单片机原理 教学大纲

《单片机原理》课程教学大纲

（执笔人： 审核人： 教学院长： ）

一、课程简介

（一）课程代码: Z11150190

（二）课程名称：单片机原理The principle of MCU

（三）修读对象：高职应用电子专业

（三）总学时：63

（四）考核方式

期末考核方式：闭卷考试。

总成绩评定方式：总成绩＝期末成绩×60%＋平时成绩×（10%—20%）＋实验成绩×（30%—20%）。

（五）相关课程：电路分析、模拟电路、数字电路、高频电路、C语言等

（六）内容提要：

本课程主要讲述ATC51单片机内部结构、工作原理、指令系统、汇编程序设计、

接口技术，以及单片机应用系统设计等知识。

二、教学目的和教学方法

1.教学目的

通过本课程的学习，使学生获得有关单片机结构、工作原理、指令系统、汇编程序设计、系统扩展及接口技术的相关知识。从而在课程设计、毕业论文设计、电子设计大赛等实际应用中能够充分发掘、运用单片机的强大功能。

2．教学方法

采用多媒体课件与板书相结合的教学方法，在教学过程中演示实例，例如： 流灯、花样灯、数码管的显示、按键的使用、抢答器、温度显示等。

水

三、理论与实验教学学时分配

理论：36学时 实验：27学时

四、选用教材和主要教学参考书

教材：

《单片机原理及应用》,王琼主编,合肥工业出版社

主要教学参考书：

1.《单片机原理及接口技术》，董晓红主编，西安电子科技大学出版社

2.《单片机应用实训教程》 ，张永枫主编，西安电子科技大学出版社

3.《单片机应用系统设计技术—基于C语言编程》，张齐.杜群贵编,电子工业出版社

4.《单片机典型模块设计实例导航》, 求是科技编著,人民邮电出版社

五、理论教学内容

（一）第一章单片机基础知识

教学要求：

1.掌握单片机的概念和特点，了解其发展及应用

2.掌握微机常用三种数制的表示方法，及其相互转换

3.掌握有符号数的三种表示方法及微机中的常用编码

主要讲授内容：

1.1 单片机概述

1.2 微型计算机中数的表示方法及数制间的转换

1.3 二进制数的运算

1.4 微机的码制和编码

教学时数：2学时

重点与难点：

1.各种数制之间的关系及相互转换规律

2.逻辑变量与逻辑函数的概念

3.二、十六进制及与十进制的相互转换和8421码

4.常用编码

思考题或练习题：

1.什么是嵌入式系统？

2.什么是单片机？它与一般的微型计算机在结构上有何区别？

3.简述单片机的发展过程。

4.单片机有那些特点？主要应用领域有那些？

（二）第二章 ATC51单片机结构和原理

教学要求：

1.ATC51单片机的结构组成

2.ATC51单片机引脚及功能

3.ATC51单片机程序存储器、数据存储器的组成

4.ATC51单片机的复位电路、时钟电路与工作时序

主要讲授内容：

2.1 ATC51单片机的结构

2.2 ATC51单片机引脚及其功能

2.3 ATC51存储器

2.4 ATC51单片机工作方式

2.5 ATC51时钟电路与时序

教学时数：4学时

重点与难点：

1.ATC51的结构和引脚功能

2.ATC51的内部组成及存储器结构体系

3.单片机时钟电路与时序及工作方式

思考题或练习题：

1.结合51单片机的结构框图，阐明其内部包含那些主要逻辑功能部件。

2.单片机存储器的地址空间是如何划分的？各地址空间的地址范围和容量如何？

3.单片机有多少个特殊功能寄存器，可以位寻址的特殊功能寄存器有几个？

（三）第三章 ATC51指令系统

教学要求：

1.7种寻址方式

2.111条指令格式、功能

主要讲授内容：

3.1 指令系统简介

3.2 寻址方式

3.3 ATC51指令系统

教学时数：10学时

重点与难点：

1.指令系统中所使用符号含义

2.指令的7种寻址方式

3.111条汇编指令书写格式、功能、对标志位影响等

思考题或练习题：

P79 题3、题4、题12、题13、题15、题16、题17、题18、题19、题20、题21、题22、题23、题24、题25、题26

（四）第四章 汇编语言程序设计

教学要求：

1.机器语言、汇编语言、高级语言的特点

2.伪指令的格式及功能

3.程序的三种基本结构：顺序结构、分支结构、循环结构

4.常用算法及常用程序设计

主要讲授内容：

4.1 计算机语言概述

4.2 汇编语言源程序的设计与汇编

4.3 汇编语言程序设计

4.4 实用程序举例

教学时数：4学时

重点与难点：

1.计算机语言的分类及各自特点

2.单片机汇编语言程序设计的基本方法和设计步骤

3.各种结构程序的设计方法，初步具有阅读和编写51汇编语言源程序的能力

思考题或练习题：

P79 题1、题3、题8、题13、题15、题16、题17、题18、题19、题20、题21、题22、题23、题24、题25、题26

（五）第五章 中断系统

教学要求：

1.中断的概念及中断过程

2.ATC51中断系统结构及中断控制

3.中断系统的应用

主要讲授内容：

5.1 中断概述

5.2 ATC51中断系统

5.3 中断系统的应用

教学时数：4学时

重点与难点：

1.中断、中断源的概念，及ATC51中断源的分类

2.中断系统的结构、中断处理的过程及中断服务程序的编写方法

思考题或练习题：

P135 题3、题4、题5、题6、题7、题10、题11、题12、题15、题16

（六）第六章 定时器/计数器

教学要求：

1.定时/计数器的结构及工作原理

2.定时/计数器的四种工作方式

3.定时/计数器的初值计算及程序设计

主要讲授内容：

6.1 定时器/计数器的结构及工作原理

6.2 定时器/计数器的控制

6.3 定时器/计数器的应用

6.4 实训

教学时数：4学时

重点与难点：

1.定时/计数器的结构及工作原理

2.定时/计数器的相关寄存器及工作方式

3.定时/计数器的应用方法并能编写相应的程序

思考题或练习题：

P170 题3、题4、题5、题6、题7、题8、题9、题10、题11

（七）第七章 ATC51单片机系统扩展

教学要求：

1.最小应用系统的组成

2.程序存储器的扩展方法

3.数据存储器的扩展方法

4.简单I/O口扩展和可编程I/O口的扩展方法

主要讲授内容：

7.1 ATC51最小应用系统

7.2 ATC51单片机的外部扩展性能

7.3 程序存储器的扩展

7.4 数据存储器的扩展

7.5 I/O口的扩展

7.6 实训

教学时数：2学时

重点与难点：

1.了解单片机最小应用系统的概念，及ATC51单片机的外部扩展性能

2.掌握程序存储器、数据存储器及I/O口的扩展方法，并能解决实际中的问题

思考题或练习题：

P223 题2、题5、题6、题7、题10

（八）第八章 ATC51系统接口技术

教学要求：

1.非编码键盘及LED显示器工作原理及使用

2.A/D、D/A转换原理及与单片机接口

3.步进电机工作原理及编程应用

4.常用功能接口电路应用

主要讲授内容：

8.1 键盘接口技术

8.2 LED显示器接口技术

8.3 A/D转换器及接口技术

8.4 D/A转换器及接口技术

8.5 步进电机与单片机的接口

8.6 单片机功率接口技术

8.7 实训

教学时数：4学时

重点与难点：

1.理解按键开关去抖动问题及消抖方法

2.理解按键和矩阵键盘的结构特点

3.理解键盘3种控制方法及其特点

4.熟练掌握典型键盘接口电路及程序编制

5.了解LED数码管的结构、分类和技术参数

6.学会LED数码管编码方法，掌握显示数转换为显示字段码的编程方法

7.理解静、动态显示方式的结构原理特点

8.熟练掌握典型LED接口电路及程序编制

9.了解ADC和DAC的主要性能指标

10.掌握ADC0809和DAC0832接口应用编程

11.熟悉开关量I/O接口典型应用电路

思考题或练习题：

P135 题5、题6、题7、题8、题9、题10

（九）第九章 串行接口及串行通信技术

教学要求：

1.串行通信基础知识

2.串行通信制式及异步通信数据帧格式

3.串行接口工作方式与应用

主要讲授内容：

9.1 串行通信基础知识

9.2 ATC51的串行接口

9.3 ATC51串行接口的应用与编程

9.4 PC机与单片机的串行通信

9.5 实训

教学时数：1学时

重点与难点：

1.了解并行通信和串行通信的基本概念

2.了解串行通信的三种制式及通信校验方法

3.理解异步通信和同步通信的基本概念

4.理解波特率的概念，学会波特率计算方法

5.理解串行数据缓冲器的功能和读写方法

6.理解串行4种工作方式的特点和区别

7.重点掌握串行工作方式0的应用

思考题或练习题：

P135 题6、题7、题8

（十）第十章 单片机应用系统开发技术

教学要求：

1.单片机应用系统的开发步骤

2.单片机应用开发实例

主要讲授内容：

10.1 单片机系统的开发设计

10.2 单片机应用系统的开发工具

10.3 单片机开发系统应用实例—数字电子时钟

10.4 课程设计

教学时数：1学时

重点与难点：

1.了解单片机应用系统设计的过程和要求

2.了解单片机开发工具的分类和功能

3.理解单片机应用系统软、硬件调试的方法

4.理解数字电子时钟的硬件电路原理与软件系统