單片機原理及接口技術教學大綱

單片機原理及接口技術教學大綱目錄TOC\o"1-5"\h\z一、課程開設目的與要求31二、教學中應注意的問題31三、課程內容及學時分配31緒論31第一章MCS-51單片機的結構與原理31第一節(jié)MCS-51單片機硬件結構及引腳32第二節(jié)MCS-51單片機的工作方式32第三節(jié)單片機的時序32第四節(jié)C8051F系列片上系統(tǒng)（SOC）簡介32第二章MCS-51單片機指令系統(tǒng)與匯編語言程序設計32第一節(jié)概述32第二節(jié)MCS-51單片機的尋址方式32第三節(jié)MCS-51單片機的指令系統(tǒng)32第四節(jié)匯編語言及程序設計32第五節(jié)程序設計舉例32第六節(jié)匯編語言開發(fā)環(huán)境32第三章MCS-51單片機內部資源的應用32第一節(jié)MCS-51單片機的并行I/O□32第二節(jié)MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)32第三節(jié)MCS-51單片機的定時/計數(shù)器32第四節(jié)MCS-51單片機的串行通訊32第四章MCS-51單片機系統(tǒng)的擴展技術33第一節(jié)單片機系統(tǒng)擴展概述33第二節(jié)存儲器的擴展33第三節(jié)并行I/O口的擴展33第四節(jié)時鐘芯片的擴展33第五節(jié)系統(tǒng)監(jiān)控芯片的擴展33第六節(jié)總線擴展33第五章MCS-51單片機的輸入/輸出通道配置與接口33第一節(jié)傳感器33第二節(jié)單片機應用系統(tǒng)的輸入/輸出通道33第三節(jié)D/A轉換器及接口技術33第四節(jié)A/D轉換器及接口技術33第六章MCS-51單片機的交互通道配置與接口33第一節(jié)MCS-51單片機與鍵盤的接口技術33第二節(jié)MCS-51單片機與顯示器的接口技術33第三節(jié)MCS-51單片機鍵盤/顯示器接口設計33第四節(jié)MCS-51單片機與微型打印機的接口技術33第七章MCS-51單片機應用系統(tǒng)設計34第一節(jié)總體設計34第二節(jié)硬件設計34第八章16位單片機簡介(選講內容)34第一節(jié)概述；34第二節(jié)MCS-96單片機的內部結構與引腳；34四、授課學時分配34五、實踐環(huán)節(jié)安排34六、教材及參考書目35一、課程開設目的與要求《單片機原理及接口技術》是通訊工程專業(yè)的專'上課。通過本課程的教學使學生深入理解與掌握單片機(MCS-51)的基本概念、硬件構成、基本功能、指令系統(tǒng)及程序設計、常用外圍芯片的功能及擴展，為后續(xù)課的學習打下較扎實的理論基礎和必要的基本知識，進而得到較好的工程實踐訓練。掌握MCS-51系列單片機的基本原理、發(fā)展過程，MCS-51系列單片微型計算機與程序設計有關的主要特征，特殊功能寄存器SFR的功能特點及設置方法；指令系統(tǒng)及匯編語言程序設計；MCS-51單片機內部資源及應用；單片機的擴展技術，輸入輸出通道接口，交互通道的配置與接口，單片機應用系統(tǒng)的軟硬件設計。要求學生通過本課程的學習，使學生具備完成一個具有一定測控功能的單片機應用系統(tǒng)軟硬件設計的能力，提高學生分析、設計、調試計算機應用系統(tǒng)的能力。在教學內容安排上，要突出多種典型常用集成電路芯片的介紹與應用、突出單片機外圍接口芯片的擴展、單片機應用系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)、單片機的典型應用，注重新技術的引入。教學過程中，要處理好教與學、主導與主體的關系；科學地處理好重點和難點的關系。隨著教學條件的改善，盡量采用現(xiàn)代化教學手段，改變傳統(tǒng)的教學模式；在教學方法上要不斷地進行研究、研討，注重理論與實踐相結合，注重培養(yǎng)學生的工程實踐能力。積極引導學生參加課外科技活動，培養(yǎng)學習的積極性和主動性，從而使學生的綜合素質得以提高和加強。二、教學中應注意的問題.先修課程：電路、電子技術基礎（包括模擬電子和數(shù)字電子）、微機原理及應用（或：匯編語言、計算機組成原理、微機接口技術）等。.本課程的教學采用講授加實驗的方式進行，著重基本概念和基本訓練，使學生具備完成一個具有一定測控功能的單片機應用系統(tǒng)軟硬件設計的能力。三、課程內容及學時分配緒論介紹本課程的主要內容、學習方法、學習要求、參考書。通過單片機應用實例引入單片機的基本概念、發(fā)展過程、發(fā)展趨勢、應用領域、市場前景、單片機的選型和典型單片機性能概覽。目的在于使學生了解單片機，重視單片機技術的學習。第一章MCS-51單片機的結構與原理重點與難點：重點在于單片機的基本概念、內部結構、特點、工作方式、時序和片上系統(tǒng)SOCo難點在于時序?；疽螅?掌握單片機的基本概念、類型、內部結構、組成原理。.掌握單片機的工作方式、時序、最小系統(tǒng)。.了解典型片上系統(tǒng)SOC結構、原理及應用。.為學生后續(xù)學習單片機應用系統(tǒng)設計、利用單片機解決工程實際問題打下堅實的基礎。第一節(jié)MCS-51單片機硬件結構及引腳第二節(jié)MCS-51單片機的工作方式第三節(jié)單片機的時序第四節(jié)C8051F系列片上系統(tǒng)（SOC）簡介復習思考題：教材本章后面的習題。第二章MCS-51單片機指令系統(tǒng)與匯編語言程序設計重點與難點：重點在于尋址方式、各種指令的應用場合和靈活應用，匯編語言與C51語言程序設計的思想、規(guī)范及典型程序的理解和掌握。難點在于控制轉移、位操作指令的理解及各種指令的靈活應用，在于程序設計的基本方法、針對具體的硬件設計出最合理的軟件?；疽螅?掌握計算機中的各種尋址方式及應用；.掌握單片機指令的特點及各種指令應用的場合；.掌握單片機的匯編語言與C51語言程序設計方法。第一節(jié)匯編語言概述；第二節(jié)MCS-51單片機的尋址方式；第三節(jié)MCS-51單片機的指令系統(tǒng)；第四節(jié)MCS-51單片機的C51語言；第五節(jié)程序設計；第六節(jié)程序設計舉例；第七節(jié)匯編語言開發(fā)環(huán)境。復習思考題：教材本章后面的習題。第三章MCS-51單片機內部資源的應用重點與難點：重點在于各器件工作方式的設置及靈活應用，難點在于中斷系統(tǒng)和定時/計數(shù)器的應用?；疽螅赫莆誐CS-51單片機內部各器件的具體結構、組成原理、工作方式的設置及典型應用。第一節(jié)MCS-51單片機的并行I/O口；第二節(jié)MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)；第三節(jié)MCS-51單片機的定時/計數(shù)器；第四節(jié)MCS-51單片機的串行通訊。復習思考題：教材本章后面的習題。第四章MCS-51單片機系統(tǒng)的擴展技術重點與難點：重點在于常用器件的選擇和應用，熟悉常用總線標準和典型接口電路，單片機系統(tǒng)擴展的基本原理和方法。難點在于存儲器地址重疊，靈活運用所學知識根據(jù)實際需要進行系統(tǒng)擴展?；疽螅赫莆諉纹瑱C系統(tǒng)擴展的原理、方法，并能根據(jù)工程要求進行系統(tǒng)擴展。第一節(jié)單片機系統(tǒng)擴展概述；第二節(jié)存儲器的擴展；第三節(jié)并行I/O口的擴展；第四節(jié)時鐘芯片的擴展；第五節(jié)系統(tǒng)監(jiān)控芯片的擴展；第六節(jié)總線接口擴展。復習思考題：教材本章后面的習題。第五章MCS-51單片機的輸入/輸出通道配置與接口重點與難點：重點在于A/D、D/A的選擇和輸入/輸出通道的設計，難點在于串行A/D、D/A的應用及信號處理電路的設計?；疽螅?熟悉輸入/輸出通道的組成與配置，設計的基本原理和方法；.掌握A/D、D/A的選擇和輸入/輸出通道的設計；.熟悉數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計方法及應用。第一節(jié)輸入/輸出通道概述；第二節(jié)D/A轉換器及接口技術；第三節(jié)A/D轉換器及接口技術。復習思考題：教材本章后面的習題。第六章MCS-51單片機的交互通道配置與接口重點與難點：重點在于系統(tǒng)概念的形成、各種接口設計方案和設計技巧的掌握，熟悉各種交互設備。難點在于系統(tǒng)的概念、動態(tài)顯示的設計和I2C總線擴展?；疽螅?熟悉各種交互設備；.掌握各種接口設計方案和設計技巧。第一節(jié)MCS-51單片機擴展鍵盤技術；第二節(jié)MCS-51單片機擴展顯示器技術；第三節(jié)MCS-51單片機擴展鍵盤/顯示器的設計實例；第四節(jié)MCS-51單片機與微型打印機的接口技術。復習思考題：教材本章后面的習題。第七章MCS-51單片機應用系統(tǒng)設計重點與難點：單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的方法與實際應用，難點在于將單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的方法應用于實際工程中，設計出最優(yōu)的單片機應用系統(tǒng)。基本要求：介紹了單片機應用系統(tǒng)設計的方法及基本過程，要求學生對設計的全過程有一個全面的認識和了解，對各階段應完成的任務有一個清晰的認識。第一節(jié)MCS-51單片機應用系統(tǒng)設計；第二節(jié)單片機應用系統(tǒng)舉例。復習思考題：教材本章后面的習題。第八章KeilC51與Proteus軟件使用簡介（選講內容）重點與難點：重點在于KeilC51與Proteus軟件平臺的使用方法；難點在于利用KeilC51與Proteus軟件實現(xiàn)單片機應用系統(tǒng)的調試、仿真，充分利用KeilC51與Proteus軟件為單片機應用系統(tǒng)設計服務。基本要求：熟悉KeilC51與Proteus軟件的功能、開發(fā)環(huán)境、系統(tǒng)設置，掌握KeilC51與Proteus軟件平臺的使用方法。第一節(jié)KeilC51簡介;第二節(jié)虛擬仿真開發(fā)工具Proteus仿真軟件簡介。四、授課學時分配本課程計劃課時72,其中理論授課56學時，實驗16學時。

教學課時分配表五、實踐環(huán)節(jié)安排實驗是教學的重要環(huán)節(jié)。通過實驗來驗證、鞏固課堂所學的理論知識，培養(yǎng)鍛煉學生的實踐能力，進一步提高學生的分析問題解決問題的能力。章次課時分配（學時）授課實驗課外討論備注緒論21第一章MCS-51單片機的結構與原理62第二章MCS-51單片機指令系統(tǒng)與程序設計1228第三章MCS-51單片機內部資源的應用1284第四章MCS-51單片機系統(tǒng)的擴展技術823第五章MCS-51單片機的輸入/輸出通道配置與接口622第六章MCS-51單片機的交互通道配置與接口622第七章MCS-51單片機應用系統(tǒng)設計44合計56162總授課學時數(shù)72基本要求：.每次實驗課前，學生應預習實驗講義，明確實驗目的和任務，擬定實驗步驟，并認真復習與實驗內容相關的理論。.實驗過程中嚴格按實驗規(guī)程操作。愛護實驗儀器設備。.實驗完成后要寫出實驗報告，其內容包括實驗數(shù)據(jù)的整理和計算，對實驗結果及實驗中出現(xiàn)的問題的分析討論，對實驗方法的建議等。.實驗報告一律用規(guī)定的格式書寫。本課程實驗共16學時8個實驗，課時結束后有一個周的單片機實訓。實驗具體內容如下。實驗課時分配表實驗內容實驗學時1.單片機程序設計實驗22.控制轉向燈23.單片機中斷系統(tǒng)24.單片機定時技術25.單片機串口通訊26.單片機內部資源實驗27.單片機外擴A/D、D/A實驗28.單片機應用系統(tǒng)實驗2合計16六、教材及參考書目教材：張鑫.單片機原理及應用（第3版）[M].電子工業(yè)出版社，2014.8參考書：L何立民.單片機應用系統(tǒng)設計系統(tǒng)配置與接I」技術[M].北京航空航天大學出版社，2001年.周立功.單片機實驗與實踐教程（三）[M].北京航空航天大學出版社，2006年.胡漢才.單片機原理及其接口技術（第3版）[M].清華大學出版社，2010年.張毅剛.單片機原理與應用[M].電子工業(yè)出版社，2012年.李林功.單片機原理與應用[M].科學出版社，2013年.樓然苗.51系列單片機原理及