《单片机原理与应用》教学大纲 学时：96 学分：6 适用专业：应用电子技术/自动控制 执笔人：董威 一、课程的地位与作用 《单片机原理与应用》是应用电子技术/自动控制专业的一门专业基础课。该课程的先修课是电工学、模拟电子技术、数字电子技术。后续课程为单片机接口技术课程设计，毕业设计等。 通过对该课程的学习，可使学生对电子技术向着模块化、智能化方向的发展趋势有一初步认识，可以培养和锻炼学生运用计算机技术对硬件、软件进行开发设计的能力，提高动手操作和技术创新的能力，为将来从事电气自动化工作以及应用电子产品的设计、检测和维修奠定坚实的基础， 二、课程的教学目的 通过本课程的学习,应使学生熟悉单片机的原理与结构,掌握常用单片机编程与使用方法，学会用单片机进行设计和制作一些简易电子产品，了解单片机技术在家用电器以及自动控制工程中的应用。 三、课程内容、教学要求及教学重点和难点： 第一章 单片机基础知识 （理论：4学时） 教学内容 1、单片机基础知识。 （理论：1学时） 2、单片机应用。 （理论：1学时） 3、计算机中数的表示及运算 （理论：2学时） 教学要求 1、了解单片机的基础知识。 2、了解单片机的发展概况。 3、掌握真值、原码、反码及补码间的换算 第二章 MCS—51单片机结构原理观 （理论：8学时） 教学内容 1、MCS-51单片机的内部结构。 （理论：1学时） 2、MCS-51单片机的引脚角及其外部总线 （理论：1学时） 3、MCS-51单片机存储器配置 （理论：3学时） 4、CPU时序 （理论：1学时） 5、MCS-51单片机内部并行I/O端口 （理论：2学时） 教学要求 1、掌握单片机的内部结构及工作原理。 2、了解单片机的引脚功能及时序。 3、熟悉单片机内并行I/O端口电气特性及使用功能 教学重点 1、MCS-51单片机的存储结构 2、引脚功能及使用 第三章 MCS-51单片机指令系统及汇编语言 （理论：20学时，实验：4学时） 教学内容 1、指令的格式及标识。 （理论：1学时） 2、寻址方式。 （理论：1学时） 3、数据操作和指令类型。 （理论：1学时） 4、数据传送指令。 （理论：3学时） 5、算术操作指令。 （理论：2学时） 6、逻辑操作类指令。 （理论：2学时） 7、控制转移指令。 （理论：3学时，实验：4学时） 8、位操作类指令。 （理论：1学时） 9、汇编语言及汇编过程 （理论：2学时） 10、汇编语言程序的基本结构及综合举例。 （理论；4学时） 教学要求 1、熟练掌握单片机指令的寻址方式。 2、熟练掌握单片机助记符指令的操作功能及含义。 3、熟悉各类指令对标志位的影响。 4、掌握汇编程序的三种基本结构及设计程序的基本方法 5、了解汇编过程及伪指令的作用。 教学重点 1、指令的寻址方式。 2、指令的操作功能。 3、汇编程序的设计方法。 教学难点 1、指令的间接寻址方式。 2、栈操作、算术运算、跳转指令。 第四章 MCS-51单片机的片内接口（理论：8学时，实验：8学时，实训：10学时） 教学内容 1、中断概念，MCS-51机的中断系统。 （理论：1学时） 2、中断的控制 （理论：1学时，实验：4学时） 3、MCS-51机内定时器/计数器的结构及工作原理。 （理论：1学时） 4、MCS-51机内定时器/计数器的工作方式和控制寄存器。（理论：1学时） 5、MCS-51机内定时器/计数器的编程和应用举例。 （理论：2学时，实验：4学时） 6、MCS-51机串行接口技术。 （理论：2学时） 教学要求 1、掌握MCS-51机的五源中断两级控制。 2、了解中断响应过程。 3、熟练掌握单片机内定时/计数器的结构与工作原理。 4、掌握定时/计数器的工作方式与控制，能进行相应初始化编程。 5、掌握串行通信中的控制寄存器的使用。 6、了解多机通信的应用。 教学重点 1、与有关中断的控制寄存器。 2、定时/计数器的工作方式与控制，计数初值的计算。 教学难点 中断响应过程 第五章 MCS-51单片机系统扩展技术（理论：16学时，实验：8学时，实训：10学时） 教学内容 1、单片机最小系统 （理论：1学时） 2、单片机外存储器的扩展 （理论：2学时，实验：2学时） 3、单片机外I/O接口扩展的几种常用方法 （理论：2学时） 4、可编程I/O接口芯片的结构、工作方式及编程应用。（理论：3学时） 5、常用通道配置与接口技术 （理论：4学时，实验：2学时） 6、D/A转换器接口 （理论：2学时，实验：2学时） 7、A/D转换器接口 （理论：2学时，实验：2学时） 教学要求 1、了解8031单片机三总线的形成 2、掌握程序存器及数据存储器的扩展方法。 3、掌握可编程并行I/O接口芯片8255、8155的使用。 4、掌握键盘、显示器接口的原理及编程应用。 5、掌握A/D、D/A接口的原理及编程应用 教学重点 1、存储器的扩展方法 2、8255芯片的功能及编程 教学难点 8255A、8155芯片的工作方式 四、课时分配 附表一：《单片机原理与应用》课程总学时分配表 序号 章节 教学内容 学时分配     理论 实践      实验 实训实操 课程设计  1 第一章 单片机基础知识 4 ? ? ?  2 第二章 MCS-51单片机内部结构原理 8 ? ? ?  3 第三章 MCS-51指令系统及汇编语言程序设计 20 4 ? ?  4 第四章 MCS-51的片内接口 8 8 10 ?  5 第五章 MCS-51系统扩展技术 16 8 10 ?  ? ? ? 56 20 20 ?  附表二：《单片机原理与应用》课程实验项目名称及时间安排 序号 实验项目名称 实验项目的内容提要 学时数 时间安排  1 TDN-MI单片机教学实验系统的认识及操作 熟悉单片机实验系统（实验箱）硬件结构，熟悉键盘操作。 2 第4学期  2 2数码转换程序实验 在电脑上编辑源程序，并汇编成机器码，运行后，检查结果。 2 第4学期  3 布尔操作实验 中断系统实验 在实验箱上进行相应连线，编辑源程序，汇编，调试运行，观察现象。 4 第4学期  4 定时器/计数器实验 在实验箱上进行相应联线，编辑源程序，汇编，调试运行，观察现象。 2 第4学期  5 串并转换实验 串行通讯接口实验 在实验箱上进行相应联线，编辑源程序，汇编，调试运行，观察现象。 2 第4学期  6 存储器扩展实验 8155键盘及显示接口 在实验箱上进行相应联线，编辑源程序，汇编，调试运行，观察现象。 4 第4学期  7 A/D转换实验 在实验箱上进行相应联线，编辑源程序，汇编，调试运行，观察现象。 2 第4学期  8 D/A转换实验 在实验箱上进行相应联线，编辑源程序，汇编，调试运行，观察现象。 2 第4学期  附表三：《单片机原理与应用》课程实训项目名称及时间安排 序号 实训项目名称 实训项目的内容提要 学时数 时间安排  1 交通红绿灯控制器的制作 查找有关资料，根据已给原理图绘制实际接线图；在万能接线板上组装并焊接元器件。根据所提供的编程思路，编写汇编程序。编辑、汇编、连接、装载程序，调试运行，直至成功。 3 第4学期  2 电子钟的制作 查找有关资料，根据已给原理图绘制实际接线图；在万能接线板上组装并焊接元器件。根据所提供的编程思路，编写汇编程序。编辑、汇编、连接、装载程序，调试运行，校准时间。 3 第4学期  3 病房数显呼叫器的制作 查找有关资料，根据已给原理图绘制实际接线图；在万能接线板上组装并焊接元器件。根据所提供的编程思路，编写汇编程序。编辑、汇编、连接、装载程序，调试运行，直至成功。 6 第4学期  4 篮球计分计时器的制作 查找有关资料，根据已给原理图绘制实际接线图；在万能接线板上组装并焊接元器件。根据所提供的编程思路，编写汇编程序。编辑、汇编、连接、装载程序，调试运行，直至成功。 4 第4学期  5 数字温度计的的制作 查找有关资料，根据已给原理图绘制实际接线图；在万能接线板上组装并焊接元器件。根据所提供的编程思路，编写汇编程序。编辑、汇编、连接、装载程序，调试运行，校准温度。 4 第4学期  五、有关说明 1、教材、参考书 （1）顾滨等主编.单片微计算机原理、开发及应用.北京：高等教育出版社，2000(高职高专教材) （2）实验教材: 单片机原理与应用实验指导书.广东白云职业技术学院电子系编.2004. （3）吕能元等主编.MCS-51单片机微型计算机原理、接口技术、应用实例.北京： 科学出版社，1993.（参考书） （4）唐俊杰等编著.微型计算机原理及应用.北京:高等教育出版社,1993.(参考书)(高职高专教材) （5）邹振春主编.MCS-51系列单片机原理及接口技术.北京:机械工业出版社,2001.(参考书) （6）余永权编.ATMEL89系列单片机应用技术. 北京航空航天大学出版社,2002.4 （7）夏继强、沈德金编。单片机实验与实践教程(二)。北京航空航天大学出版社，2001。10 （8）李朝青、编。单片机学习辅导测验及解管讲义。北京航空航天大学出版社，2003。7 （9）朱宝华、编。单片机原理及接口技术实验。清华大学出版社/北方交通大学出版社，2002。11 2、考核方式 配合项目教学法的实施，实行阶段考核、实训考核及期末考试相结合的综合考核方式，最终总成绩 达到或超过60分为通过。 期末总成绩＝阶段总成绩×50％＋实训课程成绩×20％＋期末理论成绩×30％。 期末考试形式为闭卷笔试，时间120分钟。 六、大纲审核人员会签名 教研室主任（签名）： 系教学副主任（签名）： 系主任（签名）： 教务处审批（签名）： 《单片机原理与应用》实训大纲 总学时：96 实训学时：20 执笔人：董威 一、实训的性质、目的及任务： 1、课程性质：本课程属专业技能实操课。 2、课程目的：使学生熟悉单片机实用技术的开发过程，提高汇编语言的编写能力，提高对汇编语言的编辑、汇编、调试运行等技能，通过实际应用和亲身体验，加深对所学知识的理解，增强动手能力 3、 课程任务：通过本课程实训使学生熟悉单片机的基本知识，能利用单片机技术制作简单电子技术产品，增强学生维修智能家电产品和自动控制设备的技能，培养和锻炼学生进行调试、测量和故障分析的能力。 二、专业：应用电子技术/自动控制 三、实训指导书：单片机原理与应用实训指导书.广东白云职业技术学院.2004。 四、主要仪器设备：单片机仿真器一台、RF-1800编程器一台、PⅡ电脑一台、双踪示波器一台等。 五、实训项目与内容提要 序号 实训项目名称 内容提要 实训 时数 主要仪器及配套设备 所在 实训室 备注  1 交通红绿灯的制作 查找有关资料，根据已给原理图绘制实际接线图；在万能接线板上组装并焊接元器件。根据所提供的编程思路，编写汇编程序。编辑、汇编、连接、装载程序，调试运行，直至成功。 3 单片机仿真器一台、PII以上电脑一台、RF1800编程器一台。 电子实训室 ?  2 电子钟的制作 查找有关资料，根据已给原理图绘制实际接线图；在万能接线板上组装并焊接元器件。根据所提供的编程思路，编写汇编程序。编辑、汇编、连接、装载程序，调试运行，校准时间。 3 单片机仿真器一台、PII以上电脑一台、RF1800编程器一台。 电子实训室 ?  3 病显房数显呼叫器的制作 查找有关资料，根据已给原理图绘制实际接线图；在万能接线板上组装并焊接元器件。根据所提供的编程思路，编写汇编程序。编辑、汇编、连接、装载程序，调试运行，直至成功。 6 单片机仿真器一台、PII以上电脑一台、RF1800编程器一台，双踪示波器一台。 电子实训室 ?  4 篮球计分计时器的制作 查找有关资料，根据已给原理图绘制实际接线图；在万能接线板上组装并焊接元器件。根据所提供的编程思路，编写汇编程序。编辑、汇编、连接、装载程序，调试运行，直至成功。 4 单片机仿真器一台、PII以上电脑一台、RF1800编程器一台。 电子实训室 ?  5 数字温度计的制作 查找有关资料，根据已给原理图绘制实际接线图；在万能接线板上组装并焊接元器件。根据所提供的编程思路，编写汇编程序。编辑、汇编、连接、装载程序，调试运行，校核温度值。 4 单片机仿真器一台、PII以上电脑一台、RF1800编程器一台。 电子实训室 ?  六、大纲审核人员会签名 教研室主任（签名）： 系教学副主任（签名）： 系主任（签名）： 教务处审批（签名）： 《单片机原理与应用》实验大纲 总学时：96 实验学时：20 执笔人：董威 一、实验的性质、目的及任务： 1、 课程性质：本课程属专业理论验证实验课。 2、 课程目的：使学生熟悉单片机的基本知识，工作原理；提高对汇编语言的编辑、汇编、调试运行等技能，加深对所学知识的理解。 3、 课程任务：通过本课程实验使学生熟悉单片机实验系统，能利用单片机实验系统验证所学理论，增强感性认识。 二、专业：应用电子技术/自动控制 三、实验指导书：单片机原理与应用实验指导书.广东白云职业技术学院电子系编.2004. 四、主要仪器设备：TDN-MI单片机教学实验系统、PⅡ电脑一台。 五、实验项目与内容提要 序号 实验项目名称 内容提要 实验类型 实验时数 主要仪器及配套设备 所在实验室 备注  1 单片机开发系统及使用 通过对典型程序的调试操作训练，掌握运用开发系统快速有效地进行调试的基本方法。掌握单片机仿真开发系统基本功能与操作过程。 实验 2 全套计算机系统(计算机、键盘、鼠标、显示器)、程序烧写器 单片机实验室 ?  2 指令的应用 掌握汇编语言程序的基本结构,初步了解汇编语言程序设计的基本方法和思路。 实验 2 89C51 基本实验单元、计算机设备系统、发光二极管显示单元 单片机实验室 ?  3 信号灯的控制 进一步熟悉软件的操作和使用方法，了解有关汇编指令的应用，学会定时器方式1的使用和中断程序调试 实验 4 89C51 基本实验单元、计算机设备系统、发光二极管显示单元 单片机实验室 ?  4 外部中断与定时/计数器 了解单片机中断系统、定时/计数器的编程应用 实验 2 89C51 基本实验单元、计算机设备系统、发光二极管显示单元 单片机实验室 ?  5 A/D转换 了解A / D转换的工作原理及具体应用。掌握单片机与ADC0809的接口技术。 实验 2 89C51 基本实验单元、计算机设备系统、数码显示单元、0809转换工作单元 单片机实验室 ?  6 串行通信 熟悉MCS-51单片机串行口的各种功能。掌握串行通信的重要指标：字符帧和波特率的设定方法。会编写单片机串行通信的程序。 实验 4 89C51 基本实验单元、计算机设备系统、数码显示单元 单片机实验室 ?  7 温度控制器的设计与调试 掌握单线数字温度传感器DS18B20的测量原理、特性以及在温度测量中的硬件和软件设计。 实验 2 89C51 基本实验单元、计算机设备系统、键盘操作单元、数码显示单元、控制应用单元. 单片机实验室 ?  8 数码管动态显示 熟悉有关汇编指令的应用（查表）, 了解数码管显示的原理 实验 2 89C51 基本实验单元、计算机设备系统、数码显示单元 单片机实验室 ?  六、大纲审核人员会签名 教研室主任（签名）： 系教学副主任（签名）： 系主任（签名）： 教务处审批（签名）：