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单片机及接口技术教学大纲
2014-04-17 12:37  

课程名称:《单片机及接口技术》

英文名称:Single Chip Micyoco and Interface Technology

课程类别:专业基础课

课程编号:10707236

课程归属单位:贵州民族学院物理与电子信息科学学院

制定时间:2006年8月

一、教学的性质、任务

1、课程的基本类型、基本属性和培养目标

单片机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,该课程在模电、数电、计算机组成原理和C语言的基础上,发展到一个带有智能芯片的全功能电子器件的设计与应用的领域中,为这些专业的学生在今后涉及的实际应用系统中与单片机类似的微处理嵌入式系统打交道奠定牢固的专业基础。

2、教学的基本要求

通过本课程的学习,可以使学生掌握单片机的基本结构、MCS51单片机内部各个功能部件的使用方法以及当单片机内部资源不足时如何进行外部扩展,理解和使用单片机控制的电子系统;同时,部分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电子测控系统。

3、适用专业与学时数

适用专业:应用物理;电子信息;光信息;物理师范

总学时数:54学时

学分:3学分

4、本课程与其它课程的关系

先修课程:模电、数电、计算机组成原理和C语言。与传感器、机械基础和电子电路计算机辅助设计等应用基础课程结合,制作智能化的实际应用系统,为实际工作打下基础。

5、教材与主要参考书

教材:

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

实验课教材:聂思敏,曾正《单片机实验》 自编教材

参考书目:

[1]胡汉才编著。单片机原理及接口技术。北京:清华大学出版社,1994.

[2]张友德,赵志英,涂时亮编,单片微型机原理,应用与实验,上海:复旦大学出版社,1992.3.

[3]孙涵芳,徐爱卿编著,MCS-51,MCS-96系列单片机原理与应用,北京:北京航天大学出版社,1988.2.

6、教学方法:多媒体教材讲授;仿真软件实际操作演示;实验室实践教学与现场指导。需要相应的多媒体教室、教学软件及单片机实验箱配合教学。

二、各章教学内容、要求及学时分配

第一章 概述 2学时)

(一)内容:

1) 单片机的发展

2) 单片机的组成及特点

3) 单片机的分类

4) 单片机的应用

(二)教学要求:

了解当前单片机的使用情况和单片机的发展概貌。掌握MCS51系列单片机的内部总体结构及主要性能特点。

(三)重点、难点:

重点:单片机的组成及特点

难点:MCS51系列单片机的内部总体结构

第二章 计算机基础知识 2学时)

(一)内容:

1) 数制

2) 编码

3) 常用逻辑电路

4) 存储器

(二)教学要求:

了解计算机应用涉及的数值运算知识。了解计算机中常用的集成电路芯片的基础知识,了解存储器结构。

(三)重点、难点:

重点:计算机中常用的集成电路芯片

难点:存储器结构

第三章 MCS-51单片机的结构和原理 2学时)

(一)内容:

1) 80C51单片机功能结构及内部结构

2) 常用寄存器

3) 寄存器区的使用

4) 存储器配置

5) 输入/输出口(I/O口)

6) MCS51的引脚功能

7) CPU时序

8) 单片机的工作方式

(二)教学要求:

熟练掌握80C51单片机内部结构图。了解各寄存器的功能及应用。了解各引脚的作用。熟练掌握存储空间的分布和用法。了解CPU时序概念。

(三)重点、难点:

重点:80C51单片机了解各引脚的作用。

难点:存储空间的分布和用法。

第四章 MCS-51指令系统 6学时)

(一)内容:

1) MCS-51单片机的寻址方式和指令系统的分类

2) 数据传送类指令

3) (算术、逻辑、布尔变量)操作类指令

4) 控制程序转移类指令

5) Wave软件的基本操作。各窗口界面的含义与使用。

(二)教学要求:

熟练掌握51单片机寻址方式、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等MCS51单片机的指令系统。

熟练掌握Wave软件的基本操作与各窗口界面和含义。

(三)重点、难点:

重点:MCS-51单片机的寻址方式和指令系统的分类。

难点:单片机的指令系统。

第五章 汇编语言程序设计 10学时)

(一)内容:

1) 汇编语言的规范

2) 顺序程序的设计

3) 循环程序的设计

4) 分支程序的设计

5) 查表程序的设计

6) 子程序的设计

(二)教学要求:

掌握MCS51单片机常用程序设计的方法和应用,以及对复杂问题的解决方法。

(三)重点、难点:

重点:MCS-51单片机常用程序设计的方法和应用。

难点:单片机对复杂问题的解决方法。

第六章 定时器/计数器 4学时)

(一)内容:

1) 定时器/计数器的结构原理

2) 定时器/计数器的方式和控制寄存器

3) 定时器/计数器的初始化

4) 定时器/计数器的四种工作方式

(二)教学要求:

熟练掌握定时器/计数器各种工作方式的初始化和应用。

(三)重点、难点:

重点:MCS-51单片机定时器/计数器的四种工作方式。

难点:单片机定时器/计数器的初始化。

第七章 串行口 4学时)

(一)内容:

1) 同步通信和异步通信方式。

2) 串行口结构与工作原理

3) 波特率设计

4) 串行通信的四种工作方式

5) 多机通信

(二)教学要求:

掌握串行通信波特率的设计及四种工作方式。学习使用多机通信。

(三)重点、难点:

重点:MCS-51单片机串行口结构与工作原理。

难点:单片机多机通信。

第八章 中断系统 6学时)

(一)内容:

1) 中断的概念

2) 80C51的中断系统

3) 中断系统处理过程

4) 中断系统的应用

(二)教学要求:

熟练掌握80C51中断系统的原理与应用

(三)重点、难点:

重点:MCS-51单片机中断系统的结构与工作原理。

难点:单片机中断方式的多机通信。

第九章 单片机的扩展 4学时)

(一)内容:

1) 存储芯片编址原理

2) 程序存储器与数据存储器的扩展

3) 并行I/O接口的扩展

4) 串行总线接口扩展

(二)教学要求:

熟练掌握单片机的各种扩展方式,重点了解P0口扩展连接16盏以上流水灯的I/O结构形式。

(三)重点、难点:

重点:MCS-51单片机存储器与数据存储器的扩展。

难点:单片机存储芯片编址原理。

第十章 单片机接口技术 10学时)

(一)内容:

1) 键盘接口

2) 显示器接口

3) 并行接口8155、8255电路

4) 8279可编程键盘、显示接口电路(采用实验教材)

5) 数/模转换接口

6) 模/数转换接口

(二)教学要求:

熟练掌握键盘及显示器接口原理及并行接口芯片8155、8255与单片机的工作方式,特别要求掌握单片机实验箱使用的8279可编程键盘、显示接口电路。了解A/D及D/A转换的用法。

(三)重点、难点:

重点:8279可编程键盘、显示接口电路(采用实验教材)。

难点:8279电路的编程。

第十一章 单片机应用实例 4学时)

(一)内容:

1) 应用系统研制过程简介

2) 开发工具和开发方法

3) 应用设计实例:水位控制、温度测量、步进电机

4) 点阵板字符移动显示 *选学

5) 自动汽车(学生电子竞赛获奖作品) *选学

6) 烤烟机监测系统(高年级学生科研产品)*选学

(二)教学要求:

理解并掌握单片机应用系统设计和制作。

(三)重点、难点:

重点:温度测量系统、步进电机系统。

难点:实际系统的设计与实现。

三、考核方式

学生可在以下A、B两种方式中选择一种考核方式取得学分。

A:学期考试,标准化试题。

B:课程设计。学生可能通过课程设计获得单片机与接口技术课程理论课学分。为此学生应完成两个课程设计硬件作品制作和书写相应的两篇论文。制作第三个作品和书写论文则可加分。

四、成绩评定

A、期末标准化试题考试占总成绩的70%。平时成绩(作业、上课考勤等)占总成绩的30%。

B、课程设计:

作品1,用P0口及锁存器制作的彩灯占20%。其中硬件10%,论文10%。

作品2,含有AD/DA功能的测控系统占60%。其中硬件45%,论文15%。

作品3,教师指定或自由设计硬件作品并写出作品论文占20%。其中硬件10%,论文10%,可获加分以补前两个作品的不足,最高总分不超过100分。

执笔人:聶思敏

审核人:赵行知

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