1、豆丁文档代下载：http:/ （0.1 元/篇）造纸，印染染料请选择 宏浩染料推荐好文档当选：http:/ 总学时：54理论学时：48 面向专业：建环、给排水 大纲执笔人：赵法起 大纲审定人：李有安课程编号：BF026001一、说明1.课程的性质、地位和任务单片机具有体积小、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。单片机原理与应用是面向建筑环境与设备工程、给排水等专业的专业选修课。本课程以 MCS-51 系列单片机原理为主线，介绍单片微型
2、计算机的原理、单片机应用系统的结构、工作特点、应用领域、发展趋势，及单片机开发基础知识，为学生以后从事单片机应用系统的开发打下坚实的基础。本课程的任务主要是培养学生：熟悉典型单片机的结构组成、工作原理，达到能正确使用和选用的目的；掌握单片机控制系统设计的一般方法；具有应用单片机解决测控领域有关实际问题的基本能力。2.课程教学的基本要求先修课程：模拟电子技术 、 数字电子技术等。软硬件结合是本课程的一个特点。构成单片机应用系统时,只有硬件知识不行,还必须具有用汇编语言编制源程序的能力。实践性较强是本课程的另一个特点。学习过程中必须通过实践环节(尤其是实验课)的配合来加深和提高对课程内容的理解。在
3、教学过程中应力求使学生掌握单片机原理与应用的基本概念、基本分析与设计方法，重在提高学生提出问题、分析问题、解决问题的能力和创新意识。要求授课教师在深刻理解教材内容的基础上，注意前后课程的衔接及本学科的发展，及时补充新内容，使学生及时了解到本学科的重要进展及发展动向。本课程的教学环节包括：课堂讲授、课外作业、实验等。通过本课程各个教学环节的学习，重点培养学生分析、设计应用系统的能力。3.课程教学改革总体设想：为解决授课学时少授课内容多的矛盾，在有限的教学时间里较好的完成授课任务，必须做到重点突出、精讲多练，尽量使用现代教学手段如多媒体教学等，在增加信息量的前提下也能保证教学质量。采用启发式教学，
4、对重点内容讲深、讲透，鼓励学生自学和课上讨论，调动学生的学习主动性，通过讲解应用实例，提高学生的学习兴趣，扩大学生在本学科领域的知识面。二、教学大纲内容 课程理论教学第一章 概述（讲课 4 学时）1-1 单片机的特点及发展概况什么是单片机、单片机的特点、单片机的应用、单片机的发展概况、单片机的未来。1-2 单片机的基本组成单片机的基本组成、常用系列单片机简介。学习要求：了解本课程的内容、性质和任务，了解单片机的特点、单片机的应用、单片机的发展概况、单片机的基本组成。豆丁文档代下载：http:/ （0.1 元/篇）造纸，印染染料请选择 宏浩染料推荐好文档当选：http:/ 第二章 MCS51
5、单片机结构原理（讲课 8 学时）2-1 MCS-51 单片机的结构内部总体结构、MCS-51 引脚及功能。2-2 MCS-51 的存储器结构存储器划分方法、程序存储器、数据存储器、专用寄存器 SFR。2-3 输入/输出端口结构P0 口结构与功能、P1 口结构与功能、P2 口结构与功能、P3 口结构与功能、端口负载能力和接口要求。2-4 单片机的时序电路振荡器 、时钟电路、CPU 时序、单片机复位、低功耗操作方式。2-5 8031 单片机的最小系统要求：熟练掌握各引脚功能；掌握机器周期和振荡器周期的关系；存储器的配置；4个并行输入/输出口；复位条件、复位电路和复位状态；CHMOS 型 MCS-5
6、1 单片机的低功耗方式；理解振荡器、时钟电路和 CPU 时序。本章重点：存储器的配置；4 个并行输入/输出口。本章难点：CPU 时序。建议：以课堂教学为主，留作业题，通过课下练习加深对课程内容的理解。思考题：1、单片机内部包含哪些主要逻辑功能部件。2、存储器中有几个特殊功能单元，各起什么作用。第三章 MCS-51 指令系统(讲课 12 学时)3-1 MCS-51 指令系统的分类及寻址方式指令格式、分类、寻址方式。3-2 MCS-51 单片机指令系统数据传送类指令、算术操作类指令、逻辑操作类指令、控制程序转移类指令、布尔变量操作类指令。3-3 汇编语言程序介绍汇编的概念、汇编语言源程序的格式、伪
7、指令、汇编的实现及程序调试。3-4 程序设计方法和实例程序设计方法、程序设计实例。学习要求：掌握数据传送类、算术运算类、逻辑操作类、位操作类以及转移类指令，熟悉语句结构及伪指令,掌握几种典型结构程序的设计方法。本章重点：分支和循环结构程序的设计方法。本章难点：查表指令、栈操作指令和控制程序转移类指令，程序设计方法。建议：教学过程中，结合实际和实例进行讲授，通过典型程序分析来理解一般方法。第四章 单片机定时功能及应用（讲课 6 学时）4-1 定时器/计数器的结构与工作原理定时器的结构、定时器的工作原理、定时器的结构控制、定时器/计数器的初始化。4-2 定时器/计数器的操作模式及应用模式 0 及应
8、用、模式 1 及应用、模式 2 及应用、模式 3 及应用。4-3 定时器综合应用举例豆丁文档代下载：http:/ （0.1 元/篇）造纸，印染染料请选择 宏浩染料推荐好文档当选：http:/ 单片机的中断系统（讲课 6 学时）5-1 MCS-51 的中断系统中断系统的组成、中断源及中断入口、中断控制部分的功能。5-2 中断处理过程中断响应、中断处理、中断返回、中断请求的撤消。5-3 外部中断扩充方法5-4 中断系统应用举例学习要求：掌握中断系统的组成、中断源及中断入口、中断控制部分的功能，了解中断响应、中断处理、中断返回、中断请求的撤消。本章重点：中断系统的组成、中断源及中断入口、中断控制部
9、分的功能，中断系统的应用。本章难点：中断服务程序设计。建议：教学过程中，结合实例进行讲授，通过典型程序分析来理解应用，通过典型例题来理解方法和思路，突出概念。第六章 单片机串行口及应用（讲课 6 学时）6-1 串行口的结构与工作原理串行口的结构、串行通信过程、串行口工作方式、串行口控制。6-2 工作方式与波特率的设置波特率的设置、串行口工作方式的应用。6-3 串行口应用举例学习要求：了解串行口的结构与工作原理，掌握波特率的设置、串行口工作方式的应用。重点：波特率的设置、串行口工作方式的应用。难点：波特率的设置、串行口工作方式的应用。建议：结合实际和实例进行教学，通过典型例题来理解概念。思考题：
10、见课后习题。第七章 单片机系统扩展（讲课 6 学时）7-1 扩展总线的产生数据总线、地址总线、控制总线。7-2 程序存储器的扩展7-3 数据存储器的扩展7-4 I/O 端口的扩展学习要求：掌握程序存储器的扩展、数据存储器的扩展、 I/O 端口的扩展原理与方法。本章重点：程序存储器的扩展、数据存储器的扩展、 I/O 端口的扩展。本章难点：I/O 端口的扩展。建议：通过提示要点，引导学生自学，并探索新的解题思路，在总结前期所学内容的基础上，对单片机系统扩展有一系统的思考，找到规律和方法。豆丁文档代下载：http:/ （0.1 元/篇）造纸，印染染料请选择 宏浩染料推荐好文档当选：http:/ 课
11、程实验教学为配合单片机原理与应用课程的教学，使学生能更深刻地领会所学内容， 特开设此实验课。本课程实验学时共 6 学时，设 3 个实验，分别如下：实验一 P1 口实验一（2 学时）实验目的：学习 P1 口的使用方法； 学习延时子程序的编写和使用。实验要求：P1 口作输出口，接八只发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。P1 口作输入口，接八个钮子开关，以实验台上 74LS273 做输出口，编写程序读取开关状态，将此状态，在发光二极管上显示出来。实验仪器设备：清华大学的 TSC51/98 单片机实验开发系统。实验二 P1 口实验二（2 学时）实验目的：学习 P1 口既作为输入，又作为输出的使
12、用方法； 学习数据输入、输出程序的设计方法。实验要求：P1 口作为输入、输出口。 P1.0、P1.1 接 K1、K2； P1.2、P1.3 接发光二极管 L1、L2； P1.4、P1.5 接 L5、L6。K1 作为左转弯开关，K2 作为右转弯开关。L1、L2作为左转弯灯，L5、L6 作为右转弯灯。要求编写程序实现如下功能：向上打 K1 时左转弯灯以一定频率闪烁，打 K2 时右转弯灯以一定频率闪烁，K1、K2 同时向上或向下，发光二极管灭。实验仪器设备：清华大学的 TSC51/98 单片机实验开发系统。实验三 简单 I/O 口扩展实验交通灯控制实验（2 学时）实验目的：学习在单片机系统中扩展简单 I/O 接口的方法；学习数据输出程序的设计方法；学习模拟交通灯控制的实现方法。实验要求：以两个 74LS273 作为输出口，控制十二个发光二极管燃灭，模拟交通灯管理。实验仪器设备：清华大学的 TSC51/98 单片机实验开发系统。三、考核方式、方法考试形式采用闭卷笔试，题型有：填空、选择题、问答题、分析题、设计计算题。四、建议教材及教学参考书教材：赵长德主编， 单片机原理及应用 机械工业出版社 参考书：1、 单片机高级教程 ，何立民， 北京航空航天大学出版社；2、 单片机原理及应用 ，卢存伟， 河海大学出版社。
