《单片机原理与应用》课程教学大纲 Design and Application of Microcomtroller

《单片机原理与应用》课程教学大纲 课程英文名称：Design and Application of Microcomtroller课程编码：Z108110 总学分：3总学时：48 理论学时：32 实验学时：16 课程性质：学科专业必修课 开课单位 大纲制定者：刘巧 大纲审定者： 审定日期： 课程简介： 本课程的任务是要向学生讲授有关单片机的硬件结构及各功能部件工作原理，指令系统及常用程 序设计，并从应用设计的角度介绍单片机的各种硬件接口设计，接口驱动程序设计以及单片机应用 系统设计。使学生掌握适用于单片机的编程及程序调试技能，了解单片机内部结构及应用技术，为 以后设计单片机机应用系统的开发打好基础。 一、课程的地位与作用 本课程是电子信息工程工程专业的核心课，是是一门实践性、综合性、应用性很强的课程。该 课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分，是一个科学工 作者和工程技术人员所必备的。培养学生树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能 力，培养学生的探索精神和创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 二、课程的教学目标与基本要求 1.教学目标 使本科学生掌握单片机的基本原理与应用，让学生了解单片机的内部结构、各硬件部分的工作 原理及使用方法和单片机应用系统的组成原理，掌握单片机的汇编语言及©语言指令功能、编程方法 及软件开发技术，通过实例介绍单片机系统常用接口、扩展电路及其应用程序设计，以利尽快适应 毕业后的技术研发工作，使学生较为熟练地掌握一种单片机产品的应用开发技术，从而有能力进 步对其它单片机产品的应用系统从事研制和开发工作，为毕业后的就业打下坚实的基础。 2.基本要求 《单片机原理与应用》是应用性、实践性较强的课程，包括理论、上机、实践教学环节，要求学 生掌握汇编语言以及C51语言编程的一般方法，技巧，以解决实际问题；掌握单片机应用系统的设计 与制作的基本步骤；熟练掌握单片机仿真开发系统的使用并能够使用该系统完成软、硬件的调试。 教师授课教学手段采用多媒体技术：教学方式采用教师讲解、学生上机、开发板实验训练相结 合，理论授课32学时、上机8学时，开发板实验训练8学时；教学方法采用启发式、案例试等多种方 法相结合。 要求学生掌握课堂讲授的理论知识外，通过上机实验以及开发板实验训练，要求学生独立设计 个具有一定功能的单片机应用系统。 三、课程知识单元与知识点 第一章单片机概述

《单片机原理与应用》课程教学大纲 课程英文名称：Design and Application of Microcomtroller 课程编码：Z108110 总学分：3 总学时：48 理论学时：32 实验学时：16 课程性质：学科专业必修课 开课单位： 大纲制定者：刘巧 大纲审定者： 审定日期： 课程简介： 本课程的任务是要向学生讲授有关单片机的硬件结构及各功能部件工作原理，指令系统及常用程 序设计，并从应用设计的角度介绍单片机的各种硬件接口设计，接口驱动程序设计以及单片机应用 系统设计。使学生掌握适用于单片机的编程及程序调试技能，了解单片机内部结构及应用技术，为 以后设计单片机机应用系统的开发打好基础。 一、课程的地位与作用 本课程是电子信息工程工程专业的核心课，是是一门实践性、综合性、应用性很强的课程。该 课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分，是一个科学工 作者和工程技术人员所必备的。培养学生树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能 力，培养学生的探索精神和创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。 二、课程的教学目标与基本要求 1. 教学目标 使本科学生掌握单片机的基本原理与应用，让学生了解单片机的内部结构、各硬件部分的工作 原理及使用方法和单片机应用系统的组成原理，掌握单片机的汇编语言及c语言指令功能、编程方法 及软件开发技术，通过实例介绍单片机系统常用接口、扩展电路及其应用程序设计，以利尽快适应 毕业后的技术研发工作，使学生较为熟练地掌握一种单片机产品的应用开发技术，从而有能力进一 步对其它单片机产品的应用系统从事研制和开发工作，为毕业后的就业打下坚实的基础。 2. 基本要求 《单片机原理与应用》是应用性、实践性较强的课程，包括理论、上机、实践教学环节，要求学 生掌握汇编语言以及C51语言编程的一般方法，技巧，以解决实际问题；掌握单片机应用系统的设计 与制作的基本步骤；熟练掌握单片机仿真开发系统的使用并能够使用该系统完成软、硬件的调试。 教师授课教学手段采用多媒体技术；教学方式采用教师讲解、学生上机、开发板实验训练相结 合，理论授课32学时、上机8学时，开发板实验训练8学时；教学方法采用启发式、案例式等多种方 法相结合。 要求学生掌握课堂讲授的理论知识外，通过上机实验以及开发板实验训练，要求学生独立设计一 个具有一定功能的单片机应用系统。 三、课程知识单元与知识点 第一章 单片机概述

1.1什么事单片机 1.2单片机的发展历史 1.3单片机的特点 1.4单片机的应用 1.5单片机的发展趋势 1.6MSC-51系列与AT89C5X系列单片机 1.7其他的51单片机 1.8AVR系列单片机与PIC系列单片机 1.9各类嵌入式处理器简介 第二章AT89S51单片机的硬件结构 2.1AT89S51单片机的硬件组成 2.2AT89S51的引脚功能 2.3AT89S51的CPU 2.4AT89S51存储器的结构 2.5AT89S51的并行1/0口 2.6时钟电路与时序 2.7复位操作和复位电路 2.8低功耗节电模式 第三章AT89S51单片机的指令系统 3.1指令系统概述 3.2指令格式 3.3指令系统的寻址方式 3.4AT89S51指令系统分类介绍 3.5AT89S51指令汇总 3.6某些指令的说明 第四章AT89S51汇编语言程序设计 4.1汇编语言程序设计概述 4.2汇编语言源程序的汇编 4.3AT89S51汇编语言程序设计举例 第十四章单片机C语言程序设计基础 14.1编程语言Keil C51简介 14.2C51语言程序设计基础 14.3C51程序设计举例 第五章AT89S51单片机的中断系统 5.1AT89S51中断技术概述

1.1 什么事单片机 1.2 单片机的发展历史 1.3单片机的特点 1.4 单片机的应用 1.5 单片机的发展趋势 1.6 MSC-51系列与AT89C5X系列单片机 1.7 其他的51单片机 1.8 AVR系列单片机与PIC系列单片机 1.9 各类嵌入式处理器简介 第二章 AT89S51单片机的硬件结构 2.1 AT89S51单片机的硬件组成 2.2 AT89S51的引脚功能 2.3 AT89S51的CPU 2.4 AT89S51存储器的结构 2.5 AT89S51的并行I/O口 2.6 时钟电路与时序 2.7 复位操作和复位电路 2.8 低功耗节电模式 第三章 AT89S51单片机的指令系统 3.1 指令系统概述 3.2 指令格式 3.3 指令系统的寻址方式 3.4 AT89S51指令系统分类介绍 3.5 AT89S51指令汇总 3.6 某些指令的说明 第四章 AT89S51汇编语言程序设计 4.1 汇编语言程序设计概述 4.2 汇编语言源程序的汇编 4.3 AT89S51汇编语言程序设计举例 第十四章 单片机C语言程序设计基础 14.1 编程语言Keil C51简介 14.2 C51语言程序设计基础 14.3 C51程序设计举例 第五章AT89S51单片机的中断系统 5.1 AT89S51中断技术概述

5.2AT89S51终端系统结构 5.3中断允许与中断优先级的控制 5.4响应中断请求的条件 5.5外部中断的响应时间 5.6外部中断的触发方式选择 5.7中断请求的撤销 5.8中断服务子程序的设计 5.9多外部中断源系统设计 第六章AT89S51单片机的定时器/计数器 6.1定时器/计数器的结构 6.2定时器/计数器的4种工作方式 6.3对外部输入的计数信号的要求 6.3定时器/计数器的编程和应用 第七章AT89S51单片机的串行口 7.1串行口的结构 7.2串行口的4种工作方式 7.3多机通信 7.4波特率的特定方法 7.5串行口的应用 第八章AT89S51单片机的外部存储器扩展 8.1系统扩展结构 8.2地址空间分配和外部地址锁存器 8.4静态数据存储器RAM的扩展 第十章AT89S51单片机与输入/输出外部设备的接口 10.1LED数码管的显示原理 10.2键盘接口原理 10.3键盘/显示器的接口设计实例 10.4AT89S51单片机与液晶显示器(LCD)的接口 四、时间分配（黑体小四，表格内为五号宋体，以下为范例，教学环节可根据课程特点自行加 列或删除) 教学环节（学时） 知识 知识点 研 课 1 单片机概述

5.2 AT89S51终端系统结构 5.3 中断允许与中断优先级的控制 5.4 响应中断请求的条件 5.5 外部中断的响应时间 5.6 外部中断的触发方式选择 5.7 中断请求的撤销 5.8 中断服务子程序的设计 5.9 多外部中断源系统设计 第六章 AT89S51单片机的定时器/计数器 6.1 定时器/计数器的结构 6.2 定时器/计数器的4种工作方式 6.3对外部输入的计数信号的要求 6.3 定时器/计数器的编程和应用 第七章 AT89S51单片机的串行口 7.1 串行口的结构 7.2 串行口的4种工作方式 7.3 多机通信 7.4 波特率的特定方法 7.5 串行口的应用 第八章 AT89S51单片机的外部存储器扩展 8.1 系统扩展结构 8.2 地址空间分配和外部地址锁存器 8.4 静态数据存储器RAM的扩展 第十章 AT89S51单片机与输入/输出外部设备的接口 10.1 LED数码管的显示原理 10.2 键盘接口原理 10.3 键盘/显示器的接口设计实例 10.4 AT89S51单片机与液晶显示器（LCD）的接口 四、时间分配（黑体小四，表格内为五号宋体，以下为范例，教学环节可根据课程特点自行加 列或删除） 知识 单元 知 识 点 教学环节（学时） 讲 课 研 讨 课 实 验 上 机 课 外 小 计 1 单片机概述 2 2

2 AT89S51单片机的硬件结构 4 3AT89S51单片机的指令系统 4 AT89S51汇编语言程序设计 14单片机C语言程序设计基础 2 5 AT89S51单片机的中断系统 4 6 AT89S51单片机的定时器计数器 7 AT89S51单片机的串行口 6 10 8 AT89S51单片机的外部存储器扩展 2 10 AT89S51单片机与输入/输出外部设备的接 口 4 2 总计 32 48 五、课程其他说明（黑体小四，表格内为五号宋体） 1、主要先修课程：程序设计基础、汇编语言、微机原理与接口技术、模拟电路、数字电路 2、适用专业类别：电子信息工程 3、主要教材（作者、教材名称、出版社）： [山张毅刚单片机原理及应用，北京：高等教育出版社： 2李朝青单片机原理及其接口技术，北京：北京航空航天大学出版社 4、考核方式及成绩构成：闭卷考试，平时成绩10%，实验成绩30%，期末试卷考试成绩0%， 六、实验项目及要求（黑体小四，表格内为五号宋体，纯理论课程不填此项内容，此表仅用于 理论含实验课程的实验部分内容) 序号 实验项目名称 实验内容 学时实验类型 1 单片机最小系统设计 硬件电路焊接 C51语言程序设计 验证性实验 2 中断模块实验 中断模块实验 2 设计实验 3 定时器/计数器实验 定时器/计时器应用 设计性实验 串行口模块实验 串行口的应用、PC机与单片机 通信 设计性实验 5 键盘、显示模块实验 键盘、显示应用 2 综合性实验 6 AD/DA模块实验 AD、DA实验 2 综合性实验 I2C总线的温度传感器实 实时温度显示器设计 综合性实验 I2C总线的温度传感器实 实时温度显示器设计 综合性实验

序号 实验项目名称 实验内容 学时 实验类型 1 单片机最小系统设计、 C51语言程序设计 硬件电路焊接 2 验证性实验 2 中断模块实验 中断模块实验 2 设计实验 3 定时器/计数器实验 定时器/计时器应用 2 设计性实验 4 串行口模块实验 串行口的应用、PC机与单片机 通信 2 设计性实验 5 键盘、显示模块实验 键盘、显示应用 2 综合性实验 6 AD/DA模块实验 AD、DA实验 2 综合性实验 7 I2C总线的温度传感器实 验 实时温度显示器设计 2 综合性实验 8 I2C总线的温度传感器实 验 实时温度显示器设计 2 综合性实验 2 AT89S51单片机的硬件结构 4 4 3 AT89S51单片机的指令系统 2 2 4 AT89S51汇编语言程序设计 2 2 4 14 单片机C语言程序设计基础 2 2 4 5 AT89S51单片机的中断系统 4 2 6 6 AT89S51单片机的定时器/计数器 4 2 2 8 7 AT89S51单片机的串行口 6 2 2 10 8 AT89S51单片机的外部存储器扩展 2 2 10 AT89S51单片机与输入/输出外部设备的接 口 4 2 6 总 计 32 8 8 48 五、课程其他说明（黑体小四，表格内为五号宋体） 1、主要先修课程：程序设计基础、汇编语言、微机原理与接口技术、模拟电路、数字电路 2、适用专业类别：电子信息工程 3、主要教材（作者、教材名称、出版社）： [1] 张毅刚.单片机原理及应用，北京：高等教育出版社； [2] 李朝青.单片机原理及其接口技术，北京：北京航空航天大学出版社 4、考核方式及成绩构成：闭卷考试，平时成绩10%,实验成绩30%，期末试卷考试成绩60%, 六、实验项目及要求（黑体小四，表格内为五号宋体，纯理论课程不填此项内容，此表仅用于 理论含实验课程的实验部分内容）