山东农业大学：电工电子实验教学中心（教学大纲）单片机原理与应用

《单片机原理与应用》教学大纲FoundationandApplitationofMicrocontroller学时：45学时学分：2.5理论学时：36学时实验或讨论学时：9学时适用专业：农机、车辆、交通、自动化、电气、机电、课程代码：BB026325大纲执笔人：李天华大纲审定人：侯加林一、课程的性质、目的和任务本课程性质属于专业核心课程。本课程的目的和任务是通过本课程的学习使学生掌握以51为核心的单片机结构、汇编语言程序设计的基本方法及其程序调试，掌握单片机的存储器扩展、/O口扩展及简单接口配置技术，了解单片机应用系统的设计方法，为将来使用或设计单片机应用系统打下比较扎实的基础。二、学习本课程学生应掌握的前设课程知识先修课程：《电路基础》、《模拟电子技术》、《数字电路与逻辑设计》、《微机原理及应用》。三、课程内容和基本要求、学时分配1.单片机概述（2学时）[1]什么是单片机[2]单片机的历史及发展概况[3]8位单片机的主要生产厂家和机型[4]］单片机的发展趋势[5]单片机的应用[6]MCS-51系列单片机基本要求：①掌握单片机的概念②了解单片机的发展概况，以51为核心的MCS-51系列及其广泛应用2.MCS-51单片机的硬件结构（6学时）[1]MCS-51单片机的硬件结构[2]MCS-51单片机的引脚[3]MCS-51单片机的CPU[4]】MCS-51存储器的结构[5]并行/O端口[6]时钟电路与时序[7]复位方式和复位电路基本要求：

《单片机原理与应用》教学大纲 Foundation and Applitation of Microcontroller 学时：45 学时 学分:2.5 理论学时：36 学时 实验或讨论学时：9 学时 适用专业：农机、车辆、交通、自动化、电气、机电 课程代码：BB026325 大纲执笔人： 李天华 大纲审定人：侯加林 一、 课程的性质、目的和任务 本课程性质属于专业核心课程。本课程的目的和任务是通过本课程的学习使学生掌握 以 51 为核心的单片机结构、汇编语言程序设计的基本方法及其程序调试，掌握单片机的存 储器扩展、I/O 口扩展及简单接口配置技术，了解单片机应用系统的设计方法，为将来使用 或设计单片机应用系统打下比较扎实的基础。 二、 学习本课程学生应掌握的前设课程知识 先修课程：《电路基础》、《模拟电子技术》、《数字电路与逻辑设计》、《微机原 理及应用》。 三、 课程内容和基本要求、学时分配 1．单片机概述 （2 学时） [1] 什么是单片机 [2] 单片机的历史及发展概况 [3] 8 位单片机的主要生产厂家和机型 [4] 单片机的发展趋势 [5] 单片机的应用 [6] MCS-51 系列单片机 基本要求： ① 掌握单片机的概念 ②了解单片机的发展概况，以 51 为核心的 MCS-51 系列及其广泛应用 2．MCS-51 单片机的硬件结构 （6 学时） [1] MCS-51 单片机的硬件结构 [2] MCS-51 单片机的引脚 [3] MCS-51 单片机的 CPU [4] MCS-51 存储器的结构 [5] 并行 I/O 端口 [6]时钟电路与时序 [7]复位方式和复位电路 基本要求：

①熟练掌握MCS-51单片机的逻辑结构、信号引脚以及内部存储器：掌握单片机的IO接口电路及功能②了解单片机的时钟电路与时序、复位方式和复位电路3.MCS-51单片机的指令系统（4学时）[1]指令系统概述[2]指令格式[3]指令系统的寻址方式[4]MCS-51指令系统分类介绍基本要求：①掌握单片机的指令格式及寻址方式②熟练掌握指令系统。4.MCS-51程序设计（4学时）[1]汇编语言程序设计概述[2]汇编语言源程序的汇编[3]汇编语言实用程序设计基本要求：①掌握MCS-51汇编程序设计的基本方法②掌握多字节无符号数加减法、数据传送、查表、软件定时、极值查找、数据检索、多路散转等程序设计。5.MCS-51的中断系统（4学时）[1]中断的基本概念[2]中断源、中断控制及中断响应过程[3]外部中断、中断请求的撤除[4]中断服务程序的设计[5]多外部中断源系统设计基本要求：掌握中断基本概念、中断源、中断控制、中断响应过程、外部中断及中断请求的撤除。6.MCS-51的定时器：（4学时）[1]定时器/计数器的结构[2]定时器/计数器的4种工作方式[3]定时器/计数器对输入信号的要求[4]定时器/计数器的编程和应用基本要求：掌握定时/计数器的功能、控制寄存器的设置及工作方式的选择。掌握定时器/计数器的程序设计。7.单片机的串行数据通信（4学时）

① 熟练掌握 MCS-51 单片机的逻辑结构、信号引脚以及内部存储器；掌握单片机 的 I/O 接口电路及功能 ② 了解单片机的时钟电路与时序、复位方式和复位电路 3．MCS-51 单片机的指令系统 （4 学时） [1] 指令系统概述 [2] 指令格式 [3] 指令系统的寻址方式 [4] MCS-51 指令系统分类介绍 基本要求： ① 掌握单片机的指令格式及寻址方式 ② 熟练掌握指令系统。 4．MCS-51 程序设计 （4 学时） [1] 汇编语言程序设计概述 [2] 汇编语言源程序的汇编 [3] 汇编语言实用程序设计 基本要求： ① 掌握 MCS-51 汇编程序设计的基本方法 ② 掌握多字节无符号数加减法、数据传送、查表、软件定时、极值查找、数据检索、 多路散转等程序设计。 5．MCS-51 的中断系统 （4 学时） [1] 中断的基本概念 [2] 中断源、中断控制及中断响应过程 [3] 外部中断、中断请求的撤除 [4] 中断服务程序的设计 [5] 多外部中断源系统设计 基本要求： 掌握中断基本概念、中断源、中断控制、中断响应过程、外部中断及中断请求的撤 除。 6．MCS-51 的定时器 （4 学时） [1] 定时器/计数器的结构 [2] 定时器/计数器的 4 种工作方式 [3] 定时器/计数器对输入信号的要求 [4] 定时器/计数器的编程和应用 基本要求： 掌握定时/计数器的功能、控制寄存器的设置及工作方式的选择。掌握定时器/计数 器的程序设计。 7．单片机的串行数据通信 （4 学时）

[1]串行通信的基础知识[2]MCS-51单片机串行口的UART结构及串行通信控制[3]MCS-51单片机串行口通信工作方式及其应用基本要求：①熟练掌握串行通信的基础知识②掌握MCS-51单片机串行口的UART结构及串行通信控制、MCS-51单片机串行口通信工作方式及其应用。8.单片机的1/O口扩展及应用（4学时）[1]1/O口的直接使用[2]I/O编址技术和VO控制方式[3]简单1O扩展概述[4]8155可编程接口芯片实现1O扩展基本要求：①熟练掌握1O口直接使用，掌握1/O编址技术和I/O控制方式②简单1/O扩展及用8155可编程接口芯片实现1/O扩展9.单片机与键盘、显示器的接口设计（4学时）[1]LED显示器接口原理[2]键盘接口原理[3】键盘/显示器接口设计实例基本要求：①熟练掌握键盘、显示器工作原理②能熟练设计键盘、显示器工作电路并编写相应程序四、教材及学生参考书教材：《单片机原理与应用》张毅刚主编高等教育出版社2003年出版参考书：1、《单片机原理接口与应用》黄遵喜主编高等教育出版社2000年出版2、《单片机应用系统设计》何立民主编北京航空航天大学出版社1993年出版3、《MCS-51单片机应用设计》张毅刚主编哈尔滨工业大学出版社.2002年出版五、实验通过实验使学生掌握以51为内核的单片机结构、51汇编语言程序设计的基本方法及其调试技术，掌握单片机的存储器结构、定时器结构、I/0扩展方法和应用，为进一步学习单片机方面的后续课程打下比较扎实的基础。实验总学时数为9，从下面9个实验中选取3~4个。硬件/软件上机/软序号实验名称学时硬结合/调查12硬件P1口控制实验22数据传送和查表程序实验软硬结合

[1] 串行通信的基础知识 [2] MCS-51 单片机串行口的 UART 结构及串行通信控制 [3] MCS-51 单片机串行口通信工作方式及其应用 基本要求： ① 熟练掌握串行通信的基础知识 ② 掌握 MCS-51 单片机串行口的 UART 结构及串行通信控制、MCS-51 单片机串 行口通信工作方式及其应用。 8．单片机的 I/O 口扩展及应用 （4 学时） [1] I/O 口的直接使用 [2] I/O 编址技术和 I/O 控制方式 [3] 简单 I/O 扩展概述 [4] 8155 可编程接口芯片实现 I/O 扩展 基本要求： ① 熟练掌握 I/O 口直接使用，掌握 I/O 编址技术和 I/O 控制方式 ② 简单 I/O 扩展及用 8155 可编程接口芯片实现 I/O 扩展 9．单片机与键盘、显示器的接口设计 （4 学时） [1] LED 显示器接口原理 [2] 键盘接口原理 [3] 键盘/显示器接口设计实例 基本要求： ① 熟练掌握键盘、显示器工作原理 ② 能熟练设计键盘、显示器工作电路并编写相应程序 四、 教材及学生参考书 教材：《单片机原理与应用》 张毅刚主编 高等教育出版社 2003 年出版 参考书： 1、《单片机原理接口与应用》黄遵喜主编 高等教育出版社 2000 年出版 2、《单片机应用系统设计》何立民主编北京航空航天大学出版社 1993 年出版 3、《MCS-51 单片机应用设计》张毅刚主编哈尔滨工业大学出版社.2002 年出版 五、 实验 通过实验使学生掌握以 51 为内核的单片机结构、51 汇编语言程序设计的基本方法及其调试 技术，掌握单片机的存储器结构、定时器结构、I/O 扩展方法和应用，为进一步学习单片机 方面的后续课程打下比较扎实的基础。 实验总学时数为 9，从下面 9 个实验中选取 3~4 个。 序号 实验名称 硬件/软件上机/软 硬结合/调查 学时 1 P1 口控制实验 硬件 2 2 数据传送和查表程序实验 软硬结合 2

软件23Keil及Proteus认知实验软件42基于Proteus的4X4键盘仿真实验5软硬结合2极值查找6软硬结合2数据排序72硬件定时器实验82硬件8155扩展实验92硬件串行口通信实验六、考核方式及成绩评定方法闭卷考试期末考试占60%，实验占20%，期中成绩、作业等平时成绩占20%。七、其它说明1、本课程是一门技术性和实践性很强的学科，必须通过一系列的软、硬件实验，通过剖析一些单片机产品，理论联系实际，才能取得较好的教学效果。2、本课程在讲叙单片机原理和应用时，应力求摆脱就单片机论单片机的框框，注意与微机的基本原理相结合

3 Keil 及 Proteus 认知实验 软件 2 4 基于 Proteus 的 4X4 键盘仿真实验 软件 2 5 极值查找 软硬结合 2 6 数据排序 软硬结合 2 7 定时器实验 硬件 2 8 8155 扩展实验 硬件 2 9 串行口通信实验 硬件 2 六、 考核方式及成绩评定方法 闭卷考试 期末考试占 60%，实验占 20%，期中成绩、作业等平时成绩占 20%。 七、 其它说明 1、本课程是一门技术性和实践性很强的学科, 必须通过一系列的软、硬件实验，通过 剖析一些单片机产品，理论联系实际，才能取得较好的教学效果。 2、本课程在讲叙单片机原理和应用时, 应力求摆脱就单片机论单片机的框框, 注意与 微机的基本原理相结合