單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)大綱

單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)大綱（PrincipleandInterfaceTechnologyofSingleChipMicrocomputer）一、課程概況課程代碼學(xué) 分：2.0學(xué) 時：32（其中講授學(xué)時28，實驗學(xué)時4）先修課程：C語言、模擬電子電路、數(shù)字電路、計算機(jī)基礎(chǔ)等。適用專業(yè)：車輛工程專業(yè)建議教材：《單片機(jī)原理與接口技術(shù)C語言版》，周國運主編，清華大學(xué)出版社，2014.3課程歸口：汽車工程學(xué)院51C51其它類型單片機(jī)和應(yīng)用實踐打下必要的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)要求了解匯編語言、C51語言程序設(shè)計知識，掌握8051的存儲器結(jié)構(gòu)、時鐘及CPU時序、輸入/輸出端口、中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理及處理過程、定時器及應(yīng)用方法、串行口及串行通信技術(shù)，理解單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展及接口技術(shù)，了解應(yīng)用系統(tǒng)配置及接口技術(shù)，理解8051其它系列單片機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用情況。目標(biāo)1.能理解相關(guān)的專業(yè)術(shù)語，能夠設(shè)計單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖并看懂相關(guān)的電路原理圖。目標(biāo)2.了解單片機(jī)的一般組成原理與內(nèi)部運行機(jī)理，計算機(jī)執(zhí)行指令的過程，了解單片機(jī)在測量、控制等電子技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用情況；目標(biāo)3.初步掌握以單片機(jī)為核心的計算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計方法；目標(biāo)4.掌握單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)擴(kuò)展方法、單片機(jī)常用接口等單片機(jī)的基礎(chǔ)知識和單片機(jī)基本應(yīng)用技術(shù)；目標(biāo)5.熟練掌握單片機(jī)的指令系統(tǒng)和程序設(shè)計方法，具有利用單片機(jī)匯編語言或C51語言編寫源程序的能力。畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4目標(biāo)5目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)目標(biāo)1目標(biāo)2目標(biāo)3目標(biāo)4目標(biāo)5目標(biāo)6畢業(yè)要求2-3√√畢業(yè)要求3-1√√畢業(yè)要求4-1√√畢業(yè)要求7-2√√三、課程內(nèi)容及要求序號教學(xué)內(nèi)容思政元素預(yù)期學(xué)習(xí)成果教學(xué)學(xué)時教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)1單片機(jī)及其開發(fā)工具單片機(jī)的基本概念；單片機(jī)的發(fā)展；單片機(jī)的特點及應(yīng)用；常用單片機(jī)簡介。不忘初心、砥礪前行；建立“科學(xué)新精神”理念了解單片機(jī)的發(fā)展歷史、特點和應(yīng)用；了解常見的幾種系列等幾種系列單片機(jī)。2講授/ 例目標(biāo)1、22MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及的引腳與總線結(jié)構(gòu)；MCS-51單片機(jī)的存儲器結(jié)構(gòu)；單片機(jī)的時鐘及CPU時的低功耗工作方式；MCS-51單片機(jī)的輸入/輸出端口。培養(yǎng)學(xué)生有不畏困難和了解單片機(jī)的并行輸入/51單片機(jī)的RAM和ROM儲結(jié)構(gòu)，特殊功能寄存器的作用、常用特殊功能寄存器MCS-51的時鐘電路和復(fù)位電路的設(shè)計方法，能夠設(shè)計單片機(jī)最4講授/ 例目標(biāo)1、2、43MCS-51指令系統(tǒng)及匯編程序設(shè)計 匯語句單了解常用指令的機(jī)器碼、對應(yīng)的字節(jié)數(shù)和周期數(shù)；掌握7種尋址方式；2講授/ 例目標(biāo)2、5、片機(jī)尋址方式；MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)；掌握常用匯編語言指令的使用方法；64C設(shè)計C51特殊功能寄存器的定義；C51位變量的定51的定義；C51的輸入輸出；C51函數(shù)的定51值觀。了解C51和ANSIC了解通用指針和存儲器專用C51本輸入輸出函數(shù)；掌握C51中的基本數(shù)據(jù)類型、變量的存儲方式、存儲類型和存儲C51單片機(jī)存儲空間的C51功能寄存器的定義、位變量C51的一般格式，重點掌握C51中斷函數(shù)的定義。6講授/ 例目標(biāo)3、5、6、75MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)概理及控制；中斷響應(yīng)及處理過程；外部中斷應(yīng)用舉例。題。了解中斷的基本概念和功能；了解中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理；了解常用中斷的請求標(biāo)志的置位和清零方法；掌握51中斷源的觸發(fā)方式、中斷允許控制和中斷優(yōu)先級的設(shè)置MCS-51中斷優(yōu)先級響應(yīng)規(guī)則。2講授/ 案例 /實驗?zāi)繕?biāo)3、66MCS-51單片機(jī)定時/計數(shù)器單片機(jī)定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及原理；定時器/計數(shù)器T0學(xué)會把復(fù)雜問題拆解，一步一步克服困難，使問題簡化。MCS-51/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理；T1方法及其四種工作模式的設(shè)112對應(yīng)的計數(shù)初值的計算方法；3講授/ 案例 /實驗?zāi)繕?biāo)3、77MCS-51單片機(jī)串行口 串行通信基礎(chǔ)知識；串行口結(jié)構(gòu)及控制串口作式串行口應(yīng)用舉例；單片機(jī)與PC通信接口電路。了解串行通信的同步、異步MCS-51作方式，以及它們使用的情時控制狀態(tài)寄存器、波特率倍頻控制位的設(shè)置方法；掌1時器計數(shù)初值的計算方法。3講授/ 例目標(biāo)3、4、78單片機(jī)系統(tǒng)拓展接口技術(shù) 接口的基本念；用并行方式擴(kuò)有不畏困難了解一般單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成、接口的概念和接口的結(jié)構(gòu)；了解常用的外部拓展3講授/ 例目標(biāo)4、7數(shù)據(jù)存儲器；用簡單芯片擴(kuò)展并行I/O可用編程芯片擴(kuò)展并I/O不懈的探索精神；體現(xiàn)量變到質(zhì)變的飛躍。數(shù)據(jù)存儲器芯片和用于I/OI2C線的特點、時序和數(shù)據(jù)傳輸I2C器的方法；掌握單片機(jī)接口的端口、片選信號的概念。了解鍵盤基本問題、鍵盤結(jié)構(gòu)及處理程序單片機(jī)的基本概念；掌握獨立式鍵盤和行9單片機(jī)人機(jī)交互接口技術(shù)鍵盤接口技術(shù)；LEDLCD列式鍵盤的概念，行列式鍵盤的行掃描法、行列反轉(zhuǎn)法了解LED及顯示方式，了解字符式LCDLED法。3講授/ 案例 /實驗?zāi)繕?biāo)5、6嵌入式系統(tǒng)的概念及程及程序模式及程序開發(fā)講授/ 例特點 嵌入式系統(tǒng)的10概念及特點；嵌入式系統(tǒng)硬件；嵌入式系6目標(biāo)3、7統(tǒng)軟件；嵌入式系統(tǒng)的程序開發(fā)方式。11STM32CubeMX的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)STM32CubeMX基于STM32CubeMX的GPIO開發(fā)；基于STM32CubeMX的外部中斷開發(fā)；基于STM32CubeMX 的UART開發(fā)。邏輯清晰，能運用科學(xué)的思維方式認(rèn)識事物、解決問題、指導(dǎo)行為。掌握STM32CubeMX的使STM32GPIO寄存器及其作用；了解STM32外部中斷常用寄存器及其作用；了解HAL6講授/ 例目標(biāo)3、4、5、6、7四、課內(nèi)實驗（實踐）序號實驗項目名稱實驗內(nèi)容及要求學(xué)時類型備注1基本實驗學(xué)會Keil22-3、3-1、4-1、7-2綜合性必做2602602定時器中斷實驗掌握定時器和中斷的使用，了解MCS-51單片機(jī)定時器的工作原理和變成方法，并完成實驗報告和思考題。32-3、3-1、4-1、7-2綜合性必做五、課程實施（一）把握主線，引導(dǎo)學(xué)生掌握單片機(jī)結(jié)構(gòu)與原理、編程方法、接口及應(yīng)用實例，進(jìn)而初步具備單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計、調(diào)試、檢測、維修的能力。（二）采用多媒體教學(xué)手段，配合例題的講解以及適當(dāng)?shù)乃伎碱}，保證講課進(jìn)度的同時，注意學(xué)生的掌握程度和課堂的氣氛。（三）采用案例式教學(xué)，引進(jìn)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的實際案例，讓學(xué)生真正了解并掌握以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，從而具備相關(guān)知識和方法的實際應(yīng)用能力。（四）主要教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量要求如表所示。主要教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量要求1備課2講授3作業(yè)布置與批改學(xué)生必須完成規(guī)定數(shù)量的作業(yè)，作業(yè)必須達(dá)到以下基本要求：教師批改和講評作業(yè)要求如下：PAGEPAGE2694課外答疑5成績考核本課程考核的方式為閉卷筆試?？荚嚥扇〗炭挤蛛x，監(jiān)考由學(xué)院統(tǒng)一安排。有下列情況之一者，總評成績?yōu)椴患案瘢?/3以上者。1/30.6。六、考核方式（一）課程考核包括期末考試、平時及作業(yè)情況考核和實驗考核，期末考試采用閉卷筆試。成績組成考核/評價環(huán)節(jié)權(quán)重考核/評價細(xì)則成績組成考核/評價環(huán)節(jié)權(quán)重考核/評價細(xì)則平時成績平時作業(yè)10%10-2010%2-3、3-1考勤及課堂練習(xí)10%1-310%4-1、7-2實驗成績課程實驗20%3和實驗報告的成績，平均后得到該實驗的成績。320%2-3、3-1、4-2期末考試期末考試卷面成績60%60%30%C5140%。2-3、3-1、4-2、7-2（三個課程目標(biāo)達(dá)成度計算方法如下：i

ACi100AiBiCi式中：Ai=平時成績占總評成