单片机原理与接口技术-教学大纲-20130805

《单片机原理与接口技术(甲)》

Principle and Interface Technology of Single-chip Microcomputer

一、课程说明

1. 课程的性质: 学科基础课

2. 课程目的和任务:本课程是在学生学完电子技术类基础课程和微机应用类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。初步具备应用单片机进行系统设计和产品开发的能力。

3. 适用专业:机械电子工程

4. 学时与学分: 总学时:56学时，其中讲授40学时，实验16学时；学分：3.0学分。

5. 先修课程:模拟电子技术、数字电子技术、C程序设计基础。

6. 推荐教材或参考书目

推荐教材:郭文川. MCS-51单片机原理、接口及应用，电子工业出版社，2013.1。

参考书目:

[1] 张毅刚. 单片机原理及接口技术(C51编程). 北京:人民邮电出版社,2011.8

[2] 李朝青. 单片机原理及接口技术(第3版). 北京:北京航天航空大学出版社, 2005.10

[3] 马忠梅. 单片机的C语言应用程序设计. 北京:北京航空航天大学出版社, 2013.1

[4] 郭天祥. 新概念51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展. 北京：电子工业出版社，2009.1

7. 主要教学方法与手段：整个教学过程由课堂讲授、实验、辅导、作业四个环节组成。课堂讲授采用多媒体形式，实验是单人单套实验设备。

8. 考核方式：考试总评成绩=60%考试成绩+40%考查成绩。考查包括实验技能、考勤和作业三部分。

9. 课外自学要求:要求学生在上课前能预习，课后要复习。认真完成课后作业。

二、教学基本要求和能力培养要求

1. 通过本课程各个教学环节，达到以下基本要求:

（1）了解单片机的一般组成原理与内部运行机理，计算机执行指令的过程，了解单片机在测量、控制等电子技术领域的应用情况；

（2）初步掌握以单片机为核心的计算机控制系统的设计方法；

（3）掌握单片机的系统结构、系统扩展方法、单片机常用接口等单片机的基础知识和单片机基本应用技术；

（4）熟练掌握单片机的指令系统和程序设计方法。

2．通过学习本课程，应具备以下能力:

（1）具有利用单片机汇编语言或C51语言编写源程序的能力。

（2）初步具备应用单片机进行系统设计和产品开发的能力。

三、课程教学内容

绪论

教学内容：微型计算机的系统组成及工作过程、单片机系统的特点、发展历史、应用领域、主流的单片机类型及MCS-51系列单片机。

教学要求：了解微型计算机系统的工作过程、单片机的组成及MCS-51系列单片机的类型。

第1章：Proteus ISIS使用简介

教学内容：Proteus的菜单介绍、基本操作、组建库、电路原理图设计方法，用实例讲解电路原理图的设计。

教学要求：了解Proteus电路原理图的设计方法，掌握基本的操作功能。

第2章：Keil软件使用说明

教学内容：Keil工程的建立、工程的设置、编译和链接、调试、常用调试命令、断点设置、Keil程序调试窗口。

教学要求：掌握Keil工程的建立、编译、调试等流程，会运用调试命令检查程序中的错误。

第3章MCS–51单片机的结构和原理

教学内容：80C51单片机的内部组成、信号引脚及功能、51子系列单片机的存储器配置、并行输入/输出口的电路结构、时钟电路、时序、复位电路等。

教学重点：单片机的信号引脚及其功能，内部RAM的组成。

教学要求：要求掌握80C51单片机的内部组成、信号引脚及其功能，内部RAM的组成部分、主要的寄存器，以及时钟电路和复位电路的设计方法；了解单片机的并行输入/输出口的结构和时序。

第4章MCS-51单片机的指令系统

教学内容：MCS-51指令格式、伪指令、寻址方式以及指令的执行过程，MCS-51的指令系统――数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算及移位类指令、控制转移类指令和布尔变量操作类指令。

重点和难点：MCS-51的寻址方式、指令系统、各种指令的用法。

教学要求：要求掌握7种寻址方式，掌握常用汇编语言指令的使用方法，了解非常用指令的使用方法。

第5章MCS-51的汇编语言程序设计

教学内容：汇编语言的四种程序结构――顺序结构、选择结构、循环结构和子程序结构的程序设计方法。

重点和难点：汇编语言程序的四种结构以及汇编语言源程序的编写。

教学要求：掌握四种程序结构的设计方法，能够采用汇编语言编写简单的汇编语言源程序。

第6章单片机的C51语言编程

教学内容：C51源程序的基本结构和常用的头文件、C51的基本数据类型、数据存储类型和存储模式、C51的运算符、C51的函数、单片机的C51语言编程以及C51和汇编语言的混合编程。

教学重点和难点：重点和难点是单片机的C51语言编程。

教学要求：掌握C51语言的基本内容；能够运用C51编写源程序；

第7章MCS-51单片机中断系统与定时/计数器

教学内容：中断的定义、中断的功能及中断处理流程，MCS-51单片机中断系统，MCS-51定时器、计数器的功能，控制寄存器及定时器的各种工作方式，中断程序的汇编语言和C51语言编程，定时/计数器的应用。

重点和难点：重点在于对中断技术和中断系统的理解，MCS-51定时/计数器的功能、控制寄存器及定时器的各种方式，定时/计数器的应用。难点在于编写含有中断的程序。

教学要求：了解计算机中的中断概念、中断的处理流程、中断程序的结果；掌握与中断相关的寄存器中各位的含义及用法，汇编语言和C51语言编写中断程序方法，定时/计数器的应用方法。

第8章存储器的扩展

教学内容：单片机扩展结构及扩展的实现，扩展存储器编址技术及存储映像，并行程序和数据存储器的扩展方法，选学IIC总线及串行EEPROM的扩展方法。

重点和难点：重点和难点在于如何对存储器进行扩展以及存储器地址的确定。

教学要求：要求掌握存储器的扩展结构以及并行存储器的扩展方法。

第9章MCS-51单片机串行接口

教学内容：异步通信和同步通信，波特率，MCS-51单片机串行口的结构及工作原理，特殊功能寄存器，串行通信的工作方式及应用举例，RS-232标准接口总线及串行通信硬件设计。

重点和难点：串行通信工作方式的应用。

教学要求：掌握串行通信的基本知识以及主要工作方式的应用。

第10章单片机并行I/O接口扩展

教学内容：微型计算机I/O接口技术，MCS-51单片机I/O口的直接应用，单片机的简单I/O扩展；8155的基本知识及应用，LED/LCD显示接口技术，键盘接口技术。

教学要求：掌握并行I/O接口的扩展方法、8155的应用、LED/LCD和键盘接口方法，及其相应的编程方法。

重点和难点：LED/LCD和键盘接口方法及其相应的编程方法。

第11章A/D与D/A转换器及接口技术

教学内容：D/A转换器的接口技术性能、典型的并行D/A转换器芯片及接口及编程方法，A/D转换器的接口技术性能、典型的并行A/D转换器芯片及接口和编程方法。

重点和难点：A/D和D/A转换器的接口方法以及与其相关的编程。

教学要求：掌握并行A/D转换器和D/A转换器的接口技术及编程方法。

四、教学学时分配