教学大纲：《单片机原理及应用》教学大纲 下载

课程名称：单片机原理及应用

课程类型：范围选修课

学    时：54学时3学分

适用对象：通信技术专业、计算机技术专业、应用电子专业、现代电器技术专业

先修课程：微机原理与应用、汇编语言程序设计

一、课程性质、目的与任务以及对先开课程要求

单片机（Microcontrollers）具有体积小、功能强、可靠性高、面向控制和价格低廉等一系列优点，不仅已成为工业测控领域普遍采用的智能化控制工具，而且已渗入到人们工作和生活的各个角落，有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景广阔。通过本课程的学习，使计算机科学与技术专业的学生掌握单片机的基本工作原理，具备单片机的初步应用能力，为将来从事单片机应用系统的开发打下坚实的基础。

二、教学重点及难点

重点：硬件结构、指令系统、系统扩展和应用。

难点：硬件结构。

三、与其他课程关系

本课程与计算机组成原理、汇编语言程序设计、微机原理三门课关系密切。计算机组成原理阐述了组成计算机系统硬部件的工作原理，为本课程讲述单片机及其应用系统中这些部件的实现方法提供了理论基础。汇编语言程序设计、微机原理则从软（汇编语言）硬件角度对通用微处理器芯片构成的微机系统的工作原理和汇编语言程序设计方法及技巧进行了论述，许多基本概念和电路的实现方法及汇编语言程序设计方法、分析方法与本课程是相通的，有此为基础，则为在有限的学时内学好本课程提供了保证。

四、教学内容、学时分配及基本要求

第一章 绪论（2学时）

基本要求：了解本章内容

重点：无

难点：单片机开发方法

第一节 单片机

第二节 单片机的历史与现状

第三节 单片机的应用领域

第二章 硬件结构（6学时）

基本要求：掌握内部存储器结构特点，特殊功能寄存器使用，内部I/O 特点

重点：单片机的片内结构及各部分的组成

难点：单片机的中断系统的结构

第一节 MCS-51单片机及其演变

第二节 80C51单片机的基本结构

第三节 80C51单片机的引脚功能

第四节 特殊功能存储器SFR

第五节 输入输出端口

第六节 时钟电路

第七节 复位电路

第三章MCS-51指令系统（6学时）

基本要求：准确理解指令的功能

重点：掌握单片机指令特点

难点：查表指令、堆栈操作指令和控制程序转移类指令

第一节 指令格式

第二节 寻址方式

第三节 数据操作和指令类型

第四节 数据传送指令

第五节 算术运算指令

第六节 逻辑运算指令

第七节 位操作指令

第八章 控制转移指令

第四章 定时器/计数器（6学时）

基本要求：掌握计数/定时器的运行方式及编程使用方法

重点：计数/定时器工作方式

难点：计数/定时器控制字、初始化编程

概述

第一节 结构和工作原理

第二节 编程和使用

第五章 串行通讯基础（6学时）

基本要求：掌握单片机应用系统中相互通道的概念，MCS-51串行口的应用及其编程

重点：MCS-51串行口的编程

难点：MCS-51串行口的编程

第一节 串行通信基础

第二节 串行通讯口的工作方式

第三节 波特率的设置方法

第六章 中断系统（6学时）

基本要求：掌握MCS–51的中断系统的使用方法

重点：中断源的编程使用

难点：中断概念、中断初始化

第一节 概述

第二节 中断源与中断申请标志

第三节 中断控制

第四节 中断响应

第七章  存储器扩展技术（6学时）

基本要求：能根据设计要求为单片机扩展程序存储器、数据存储器

重点：掌握MCS-51单片机系统扩展的基本原理和方法

难点：片选和总线

第一节 概述

第二节 程序存储器的扩展      

第三节 数据存储器的扩展      

第八章  Ｉ/Ｏ扩展技术（4学时）

基本要求：掌握MCS–51的I/0口及综合功能扩展的常用方案

重点：各外围接口芯片的功能

难点：初始化编程方法及运行中的控制方法

第一节 Ｉ/Ｏ接口概述

第二节 MCS-51并行Ｉ／Ｏ口的直接使用 

第三节 简单Ｉ／Ｏ扩展

第四节 8255并行Ｉ／Ｏ口      

第五节 8155简介     

第九章  键盘/显示器扩展技术（6学时）

基本要求：掌握基本键盘/显示器的编程和使用方法

重点：扫描法识别按键的原理，多位七段LED数码显示器的电路结构与工作原理

难点：扫描键盘及数码显示程序的编写与调试

第一节 单片机应用系统中的人机通道

第二节 键盘及其接口    

第三节 显示器及接口

第四节 专用的8279键盘/显示器接口

第十章 模拟量输入/输出通道（6学时）

基本要求：掌握MCS–51与D/A、A/D转换器的连接和使用方法

重点：D/A、A/D转换器的工作原理

难点：软件实现逐次逼近A/D转换原理

第一节 模拟量输入通道

第二节 模拟量输出通道

五、教材及主要参考书

教材：

欧阳斌林，单片机原理及应用，中国水利水电出版社，2002

主要参考书：

张友德，单片微型机原理、应用与实验，复旦大学出版社，1996

孙涵芳，MCS-51/96系列单片机原理及应用，北京航空航天大学出版社1996  

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