1、单片机原理课程教学大纲一、单片机原理The Principle of Single Chip Microprocessor二、课程代码143J307三、课程类别学科基础课四、课程性质专业必修五、学时学分48（408） 。六、先修课程模拟电子技术、数字电路与数字逻辑、计算机概论、C 语言程序设计七、适用专业电子科学与技术专业、信息类专业八、教学内容及要求课程目的：本课程的以 MCS-51 单片机为基础，全面介绍微处理器（MCU）系统的工作机制、组成原理和硬软件设计方法与技术。使学生能掌握运用单片机为核心进行数字系统电路设计、软件编程、系统仿真与调试的硬软件协同设计方法，为数字系统设计与应用开发打
2、下坚实的基础。基本任务与要求：通过课程学习，要求学生了解、熟悉和掌握 51 系列单片机工作原理、I/O 接口功能分析与应用扩展方法，了解并掌握 51 单片机汇编语言及 C51 程序设计语言的编程，较熟练地使用现今流行的开发环境与 EDA 工具开展以 51 系列单片机为核心的数字系统原理图设计、应用程序编程设计、系统仿真与调试，初步掌握应用电子系统产品设计与开发的基本技术与方法。（一）课堂教学内容 第一章 单片机原理课程教学任务与安排及单片机技术简介 （4 学时）主要内容：介绍单片机的发展、基本组成及主要技术以及本课程教学安排，使学生对以 MCS-51 系列为基础的单片机有一个概括性的了解。第一
3、节：单片机原理课程介绍与教学安排第二节：单片机概念与基本组成与技术发展第三节：单片机结构及其特点第四节：单片机的发展以及与微处理器及嵌入式系统比较重点：以 MCS-51 系列单片机为基础，介绍单片机的基本概念、基本结构、技术特征与发展趋势，以及与其他相关的嵌入式系统、微机系统相比较的特点。难点：无。第二章 MCS-51 单片机的内部结构 （8 学时）主要内容：以标准 MCS-51 为代表，介绍单片机的内部结构、引脚功能各工作方式及相应的电路。第一节：单片机内部结构与引脚功能第二节：单片机的控制器与运算器第三节：单片机的时序概念与时序电路第四节：单片机内部结构与引脚功能第五节：单片机的控制器与运
4、算器第六节：单片机程序存储器、数据存储器及其分区第七节：外部存储器与特殊功能寄存器第八节：单片机的工作方式及其基本电路重点：了解并掌握 51 系列单片机的 CPU 组织、存储器组织结构与特点，特殊功能寄存器、常用封装形式的引脚编号及其功能，以及 51 单片机的 4 种工作方式与基本电路。难点：51单片机控制器及运算器基本逻辑单元与工作原理，存储空间分配及专门用途的存储单元地址以及特殊功能寄存器及其地址，时序电路以及单片机工作方式等内容的理解与掌握。第三章 MCS-51 单片机的指令系统 （8 学时）主要内容：介绍计算机指令的基本概念，并以 MCS-51 系列单片机为例，介绍其寻址方式及其 11
5、1 条指令。第一节：单片机指令系统基本概念第二节：立即数寻址、直接寻址、寄存器与寄存器间接寻址第三节：位寻址、变址寻址及相对寻址第四节：数据传送类指令第五节：算术运算与逻辑运算指令第六节：位操作指令第七节：流程控制类指令第八节：习题课重难点：掌握 51 系列单片机的 7 种寻址方式，熟悉并掌握 51 系列单片机全部 111 条指令，理解指令执行过程与特点。第四章 MCS-51 单片机的程序设计 （8 学时）主要内容：介绍 51 单片机汇编语言程序设计、C 语言程序设计基本内容、设计方法以及常用开发环境与仿真工具软件的使用。第一节：单片机程序设计语言概述第二节：单片机汇编语言格式与结构第三节：5
6、1 单片机汇编语言程序设计第四节：51 单片机的 C 语言特点与基本结构第五节：51 单片机 C 语言程序设计第六节：Keil Vision 单片机集成开发环境第七节：Proteus 仿真软件工具第八节：习题课重点：了解并掌握 51 系列单片机的汇编语言格式、伪指令与基本结构和程序设计方法，掌握 C51 基本结构、扩展及程序设计，熟悉并掌握单片机集成开发环境 Keil Vision 的编程调试等应用方法，熟悉并掌握使用 EDA 工具软件Proteus 进行以单片机为核心的数字系统应用电路设计、编程、仿真与调试方法。难点：运用51系列单片机汇编语言以及C语言进行程序设计的技术与方法，熟练掌握集成
7、开发环境与仿真工具软件的使用。第五章 MCS-51 单片机的并行接口 （2 学时）主要内容：介绍单片机中最常用的并行接口电路特点及其应用编程技术，以及为连接更多设备的需要扩展并行口的方法。第一节：MCS-51 单片机并行接口及其应用第二节：MCS-51 单片机并行接口的扩展重点：了解并掌握 MCS-51 系列单片机的并行接口结构及应用编程技术，了解可编程并行接口芯片的应用以及并行存储器的扩展方法。难点：并行接口应用编程设计以及并行存储器扩展方法。第六章 MCS-51 单片机的人机接口 （2 学时）主要内容：介绍单片机中用于了解和干预系统所常用的键盘与显示人机接口。第一节：MCS-51 单片机键
8、盘接口及其应用第二节：MCS-51 单片机 LED、LCD 显示接口及其应用重点：了解并掌握 MCS-51 单片机键盘与显示接口电路设计与编程方法。难点：人机接口应用编程设计、电路设计、仿真与调试。第七章 MCS-51 单片机的中断系统、定时器/计数器 （2 学时）主要内容：介绍 51 单片机的中断系统结构与中断控制、应用编程，51 单片机的定时器/计数器内部结构、工作方式及其应用编程方法。第一节：MCS-51 单片机中断系统结构及其应用第二节：MCS-51 单片机的定时器/计数器及其应用重点：了解并掌握 MCS-51 系列单片机的中断系统结构、中断控制方法及应用编程，了解定时器/计数器结构以
9、及应用编程难点：单片机中断系统及定时器/计数器的应用编程。第八章 MCS-51 单片机的串行接口 （2 学时）主要内容：介绍 51 单片机的串行接口结构、串行通信技术、串行接口应用及多机通信方法。第一节：MCS-51 单片机串行接口结构、控制与工作方式第二节：MCS-51 单片机串行通信及其应用重点：了解并掌握 MCS-51 系列单片机的串行接口结构、串行通信及其软件实现，了解串行口工作方式及其应用编程方法。难点：串行接口结构和串行通信的软件实现。第九章 MCS-51 单片机的模拟量接口 （2 学时）主要内容：介绍 D/A 及 A/D 转换原理及器件选择，并以电机控制为例介绍MCS-51 单片
10、机 D/A 转换的应用。第一节：D/A 及 A/D 转换器第二节：MCS-51 单片机 D/A 和 A/D 转换的应用重难点：了解并掌握 MCS-51 系列单片机应用中的 D/A 及 A/D 转换原理及器件选型，以及 D/A 及 A/D 转换接口应用与编程方法。第十章 MCS-51 单片机应用系统设计 （2 学时）主要内容：以基于单片机的温度控制或交通控制数字系统设计为例，介绍单片机应用系统的硬软件设计、仿真与调试方法。第一节：单片机应用系统设计与问题第二节：单片机原理课程内容总复习重难点：掌握 MCS-51 系列单片机应用系统的硬软件设计方法与 EDA 工具的运用。（二）实践教学实践教学目的
11、与要求实验是本门课程重要的实践环节。要求学生自己动手进行实验，并认真完成实验报告，以培养学生运用实验手段验证分析 51 系列单片机主要功能部件工作原理、组织结构、并训练综合分析和初步硬件与软件编程的设计的能力。本实验采用集中性实验课，应在 8 学时内完成 4 个实验。实践教学内容实验一: 在 Keil Vision 单片机集成开发环境中根据给定任务，运用 51 汇编语言和 C51 进行软件编程设计。 （4 学时）实验二：在 Proteus 仿真软件环境中以 Intel 80C51BH 为模型机，根据所给任务进行数字系统电路原理图设计、应用软件编程、系统仿真与调试实验，并在实验开发板上运行。 （
12、4 学时）九、考核方式考试形式：课程结束考试采用闭卷形式。考试时间为 2 小时。题型构成：客观性试题（填空题、选择题、判断改错题等）约占 30%，分析计算题约占 40%，设计应用题约占 30%。成绩构成：平时成绩占 30%，包括（作业、到课率、集中性实验成绩）等，考试成绩占 70%。十、学时分配表章次 课堂讲授 作业 课堂讨论 集中实验 小计1 4 42 8 83 8 1 1 84 8 1 85 2 1 26 2 27 2 1 1 28 2 4 69 2 210 2 1 4 6（3） （4）总计 40 8 48十一、推荐教材和教学参考资料（一） 使用教材中国 王贤勇，郭.计算机组成原理（第 2
13、 版）.北京：高等教育出版社，2008.（二）教学参考资料1中国 白中英等计算机组成原理（第四版） 北京：科学出版社，2009 2美国 David A. Patterson John L. Hennessy计算机组成与设计（硬件 /软件接口）郑纬民等译北京：机械工业出版社，20073中国 金兰，金波计算机组织：原理、分析与设计北京：清华大学出版社，20064中国 蒋本珊计算机组成原理（第 2 版） 北京：清华大学出版社，2010十二、其他说明 撰写人（签字） ： 200 年 月 日教研室主任（签字） ： 200 年 月 日系（部、基地）主任（签字） （盖章）： 200 年 月 日实验课程教学大
14、纲格式（试行） 实验教学大纲(黑体加粗,小二号)空一行一、课程名称(黑体小四。下同 )中/英文（正文中文用宋体小四，英文、数字用 Times New Roman 小四。下同）二、课程代码三、实验类别（在通识教育基础课程、学科基础（平台）课程、专业课程中选择）四、课程性质与教学目的课程性质：公共必修课、专业必修课、公共选修课、专业选修课教学目的：五、学时学分六、先修课程或实验内容（只须列写本门课程的直接先修课程名称）七、适用专业八、教学内容及要求实验 1： （学时）（1）实验类型：（从演示性、验证性、综合性、设计性四种类型中选择一种填写）（2）内容提要：（3）实验要求：（从必做、选做中选择一种填
15、写）（4）实验主要仪器设备：（5）基本的实验耗材：实验 2： （学时）九、考核方式（含实验报告和课程结束性考试两部分，并注明占总成绩的百分比）十、教材和教学参考资料（一）使用教材（黑体小四。下同）教材格式：国别作者（编著者 .译者）.书名（版次）.出版社.出版年份。（二）教学参考资源包括经典书目，参考书，杂志，期刊，网络刊物，电子刊物，学习网站等。网络刊物和学习网站需要提供具体网址。参考书格式如下：序号.国别作者（编著者 .译者）.书名（版次）.出版社.出版年份。十一、其他说明 撰写人（签字） ： 200 年 月 日教研室主任（签字） ： 200 年 月 日系（部、基地）主任（签字） （盖章）
16、： 200 年 月 日作业：主要写明整个课程布置习题达到的目的，并分章节写出布置习题的题量。实验/上机：对课程内实验/上机环节简要概括。应按照授课内容的顺序，纳入课程教学大纲之中，在编写本课程教学大纲时，对实验教学环节进行明确的界定和阐述，即：课程内实验环节的内容、要求及学时等必须在课程教学大纲“教学内容及要求 ”、 “学时分配及进度要求”中明确反映。课程应达到的要求：本门课程应达到的总体要求和以章为单位描述要求，并指出每章的主要内容和重点、难点。实习教学大纲格式（试行） 实习教学大纲（黑体小二，加粗）空一行一、课程名称（黑体小四，下同）：（正文中文用宋体小四，英文、数字用 Times New
17、 Roman 小四。下同）二、课程代码：三、学时学分：四、适用专业：五、实习的性质主要指属于什么类型的实习，包含认识实习（社会调查） 、技能实习（金工实习、电工实习） 、生产实习（毕业实习）等三种。六、目的与要求指通过实习达到什么目标以及学生应怎么做。七、实习方式指以什么方式进行实习，是分散还是集中；是到企业参观、跟班组了解工艺流程和技术、收集数据，还是进行社会调查等。八、实习内容指实习具体要做些什么等。九、实习组织与管理指各系对实习的组织与安排情况。十、实习纪律或注意事项可结合本专业实习特点确定。十一、考核方式包括学生应完成的实习日记、报告和具体的评分依据与评分标准等。十二、其它撰写人（签字
18、） ： 200 年 月 日教研室主任（签字） ： 200 年 月 日系（部、基地）主任（签字） （盖章）： 200 年 月 日课程设计教学大纲格式（试行） 课程设计教学大纲（黑体小二加粗）空一行一、课程设计基本信息（黑体小四。下同）1课程名称（黑体小四。下同）：（中英文。中文用宋体小四，英文、数字用 Times New Roman 小四。下同）2课程代码：3学时学分：4适用专业：5先修课程：6课程设计类型：（在设计型/实验型/计算型/调查型中选择）7指导方式：（在集体辅导/个别辅导/集体辅导与个别辅导相结合中选择）8服务课程信息：课程名称： 课程代码： 学时学分：二、课程设计目的和要求（黑体小
19、四。下同）（正文中文用宋体小四，英文、数字用 Times New Roman 小四。下同）三、课程设计内容设计题目（黑体小四。下同）：1；设计内容：2；设计内容：四、进度安排及学时分配（表中各栏根据实际情况标注和填写）序号 课程设计内容 学时分配12合 计五、考核方法及成绩评定六、教材和主要参考资料（一）使用教材（黑体小四。下同）教材格式：国别作者（编著者 .译者）.书名（版次）.出版社.出版年份。（二）教学参考资源包括经典书目，参考书，杂志，期刊，网络刊物，电子刊物，学习网站等。网络刊物和学习网站需要提供具体网址。参考书格式如下：序号.国别作者（编著者 .译者）.书名（版次）.出版社.出版年份。七、其他要求撰写人（签字） ： 200 年 月 日教研室主任（签字） ： 200 年 月 日系（部、基地）主任（签字） （盖章）： 200 年 月 日
