《单片机原理与应用》课程教学大纲
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。
《单片机原理与应用》课程教学大纲
《单片机原理与应用》课程教学大纲课程类别：专业基础课适用专业：供用电技术/应用电子技术适用层次：高起专适用教育形式：网络教育考核形式：考试所属学院：计算机科学与技术学院先修课程：无一、课程简介《单片机原理与应用》是供用电技术/应用电子技术的一门专业课程，它系统地阐述了51单片机的内部结构及指令系统，单片机的程序设计，中断系统和定时器，串行口和系统扩展、接口扩展等。
本课程的学习对学生掌握单片机基础知识、单片机系统的设计开发等具有较大的帮助。
二、课程学习目标通过本课程的学习，使学生具备以下能力：1、理解以51单片机为代表的冯.诺依曼计算机组成结构以及哈佛计算机存储结构，能使用汇编语言实现存储器数据以及I/O端口数据的读写操作。
2、理解51单片机的各种工作方式，理解51单片机外部中断、定时器/计数器中断、串口中断的原理及系统处理中断的过程。
能根据需求选择合适的中断类型、中断工作模式组建以51单片机为核心控制单元的单片机系统，并编写相应的控制程序。
3、能为51单片机选择合适的芯片51单片机系统的扩展。
三、课程主要内容和基本要求本课程以单片机的结构及使用中心内容，介绍了单片机的内部结构、定时/计数器、串口、中断等部件的工作原理及使用方法，并介绍了基于单片机的程序设计方法。
主要内容分为以下几个模块：模块一：单片机的内部结构主要介绍了MCS-51单片机内部结构及CPU，MCS-51单片机的引脚与总线结构，MCS-51单片机的存储器结构，MCS-51单片机的时钟及CPU时序，MCS-51单片机的工作方式，MCS-51单片机的输入/输出端口。
要求了解并识记MCS-51单片机的内部原理结构、CPU、引脚、存储空间、输入输出口、时序的概念。
理解单片机为了解决片内外各种存储体之间地址重叠采用的软、硬件处理方法。
掌握51单片机片内RAM、SFR、ROM的地址范围以及功能区域划分情况。
能根据单片机的主频计算出相应的振荡周期、状态周期、机器周期和指令周期。
单片机原理及应用教学大纲
《单片机原理及应用》课程标准学时数：28学时课程性质：专业课适用专业：机电技术应用一、课程性质与定位《单片机原理及应用》课程是机电一体化、数控技术专业的一门专业必修课。
是一门面向应用的、具有很强实践性与综合性的课程。
通过学习利于改善学生的知识结构，使其获得利用单片机解决某些工程技术问题所需的知识，为学习后续课程及在今后工作中利用单片机实现电器控制、过程控制、信息处理和管理奠定必要的基础。
二、课程教学目标通过学习要求学生掌握单片机的工作原理，了解有关单片机的基本知识，掌握该单片机的指令系统及汇编语言设计的基本方法，掌握单片机的基本功能及典型接口技术，获得相关领域内应用单片机的初步能力。
三、本课程学时安排四、课程教学内容和基本要求第1章单片机基础知识概述（2学时）（一）教学重点和难点单片机概述；PrOteUS 应用简介。
（二）教学内容和基本要求 （1）教学内容： 1. 1单片机概述1. 2单片机学习的预备知识2. 3PrOteUS 应用简介 （2）基本要求：能说出单片机的特点和应用，会数制及其转换；ISIS 模块应用举例，汽ARES 模块应用举例。
第2章MCS-51单片机的结构及原理（2学时） （一）教学重点和难点能说出MCS-51单片机的结构，MCS-51的存储器结构；并行I/O 口。
（二）教学内容和基本要求 （1）教学内容： 3. 1MCS-51单片机的结构 2. 2MCS-51的存储器结构 2. 3单片机的复位、时钟与时序 2. 4并行I/O 口 （2）基本要求：掌握MCS-51单片机的内部结构，了解程序、数据存储器，掌握时钟电路。
第3章单片机的汇编语言与程序设计（4学时） （一）教学重点和难点知道MCS-51指令系统，会汇编语言的编程方法。
（二）教学内容和基本要求 （1）教学内容： 3. 1汇编语言概述 （1学时） 3. 2 MCS-51指令系统简介 （2学时） 3. 3汇编语言的编程方法（1学时） （0.5学时） （0.5学时）（0.5学时） （0.5学时） （0.5学（2）基本要求：了解汇编语言指令格式和描述操作数的简记符号；了解汇编语言程序设计步骤;第4章单片机的C51语言（4学时）（一）教学重点和难点C51的程序结构，C51与汇编语言的混合编程；C51仿真开发环境。
单片机原理与应用教学大纲
单片机原理与应用教学大纲一、课程概述课程名称：单片机原理与应用课程学时：60学时（包括理论教学和实践操作）课程对象：电子信息类相关专业大学生先修课程：数字电路、模拟电子技术等基础课程二、课程目标1.理解单片机的基本原理和工作方式。
2.掌握单片机的编程方法和开发工具。
3.能够完成简单的单片机应用设计和实施。
4.发展学生的实践能力和创新思维。
三、教学内容1.单片机基本概念与原理1.1单片机的定义与特点1.2单片机的内部结构与工作原理1.3单片机的应用领域和发展趋势2.单片机开发环境与工具2.1单片机开发板介绍2.2单片机编程语言选择与开发环境配置2.3常用单片机编程工具介绍3.单片机指令系统与汇编语言3.1单片机指令系统概述3.2借助汇编语言编写简单程序3.3常用汇编指令的使用与实例分析4.单片机的输入输出与外设接口4.1数字I/O口的原理与编程方式4.2模拟I/O口的原理与编程方式4.3常见外设的接口与编程方法，如LED、LCD、键盘等5.单片机的中断与定时器5.1中断的基本概念和分类5.2单片机中断的编程方法5.3定时器的基本原理和应用6.单片机的串行通信与通讯接口6.1串行通信概念与基本原理6.2串口通信的编程方法与实例6.3常见通讯接口的介绍与应用，如SPI、I2C等7.单片机的应用设计与实践7.1利用单片机实现简单电子系统的设计7.2单片机的故障诊断与处理7.3单片机在智能控制领域的应用四、实践环节1.实验设计：设计与实现一个基于单片机的简单系统2.实验报告：对实验过程和结果进行记录和总结五、考核方式1.平时成绩：包括课堂表现、实验报告等2.期末考试：对课程内容进行综合考核六、教学方法1.理论教学：采用讲授、案例分析等方式进行知识传授2.实践操作：通过实验和实际项目等实践环节培养学生的动手能力和创新思维3.学生讨论和互动：鼓励学生积极参与课堂讨论，增强学生的学习主动性和合作意识七、参考教材1.《单片机原理与应用教程》（王建林，清华大学出版社）2.《单片机教程与实践》（张力，人民邮电出版社）3.《单片机原理与接口技术》（黄龙生，高等教育出版社）以上是《单片机原理与应用》课程的教学大纲，课程从基本概念、原理讲解到实践应用设计，通过理论教学和实践操作的结合，旨在培养学生对单片机的整体理解和实际应用能力。
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、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。
单片机课程设计大纲
单片机课程设计大纲一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本组成、工作原理及功能特点；2. 使学生了解单片机编程的基本语法和编程技巧；3. 帮助学生理解单片机在实际应用中的使用方法。
技能目标：1. 培养学生运用单片机进行简单电路设计和控制的能力；2. 使学生能够独立编写简单的单片机程序，实现基础功能；3. 提高学生分析问题、解决问题的能力，学会运用单片机解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机及电子技术的兴趣和热情；2. 培养学生具备良好的团队协作精神和沟通能力；3. 增强学生的创新意识和实践能力，激发学生积极参与科技创新活动的意愿。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在通过理论学习与实践操作相结合的方式，让学生全面掌握单片机技术。
学生特点：学生处于初中或高中阶段，具备一定的电子技术基础知识，对单片机有一定了解，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，强调动手实践，鼓励学生创新，培养实际应用能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 单片机基础知识- 单片机的组成与结构- 单片机的工作原理- 单片机的性能指标2. 单片机编程语言- 汇编语言基础- 程序结构及编程技巧- C语言在单片机编程中的应用3. 单片机接口技术- I/O接口- 定时器/计数器- 中断系统- 串行通信接口4. 单片机应用实例- 简单电路设计与控制- 基础功能编程实现- 实际应用案例分析5. 单片机实践操作- 基本操作训练- 综合项目设计与实现- 创新实验与拓展教学内容安排与进度：第一周：单片机基础知识学习第二周：汇编语言编程训练第三周：C语言在单片机编程中的应用第四周：单片机接口技术学习第五周：单片机应用实例分析与实践操作第六周：综合项目设计与实现教材章节关联：《单片机原理与应用》第一章：单片机概述《单片机原理与应用》第二章：单片机组成与结构《单片机原理与应用》第三章：单片机编程语言《单片机原理与应用》第四章：单片机接口技术《单片机原理与应用》第五章：单片机应用实例《单片机实践指导书》：实践操作指导内容教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
单片机原理教学大纲曲利红
《单片机原理及应用》课程教学大纲课程编号：0612，0412适用专业：汽车工程系学时数：68 讲课学时52 实验学时16学分数：4先修课程：数字电路与逻辑设计，模拟电子技术，微机原理及应用，C语言(或其它高级语言)一、课程的性质和目的本课程是掌握计算机应用的一门重要课程。
本课程的学习目的在于使学生掌握单片机的基本概念，基本原理和应用方法。
要求学生在牢固掌握单片机基本概念的基础上，具备对简单系统的硬件原理的分析与设计、接口芯片的应用和汇编语言软件编写的能力，为专业课学习和参加本专业的工程实践打下必要的基础。
二、课程教学内容第一章单片机的硬件结构(14学时)掌握单片机的主要性能特点、内部总体结构、存贮器配置的一般概念，重点是存储器的组成结构，输入／输出端口、定时器／计数器、串行接口、中断的概念，理解振荡器与时钟电路、CPU时序、单步操作、复位与布尔处理机等，了解各种单片机的主要应用领域及的发展过程。
本章知识点为：单片机的基本结构及工作原理，单片机内部的各种接口部件。
单片机的引脚描述、程序存贮器、数据存贮器、专用寄存器的应用，以及单片机应用与发展。
第二章单片机指令系统(10学时)掌握单片机各种寻址方式，单片机指令系统的分类，数据传送类指令，算术运算类指令，逻辑运算类指令，控制转移类指令，布尔变量操作类指令。
本章知识点为：单片机寻址方式，111条单片机指令。
第三章单片机汇编语言程序设计及实用程序举例(8学时)N种分支转移程序的设计，多精度无符号数加法子程序，多精度无符号数减法子程序，双精度无符号数乘法子程序，双精度无符号数除法子程序，8位二进制数转换为BCD数子程序，16进制数转换为ASCII码子程序，通过堆栈传递参数的方法等。
本章知识点为：如何用单片机汇编语言编写双精度或多精度数学运算程序及不同编码格式的转换程序。
第四章单片机的系统扩展与应用(10学时)单片机程序存贮器的扩展，数据存贮器的扩展，程序存贮器的扩展，输入／输出接口的扩展，定时器／计数器的扩展，外部中断源的扩展，综合功能的扩展。
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《单片机原理与应用》课程教学大纲
一、课程信息
二、课程简介（包括课程性质、内容）
这是一门高等学校电子信息科学与工程类专业课程。
具有较强的理论性和实践性的课程。
目的是使学生掌握单片机基础理论和单片机的基本应用，在科学实验或生产实践中能制订先进的测试方案，能合理选用最佳方案进行科研或生产。
本课内容包括：绪言，单片机原理，单片机汇编语言编程技术，单片机C 语言编程技术，单片机输入输出与中断控制技术，单片机外存储扩展技术，单片机外接口技术和单片机开发应用技术等7章。
每章均附有内容提要、小结和思考题与习题。
三、课程内容
1、课程教学总体目标
通过边讲边操作的教学方法，让学生能够在最短的时间里面掌握MS-51系列单片机基本原理以及最简单的应用方法。
以賽课结合的考核方法调动学生的学习积极性，同时培养学生的创新意识和团队协助精神。
2、教学达到的深度和广度要求
本课程MS-51 系列单片机原理、汇编语言和C语言为主线，以单片机的应用技术重点，以学会用为目的，讲述基本原理和使用方法。
在原理上体现深度，在应用上拓展广度。
3、理论教学内容
第一部分MS-51 单片机
第一章单片机原理
[重点掌握内容]单片机的三总线结构、单片机存储器，单片机的复位电路和单片机最小系统
[一般掌握内容]单片机的运算基础，二进制编码，单片机的基本功能和单片机的时序和几个周期的联系和区别。
[了解内容]微型计算机的一般结构
第二章单片机汇编语言编程技术
[重点掌握内容]指令系统，位操作程序和寻址方式
[一般掌握内容]指令格式，伪指令，顺序结构程序，分支结构程序，循环结构程序和子程序
第三章单片机C语言编程技术
[重点掌握内容] SFR的C51定义，I/O口的C51定义，位寻址变量的C51定义
[一般掌握内容] C51程序的一般格式，C51数据的存储类型、存储模式
[了解内容] C51的常见编译器，C51程序的一般格式，C5数据的存储类型、存储模式，C51运算符定义，C51的指针变量及运算操作定义，函数的分类与定义，函数的调用，程序设计的三种基本结构，混合编程
第四章单片机输入输出与中断控制技术
[重点掌握内容] 单片机I/O口的使用，单片机计数器的使用和片内中断系统的使用[一般掌握内容] 片内串行通信接口，定时器的工作方式及其编程方法，中断服务程序入口地址及中断响应过程。
[了解内容] I/O口的内部结构
第六章单片机片外接口技术
[重点掌握内容] A/D0809与单片机的连接
[一般掌握内容] 如何编程单片机程序利用A/D0809实现模数转换
[了解内容]
4、实践（含实验、上机等）环节要求
四、理论学时分配与教学方法
注：贯彻向45分钟要质量、优化课堂教学、加强课外训练、向课外时间要效率，通过现代教学技术的应用要让学生学得生动、学得有兴趣、学得有信心，学生就会自觉、主动、积极去学习
五、与相关课程的衔接与配合
除考虑先修课程的配合外，与同期或后续相关课程在内容安排上要注意衔接与整合，避免重复与脱节
六、培养学生创新意识和能力的主要措施
包括课堂讨论、布置制作课外作品、课外参观、专题调研、参加相关竞赛、教师科研课题等
因本课为毕业班选修课，教学时数少，故创新意识和能力的培养主要体现在启发式讲解，尤其是通过讲单片机发展历程，能点燃思维，激发创新。
七、检查教学效果和评价学生学习质量的方式与方法
包括课程教学评价手段、考核方式；课程成绩评定方法等
因本课为必修课，主要讲授为主。
平时以点名考勤、课堂提问评价学习情况。
作业自已练习，课上统一答疑，讲解正确答案。
课程成绩以最后卷面考试成绩评定。
考核方法：平时成绩占30%，期末考试占70%，期末开始为半开卷考试。
八、教科书及主要教学资料。
教材：《单片机原理与应用技术》喻宗泉喻晗李建民编著
撰稿人：韩桂明
2009 年 9 月 5 日。