1、单片机原理及应用教学大纲一、目的和任务通过课程学习使学生会使用单片机开发系统，熟悉单片机应用系统的整个过程，以及培养对外围电路进行维护的能力，进一步加深对该门理论课的理解，同时熟悉相关专业课程。二、基本要求通过理论及相关实训学习后，学生应具备综合理解电路图能力，利用示波器调试电路的能力，以及对单片机应用系统维护能力。三、与相关理论课程的联系与分工完成本课程设计，需先修“单片机微计算机原理开发及应用” 、 “自动检测技术” 、 “模拟电子技术” 、 “数字电子技术” 、 “电机与电气控制”等理论课程， “电子工艺基础”等实训课程。四、本课程的性质及适用对象本课程为必修课，适用于电子、电气、及计算
2、机相关专业。五、课程主要内容单片微计算机原理及应用是高职高专电子信息、电气、机电类等专业基础课。本教材贯彻理论够用的原则，教材的编写要体现出教学模式的改革，对于单片机内部电路及引脚，不过分强调电路原理及实现，而是侧重讲解逻辑功能及主要参数，对于单片机系统的扩展，应着重讲解地址空间及 I/O 端口地址的形成原理，程序存储器扩展简讲或不讲，传统的 8255A、8155 芯片重在应用，结合实例讲解，人 机界面及过程 I/O 通道部分要跟踪新器件的最新应用，结合实际电路讲解，通过本课程的学习，学生应具有单片机应用系统的故障排除、维护、硬件调试及协助开发能力，本课程学习过程中应辅以分散的课内实验及集中两
3、周的课程设计，重在掌握一个单片机应用系统的的形成过程，实验芯片应以目前较为流行的 ATMEL 公司的 89s 系列单片机为主。第一章 导论1.1 概论1.2 单片机的产生及发展阶段1.3 单片机的发展趋势1.4 单片机的主要厂商及产品1.5 单片机的特点及应用第二章 MCS51 单片机2.1 概论2.2 单片机内部结构2.2.1 内部逻辑结构图2.3 单片机的引脚及功能2.3.1P0P3 口功能及特点2.3.2EA、PSEN 、ALE 、RST 的功能及特点2.3.3 电源及时钟引脚2.4 单片机的存储器结构2.4.1 程序存储器2.4.2 数据存储器2.4.3 特殊功能寄存器2.5 单片机的
4、复位电路2.5.1 复位2.5.2 复位电路2.6 单片机的时钟与时序2.6.1 时钟电路2.6.2CPU 的时序第三章 MCS51 指令系统及汇编语言程序设计3.1 汇编语言的指令格式及符号简介3.1.1 符号简介3.1.2 指令分类3.1.3 指令格式3.1.4 指令字长和指令周期3.2 寻址方式3.2.1 立即寻址3.2.2 直接寻址3.2.3 寄存器寻址3.2.4 寄存器间接寻址3.2.5 基址寄存器加变址寄存器间接寻址3.2.6 相对寻址3.2.7 位寻址3.3 MCS51 单片机指令系统3.3.1 数据传送类指令3.3.2 算术运算类指令3.3.3 逻辑运算类指令3.3.4 位操作
5、类指令3.3.5 控制转移类指令3.4 汇编语言程序设计3.4.1 汇编程序功能3.4.2 伪指令3.4.3 程序的基本结构3.4.4 顺序程序设计3.4.5 分支程序设计3.4.6 循环程序设计3.4.7 子程序设计3.5 常用程序设计举例3.5.1 多字节定点数四则运算3.5.2 十进制数（BCD 码）四则运算3.5.3 数制转换3.5.4 查表程序3.5.5 散转程序第四章 单片机中断系统与定时器/计时器4.1 中断系统4.1.1 中断概述4.2 MCS51 的中断系统4.2.1MCS51 的中断源4.2.2 中断控制4.2.3 中断优先级4.3 响应中断的条件和过程4.3.1 响应中断
6、的条件4.3.2 响应中断的过程4.3MCS51 的定时/计数器4.3.1 MCS51 的定时/计数器的工作原理4.3.2 定时/计数器的工作方式4.3.3 定时/计数器的控制方式4.3.4 定时/计数器中断技术应用举例第五章 单片机的串行通信5.1 串行通信的概念5.1.1 串行通信的制式5.1.2 串行通信的方式5.2 MCS51 串行口及特殊功能寄存器5.2.1 串行口数据缓冲器 SBUF5.2.2 串行口控制寄存器 SCON5.2.3 电源控制寄存器 PCON5.2.4 串行口工作方式5.3 串行通信的波特率5.4 串行通信的应用5.4.1 双机通信5.4.2 多机通信5.4.3 其它
7、常用串行接口第六章 单片机存储器扩展技术6.1 存储器基本知识6.1.1 存储器的分类6.1.2 存储器主要性能指标6.2 存储器扩展概述6.3 访问外部程序、数据存储器的控制信号6.4 存储器扩展的编址技术6.5 数据存储器的扩展6.5.1 数据存储器扩展概述6.5.2 常用 SRAM 芯片及扩展方法6.5.3 闪速存储器及其扩展第七章 MCS51 单片机 I/O 口及扩展技术7.1P1 口的应用7.2 P0 口的扩展应用7.3 8255A 的应用7.4 8155 的应用7.5 串行口扩展 I/O 口技术第八章 人机界面技术8.1 键盘接口8.1.1 机械式按键的抖动与消抖8.1.2 薄膜开
8、关8.1.3 键盘分类8.1.4 键盘识别的工作原理8.1.5 键输入程序设计方法8.1.6 独立式按键接口8.1.7 矩阵式并口键盘接口8.2 显示接口8.2.1 LED 显示器与驱动接口8.2.2 LED 数码管及点阵模块显示器常用工作方法8.2.3 多位 7 段 LED 数码管动态显示技术8.2.4 矩阵式 LED 显示器显示技术8.2.5 串行口显示技术第九章 过程 I/O 通道技术9.1 概述9.2 开关量 I/O 通道9.2.1 开关量 I/O 通道的电平匹配与电气隔离9.2.2 开关量 I/O 与单片机系统的连接9.3 模拟量 I/O 通道9.3.1 8 位 A/D 转换器 AD
9、C0809 接口技术9.3.2 串行 A/D 转换器 MAX1247 接口技术 9.3.3 8 位 D/A 转换器 DAC0832 接口技术9.3.4 串行 D/A 转换器 MAX525 接口技术第十章 单片机应用系统抗干扰设计与常见故障10.1 干扰源、干扰传播途径、敏感器件10.2 硬件抗干扰技术10.3 软件抗干扰技术10.3.1 软件陷阱10.3.2 数字滤波10.4 常见故障与排除方法六、学时分配学时序号 章节 控制 应用电子 家电 1 第一章 导论 1 1 12 第二章 MCS-51 单片机结构原理 8 8 83 第三章 MCS-51 指令系统及汇编语言程序设计 14 14 144
10、 第四章 MCS-51 的片内接口 14 14 145 第五章 MCS-51 系统扩展技术 18 16 166 第六章 单片机开发系统及软件设计 3 1 17 第七章 单片机在测控系统领域的应用 4 2 28 第八章 具有 51 内核的单片机及 Intel16 位单片机 4 4 4实验 24 24 20总计 90 84 80七、实践课程设计：本课程理论学习结束后，安排有 2 周的课程设计，见“课程设计大纲” 。课内实验1、实验目的通过这次软件实验，使学生熟悉 MCS51 的指令系统，了解程序设计过程，掌握汇编语言设计方法以及如何使用实验系统提供的调试手段来排除程序的错误。通过硬件实验可使学生能
11、进一步掌握单片机系统扩展和输入输出程序的设计方法，熟悉对扩展系统的软件、硬件设计调试方法和技巧。2、实验内容学时序号 实验名称 控制 应用电子 家电1 软件实验（清零拆字拼字传送中断） 6 6 42 P1 口亮灯实验，P1 口转弯灯实验 2 2 23 P3.3 口输入，P1 口输出 2 2 24 工业顺序控制 2 2 25 8255ABC 口输出方法 1 1 16 8255PA 口控制 PB 口 1 1 17 8255 控制交通灯 2 2 28 I/O 口扩展 2 2 29 A/D 转换实验 3 3 210 D/A 转换实验 3 3 2合计 24 24 203、实验报告要求 实验目的 实验设备
12、 实验内容及步骤 实验数据计录 实验理论分析八、说明1、重点和难点第一章为了解性质，第二章是重点和难点，不要求对内部电路详细了解，对 cpu 时序应了解，第三章、第四章、第五章是单片机系统的精髓，应熟练掌握，要求会计算定时/计算器常数、串行口波特率设置常数以及初始化程序编制、8255A 初始化等，第六章为了解性质，第七章通过一个水塔水位控制器设计例子讲解，第八章为了解性质。2、教材名称：单片微计算机原理、开发及应用 ，高教出版社3、参考资料：1、 MCS51 系列单片机及其应用 ，东南大学出版社2、 单片机应用程序设计技术 ，北京航空航天大学出版社3、 MCS51 系统单片机接口电路与应用程序设计实例 ，北京航空航天大学出版社计算机科学技术系
