單片機技術(shù)課程教學大綱設計

實用文檔單片機技術(shù)課程教學大綱第一部分大綱說明一.課程的性質(zhì)和任務“單片機技術(shù)”是國家開放大學電氣自動化技術(shù)專業(yè)(專科)的一門統(tǒng)設必修專業(yè)課程。本課程4學分，共72學時，其中含實踐18學時。本課程以MCS-51系列單片機為核心，系統(tǒng)講述單片機的基本原理、功能、應用、程序設計方法和編程技巧及簡單應用系統(tǒng)設計，是一門實踐性很強的課程。通過本課程學習，使學生掌握單片機的基本性能和利用單片機構(gòu)成應用系統(tǒng)的基本方法，具備對小型單片機應用系統(tǒng)進行設計、分析、調(diào)試和開發(fā)能力。.與相關課程的銜接、配合、分工本課程是一門知識綜合性強、內(nèi)容覆蓋寬的課程。其先導課程有“電路分析”、“模擬電子電路”、“數(shù)字電子電路”、“計算機應用基礎”、“傳感器與檢測技術(shù)”。同時為后續(xù)“電氣控制與PLC”，“自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試綜合實踐等”等課程的學習提供理論及職業(yè)技能基礎。因此，本課程在全部專業(yè)課程中起到承上啟下的作用。.課程的教學基本要求.教學活動的實施原則(1)本課程是一門實踐性很強的課程，教學過程中，要以單片機應用能力培養(yǎng)為主線，淡化理論難度和深度，強化單片機各個功能部件的使用，理論講授以夠用為度，通俗易懂。(2)注重應用，面向?qū)嵱茫w現(xiàn)單片機應用的新知識、新技術(shù)。(3)在教學各環(huán)節(jié)上，要關注學生的全面發(fā)展，在注重學生實踐能力、專業(yè)技能等能力的培養(yǎng)的同時，還要培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作、腳踏實地、勇于創(chuàng)新、敬業(yè)樂業(yè)的工作作風。.教學基本要求(1)按照“夠用、實用”的原則，講授單片機的結(jié)構(gòu)原理，使學生了解MCS-51系列單片機的硬件結(jié)構(gòu)。(2)完善教學內(nèi)容和教學手段，補充實用知識，擴充新知識，降低難度，力求通俗易懂地完成對單片機的基礎知識的教學，使學生對MCS-51系列單片機的一般原理、主要功能及工作方式有較深入的理解。(3)強化實踐教學，增加實踐項目教學比重，使學生熟悉MCS-51系列單片機的指令系統(tǒng)，并能熟練地編寫相關的應用程序。(4)通過對典型的實用項目設計方法和應用的分析，使學生具備一定的查閱相關技術(shù)文案大全實用文檔資料和編寫技術(shù)文件的能力，能夠設計出較完整的、完成某些特定功能的單片機應用系統(tǒng)。四.教學方法和教學形式建議為了滿足學生自主學習和個性化學習的需求，在教學方法上將采用基于網(wǎng)絡教學的自主化學習、面授輔導、實踐環(huán)節(jié)模擬訓練相融合的教學模式。本課程為學生提供的教學資源包括“文字教材（合一型）+視頻教材+網(wǎng)絡教學平臺互動”三種方式。在學生自主閱讀教材的基礎上，接受面授輔導，網(wǎng)絡互動，參加網(wǎng)絡自主學習、小組討論與答疑，并完成形成性考核作業(yè)和終結(jié)性考試。面授輔導不僅要包含基礎知識、原理和技能的重點講授、演示和答疑、自學方法的介紹，還要向?qū)W生提供典型案例進行討論和分析。該課程實踐性較強，需要學生多作上機練習，落實實踐教學，重視在實際項目中的運用，通過觀察、分析、思考和實踐獲得知識和技能。地方教學點和學員可充分利用本地已具備的教學資源，有條件的地方應該建立實踐教學基地。主講教師需要有較高的理論水平和豐富的實踐經(jīng)驗，熟悉系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境。針對所留習題，可以組織兩到三次討論，以便學生掌握單片機原理。本課程教學要結(jié)合電氣自動化技術(shù)專業(yè)學生的特點，基于能力培養(yǎng)導向，突出每一章節(jié)的教學重點，有針對性地靈活采用相應教學方法。除了綜合運用講授法、演示法、觀察法、討論法、練習法等，還應積極利用小組合作學習、案例分析、問題教學、啟發(fā)引導等方法，引導學生積極思考、大膽探索、樂于實踐，提高教學效果。使學生具備必要的理論知識和實際應用能力同時，還要具備良好的職業(yè)道德與行為操守、組織與協(xié)調(diào)能力及團隊合作精神。五.課程教學要求的層次本課程對于理論教學部分的要求，根據(jù)所列內(nèi)容分為“了解、理解、熟悉、掌握"四個層次要求。“了解”一要知道的內(nèi)容，多為資料性內(nèi)容?！袄斫狻币灰馈⒚靼椎膬?nèi)容，多為基本概念和知識?！笆煜ぁ币皇鞘智宄⒛苁炀殤玫膬?nèi)容，多為基本指令等的相關知識?！罢莆铡币灰蠓浅Ｇ宄乩斫夂桶盐盏膬?nèi)容，多為重點原理、方法等，要求能夠清楚記憶并熟練運用。實踐教學以“學習活動”的形式實現(xiàn)，按“簡單模仿、獨立完成”兩個層次要求。“簡單模仿”是根據(jù)網(wǎng)上資源，如圖片、視頻等，使學生能跟著圖像進行模仿操作?！蔼毩⑼瓿伞笔侵笇W生必須按照要求，獨立完成技能操作。文案大全實用文檔第二部分教學媒體與教學過程建議一.學時分配本課程4學分，72學時，其中含實踐18學時，在第三學期開設，開設一學期。學時分配詳見表1。表1學時分配表序號內(nèi)容理論教學實踐教學一課內(nèi)學時數(shù)方式手段課時方式手段課時0緒論多媒體2學習活動021單片機基本知識多媒體8學習活動2102單片機輸入/輸出口多媒體8學習活動2103單片機的中斷系統(tǒng)多媒體4學習活動264單片機的定時器/計數(shù)器多媒體6學習活動6125單片機總線與系統(tǒng)擴展多媒體8學習活動2106單片機應用接口技術(shù)多媒體10學習活動4147單片機應用系統(tǒng)設計中的實用技術(shù)多媒體8學習活動08合計541872.多媒體教材的總體說明本課程教材是由文字教材和視頻教材等多種媒體組成的一體化教材，要求學生正確使用、充分利用本課程的多種媒體一體化教材及網(wǎng)上教學資源。文字教材是教學內(nèi)容的基本載體，是各種教學媒體的核心。.文字教材本課程主教材以文字教材為主。文字教材是學生的主要學習資源，是課程教學的基本依據(jù)。因此，教材在體例上，要概念清晰、條理分明、深入淺出、便于自主學習；在內(nèi)容上,要緊密圍繞培養(yǎng)目標，突出重點，兼顧一般，反應當代最新技術(shù)及應用。文案大全實用文檔.視頻教材（微課）視頻教材是輔助資源，可采取專專家講解、演示操作、示例分析等方式呈現(xiàn)。主要針對某個知識點進行講解，著重對課程的重點和難點問題進行深入探討。.網(wǎng)上資源通過“電大在線”的網(wǎng)上教學平臺，學生可以瀏覽本課程的各種文本學習資料與教學信息和相關的學習資料、實驗，進行各種訓練、測試和討論，以及對學習中遇到的問題進行討論的實時與非實時的遠程教學活動。在課程資源建設成熟的基礎上將開發(fā)和使用網(wǎng)絡課程供學生自學使用。.教學環(huán)節(jié).教學環(huán)境使用培訓及教學計劃說明教學環(huán)境使用培訓主要是幫助主講教師、輔導教師和學生熟悉教學環(huán)境，更好地使用網(wǎng)絡教學平臺等。此外，在課程開始之前，需要將整個課程的教學計劃及各個階段的教學計劃公布在網(wǎng)絡教學平臺上。.自主學習責任教師可以根據(jù)教學的推進，隨時調(diào)整網(wǎng)絡教學平臺上呈現(xiàn)給學生的課程內(nèi)容，教學資源或教學活動等，促進學生在線自主學習。除了教材內(nèi)容，教師還可以自己提供或發(fā)動學生提供課程的擴展資源，幫助學生發(fā)現(xiàn)新的思想和觀點，探索和體驗更為廣闊的知識空間。.面授輔導導學教師可根據(jù)教學需求開展一定的面授輔導課，定期組織學生進行面對面討論、收看視頻等。.在線答疑與討論網(wǎng)絡教學采用的異步交互，可以支持學生對某一個論題進行深入討論，彌補面對面討論因時間有限造成的浮于表面層次、感性成分居多、難以深入等缺陷；依據(jù)教學平臺上的討論交流記錄，教師可以將學生參與學習討論的情況作為學習評價的重要指標之一；可將學生遇到的常見問題作為資源整理到答疑中心中，提高問題解答的效益和效率。.在線個別輔導利用在線網(wǎng)絡教學平臺的統(tǒng)計與分析功能，輔導教師通過在線查看學生的個人基本信息、學習歷史記錄、學習活動記錄、學習成績記錄等，對學生進行診斷和了解，可以通過QQ、MSN、微信等交互手段提出針對性的指導意見或輔導。.作業(yè)與考試作業(yè)是非常重要的一個學習環(huán)節(jié)，它可以鞏固所學、促進反思、檢驗學習效果，使學生能夠運用所學知識指導實踐，加深對該門課程的理解，鍛煉和提高學生分析問題、解決問題的能力。作業(yè)題量以讓學生掌握本章內(nèi)容為量。本課程的作業(yè)布置應不少于四次。文案大全實用文檔本課程的作業(yè)主要包括兩個方面：(1)通過實踐教學環(huán)節(jié)，完成實踐教學的任務，以一定方式提交作業(yè)等(2)完成形成性考核作業(yè)及網(wǎng)絡教學平臺上發(fā)布的在線練習題。課程總成績由終結(jié)性考試成績和形成性考核成績組成。形成性考核重點是考查學生的素質(zhì)能力和實踐能力，可以以在線學習時間、作業(yè)、試驗完成情況作為重要衡量指標，形成性成績占50%。終結(jié)性考試由國家開放大學統(tǒng)一命題、統(tǒng)一考試時間，考試采用開卷考試方法，終結(jié)性成績占50%?？己艘曰靖拍睢⒒驹砗突痉椒橹?，主要考核學生的理解、掌握、運用的水平和分析能力。.實驗環(huán)節(jié)由于本課程是一門以應用為目的的實用性學科，為了讓學生有效地掌握單片機的應用，本課程配套設計了多個實驗項目，以學習活動形式實現(xiàn)。學生應按照要求參加學習活動，完成實驗項目，并完成相應的實驗報告。第三部分教學內(nèi)容和教學要求緒論【教學要求】了解：單片機的概念、特點、發(fā)展及應用領域；常用的二進制編碼理解：數(shù)制的表示方法熟悉：有符號數(shù)的二進制編碼形式掌握：不同數(shù)制間的相互轉(zhuǎn)換方法【教學內(nèi)容】01微型計算機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理0.1.1微型計算機的基本結(jié)構(gòu)0.1.2微型計算機的基本工作原理0.2單片機技術(shù)的發(fā)展0.3單片機的特點與發(fā)展趨勢0.4單片機的應用0.5計算機運算基礎0.5.1計數(shù)體制0.5.2二進制編碼第1章單片機基本知識【教學要求】了解：MCS-51的結(jié)構(gòu)與主要型號文案大全實用文檔理解：單片機存儲器配置和基本電路熟悉：MCS-51單片機的結(jié)構(gòu)特點、特殊功能寄存器掌握：98C51單片機引腳功能及存儲器空間的分配;【教學內(nèi)容】MCS-51系列單片機結(jié)構(gòu)8051單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)8051單片機的引腳功能單片機的工作原理8051單片機基本電路指令格式 28單片機指令系統(tǒng)的分類匯編程序書寫格式偽指令3尋址方式什么是尋址尋址方式尋址的符號注釋4數(shù)據(jù)傳送指令內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)傳送指令外部RAM數(shù)據(jù)傳送指令查表指令交換指令堆棧操作指令數(shù)據(jù)傳送指令舉例KEILuVISION軟件的使用建立您的第一個項目編譯運行程序文件學習活動1-1Keil軟件的使用8051單片機的存儲器結(jié)構(gòu)存儲器的邏輯空間分布程序存儲器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)存儲器結(jié)構(gòu)特殊功能寄存器第2章 單片機輸入/輸出口文案大全實用文檔【教學要求】了解：輸入/輸出口的結(jié)構(gòu)設計；指令格式理解：輸入/輸出口功能、特點；數(shù)據(jù)傳送類、控制轉(zhuǎn)移類指令的基本格式熟悉：輸入/輸出口的應用掌握：數(shù)據(jù)傳送類、控制轉(zhuǎn)移類指令的功能和使用方法；利用I/O口實現(xiàn)輸入/輸出控制；KEILUVISION2軟件的使用【教學內(nèi)容】8051的輸入/輸出口輸出電路的設計驅(qū)動LED驅(qū)動繼電器輸出口應用輸入電路設計控制轉(zhuǎn)移指令無條件轉(zhuǎn)移指令條件轉(zhuǎn)移指令調(diào)用、返回指令空操作指令控制轉(zhuǎn)移指令應用實例學習活動2-1數(shù)據(jù)傳送指令和控制轉(zhuǎn)移指令的功能驗證輸入口應用計數(shù)器BCD撥碼開關第3章MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)【教學要求】了解：中斷的基本概念和功能理解：中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制方式；邏輯運算、位操作指令的基本格式熟悉：中斷控制寄存器功能掌握：單片機中斷系統(tǒng)的中斷處理過程、外部中斷的編程應用；邏輯運算、位操作指令的功能和使用方法【教學內(nèi)容】中斷的概念中斷的功能單片機中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)文案大全實用文檔中斷源中斷允許控制寄存器定時和外中斷控制寄存器串行控制寄存器中斷優(yōu)先級控制寄存器中斷響應過程中斷處理過程中斷請求的撤除5邏輯運算指令91邏輯“與，”或”、“異或”指令清零、取反指令循環(huán)移位指令邏輯運算指令應用實例位操作指令位數(shù)據(jù)傳送指令位邏輯運算指令位條件轉(zhuǎn)移指令位操作指令應用實例學習活動3-1邏輯運算指令和位操作指令的功能驗證外部中斷的編程應用外部中斷/INT0編程應用實例兩個外部中斷編程應用實例第4章MCS-51單片機的定時器/計數(shù)器【教學要求】了解：了解定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)與工作原理理解：定時器/計數(shù)器的四種工作方式的特點及應用；算術(shù)運算指令的基本格式熟悉：單片機定時/計數(shù)器功能掌握：單片機定時器/計數(shù)控制寄存器功能、定時/計數(shù)器工作方式和初始化編程；算術(shù)運算指令的功能和使用方法【教學內(nèi)容】定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)定時/計數(shù)器工作原理定時/計數(shù)器的寄存器定時/計數(shù)器方式寄存器定時/計數(shù)器控制寄存器定時/計數(shù)器的工作方式 1方式0文案大全實用文檔方式1方式2方式3定時/計數(shù)器的計數(shù)初值C的計算和裝入計數(shù)初值C的計算初始值裝入方法定時/計數(shù)器的初始化編程算術(shù)運算指令加法、減法指令乘法、除法指令加1、減1指令十進制調(diào)整指令算術(shù)運算指令應用實例學習活動4-1算術(shù)運算指令的功能驗證定時/計數(shù)器的應用交通燈控制應用定時器/計數(shù)器在秒表計上的應用學習活動4-2發(fā)光二極管模擬交通燈控制系統(tǒng)設計學習活動4-3數(shù)字鐘控制系統(tǒng)設計第5章MCS-51單片機總線與系統(tǒng)擴展【教學要求】了解：數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線的構(gòu)成；串行通信總線的標準理解：存儲器擴展后的地址分配；串行波特率定義熟悉：片外擴展程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的方法；串行通信基礎知識掌握：擴展I/O的方法；可編程芯片8255A的應用；串行通信的基本原理【教學內(nèi)容】單片機系統(tǒng)總線和系統(tǒng)擴展方法單片機系統(tǒng)總線信號系統(tǒng)的擴展方法地址譯碼器程序存儲器擴展常用的程序存儲器芯片程序存儲器擴展實例文案大全實用文檔數(shù)據(jù)存儲器擴展常用數(shù)據(jù)存儲器芯片數(shù)據(jù)存儲器擴展實例并行I/O接口擴展簡單并行I/O接口擴展常用芯片簡單并行I/O接口擴展實例8255A可編程并行接口擴展學習活動5-18255A控制LED第6章MCS-51單片機實用接口技術(shù)【教學要求】了解：單片機應用系統(tǒng)設計方法及開發(fā)工具；項目設計中的一些方法和技巧理解：A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的功能及性能指標；獨立鍵盤和矩陣式鍵盤的原理；LED顯示器的原理熟悉：D/A、A/D轉(zhuǎn)換器接口基本應用；獨立鍵盤和矩陣式鍵盤的應用；靜態(tài)及動態(tài)顯示的特點掌握：典型的A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的使用方法；矩陣式鍵盤的編程方法及鍵盤接口芯片的使用；靜態(tài)及動態(tài)顯示程序設計方法【教學內(nèi)容】單片機應用系統(tǒng)概述單片機應用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)單片機應用系統(tǒng)的設計方法單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)工具學習活動6-1水塔水位控制系統(tǒng)設計D/A轉(zhuǎn)換接口技術(shù)D/A轉(zhuǎn)換概述8位D/A轉(zhuǎn)換器及其接口技術(shù)DAC0832應用實例A/D轉(zhuǎn)換接口技術(shù)A/D轉(zhuǎn)換器概述8位A/D轉(zhuǎn)換器及其接口技術(shù)ADC0808/0809應用實例鍵盤接口 175鍵盤接口技術(shù)文案大全實用文檔鍵盤的編程技術(shù)顯示接口認識LED數(shù)碼管數(shù)碼管的驅(qū)動方法LED顯示器靜態(tài)顯示及應用實例LED顯示器動態(tài)顯示及應用實例LED顯示器在秒表上的應用單片機應用系統(tǒng)實例步進電機控制的設計空調(diào)機溫度控制系統(tǒng)設計學習活動6-2步進電機鍵盤控制系統(tǒng)設計第7章 單片機應用系統(tǒng)設計中的實用技術(shù)【教學要求】了解：總線驅(qū)動和總線驅(qū)動能力；了解系統(tǒng)的抗干擾設計和措施理解：常用邏輯電路的輸入輸出特性熟悉：電平轉(zhuǎn)換技術(shù)；電氣隔離技術(shù)；執(zhí)行裝置的接口技術(shù)掌握：隔離電路；執(zhí)行裝置接口電路及系統(tǒng)設計軟；硬件抗干擾策略【教學內(nèi)容】總線驅(qū)動與總線負載影響驅(qū)動能力的幾個因素常見的幾種板內(nèi)總線驅(qū)動方法負載的考慮方法常見的TTL驅(qū)動器和MOS驅(qū)動器電平轉(zhuǎn)換技術(shù)幾種常見邏輯電路輸入輸出特性電平轉(zhuǎn)換實例分析電氣隔離技術(shù)光電隔離技術(shù)開關量輸出電路的隔離模擬量輸入隔離電路設計電氣隔離電路應注意的問題執(zhí)行裝置的接口技術(shù)繼電器輸出接口技術(shù)可控硅輸出接口技術(shù)固態(tài)繼電器輸出接口技術(shù)系統(tǒng)的抗干擾設計系統(tǒng)主要干擾渠道電源干擾及抗干擾措施文案大全實用文檔地線干擾及抗干擾設計過程通道干擾及抗干擾措施空間干擾及抗干擾措施印刷電路板抗干擾設計軟件的抗干擾設計數(shù)據(jù)采集誤差的軟件對策控制失靈的軟件對策程序運行失常的軟件對策實驗內(nèi)容及要求學生在學習中必須完成以