單片機(jī)原理與應(yīng)用教學(xué)大綱

1、單片機(jī)原理與應(yīng)用課程教學(xué)大綱課程名稱（英文）：Microcontroller Theory and Application課程性質(zhì)：必修課學(xué) 分：2.5總 學(xué) 時(shí)：40理論學(xué)時(shí)：34 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 6適用對(duì)象：測(cè)控技術(shù)與儀器本科專業(yè)一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)本課程為測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的一門(mén)必修課。其主要任務(wù)是以MCS-51系列單片機(jī)為背景機(jī),講授其基本原理、硬件組成、指令系統(tǒng)、硬件配置的基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握一般單片機(jī)（如MCS-51兼容AT89單片機(jī)；Z8系列等）應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、智能化儀器儀表的基本知識(shí)和技能。本課程是在講授完模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理及應(yīng)用課程之后的

2、一門(mén)必修課，為后續(xù)課程智能儀器原理及設(shè)計(jì)提供必要的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。由于數(shù)字邏輯和微機(jī)的一些基本概念和常用接口芯片在先修課程中已解決，在本課程的教學(xué)課程中可通過(guò)對(duì)比的方式突出單片機(jī)軟、硬件的特點(diǎn)和使用方法。本課程不著重介紹數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成及信號(hào)變換處理方法，這些內(nèi)容在其它有關(guān)課程中加以解決。二、課程基本要求在課堂教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)達(dá)到以下基本要求：(1) 了解單片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。具有根據(jù)工程實(shí)踐科學(xué)選用單片機(jī)相關(guān)型號(hào)的能力。(2) 了解單片機(jī)的基本原理及組成特點(diǎn)。(3) 了解單片機(jī)功能單元（P0、P1、P2、P3口，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器/中斷結(jié)構(gòu)/串行UART通道）的原理及使用方法。(4

3、) 掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)硬件擴(kuò)展的基本方法，包括存儲(chǔ)器、可編I/O口，D/A、A/D和鍵盤(pán)/顯示器的擴(kuò)展接口技術(shù)。(5) 掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的基本方法及閱讀分析軟件的能力。本課程結(jié)束后安排1周的課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)不同于工程設(shè)計(jì)，不局限于工藝技術(shù)的條件和要求，而是課堂教學(xué)的深化和補(bǔ)充。其主要內(nèi)容是：（1）單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的并行擴(kuò)展接口設(shè)計(jì)。（2）單片及應(yīng)用系統(tǒng)的串行擴(kuò)展接口設(shè)計(jì)。（3）針對(duì)擴(kuò)展電路，編制相應(yīng)的應(yīng)用程序。三、課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配課程內(nèi)容主要包括以下部分：1單片機(jī)概述 (2學(xué)時(shí))(1) 單片機(jī)的嵌入及工程控制的特點(diǎn)(2) 單片機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)(3) MCS-51系列單片機(jī)與其兼容

4、系列單片機(jī)的特點(diǎn)2 MCS-51單片機(jī)及其增強(qiáng)型單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理（4學(xué)時(shí)）(1) 單片機(jī)的集成化結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(2) MCS-51單片機(jī)及其增強(qiáng)型單片機(jī)的引腳功能(3) 時(shí)鐘電路及時(shí)序復(fù)位及節(jié)電運(yùn)行方式(4) 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)3 MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng) （2學(xué)時(shí)）(1) 單片機(jī)的尋址方式(2) 基本指令系統(tǒng)(3) 傳送、算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算及位移、控制轉(zhuǎn)移、位操作或布爾操作等指令4單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）(1) 編程的步驟、方法和技巧、源程序的編輯和匯編(2) 算術(shù)程序設(shè)計(jì)、代碼轉(zhuǎn)換、查表程序、散轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)(3) 實(shí)用子程序5 MCS-51及其兼容單片機(jī)中斷系統(tǒng) （2學(xué)時(shí)）(1) I/O方式、

5、中斷的概念、MCS-51中斷處理過(guò)程(2) MCS-51外部中斷擴(kuò)展方法(3) 中斷程序舉例；6 MCS-51定時(shí)/計(jì)數(shù)器及應(yīng)用（2學(xué)時(shí)）(1) MCS-51定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制、TMOD、TCON，(1) 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的方式03及其應(yīng)用(3) 綜合應(yīng)用舉例7 單片機(jī)存儲(chǔ)器擴(kuò)展（4學(xué)時(shí)）(1) MCS-51三總線的擴(kuò)展(2) MCS-51程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展(3) MCS-51數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展8 單片機(jī)I/O擴(kuò)展接口的設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）(1) 簡(jiǎn)單并口的擴(kuò)展(2) 可編程并口的擴(kuò)展、與8155芯片的接口及簡(jiǎn)單編程9 單片機(jī)鍵盤(pán)顯示接口（4學(xué)時(shí)）(1) 八段LED顯示接口技術(shù)(2) 液晶LCD接口技術(shù)(3) 鍵盤(pán)顯示接口10 單片機(jī)與ADC、DAC接口（4學(xué)時(shí)）11基于單片機(jī)控制裝置應(yīng)用實(shí)例（2學(xué)時(shí)）四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及要求本課程實(shí)驗(yàn)的目的是要求學(xué)生掌握單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序的設(shè)計(jì)及調(diào)試方法，掌握單片機(jī)外圍擴(kuò)展接口設(shè)計(jì)的軟、硬件基本技能。實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容為：1 匯編語(yǔ)言的調(diào)試實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證型；2學(xué)時(shí)2 輸入輸出口實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)型；2學(xué)時(shí)3 定時(shí)器及中斷實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)型；2學(xué)時(shí)五教材及參考文獻(xiàn)教 材單片機(jī)中級(jí)教程原理與應(yīng)用，張俊謨編. 北京航空航天大學(xué)出版社，2002參考文獻(xiàn)單片機(jī)高級(jí)教程原理與應(yīng)用，張俊謨編. 北京航空航天大學(xué)出版社，2002MCS-