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《单片机及接口技术实验》教学大纲(2008年起用)
2014-04-17 12:39  

课程名称:《单片机及接口技术实验》

英文名称:Experiment for Single Chip Micyoco and Interface Technology

课程类别:专业基础课

课程编号:10707237

课程归属单位:贵州民族学院物理与电子信息科学学院

适用专业:电子信息科学与技术;应用物理学;应用光学

制定时间:2006年8月

实验课学时:36

一、 课程性质与目的:

1.课程的性质

本课程是为物电学院应用物理、电类、光学各专业开设的专业基础课,是按照能力本位教育模式,体现"从学生出发,在做中学"的教育改革思想而设置的一门综合性的实践教学课程科目.其突出了工控装备的应用,包括硬件设计,软件编制的产品研制与开发。

2.课程培养学生的基本知识

本课程作为工业自动化(或控制类)领域的核心类实践性课程,以相关基础理论为基础,从应用的角度出发,立足于培养学生对所学知识的实际应用能力,仪器设备的操作技能;分析问题,解决问题的综合技能.通过学习本课程,学生应掌握MCS-51系列单片机的程序设计技术,掌握单片机的各种典型接口技术.

3.课程培养学生的基本技能

本课程以单片机原理及应用等课程内容的应用性,实践性为主线组织教学.通过学习本课程,培养学生的程序设计能力,产品研制能力,科学创新能力;全面熟悉工业控制设备的控制核心的硬件设计,调试以及软件编制,调试等技能,使学生能针对具体的用户需求,设计出合理、高效的单片机硬件和软件,制作一个实际的微处理器控制下的应用系统。

二、教学的内容和要求:

分6个阶段进行。每周1次实验,共作18周。

第一阶段实验:开放实验室3次,作DOS网络学习;计算机房2次,作WAVE软件学习。(本阶段10学时)

第二阶段实验:在单片机房用单片机实验箱作键盘与接口操作练习。(2次)

第三阶段实验:单片机与PC联机操作实验。步进电机、8255。

第四阶段实验:8279键盘、显示及定时器实验

第五阶段实验:双机通讯与定时器。(综合性实验)

第六阶段实验:测控系统与AD/DA。(设计性实验)

不要求每个实验写一个实验报告,而是每个阶段性实验完成后写一个实验报告。除了按实验报告纸的格式文本完成实验报告内容外,还要求对该阶段性实验写出自己的总结。(实验报告评分标准:格式文本50%,实验总结50%)

实验一: 单片机实验室PC机DOS网络环境的学习与应用;

实验目的:学习使用单片机实验室PC机DOS网络环境;

学习方式:第一次课,跟随教师讲解进行练习。(2学时)

第二次课,在学习的同时,写出DOS操作小结的电子文档,并作为作业上交。(2学时)

实验内容:

基本概念:

1、PC机DOS网络环境部分

盘符、路径、文件名、扩展名、根目录、子目录

通配符:?、*

命令、回车

文件:系统文件、应用程序文件、文本文件、源程序文件、二进制文件

可执行文件、批处理文件、windows系统的文件名与dos的8.3文件名及文件性质的区别。

DOS内部命令:dir、dir /w、dir /a、dir /p、cd、cd ..、cd \、md、rd、copy、del、ver、date、time

DOS外部命令:xcopy、doskey

应用程序:

TT键盘指法练习软件

wbx五笔字型学习

edit.com是dos系统的文本文件编辑器

ucdos 是dos系统的汉字平台

wps是ucdos所带的文字编辑器

TC 是dos系统的C语言集成环境系统tubro C 2.0

Masm是PC机汇编语言系统

实验仪器:PC机一台

参考资料:网络电子文档。

课时数:4

实验二: 学习使用单片机汇编程序软件Mcs51

实验目的:学习使用单片机汇编程序软件Mcs51,了解单片机内部结构及其与软件窗口的对应。

实验内容:

Mov指令对各CPU内寄存器及存储单元的影响。

ACC、B、PSW、P0—P3、R0—R7、PC

窗口切换:ALT+1、3

编译:F9

单步:F8

DATE、XDATE、CODE、BIT窗口

工作寄存器区与DATE窗口00—1F地址的对应关系

20H—2FH位寻址单元与BIT窗口的关系

Movx @dptr,a指令与xdate窗口

反汇编指令与CODE窗口。

练习一:编程将20H—2FH存储单元分别置入0—F。

练习二:编程将2000H—200FH存储单元分别置入0—F。

选作:编程将20H—2FH存储单元分别置入0—F后,将20H—2FH存储单元中的数送到3000H—300FH存储单元。

掌握:

学会使用PC机的单片机汇编语言。

实验仪器:学生开放实验室PC机。

参考资料:单片机实验教材。

课时数:2

实验三: Windows环境下单片机仿真软件wave的应用

实验目的:使用wave软件在PC机上学习寻址方式和单片机的指令系统,利用单片机仿真软件学习单片机的结构和特点。

实验内容:

打开网站上PDF格式的理论课教材,使用wave软件在PC机上依次验证理论教材第四章寻址方式和指令系统中给出的例程。

掌握:

1、Windows单片机仿真软件wave的应用。

2、单片机的基本结构;CPU中的寄存器;51系列单片机三个逻辑内存空间;标志位。

3、单片机的寻址方式、指令系统。

实验仪器:PC机一台

参考资料:网络电子文档;理论教材中的寻址方式和例程。

课时数:4

第二阶段实验:单片机实验室实验箱操作实验。(本阶段实验2次,4学时)

实验四: 单片机仿真开发实验箱操作实验,键盘调试实验;

选作:拆字程序;拼字程序;数据区传送程序

实验目的:认识并学习使用单片机仿真开发实验箱,学习用机器码输入和运行程序的方法。

实验内容:根据实验教材,在单片机仿真开发实验箱上手工输入机器码,记下并分析实验结果。

掌握:学会直接用机器语言方式控制单片机仿真开发实验箱运行。

实验仪器:IceLab实验箱一台。

参考资料:单片机实验教材。

课时数:2

实验五: 单片机仿真开发实验箱操作实验,P1口亮灯实验;

选作:P1口转弯灯实验;P3.3输入,P1口输出。

实验目的:学习80C51单片机端口使用方法。

实验内容:用P1口和P3口控制发光二极管产生彩灯效果;用P1口和P3口控制发光二极管模拟转弯灯效果;选作:P3.3输入,P1口输出。

掌握:掌握80C51单片机端口的输入输出。

实验仪器:IceLab实验箱一台。

参考资料:单片机实验教材。

课时数:2

第三阶段实验:PC机与单片机联机调试及端口操作实验。(本阶段实验3次,6学时)

实验六: PC机与单片机联机调试实验:P3.3输入,P1口输出实验。

实验目的:学习PC机与单片机联机使用的方法,学习单片机对端口的控制。

实验内容:

1、学习PC机的窗口操作界面。

2、根据实验教材完成两组实验。

掌握:

1、PC机的集成运行环境。

2、单片机对端口的控制

实验仪器:PC机一台,IceLab实验箱一台。

参考资料:单片机实验教材。

课时数:2

实验七: PC机与单片机联机调试实验:步进电机实验。

实验目的:学习PC机与单片机联机使用的方法;学习单片机控制步进电机运行。

实验内容:学习PC机的窗口操作界面。选作:控制步进电机作正、反转及变变速运行。

掌握:PC机的集成运行环境。

实验仪器:PC机一台,IceLab实验箱一台。

参考资料:单片机实验教材。

课时数:2

实验八: 8255接口实验。

实验目的:学习8255接口原理及编程方法。

实验内容:

1. 8255 A、B、C口输出方波。

2. 8255 PA口控制PB口。

掌握:8255初始化及编程的方法。

实验仪器:PC机一台,IceLab实验箱一台。

参考资料:单片机实验教材。

课时数:2

第四阶段实验:8279键盘、显示实验;定时/计数器实验1(非中断方式)。(本阶段实验2次,4学时)

实验九: 8279键盘、显示实验。

实验目的:学习8279键盘显示接口的方法,其工作原理及编程方法。

实验内容:分别编写使数码管作各种显示的子程序及将子程序联接在一起运行,由键盘切换相应功能的程序。

掌握:8279键盘显示接口的方法,其工作原理及编程方法。

实验仪器:PC机一台,IceLab实验箱一台。

参考资料:单片机实验教材。

课时数:2

实验十: 定时/计数器实验。

实验目的:学习用80C51单片机的定时/计数器功能。

实验内容:

1.对定时器0外部输入的脉冲进行计数并送显示器显示。

2.定时器0作定时器,定时器1作外部输入的脉冲计数送显示器显示。

掌握:80C51定时/计数器的初始化和编程方法

实验仪器:PC机一台,IceLab实验箱一台。

参考资料:单片机实验教材。

课时数:2

第五阶段实验:双机通讯实验1(非中断方式);定时/计数器实验2(中断方式);双机通讯2(定时/计数器及中断方式)。(综合性实验)。(本阶段实验4次,8学时)

实验十一: 自发自收的通讯实验。

实验目的:学习串行通讯原理及编程、调试的方法。

实验内容:

使用自发自收的方式测试通讯口,并由8279显示出通讯效果。

掌握:通讯串口初始化及通讯编程的方法。

实验仪器:PC机一台,IceLab实验箱一台。

参考资料:单片机实验教材。

课时数:2

实验十二: 双机通讯实验(非中断方式)。

实验目的:学习串行通讯原理及编程、调试的方法。

实验内容:使用甲机通过通讯方式控制乙机,使乙机8279显示区产生显示效果。

掌握:双机通讯串口初始化及通讯编程的方法。

实验仪器:PC机一台,IceLab实验箱一台。

参考资料:单片机实验教材。

课时数:2

实验十三: 定时/计数器实验2(中断方式)。

实验目的:学习80C51单片机的中断工作方式及定时/计数器功能

实验内容:在中断工作方式下,定时器0作定时器,定时器1作外部输入的脉冲计数送显示器显示。

掌握:中断工作方式

实验仪器:PC机一台,IceLab实验箱一台。

参考资料:单片机实验教材。

课时数:2

实验十四: 双机通讯2(定时/计数器及中断方式)。(综合性实验)

实验目的:学习串行通讯原理及编程、调试的方法;80C51单片机的定时/计数器功能;可控通讯。

实验内容:使用甲机通过通讯方式控制乙机,使乙机8279分时显示甲机及乙机的计数器引起的显示效果,采用中断工作方式。

掌握:中断、计数器在双机通讯中编程的方法。(本实验课考核的主要参考部分)

实验仪器:PC机一台,IceLab实验箱一台。

参考资料:单片机实验教材。

课时数:2

第六阶段实验:含DA、AD转换的测控系统双机通讯实验(设计性实验)。(本阶段实验2次,4学时)

实验十五: 含DA、AD转换的测控系统双机通讯实验(设计性实验)

实验目的:学习单片机测控系统的工作原理,数据采集中DA、AD转换原理及编程、调试的方法,可控通讯。

实验内容:

1、系统规划与程序设计。

2、使用甲机通过通讯方式控制乙机,将乙机的检测数据送甲机的8279显示。甲机的AD及DA输出送乙机显示。

3、使用自行制作的模拟量传感器输入模块,并适当定标。(本实验课考核的主要参考部分)

掌握:测控系统的结构与程序设计。

实验仪器:PC机一台,IceLab实验箱一台。

参考资料:单片机实验教材、理论课教材。

课时数:4

说明:教学内容要与实验密切结合。根据实验需要,第九章单片机扩展和第十章单片机接口技术的部分内容要提到第六章定时器/计数器之前讲授。在实验箱中8279用得很多,其工作原理在实验教材中,也在要理论课中讲授。

三、 课程考核:

本课程属实践性的教学环节,主要考查学生实际动手能力,在报请教学管理部门同意后,可采用形式多样的方式。

1.根据实验方式出题考试。考试占总成绩的30%;平时实验操作占总成绩的40%;实验报告占总成绩的30%

2.学生自行设计出在实验箱外的扩展硬件的综合性实验,完成实验并写出相应的实验设计报告,可免作实验一至实验五中的部分实验、实验报告及考试,作品经老师核实并确认有一定的创见性或实用价值后可直接获得考核成绩。

教材:

实验课教材:聂思敏,曾正《单片机实验》 自编教材

参考书:

理论课教材:张迎新等,《单片机初级教程》,北京航空工业大学出版社

先修课程:数字电路;C语言程序设计;计算机组成原理

执笔人:聂思敏 教研室:应用物理学教研室

2008-3-1修改

项目列表:

校(系)

物理与电子信息科学学院

实验室

单片机

课程名称

?单片机实验

课程类别

限定选修课

课程代码

10707337

10707237

课程学时

?36

实验学时

36

上机学时

面向专业

电子信息科学与技术

学历层次

本科

序号

实验项目

时数

人数

每组

内容提要

实验性质

实验要求

验证

设计

综合

演示

必做

选做

1

实验一:

4

1

单片机实验室PC机DOS网络环境的学习与应用;

2

实验二:

2

1

学习使用单片机汇编程序软件Mcs51

3

实验三:

4

1

Windows单片机仿真软件wave的应用

4

实验四:

2

1

单片机仿真开发实验箱操作实验,键盘调试实验

5

实验五:

2

1

单片机仿真开发实验箱操作实验,P1口亮灯实验。

6

实验六:

2

1

PC机联机:P1口转弯灯实验;P3.3输入,P1口输出实验。

7

实验七:

2

1

步进电机实验

8

实验八:

2

1

8255接口实验

9

实验九:

2

1

8279键盘、显示实验

10

实验十:

2

1

定时/计数器实验1

11

实验十一:

2

1

自发自收的通讯实验

12

实验十二:

2

1

双机通讯实验(1)。

13

实验十三:

2

1

定时/计数器实验2

14

实验十四:

2

1

双机通讯2

15

实验十五:

4

1

含DA、AD转换的测控系统双机通讯实验

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