【单片机原理与应用】课程教学总体设计

高等职业技术教育

《单片机原理与应用》课程教学总体设计

课程名称：《单片机原理与应用》课程编码：051071 适用专业：电气自动化技术

学时数：84其中：理论教学学时：54课内实训学时：30制定人：审核人:

一、课程基本信息

二、教学设计

（一）学习基础分析

（二）学习目标

（三）教学内容（含作业设计）

（四）教学方法

三、考核与评价

（一）考核方式及成绩评定标准

（二）学习效果评价

四、其他

（一）参考教材、讲义、设备、网络等教学

资源

（二）其它需要说明事项

机电工程系

2008年8月18日

一、课程基本信息

1．课程名称：单片机原理与应用

2．课程类别：专业核心课

3．课程编码：051071

4．学时：84学时（理论教学54学时，课内实训30学时）

5．适应专业：电气自动化技术专业、电力系统设备及自动化方向专业

二、教学设计

（一）学习基础分析

高等数学、物理基础知识；

已经掌握电工技术、电子技术、低压电气设备、电机拖动技术、传感器技术、自动控制原理等相关内容与技能。

（二）学习目标

1．正确理解、学会使用MCS-51单片机。

2．理解并掌握MCS-51单片机的硬件结构和原理。

3．熟练使用MCS-51单片机的指令。

4．掌握MCS-51单片机的中断和定时系统。

5. 熟悉MCS-51单片机的系统扩展原理及方法。

6. 能熟练的应用MCS-51单片机指令编写简单的单片机程序。

7. 能跟据控制要求设计单片机控制系统，进行系统软硬件调试。

8．熟悉MCS-51单片机的开发环境。

（三）教学内容（含作业设计）

模块一：公共基础模块

教学内容实训与作业设计

●微型计算机基础；

●单片机概述；

●计算机的数制与编码；●微型计算机的组成；

●单片机的主要特点；

●数制及其转换；

●作业1：通过搜集各种资料简述你所了解的微型计算机的应用领域；

●作业2：与同学们讨论：同一般的微型计算机相比，单片机具有哪些主要特点？应用在哪里？

模块二：基本技能模块

教学内容实训与作业设计

●MCS-51系列单片机的引脚及其功能；

●单片机内部结构和工作原理；

●单片机中央处理单元；

●单片机存储器配置；

●单片机输入/输出端口；

●单片机时钟电路与时序；

●单片机的工作方式；

●MCS-51系列单片机指令系统概述；

●数据传送指令；

●算术运算类指令；

●逻辑运算及移位指令；

●控制转移指令；

●位操作指令；

●汇编语言程序设计；●单片机的引脚及功能用法；

●程序存储器（ROM）的功能及用法；

●数据存储器（RAM）的功能及用法；

●P0、P1、P2、P3各个端口的功能及用法；

●时钟电路及时钟信号的产生；

●基本时序特点；

●复位及复位电路；

●程序执行方式和掉电保护方式；

●MCS-51单片机的指令格式；

●单片机的几种基本寻址方式；

●单片机指令的种类；

●顺序程序设计；

●循环程序设计；

●子程序设计；

●作业1：编制乘法口诀表的查表程序。

●作业2：编制延时1S的程序。

模块三：综合技能模块

教学内容实训与作业设计

●MCS-51系列单片机的中断系统概述；

●中断控制方式；

●定时器及定时控制；

●单片机的系统扩展结构；

●程序存储器的扩展；

●数据存储器的扩展；

●程序存储器及数据存储器的扩展；

●并行I/O口的扩展；

●键盘输入接口；

●LED显示器及接口技术；

●A/D转换器接口及应用；

●D/A转换器接口及应用；

●同步通信与异步通信；

●串行口的结构和工作原理；

●串行口的工作方式和应用；●MCS-51系列单片机中断源的中断标志；

●定时器的4种工作方式；

●MCS-51系列单片机的总线结构；

●典型扩展电路介绍；

●程序存储器扩展方法；

●数据存储器扩展方法；

●按键输入的抖动现象；

●LED显示器与单片机的接口技术；

●逐次逼近法A/D转换器的工作原理；

●D/A转换器的基本概念；

●作业1：扩展一片16KB程序存储器2764；

●作业2：扩展一片8KB数据存储器6264；

●作业3：利用单片机和LED接口进行动态显示；

●作业4：利用单片机和键盘接口输入数据；

●作业5：进行A/D转换采集模拟量；

●作业6：进行D/A转换输出控制量；

模块四：基本技能训练模块

教学内容实训与作业设计

●单片机应用系统的抗干扰；

●单片机应用系统的软硬件调试；

●单片机应用系统的日常维护与检查；

●单片机应用系统的常见故障及处理；●熟悉单片机开发软件Keil的用法；

●熟悉单片机仿真软件Proteus的用法；

●作业1：在Proteus软件中设计简单流水灯电路，并仿真；

●作业2：调试几个复杂程序，记录调试过程；

●作业3：讨论单片机控制系统常见故障的原因；

模块五：工程设计应用模块

教学内容实训与作业设计

●单片机应用系统开发的一般方法；

●单片机应用系统的开发环境安装方法；

●单片机应用系统的硬件设计；

●单片机应用系统的软件设计；

●单片机应用系统的低功耗设计；

●单片机应用系统的加密技术；●了解单片机在工业控制领域中的应用案例

●作业1：讨论如何进行系统需求分析

●作业2：讨论如何根据需求进行硬件选型完成硬件设计；

●作业3：讨论如何根据硬件下系统进行软件控制程序的设计；

（四）教学方法

1．专题研讨、课堂互动交流；

2．学生以任务为驱动进行自学，教师进行讲解点评；

3．在设备和生产现场进行现场教学、实际动手操作；

4．通过讲解各种实物、挂图、以及工程图纸加深理论认识；

5．采用形象生动的多媒体教学，帮助学生学习；

6．教师指导学生在实训室进行单片机系统的接线、安装、调试；

7. 安排适当的参观实习，理论联系实际；

（五）教学进程

序号内容

学时（84）

讲授实训

1 公共基础模块8 2

2 基本技能模块18 18

3 综合技能模块16 6

4 基本技能训练模块 6 2

5 工程设计应用模块

6 2

合计（84）54 30 注：课时分配在具体实施时可做适当调整。