1、单片机原理及应用课程教学大纲 课程编号： 0612，0412 适用专业：汽车工程系学 时 数：68 讲课学时 52 实验学时 16 学 分 数：4 先修课程：数字电路与逻辑设计，模拟电子技术，微机原理及应用， C 语言(或其它高级语言) 一、课程的性质和目的 本课程是掌握计算机应用的一门重要课程。本课程的学习目的在于使学生掌握单片机的基本概念，基本原理和应用方法。要求学生在牢固掌握单片机基本概念的基础上，具备对简单系统的硬件原理的分析与设计、接口芯片的应用和汇编语言软件编写的能力，为专业课学习和参加本专业的工程实践打下必要的基础。 二、课程教学内容 第一章 单片机的硬件结构(14 学时) 掌握
2、单片机的主要性能特点、内部总体结构、存贮器配置的一般概念，重点是存储器的组成结构，输入输出端口、定时器计数器、串行接口、中断的概念，理解振荡器与时钟电路、CPU 时序、单步操作、复位与布尔处理机等，了解各种单片机的主要应用领域及的发展过程。本章知识点为：单片机的基本结构及工作原理，单片机内部的各种接口部件。单片机的引脚描述、程序存贮器、数据存贮器、专用寄存器的应用，以及单片机2应用与发展。第二章 单片机指令系统(10 学时)掌握单片机各种寻址方式，单片机指令系统的分类，数据传送类指令，算术运算类指令，逻辑运算类指令，控制转移类指令，布尔变量操作类指令。本章知识点为：单片机寻址方式，111 条单
3、片机指令。第三章 单片机汇编语言程序设计及实用程序举例(8 学时) N 种分支转移程序的设计，多精度无符号数加法子程序，多精度无符号数减法子程序，双精度无符号数乘法子程序，双精度无符号数除法子程序，8 位二进制数转换为 BCD 数子程序， 16 进制数转换为 ASCII 码子程序，通过堆栈传递参数的方法等。本章知识点为：如何用单片机汇编语言编写双精度或多精度数学运算程序及不同编码格式的转换程序。第四章 单片机的系统扩展与应用(10 学时) 单片机程序存贮器的扩展，数据存贮器的扩展，程序存贮器的扩展，输入输出接口的扩展，定时器计数器的扩展，外部中断源的扩展，综合功能的扩展。本章知识点为：存贮器的
4、操作时序，外扩存贮器的基本方法，定时器的 4 种操作模式的应用，单片机串行通信的实现及多机通信原理。第五章 单片机接口技术及单片机应用系统设计(10 学时) D/A 转换接口、A/D 转换接口、键盘接口、显示器接口、可编程键盘/ 显示接口，单片机应用实例简介。 三、课程教学的基本要求 3本课程是电子信息工程专业的专业基础课程，实用性较强。在教学方法上，采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论、实验等教学形式(一)课堂讲授：本课程属计算机类课程，涉及到较多的编程和硬件知识，在讲述的过程中教师应尽量联系生产实际应用，注重单片机的特点，不要陷入到汇编语言编写之中。在教学中要求学生重点掌握单片机的基本结构及工
5、作原理，单片机内部的各种接口的应用，单片机硬件系统扩展的基本概念、基本方法和单片机软件编写基本规律，要着重培养同学应用单片机设计实际控制系统及编写程序的能力，在课程内容方面既要保持理论的系统性，又要注意联系工程实际，并且重视技术科学的一般方法学的培养。(二)课后自学：为了培养学生整理归纳，综合分析和处理问题的能力，每章都安排一部分内容，课上教师只给出自学提纲，不作详细讲解，课后学生自学。(三)课堂讨论：课堂讨论的目的是活跃学习气氛，开拓思路。教师应认真组织，安排重点发言，充分调动每一名同学的学习积极性，做好总结。(四)习题课： 习题课以典型例题分析为主，并适当安排开阔思路及综合性的练习及讨论。
6、共 2 学时(已包括在前述学时分配中)。(五)课外作业：课外作业的内容选择基于对基本理论与方法的理解和巩固，培养设计并画出单片机硬件原理图，编写单片机汇编语言程序的能力。习题以画图与编程等小题4为主，平均每学时 l 道题。(六)平时测验：为及时了解教学情况，教师可适当安排平时课堂测验，每次测验不超过 20分钟。(七)实验： 实验以学习单片机的整个开发过程、单片机应用的基本试验方法和训练实验研究能力为主，通过实验要求掌握一种单片机开发系统的基本应用方法，硬件电路的连接、汇编语言的编辑、汇编、与联机调试的过程。安排实验时，总体上要考虑实验内容由简单到复杂、由验证到综合应用，实验用时由少到多，实验难
7、度由低到高这几个环节。以下安排仅作参考：（1）仿真器的使用及编程练习（课内 2 学时）（2）单片机输入输出试验（ 课内 2 学时）（3）定时器实验（让学生理解和掌握定时器的基本原理，如可做交通灯控制实验，课内 3 学时）（4）键盘显示实验（主要让学生理解和掌握键盘/显示接口的基本原理，如分别由键盘输入 2 个数，LED 显示其和或差，课内 3 学时）（5）综合实验 1（在定时器实验和键盘显示实验的基础上完成，可做电子时钟实验-需要利用定时器及显示等相关知识，课内 3 学时）（6）中断实验（在交通灯控制实验的基础上增加急救车优先通过内容，或在电子时钟实验基础上增加整点报时或上下课打铃内容课内 3
8、 学时）以上实验学时安排较少，目的是使学生课下多用功，培养学生独立分析问题、解决问题的能力，实验前要求学生设计好实验电路，编好程序，实验课上学生仅5仅进行调试工作，因此课外准备实验的时间相对长一些，与实验课内学时之比至少为 2:1。(八)考试：考试可采用闭卷或闭卷与开卷相结合的形式，以闭卷为主。闭卷部分的试题包括基本概念，基本理论，编写程序和画原理图，题型可采用填空，选择，简答，编程等方式。开卷部分的考题难度可适当加大。总评成绩：课外作业，平时测验，实验占 30；期末闭卷考试占 60；期末开卷考试占 10。 四、建议教材与教学参考书 1 单片机原理及接口技术，孙涵芳主编，北京航空航天大学出版社 2 单片机原理及接口技术（第二版），陈光东，华中科技大学出版社 3 单片微型计算机大学读本，李勋等，北京航空航天大学出版社 4 MCS-51 单片机应用系统设计，何立民主编，北京航空航天大学出版
