《单片机原理及应用》实验教学大纲
单片机原理及应用教学大纲
单片机原理及应用教学大纲单片机原理及应用教学大纲一、引言单片机（Microcontroller）是一种集成了微处理器核心、存储器和各种输入输出接口的集成电路。
它具有体积小、功耗低、成本低廉等特点，广泛应用于电子设备、自动化控制、嵌入式系统等领域。
本文将介绍单片机原理及应用的教学大纲，旨在帮助学生全面了解单片机的基本原理和应用技能。
二、基础知识1. 单片机的概述- 单片机的定义和分类- 单片机的发展历程和应用领域2. 单片机的基本结构- CPU（Central Processing Unit）的功能和工作原理- 存储器（ROM、RAM、Flash）的作用和特点- 输入输出接口（GPIO、UART、SPI、I2C）的功能和应用3. 单片机的编程语言- 汇编语言和C语言的基本概念和特点- 单片机编程语言的选择和应用场景三、单片机的原理与设计1. 单片机的指令系统- 指令的格式和编码方式- 常用指令的功能和使用方法2. 中断和定时器- 中断的概念和分类- 定时器的原理和应用3. 输入输出接口的设计- 数字输入输出接口的设计方法- 模拟输入输出接口的设计方法四、单片机的应用案例1. LED灯控制- 使用单片机控制LED灯的亮灭- 利用定时器实现LED灯的呼吸灯效果2. 温度测量与控制- 利用温度传感器测量环境温度- 使用单片机控制风扇的启停，实现温度控制3. 无线通信- 利用无线模块实现单片机与PC的通信- 使用无线传感器网络实现远程监控系统五、实验设计与实施1. 实验设计- 根据教学目标设计单片机实验- 确定实验所需的硬件和软件资源2. 实验实施- 学生按照实验指导书进行实验操作- 实验过程中的注意事项和常见问题解决方法六、教学评估与总结1. 教学评估- 实验成绩的评定标准和方法- 学生对课程的反馈和建议2. 教学总结- 教学过程中的亮点和不足- 课程改进的思考和建议七、结语通过本教学大纲，学生将全面了解单片机的基本原理和应用技能，为将来的工作和学习打下坚实的基础。
《单片机原理及其应用》教学大纲
《单片机原理及其应用》教学大纲一、课程介绍（100字）本课程旨在介绍单片机的基本原理、编程技巧以及其在各个领域的应用，帮助学生掌握单片机的基本工作原理和应用技巧，培养学生的动手能力和解决问题的能力。
二、教学目标（200字）1.理论目标：a.了解单片机的基本概念、发展历程和硬件组成。
b.掌握单片机的工作原理、编程技巧和调试方法。
c.了解单片机的应用领域和开发平台。
2.实践目标：a.熟悉单片机编程环境，能够使用C语言进行单片机程序设计。
b.掌握基本的硬件与单片机的连接方法及调试技巧。
c.能够完成一些基本的单片机应用项目。
三、教学内容及学时安排（800字）1.单片机基本原理（10学时）a.单片机的定义和分类b.单片机的发展历程c.单片机的硬件组成及功能d.单片机工作的基本原理2.单片机的编程基础（20学时）a.单片机的编程环境介绍b.C语言的基本语法c.单片机的IO口编程d.单片机的中断编程3.单片机的外设接口及应用（30学时）a.串口通信的原理及应用b.数码管的驱动及应用c.LCD模块的驱动及应用d.ADC和DAC的原理及应用e.蜂鸣器和按键的接口及应用f.定时器/计数器的原理及应用g.PWM信号的产生及应用4.单片机的通信接口及应用（20学时）a.I2C总线的原理及应用b.SPI总线的原理及应用c.CAN总线的原理及应用B接口的原理及应用5.单片机的应用案例（20学时）a.LED灯的控制b.温度测量与控制c.电机驱动与控制d.智能家居控制系统6.综合实践（10学时）a.自主设计和实现一个小型单片机应用项目b.掌握项目开发流程和调试技巧c.理论与实践相结合，提高综合能力四、教学方法（150字）1.理论讲解与实例分析相结合，提高学生对知识的理解和应用能力。
2.实验操作与实践演练相结合，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
3.项目设计与实践结合，培养学生的综合能力和团队合作精神。
4.运用多媒体教学手段和互动式教学方法，提高学生的学习兴趣。
《单片机原理及应用》教学大纲
《单片机原理及应用》教学大纲课程名称：单片机原理及应用课程代码：xxx学时：36学时教材：《单片机原理及应用》张XX主编，XXX出版社一、课程目标本课程旨在通过对单片机的原理和应用进行系统全面的讲解，培养学生对单片机的基本原理和应用能力，使学生具备单片机开发和应用的实际操作能力。
二、教学内容（按照模块划分）模块一：单片机基础知识1.单片机概述1.1单片机的定义和分类1.2单片机的发展历程1.3单片机的特点和优势2.单片机的内部结构和工作原理2.1单片机的内部结构2.2单片机的工作原理2.3单片机的存储器体系结构模块二：单片机的编程方法和开发工具1.单片机编程语言和开发环境1.1汇编语言1.2C语言1.3单片机的开发工具2.单片机的编程方法和技巧2.1单片机编程的基本步骤2.2单片机的编程技巧和调试方法2.3单片机程序的组成和结构模块三：单片机的输入输出及外设控制1.单片机的输入输出（I/O）口及控制1.1单片机的输入输出口1.2I/O口的配置和控制方法1.3I/O口的中断和定时功能2.单片机的外设接口和控制2.1数字口和模拟口的控制2.2串口和并口的控制2.3中断和定时器的应用模块四：单片机的应用开发1.单片机应用系统设计1.1单片机应用系统的结构和原理1.2单片机应用系统的设计流程1.3单片机应用系统的案例分析2.单片机控制技术及应用2.1单片机的逻辑控制和模拟控制2.2单片机在各个应用领域的应用案例2.3单片机应用的设计和调试技巧三、教学方法本课程采用理论教学与实践操作相结合的教学方法，包括但不限于：1.录播课程讲解：通过教学视频讲解单片机原理和应用的相关内容，加深学生对于知识的理解。
2.实验操作训练：通过实验操作训练，让学生亲自动手实践单片机的编程和应用，提高学生的实际操作能力。
3.讨论与互动：通过讨论和互动，激发学生的兴趣和思考，促进知识的深化和应用的灵活性。
四、教学评估1.作业与实验报告：学生需要按时完成作业和实验，并提交实验报告，检验学生对于单片机原理和应用的理解和实际操作能力。
单片机原理及应用教学大纲
单片机原理及应用教学大纲一、导言本教学大纲旨在介绍单片机的原理和应用，并为教师提供一个指导教学的框架。
通过本教学大纲的学习，学生将了解到单片机的基本原理、工作模式以及其在各个领域的应用。
二、教学目标1. 理解单片机的基本工作原理和结构；2. 掌握单片机的编程语言和开发环境；3. 熟悉单片机和外设的连接方法和通信原理；4. 能够设计并实现简单的单片机应用。
三、教学内容1. 单片机导论1.1 单片机概述1.2 单片机的分类与特点1.3 单片机的应用领域2. 单片机的基本原理2.1 CPU的结构与功能2.2 存储器的类型与作用2.3 输入输出端口及其工作方式3. 单片机的编程语言3.1 汇编语言介绍与应用3.2 C语言介绍与应用3.3 编程语言的选择与比较4. 单片机的开发环境4.1 开发工具的选择与安装4.2 开发环境的配置与调试4.3 程序下载与调试方法5. 单片机与外设的连接5.1 数字输入输出接口介绍与应用 5.2 模拟输入输出接口介绍与应用5.3 串行通信接口介绍与应用6. 单片机应用案例6.1 LED灯控制电路设计与实现 6.2 温度传感器的数据采集与显示 6.3 蜂鸣器的音乐播放实现四、教学方法1. 理论与实践相结合：讲解单片机原理的同时，进行实际编程实验，帮助学生更好地理解和应用所学知识。
2. 小组合作学习：鼓励学生分成小组，共同完成一些实际项目，培养学生的团队合作和问题解决能力。
3. 案例分析：通过实际应用案例的分析，引导学生思考和解决实际问题，并加深对单片机应用的理解。
4. 课堂互动：激发学生的学习兴趣，鼓励学生提问和讨论，促进师生之间的互动交流。
五、教学评估1. 课堂表现评估：根据学生的发言、提问和实验结果评估其对单片机原理和应用的理解程度。
2. 实践项目评估：鼓励学生完成一些实际项目，并对其项目设计和实现情况进行评估。
3. 期末考试：以闭卷方式进行单片机知识的考核，包括理论知识和实际运用能力。
《单片机原理及应用》实验教学大纲
《单片机原理及应用》实验教学大纲一、课程简介《单片机原理与应用》应用物理学专业的一门必修专业课程，通过本课程的学习，使学生对单片机有一个全面的了解，掌握单片机的基本知识、基本理论，通过课程实验、实训，加强学生对单片机的实际应用，培养学生实际的动手能力。
本实验课是与《单片机原理与应用》课程相配套的实验课程。
二、课程实验教学目的与要求1、实验教学目的让学生对单片机、微型计算机在理论和实践上有一个全面的认识，具有坚实的微机原理与接口技术理论基础知识，具有熟练的实践技能，培养学生能够独立承担专门技术工作的微机、单片机应用研究的人才。
通过实验来加深学生对微机、单片机的工作原理、程序设计、常用接口电路的应用和编程方法等知识的理解和掌握。
2、实验教学要求各个实验的具体目的和要求内容详见实验项目。
三、实验项目实验1：指令系统实验实验目的：（1）、了解单片机仿真系统的组成和原理，熟悉单片机汇编语言和C51程序的调试过程。
（2）、熟悉51单片机各类指令的功能。
（3）、逐步进行程序调试和运行实践。
实验要求：编几个简单程序，分别实现数据传送、算术运算、逻辑运算，并根据运算结果实现简单的程序转移。
编写一个跳转程序、一个查表程序。
基本原理、实验内容及重点、难点：单片机汇编语言和C51程序的调试实验2：P1口及外部简单I/O口的应用实验实验目的：（1）、学习P1口的使用方法。
（2）、学习延时子程序的编写和使用。
（3）、掌握中断处理程序的编程方法。
实验要求：（1）、P1口做输出口，控制8个LED循环点亮。
（2）、P1口做输入口，接8个扭子开关，74LS273做输出口，控制8个LED，将开关状态反映到LED上。
（3）、以两个74LS273作为输出口，控制12个LED，模拟交通灯管理，并允许急救车优先通过。
用外部中断模拟急救车到来。
基本原理、实验内容及重点、难点：流水灯的控制，中断的使用实验3：定时器串行通讯实验实验目的：（1）、学习AT89S51单片机内部定时器/计数器的使用和编程方法。
《单片机原理及应用》 实验教学大纲
《单片机原理及应用》实验教学大纲
开课实验室：微电子科学与技术实验室课程总学时： 56
课程名称：单片机原理及应用课程编号： T1212090
实验学时： 20 上机学时： 0
面向专业：电子科学与技术、电子信息科学与技术实验类别：专业必修课
开课学期： 6
一、实验教学的指导思想和教学目的
1．指导思想：《单片机原理及应用》这门课程主要适用于电子类专业，通过课程和实验教学让学生了解MCS－51单片机的基本构成、工作原理及硬件电路的基本设计方法；了解单片机技术的应用领域；学会运用单片机汇编语言编制简单的控制程序。
2．教学目的：(1)熟悉并掌握TD－II系统机的使用，包括程序的输入方法、程序的运行、调试和EPROM仿真方法；(2)学会MCS－51单片机简单控制程序的编制，加深对MCS－51单片机指令系统的掌握和理解，以及数据码制转换方法；(3)通过实验深入理解MCS－51单片机的定时器/计数器工作原理，及其中断处理过程；(4)加深对应用于MCS－51单片机系统的LED显示器及应用键盘接口电路的工作原理的了解，并学会其程序的设计与调试。
二、实验教学的基本要求
1．熟悉并掌握MCS－51单片机指令系统；
2．读懂相关实验程序；
3．能够编制简单控制程序；
4．能够通过对TD－II机的使用，掌握程序的输入、运行、调试和EPROM仿真的方法。
三、实验教材及参考书
1．《单片机实验指导书》谭晓昀编，2004年；
2．《单片机应用设计》张毅刚等编，1996年。
四、实验考核
微电子技术专业本科生单片机实验考核合格者，有资格参加课程的期末考试。
五、实验项目表。
《单片机原理及应用实验》课程实验教学大纲
《单⽚机原理及应⽤实验》课程实验教学⼤纲《单⽚机原理及应⽤实验》课程实验教学⼤纲⼀、实验类别：学科基础实验课程学分：1⼆、实验总学时：12三、应开实验个数：6 必开实验个数：4 选开实验个数：6四、适⽤专业：电⽓⼯程与⾃动化、机械设计制造及其⾃动化、电⼦信息⼯程五、实验成绩评定⽅法：以实验报告为主评定成绩，参考实验完成情况和操作技能。
六、实验成绩占课程总成绩⽐例：30%七、实验教材或⾃编指导书：1、《伟福E6000和K51仿真器的设置》，由本实验室提供电⼦版本。
2、《FD-51学习板实验指导书》⼋、实验项⽬：实验⼀清零程序实验学时：2（⼀）实验类型：验证型（⼆）实验⽬的：1、通过⽰例程序的输⼊与执⾏，学习微机仿真单⽚机开发系统的操作⽅法。
（三）实验内容：1、掌握微机仿真单⽚机开发系统的操作⽅法。
2、把⽚内RAM 20H-2FH的内容清零。
（四）要求：必开（五）每组⼈数：1⼈（六）主要仪器设备及配套数：微型计算机，FD-51单⽚机学习板，稳压电源共45套。
（七）所属实验室：微机原理与应⽤实验室实验⼆拆字程序、拼字程序实验学时：2（⼀）实验类型：验证型（⼆）实验⽬的：1、进⼀步学习微机仿真单⽚机开发系统的操作。
2、掌握汇编语⾔设计与调试⽅法。
（三）实验内容：1、把20H的内容拆开，⾼位送21H低位，低位送22H低位，21H、22H⾼位清零。
2、把20H、21H的低位分别送⼊22H⾼低位。
（四）要求：必开（五）每组⼈数：1⼈（六）主要仪器设备及配套数：微型计算机，FD-51单⽚机学习板，稳压电源1台。
（七）所属实验室：微机原理与应⽤实验室实验三数据区传送⼦程序、查找相同数个数实验学时：2（⼀）实验类型：验证型（⼆）实验⽬的：1、熟悉MCS-51指令系统，进⼀步掌握汇编语⾔设计和调试⽅法。
（三）实验内容：1、编写并调试⼀个数据区传送⼦程序、查找相同数个数的⼦程序。
（四）要求：必开（五）每组⼈数：1⼈（六）主要仪器设备及配套数：微型计算机，单⽚机开发系统，稳压电源共45套。
单片机原理及应用教学大纲
单片机原理及应用教学大纲一、教学目标•掌握单片机的基本原理和技术基础•熟悉单片机的开发环境和编程方法•理解单片机在实际应用中的各种应用场景和方法二、教学内容1. 单片机基础知识•单片机的定义和工作原理•单片机的发展历程与分类•单片机系统的组成和基本电路•单片机的编程语言和编程环境•单片机的常用外设和接口2. 单片机编程基础•单片机汇编语言的基本语法和指令•单片机C语言的基础语法和编程思想•单片机程序的调试和仿真方法•单片机应用案例的讲解和实践3. 单片机应用技术•单片机的数码管、LCD显示、LED显示和触摸屏控制•单片机的按键、继电器、直流电机和步进电机控制•单片机的计时器、定时器、计数器、PWM输出和中断控制•单片机的串口通信、CAN总线通信和以太网通信4. 单片机系统设计实例•基于单片机的智能家居设计•基于单片机的机器人控制系统设计•基于单片机的电子秤测量系统设计•基于单片机的智能巡线小车设计5. 单片机项目开发和实践•单片机项目的需求分析和功能设计•单片机项目的硬件电路设计和制作•单片机项目的软件程序设计和调试•单片机项目的性能测试和优化三、教学方法•理论讲解和实践演示相结合，突出实用性和实验性•通过幻灯片、案例分析和教学视频等多种形式展示技术原理和实践应用•强调学习和实践结合，注重实际触摸和操作能力的提高•鼓励学生自主学习和探究，营造积极向上的学习氛围和实践环境四、教学评价•以平时表现、实验报告、小项目、考试成绩等多种形式进行综合考核•注重对学生实际能力和综合素质的评价和提升•定期开展学生自评和互评活动，培养良好的团队合作和交流能力五、教学资源•教材：《单片机技术基础及应用》•软件： Keil、 Proteus、 Altium Designer、 ADS等•设备：开发板、仿真器、烧写器、外围设备等•网络：淘宝、玩客云、百度文库、微信公众号等六、教学建议•规范教学流程和节奏，重视基础知识点的掌握和实践应用•加强教学与实践的结合，提供更多的项目案例和设计方案•采用多种形式的教学评价方式，让学生对自己的学习和实践有更全面的认识和提高方向。
《单片机原理及应用实验》课程教学大纲
《单片机原理及应用实验》课程教学大纲一、课程性质和目的本课程是电气信息类 (电子信息工程、自动化、生物医学工程、电气工程及其自动化、通信工程) 专业的一门实验教学必修课程。
本课程的主要任务是完成《单片机原理及应用》理论课程的实验教学。
通过本实验课程，使学生能理论联系实际，培养学生的设计能力、动手能力、创新能力，全面提高学生的综合运用能力，为后续的课设计和将来参加工作打下坚实的应用基础。
二、课程的基本要求1、使学生掌握单片机原理与应用的基础知识，建立起单片机应用系统的概念；2、能够运用已掌握的知识分析并设计单片机应用系统的基本软件、硬件模块；3、熟练掌握单片机仿真开发系统的使用并能使用该系统完成软、硬件的调试；4、掌握单片机应用系统设计的基本技能和方法，注重学生的系统概念和综合设计分析能力的培养。
三、课程的内容与要求《单片机原理及应用》实验（20学时），占1个学分，同时，根据理论课程的教学安排，在第6学期开设《单片机原理及应用》实验。
实验一实验环境使用及指令系统实验1、实验目的和要求通过实验熟悉软件仿真环境和MCS-51系列单片机指令系统；掌握简单的程序编制、调试方法、熟练掌握单字节及多字节二进制无符号数的运算方法。
2、实验内容掌握软件仿真环境，掌握数据传送类指令，包括内RAM数据间传输、外RAM数据间传输、内外RAM之间数据传输、查表指令、堆栈操作等；掌握数据运算类指令、逻辑运算类指令，包括加、减、乘、除、逻辑与、逻辑或、位取反等指令，同时掌握多字节的二进制运算等。
实验二顺序、分支、循环、子程序等程序结构设计实验1、实验目的和要求熟悉并掌握顺序结构、分支结构、程序循环结构、子程序的编程方法和技巧。
2、实验内容顺序：对给定的变量进行查表，表格形式可以是字节、字类型。
分支：统计给定数据块正、负数的个数；简单的分段函数计算。
循环：连续地址数据块的复制；给定数据块中找最小值；多个数据的算术运算等。
子程序：多个数据的ASCII码转换，编制多个数据的排序的子程序。
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《单片机原理及应用》实验教学大纲
课程编号：00500110
课程名称：单片机原理及应用
英文名称：Principles and Application of Single-chip Microcomputer
课程类型：选修课
总学时/实验学时：40/10学时
应开学期：7
适用专业：计算机科学与技术专业
先修课程：数字逻辑与数字系统设计、汇编语言程序设计
一、实验教学目的和任务
通过《单片机原理及应用》实验,使学生加深对单片机原理基础理论的理解,并在单片机原理实验的基本知识、基本方法和基本技能方面受到较系统的训练,为单片机的应用打下坚实的基础。
二、实验项目的设置与内容提要
三、教材及主要参考资料
1．实验教材：
《TSC-51/196单片机实验开发系统》自编。
2．参考书：
《MCS-51/98单片机原理及应用》, 赵长德主编，机械工业出版社。
大纲制定者：徐欢
大纲校对者：苏林萍
大纲审核者：夏宏
教研室主任：夏宏
制定日期：
2009.5.14。