单片机原理与接口技术教学大纲

《单片机原理与接口技术》课程教学大纲

适用专业：电子信息工程技术学分：8

适用年级：2007级总课时：128

一、课程的性质、任务和基本要求

《单片机原理与接口技术》课程是我系电子信息工程技术专业的一门专业必修课程。本课程是一门面向应用的综合性专业科，教材围绕MCS－51系列展开论述通过学习要求学生掌握：单片机原理结构，MCS-51汇编语言指令系统，汇编语言程序设计；学会I /O设备接口技术，系统扩展技术，初步掌握单片机系统的设计开发方法。通过上机试验操作，进一步巩固和加深对所学理论知识的理解，为今后工作打下坚实的基础。

与本课程有关的先修课程：数字电子技术、模拟电子技术、计算机组成原理与汇编语言程序设计(或微型计算机原理及应用)。

二、课程教学目标

本课程的教学目标是：通过本门课程的学习，使学生熟悉MCS-51单片机的结构、工作原理、汇编语言指令系统等，并能够运用MCS-51单片机完成简易单片机系统的设计、制作、调试。

三、教学内容及要求

(一)单片机概述

1.教学内容：

(1)单片机的发展历史；

(2)单片机的内部结构；

(3)典型的单片机产品；

(4)单片机的应用和应用系统结构。

2.教学要求：

了解单片机的发展历史以及MCS-51系列单片机的内部结构。使学生理解有关单片机的基本概念，识记典型的单片机产品及其的特点。

(二)单片机硬件系统

1.教学内容：

(1)80c51单片机的基本组成和引脚，引脚的名称和功能，引脚的复合功能。

(2)80c51的内部存储器。内部数据存储器的配置，专用寄存器的名称、功能和寻址，内部程序存储器的功能。

(3)单片机并行输入/输出口电路结构。基本电路结构、特点和使用。

(4)单片机时钟电路与时序。时钟电路，时序定时单位，典型时序。

(5)单片机的工作方式。复位方式、单步执行方式、掉电保护方式和低功耗方式。

2.教学要求：

使学生能够识记单片机芯片的内部组成及存储器结构，理解单片机时钟电路与时序、输入输出口以及引脚的使用。

(三)单片机指令系统

1.教学内容：

(1)MCS-51指令系统概述。指令系统特点、各种寻址方式及其特点和使用。

(2)数据传送类指令。

(3)算术运算类指令。

(4)逻辑运算及移位类指令。

(5)控制转移类指令。

(6)布尔变量操作类指令。

2.教学要求：

使学生能够熟练运用各种寻址方式，编写MCS-51单片机的简短汇编语言程序，为下一章汇编语言程序设计打下基础。

(四)单片机程序设计

1.教学内容：

典型子程序设计，例如：加减乘除运算、数制转换、查表、差值运算、译码等。

2.教学要求：

要求学生能够综合运用MCS-51单片机汇编语言程序的111条指令，编写顺序结构、循环结构、分支结构等指令。

实验一、单片机汇编语言程序设计（选做）

实验内容：在实验设备上进行程序的调试和运行。

实验目的：使学生能够熟练运用汇编语言设计单片机应用程序。

(五)中断与定时系统

1.教学内容：

(1)80C51单片机中断系统。中断源，中断控制寄存器，中断响应过程。

(2)80C51定时器/计数器电路。定时器/计数器的定时和计数功能，定时/计数控制寄存器，定时工作方式0、1、2、3，定时/计数应用。

(3)单片机中断与定时计数的综合应用。

2.教学要求：

识记单片机中断源的概念，与中断控制相关寄存器，中断响应过程，中断入口地址、定时/计数器的电路功能、定时器/计数控制寄存器等，并在掌握理论知识的前提下使学生具备设计单片机定时中断系统程序的能力。

实验二、单片机中断定时系统的应用

实验内容：实验单片机制作一个学校作息时间控制钟，能按作息时间要求发出定时信号。

实验目的：提高学生对单片机中断、定时系统的运用能力。

(六)单片机系统扩展

1.教学内容：

(1)单片机系统扩展概述和编址技术。单片机系统结构，扩展的实现方法，存储器和I/O 口编址技术。

(2)单片机数据存储器扩展。典型存储器芯片，扩展连接。

(3)单片机程序存储器扩展。典型存储器芯片，扩展连接。

(4)单片机并行I/O扩展技术。8255、8279、A/D、LED、LCD、键盘和打印机等接口的实现。

(5)单片机串行接口技术。单片机串行接口结构，单片机与微机通信。

2.教学要求：

使学生能够独立完成单片机存储器和并行I/O的编址技术及扩展的硬件、软件实现方法。能够熟练完成单片机与通用接口扩展芯片的电路连接。

实验三、单片机存储器扩展（选做）

实验内容：在实验设备上进行数据和程序存储器的扩展，进行读写数据的操作。

实验目的：巩固理论知识，使学生具备与单片机系统扩展有关的软、硬件技术。

(七)A/D、D/A转换技术

1.教学内容： D/A转换器接口及编程、A/D转换器接口及编程。

2.教学要求：

学生能够理解A/D、D/A转换的概念、意义，要求学生具备独立完成D/A、A/D转换器与单片机的硬件连接以及软件程序编写的能力。

实验四、MCS—51单片机与A/D、D/A转换器的接口应用

实验内容：在实验设备上进行模/数转换的硬件电路连接，编写转换程序。

实验目的：经过本次实验，使学生达到独立设计D/A、A/D转换器与单片机的硬件连接电路以及相应软件程序编写的能力。

(八)串行通信与并行通信的转换

1.教学内容：

(1)串行通信基础；

(2)串行通信总线标准接口；

(3)MCS-51的；

(4)MCS-51单片机之间的通信。

2.教学要求：

使学生识记与单片机串口有关的理论内容，并使学生达到能够熟练运用单片机串口实现数据通信的能力。

实验五、单片机串行通信

1.实验内容：在实验设备上进行单片机和微型机之间的串行通信，包括硬件连接和程序设计。

2.实验目的：使学生达到能够熟练运用单片机串口实现数据通信的能力。

本课程最终的成绩评定方法：平时成绩20%(包括平时作业12%，实验或实训报告8%)，期末考试成绩80%。其中期末考试必须以作品考试的方式进行考核。

作品考试的制作规范和评分标准如下：

（一）制作规范

1．基本要求：

（1）作品设计报告书。其中应包括设计指导思想、设计流程、作品功能介绍。

（2）作品制作日志。在日志中应记录期末作品制作进度、所遇到的问题和解决问题的办法。

（3）考试作品。作品必须以硬件实物或软件源程序、文件的形式完成，且制作作品应严格按照作品设计要求完成。