单片机原理与应用教学大纲

单片机原理与应用教学大纲

单片机在工业控制、智能仪器仪表、家电等电子设备中得到广泛应用，并迅速发展。了解并掌握单片机技术已经是理工科各专业学生的必备技能。本课程以AT89S51单片机为例，以项目为主线，以自主设计的综合实验板为载体，系统介绍51系列单片机的原理和应用，是学生掌握单片机技术的基础课程。

课程概述

本课程为电气信息类专业的专业基础课，可为各类理工科院校、职业技术学院涉电专业的学生学习使用，也可供从事单片机开发的工程技术人员参考。

本课程的定位为:（1）将“微机原理与应用”和“单片机原理与应用”课程合并，从微型计算机的基本知识和概念、基本原理和基本分析方法入手，引入目前使用最广泛的51系列单片机，选取AT89S51型号单片机作为典型对象展开教学。以项目为主线、以自主设计的综合实验板为载体，通过学习使学生掌握单片机的基础知识、基本概念，且能触类旁通，为了解掌握其他各种类型的单片机及其应用技术打下良好的基础。（2）通过本门课程学习，使学生熟悉单片机的组成和工作原理；具备一般单片机系统的设计开发、分析和应用能力，为进一步学习DSP、嵌入式微处理器等奠定坚实的理论与技术基础，也为职场求职或进一步攻读硕士学位做好理论与技能准备。

授课目标

课程的教学目标

（1）使学生掌握51系列单片机系统基本组成、工作原理、程序设计的基本方法以及单片机的接口技术；

（2）使学生掌握单片机应用系统设计和开发的基本方法，培养学生利用单片机进行电子系统的设计和开发能力；

（3）锻炼学生的动手能力，启迪学生的创新意识，促使学生全面素质的提高。

课程大纲

课程章节安排

课程章节安排

第1讲如何学习单片机

1.1 什么是单片机

1.2 单片机能干什么

1.3 单片机是怎么干活的

1.4 学习单片机需要做哪些准备

第2 讲51系列单片机的结构及原理2.1 51系列单片机的组成——大脑与肝脏2.2 51系列单片机的组成—肝脏、手脚2.3 51系列单片机的手脚与心脏

教材第2章、第7章测验题

第3讲搭建51系列单片机的开发环境3.1 最小系统的设计

3.2 Keil的使用基础

第4讲闪烁的LED灯

4.1 LED灯电路设计

4.2 独立LED灯的亮灭控制

4.3 8位LED灯循环控制

4.4 C51程序设计基础

汇编指令知识测验

第5讲人与单片机的对话

5.1 数码管的静态显示和动态显示

5.2 独立按键和矩阵键盘

按键和数码管显示测试

第6讲美妙的门铃（中断）

6.1 中断概述与中断源

6.2 中断的控制

6.3 中断优先级、中断处理及程序设计教材第4章测验题

第7讲精确的电子计时器

7.1 如何精确的定时一秒

7.2 定时器计数器结构与原理

7.3 定时器计数器控制

7.4 定时器计数器工作模式

7.5 电子计时器的程序设计

第四学期定时器测验

第8讲两个单片机之间的对话

8.1 串行通信概述

8.2 串行通信的接口与控制

8.3 串行接口的工作模式

8.4 51系列单片机的通信

串口通信知识测试

第9讲简易信号发生器

9.1 DA转换器原理

9.2 简易信号发生器的设计

DA转换测试练习

第10讲简易数字电压表

10.1 模数转换器的工作原理

10.2 数字电压表硬件电路设计

10.3 数字电压表程序设计

AD转换器测试练习

第11章直流电机闭环调速系统

直流电机闭环调速系统

实验指导书

课内实验指导书与综合训练指导书

预备知识

先修课程：《电路原理》、《模拟电子技术》《数字电子技术》、《C语言程序设计》等

参考资料

1.李广弟.单片机基础.北京：北航出版社，1981

2.张大波.单片机原理、设计与应用.北京：机械出版社，2004

3.徐惠民.单片微型计算机原理、接口与应用.北京：北京邮电大学出版社，2001

4.肖金球.单片机原理与接口技术.北京：清华大学出版社，2003

5.张友得.单片微型机原理、应用与实验（第四版）.上海：复旦大学出版社，2003

6. 冯博琴、吴宁. 微型计算机硬件技术基础（第2版）. 北京：高等教育出版社, 2010

7. 邹逢兴. 计算机硬件技术及应用基础上册——微机原理部分. 北京：中国水利水电出版社2010

8. 邹逢兴. 计算机硬件技术及应用基础下册——微机接口部分. 北京：中国水利水电出版社2010