《单片机原理及应用》课程教学大纲(二00五年二月)

《单片机原理及应用》课程教学大纲（二００五年二月）

第一部分大纲说明

一、课程的性质、目的与任务

《单片机原理及应用》是物理与电子信息学院电子信息专业的专业课，物理学和教育技术学专业的专业选修课程。本课程是以MCS-51单片机为范例学习微机原理的课程，是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程。通过学习，使学生获得微机原理的有关知识和在相应专业领域内应用单片计算机的初步能力。

二、预备知识

先修“计算机应用基础”、“模拟电子技术”和“数字电子技术”课程或其它有关知识。

三、课程特点

1、工作原理与编程方法、接口技术并重；

2、软件与硬件结合；

3、理论与实践结合。

四、教学总体目标与要求

通过理论教学与实验教学，让学生了解微型计算机的基本工作原理、掌握MCS-51单片机的工作原理和内部结构、汇编语言程序设计的基本方法、单片机接口技术。

在各章节知识点中，按“了解”、“理解”、“掌握”三个层次要求。

1. 了解

对于本课程的次要内容要求学生能够了解。所涉及的内容都是一些基本概念和简单叙述，知道了就行，没有进一步深入和扩展的要求。

2. 理解

对于本课程的一般内容要求学生能够理解。即要求学生能够理解所学内容，对所涉及的内容能够进行简单的分析和判断。

3. 掌握

对于本课程的重点内容要求学生达到掌握的程度。即要求学生能够全面、深入地掌握所学内容，能够举一反三，熟练解决相关问题。

第二部分课程学时分配

第三部分教学内容和教学要求

第一章绪论（1）

（一）教学内容

（1）计算机的发展、分类、特点与应用。

（2）单片机的概念

（3）单片机的发展

（4）单片机的应用

（二）教学要求

了解：计算机的发展、分类、特点与应用，单片机的的概念、发展及应用领域，典型单片机系列的基本情况。

第二章微机组成及原理（补充知识）（3）

（一）教学内容

1、微型计算机基本概念

2.1 微机的硬件系统

基本结构(五大组成分)

三总线和三态门

产品类别(单片机单板机个人计算机开发系统)

分类方法(4位机 8位机 16位机 32位机64位机)

典型个人计算机系统配置

2.2存储器

存储器的分类

存储器的一级译码和二级译码

ROM、EPROM结构和工作原理

动态和静态RAM的结构及工作原理

2.3 简化的微型计算机

假设微机的结构

假设微机的工作过程

(二)教学要求

了解：微机的硬件系统，存储器的分类工作原理，假设微机的结构和工作过程。

第三章 MCS-51单片机体系结构（4）

（一）教学内容

3.1 MCS-51单片机的逻辑结构及信号引脚

重要组成部分，引脚的名称和功能，引脚的复合功能。

3.2 MCS-51单片机的存储器结构

内部数据存储器及特殊单元

外部数据存储器

专用寄存器的名称、功能和寻址

程序存储器的功能及特殊单元

位寻址区

3.3 MCS-51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。

3.4 MCS-51单片机时钟电路与时序

时钟电路，时序定时单位，典型时序。

3.5 8031单片机的最小系统

电路结构和工作时序

（二）教学要求

掌握：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。

第四章MCS-51单片机指令系统(8)

（一）教学内容

4.1 MCS-51单片机指令的寻址方式

指令系统特点、各种寻址方式及其特点和使用。

4.2 MCS-51单片机指令分类介绍

数据传送类指令

算术运算类指令

逻辑运算及移位类指令

控制转移类指令

布尔变量操作类指令

（二）教学要求

掌握：各种寻址方式，常用指令的功能和使用方法

理解：常用指令的特点

了解：所有指令的功能

第五章 MCS-51汇编语言程序设计(10)

（一）教学内容

5.1 汇编语言程序设计概述

单片机汇编语言程序的结构形式

MCS-51汇编语言的伪指令

5.2MCS-51单片机汇编语言程序设计举例

顺序结构程序设计

分支结构程序设计

循环结构程序设计

子程序及其调用程序设计

查表程序设计

综合性程序设计

5.3 单片机汇编语言源程序程序的编辑和汇编

（二）教学要求

掌握：单片机汇编语言程序的基本结构以及加，减，乘，除运算及数制转换程序设计。

理解：查表、差值运算、译码等简单程序设计方法。

第六章/第七章单片机的中断与定时系统（8）

（一）教学内容

6.1 输入/输出与中断

输入/输出及工作方式（无条件工作方式、查寻工作方式、中断工作方式）

中断的好处、中断的功能、中断申请和响应过程

6.2 MCS-51单片机中断系统

中断系统的结构

与中断有关的特殊功能寄存器（TCON、IE、IP、SCON）

中断请求、响应和返回过程。

中断应用举例

7.1 MCS-51单片机的定时器/计数器

定时器/计数器的定时和计数功能

与定时器/计数器有关的特殊功能寄存器（TMOD、TCON、THx、TLx

定时工作方式0、1、2、3

定时/计数应用举例

7.2 MCS-51单片机外部中断源的扩展

7.3 定时器/计数器与中断综合应用举例

（二）教学要求

掌握：计算机中断的概念，MCS-51单片机中断系统的结构，中断源，中断特殊功能寄存器，中断响应过程，定时/计数器系统的电路结构、特殊功能寄存器及功能和使用方法。

理解：单片机中断、定时和计数的应用。

第八章MCS-51单片机系统扩展（6）

（一）教学内容

8.1外部存储器扩展

典型存储器芯片，扩展连接。

8.2单片机应用系统中的I/O接口扩展技术

74LS373并行I/O扩展接口

静态和动态显示电路

键盘控制电路

*8255A可编程并行I/O扩展接口

*8279键盘、显示接口

*A/D、D/A转换及其与单片机的接口

（二）教学要求

掌握：单片机的扩展方法，用74LS373扩展的接口技术

了解：8255A、8279等专用芯片的结构原理及与单片机的接口技术。

第九章 MCS-51单片机串行口（4）

（一）教学内容：

9.1 串行口结构与工作原理

9.2 串行通信工作方式

9.3 串行口应用举例

（二）教学要求:

掌握: 串行口结构与工作原理

理解：串行通信方式

了解: 波特率设计，串行口应用

第十章单片机应用系统设计（8）

（一）教学内容

10.1 单片机应用系统的设计过程

10.2 单片机开发工具和开发方法

10.3 单片机应用系统举例

（二）教学要求：