六、 教学方法与手段
以课堂讲授为主,实训为辅,理论与实践相结合。
讲授方法应以实例贯穿始终。学生要
在理解课堂内容的基础上,重在应用,多练多应用。 七、各教学环节学时分配
章节(或内容) 讲课 习题课 讨论课 实验 上机 其它 合计 80C51的结构和原理 80C51的指令系统 80C51的程序设计 80C51的中断系统 及定时/计数器 6 6 6 6 4 4 8 8 6 2 80C51的串行口 80C51的系统扩展 80C51的测控接口 80C51系统应用 合计
4 2 6 10 6 4 6 6 6 6 44 12 56 八、考核方式
本课程为考试课,期末考试采用闭卷笔试形式。 学生的课程成绩按百分制评分,
由平时
成绩(占30%)和期末考试成绩(占 70%)两部分构成。平时成绩由实验成绩(占 15%) 及出勤率、作业、学习主动性等(占
15%)组成。
九、推荐教材和教学参考书
教 材:《单片机原理及应用技术》苏家健等编著 参考书:《经典智能电路300例》任致程编著,
,高等教育出版社,2004年。 机械工业出版社,2004年。
《新型电子电路应用实例》何希才编著,科学出版社, 《流行单片机实用子程序及应用实例》 版社,2002年。
2005年。
,杨振江等编著,西安电子科技大学出
十、说明
1. 本大纲规定的总学时数为最少学时数。
2. 本课程先修课有为 《模拟电子技术》、《数字电子技术》等,希望该课程在八位锁存器、 译码器、D/A
和A/D等芯片介绍有侧重点,方便今后在外围电路内容上互相配合。
3. 对于串口通信、测控接口、系统设计应该更多的结合实际系统,
教学在一些单片机网页上实地讲解。
最好能够运用多媒体
4?在学校条件许可的情况下,本课程应尽力开发实用的外围电路,让学生更好的了解 单片机的工作情况,
以改进教学方法,提高教学质量。
大纲制订人: 胥保春
大纲审定人: 汪木兰 制订日期:2010年7月
《单片机原理及应用A》课程教学大纲
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