《微機檢測技術與系統(tǒng)》課程教學大綱

《微機檢測技術與系統(tǒng)》教學大綱一、課程基本信息課程名稱微機檢測技術與系統(tǒng)MicrocomputerDetectingTechnologyandSystem課程編碼SCC622611030開課院部理學院課程團隊微機檢測技術與系統(tǒng)學分3.0課內(nèi)學時52講授40實驗12上機0實踐0課外學時52適用專業(yè)光電信息科學與工程授課語言中文先修課程大學計算機、數(shù)字電子技術課程簡介（必修）微機檢測技術與系統(tǒng)是光電信息科學與工程專業(yè)的專業(yè)必修課程，是集單片微機結構原理、指令系統(tǒng)、程序設計方法、中斷系統(tǒng)、定時/計數(shù)器、存儲器擴展、接口技術與應用為一體的課程，具有較強的理論性和鮮明的實踐性。單片微機是檢測技術、控制系統(tǒng)的核心部件，程序設計是其大腦。學生通過本課程的學習，熟悉微機檢測系統(tǒng)的各個組成部分，熟悉單片微機的硬件組成，掌握指令系統(tǒng)，具有單片微機編程設計和調(diào)試程序的能力，掌握可編程接口芯片的應用方法，單片微機應用系統(tǒng)的硬件電路的設計方法，學會使用軟件完成簡單系統(tǒng)仿真，初步掌握MCS-51編程與調(diào)試的方法，為專業(yè)綜合設計課程和后續(xù)的專業(yè)課程和實踐教學環(huán)節(jié)（如畢業(yè)設計）學習打下堅實的理論與應用基礎。Microcomputerdetectingtechnologyandsystemisaprofessionalcompulsorycourseforoptoelectronicinformationscienceandengineering.Itisacoursethatintegratessingle-chipmicrocomputerstructureprinciple,instructionsystem,programdesignmethod,interruptsystem,timer/counter,memoryexpansion,interfacetechnologyandapplication,whichisalsoacoursewithstrongtheoreticalandpracticalmeanings.Single-chipmicrocomputer(SCM)isthecorecomponentofthedetectingsystem,andtheprogramdesignisitsbrain.Throughthestudyofthiscourse,Studentscannotonlybefamiliarwiththevariouspartsofthecomputerdetectingsystemandthecompositionofsingle-chipmicrocomputerhardware,butalsomastercommandsystem,single-chipmicrocomputerprogramminganddebuggingprocedures,andtheapplicationofprogrammableinterfacechip,aswellasthedesignmethodofmicrocomputerapplicationsystem.Meanwhilestudentscanlearntousesoftwaretocompleteasimplesystemsimulation,masterMCS-51programminganddebuggingmethods,andlayasolidfoundationforprofessionalintegrateddesigncoursesandfollow-upofprofessionalcoursesandpracticalteachinglinks(suchasgraduationdesign).負責人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業(yè)要求指標點任務自選1M1目標1：掌握計算機數(shù)學基礎、微機檢測系統(tǒng)的硬件知識以及單片機的指令系統(tǒng)是1.12M2目標2：能夠運用所學指令知識，編寫相應程序實現(xiàn)檢測系統(tǒng)，尤其是光電檢測系統(tǒng)的功能是1.43M3目標3：應用現(xiàn)代工具，實現(xiàn)對小型微機檢測系統(tǒng)的模擬是5.34M4目標4：基于光電檢測系統(tǒng)要求的功能，選擇技術路線，完成實驗的軟硬件設計，實驗方案合理可行是3.15M5目標5：能夠在系統(tǒng)設計過程中分析問題，解決問題是12.2三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標課內(nèi)學時教學方式課外學時課外環(huán)節(jié)11.21.2數(shù)學基礎數(shù)制，數(shù)制轉換；帶符號數(shù)的表示，定點數(shù)表示，浮點數(shù)表示；二進制編碼，BCD碼，ASCII碼M11講授1課后作業(yè)23.23.2尋址方式立即尋址，直接尋址，寄存器尋址，寄存器間接尋址，變址尋址，位尋址，相對尋址M10.5講授0.5自主學習36.16.1概述定時/計數(shù)器概述M20.5講授0.5自主學習48.48.4數(shù)據(jù)存儲器擴展常用靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器芯片，外部數(shù)據(jù)存儲器的擴展方法及時序，靜態(tài)RAM擴展電路M21講授1課后作業(yè)58.58.5程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器同時擴展線選法，譯碼器譯碼方法M21講授1課后作業(yè)68.38.3程序存儲器擴展27XX系列芯片，外部程序存儲器擴展原理及時序，EPROM擴展電路M21講授1課后作業(yè)73.33.3指令系統(tǒng)分析指令分類；數(shù)據(jù)傳送指令、算術運算指令、邏輯運算指令、位操作指令、控制轉移指令M15講授5課后作業(yè)89.49.4鍵盤及顯示器接口設計鍵盤工作原理，鍵盤處理程序設計；顯示器接口設計M22講授2課后作業(yè)9第9章第9章單片機I/O接口技術本章重點難點：簡單芯片擴展、8155芯片、A/D轉換、D/A轉換////105.25.2MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)中斷標志（TCON和SCON），中斷控制（IE），中斷優(yōu)先級（IP），中斷響應及處理過程M21.5講授1.5課后作業(yè)119.39.3可編程接口芯片擴展8255可編程芯片及其應用；8155可編程芯片及其應用M22講授2課后作業(yè)129.19.1控制方式接口電路功能，控制方式M21講授1課后作業(yè)138.28.2半導體存儲器隨機存取存儲器，只讀存儲器M20.5講授0.5課后作業(yè)148.18.1三總線構造地址總線，數(shù)據(jù)總線，控制總線M20.5講授0.5自主學習153.13.1指令格式指令格式M10.5講授0.5自主學習165.15.1中斷系統(tǒng)概述中斷系統(tǒng)概述M20.5講授0.5自主學習172.42.4MCS-51單片機的時鐘電路和時序時鐘電路，典型指令的時序M10.5講授0.5課后作業(yè)189.59.5A/D和D/A轉換接口技術A/D轉換，D/A轉換M22講授2課后作業(yè)197.27.2MCS-51單片機的串行口串行口結構；串行口控制寄存器，電源控制寄存器；串行口的工作方式M21講授1課后作業(yè)204.14.1偽指令偽指令M11講授1課后作業(yè)212.22.2MCS-51單片機的存儲器程序存儲器，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器，特殊功能寄存器，位尋址空間，外部數(shù)據(jù)存儲器M11講授1課后作業(yè)22第4章第4章匯編語言程序設計本章重點難點：偽指令、程序設計////236.46.4定時器/計數(shù)器的應用初始化編程，工作方式應用舉例M21講授1課后作業(yè)249.29.2簡單芯片擴展輸出口設計，輸入口設計，多芯片擴展M21講授1課后作業(yè)252.52.5MCS-51單片機的復位電路單片機復位，復位狀態(tài)，復位電路M10.5講授0.5課后作業(yè)262.32.3MCS-51單片機的I/O口I/O口的結構，I/O口的負載能力，I/O口的接口要求M11講授1課后作業(yè)27第5章第5章單片機中斷系統(tǒng)本章重點難點：中斷標志、中斷控制、中斷優(yōu)先級////287.17.1通信的基本概念并行通信，串行通信；單工通信，半雙工通信，全雙工通信；異步方式，同步方式M21講授1自主學習29第3章第3章單片機的指令系統(tǒng)本章重點難點：數(shù)據(jù)傳送指令、算術運算指令、邏輯運算指令、位操作指令、控制轉移指令////30第1章第1章基礎知識本章重點難點：數(shù)制轉換、帶符號數(shù)的表示方法////312.12.1MCS-51單片機結構及原理MCS-51單片機的基本組成；MCS-51單片機的引腳及內(nèi)部結構M11講授1自主學習326.26.2工作方式選擇及控制定時器/計數(shù)器工作方式寄存器，定時器/計數(shù)器控制寄存器M21.5講授1.5課后作業(yè)33第2章第2章單片機結構及原理本章重點難點：片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器、特殊功能寄存器、單片機時序、單片機復位狀態(tài)////34第6章第6章單片機定時器/計數(shù)器本章重點難點：定時器/計數(shù)器工作方式、定時器/計數(shù)器初始化////357.37.3串行口的應用并行I/O口擴展，異步通信，多機通信M22講授2課后作業(yè)366.36.3定時器/計數(shù)器工作方式及工作原理方式0，方式1，方式2，方式3M21講授1課后作業(yè)371.11.1概述課程簡介，單片機的概念及特點，單片機的發(fā)展；MCS-51系列單片機介紹；單片機的應用M11講授1自學教學大綱38第8章第8章單片機存儲器的擴展本章重點難點：程序存儲器擴展、數(shù)據(jù)存儲器擴展////39實驗仿真實驗以所學知識為基礎，選擇模塊仿真，包含硬件電路設計，程序編寫等內(nèi)容M34實驗4課后仿真實驗40第7章第7章單片機的串行口及應用本章重點難點：串行口控制、串行口應用////414.24.2匯編語言程序設計算術運算程序設計，循環(huán)程序設計，查表程序設計，檢索程序設計，分支程序設計，碼制轉換程序設計M13講授3課后作業(yè)42實驗實物實驗根據(jù)仿真內(nèi)容，利用實物，實現(xiàn)光電系統(tǒng)搭建調(diào)試工作M4,M58實驗8系統(tǒng)調(diào)試435.35.3外部事件中斷及應用外部事件中斷觸發(fā)方式，外部事件中斷的響應時間；外部事件中斷源的應用；外部事件中斷源的擴展M22講授2課后作業(yè)四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細節(jié)總評占比1平時作業(yè)1.按照章節(jié)布置作業(yè)。2.成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準確性、是否按時上交、是否獨立完成評分。3.重點考查學生對微機檢測系統(tǒng)所需要的軟硬件知識的掌握程度。20%2實驗1.本課程12個學時實驗，分軟件仿真和系統(tǒng)設計兩部分。2.成績采用百分制，根據(jù)實驗完成情況評分。3.考核學生利用所學知識對簡單系統(tǒng)的設計能力。40%3期末考試1.成績采用百分制，卷面成績總分100分。2.主要考核學生對單片機簡單控制系統(tǒng)相關基本知識的掌握能力，學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力，題型主要有選擇題、簡答題、程序題、計算題等。40%五、評分細則序號課程目標考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)50%A-獨立思考、按時完成，程序設計思路清晰、指令完整、格式合理、答案準確。B-獨立思考、按時完成，程序設計思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準確。C-按時完成，程序思路比較清晰、格式比較合理、答案基本準確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，程序設計思路混亂，答案錯誤2M1期末考試50%（見試卷評分標準）3M2平時作業(yè)50%A-獨立思考、按時完成，程序設計思路清晰、指令完整、格式合理、答案準確。B-獨立思考、按時完成，程序設計思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準確。C-按時完成，程序思路比較清晰、格式比較合理、答案基本準確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，程序設計思路混亂，答案錯誤4M2期末考試50%（見試卷評分標準）5M3實驗100%A-利用仿真工具完成系統(tǒng)仿真，硬件電路設計合理，程序簡潔準確。B-利用仿真工具完成系統(tǒng)仿真，硬件電路設計比較合理，程序基本準確。C-利用仿真工具完成系統(tǒng)仿真，硬件電路和程序設計能夠基本滿足設計要求。D-未能完成系統(tǒng)仿真。6M4實驗100%A-設計系統(tǒng)功能完備，線路設計合理，線路焊接準確無誤，功能完全實現(xiàn)。B-設計系統(tǒng)功能良好，線路設計合理，功能基本實現(xiàn)。C-設計系統(tǒng)功能簡單，線路連接合理，功能能夠實現(xiàn)。D-設計系統(tǒng)功能簡單且無法實現(xiàn)。7M5實驗100%A-實驗設計具有一定創(chuàng)新性，對實驗過程中遇到的問題能夠及時發(fā)現(xiàn)并分析原因，找到最佳解決方法。B-實驗設計能夠體現(xiàn)自己的思路，對實驗過程中遇到的問題能夠發(fā)現(xiàn)并分析，找到一種解決方法。C-實驗設計是已有設計的擴展，對實驗過程中遇到的問題能夠發(fā)現(xiàn)并分析，基本能夠處理遇到的問題。D-實驗設計是簡單的重復，缺少主觀能動性。評分等級說明：;[A,B,C,D]=[90-100,