高职《单片机原理》课程体系结构.
单片机原理教学大纲

单片机原理教学大纲一、引言单片机作为现代电子学中重要的组成部分,其原理的教学在电子工程专业中具有重要地位。
本教学大纲旨在为单片机原理课程的教学提供指导,确保学生能够全面了解单片机的工作原理和应用。
二、课程目标本课程旨在帮助学生:1. 理解单片机的基本概念和工作原理;2. 掌握单片机的硬件组成和软件开发技术;3. 训练学生进行单片机程序设计和调试;4. 培养学生的实践能力和团队合作精神。
三、课程大纲1. 基本概念和原理- 单片机的定义和分类- 单片机的工作原理和基本结构- 单片机与外部器件的连接方式2. 单片机的硬件组成- CPU和存储器- 输入输出端口- 定时器和计数器- 中断系统3. 单片机的软件开发技术- 嵌入式C语言基础- 编译与调试工具的使用- 单片机编程的基本语法和指令集4. 单片机程序设计与实践- 程序设计思路和流程- 基本的输入输出控制- 中断服务程序的编写- 实际应用案例和项目设计5. 单片机的应用领域- 工业自动化- 智能家居系统- 无人机和机器人技术四、教学方法和评估方式1. 教学方法- 理论授课与实践相结合,注重案例分析和实际应用讲解;- 小组讨论和团队项目实践培养学生的合作精神和解决问题的能力; - 提供实验室实践环境,让学生进行单片机编程和调试实验。
2. 评估方式- 平时作业和实验报告;- 期中和期末考试;- 团队项目成果评估。
五、参考教材1. 《单片机原理与应用》李某某,出版社,年份2. 《嵌入式C语言编程与实践》张某某,出版社,年份3. 其他相关文献和资料六、教学进度安排1. 第1周:单片机的基本概念和原理2. 第2周:单片机的硬件组成3. 第3周:嵌入式C语言基础4. 第4周:单片机编程的基本语法和指令集5. 第5周:单片机程序设计与实践6. 第6周:实际应用案例和项目设计7. 第7周:复习和期中测试8. 第8-12周:教师根据具体情况进行教学和实践9. 第13周:团队项目成果展示和评估10. 第14周:教学总结和期末考试准备七、教学资源要求1. 教室配备单片机实验平台和相应的软件环境;2. 实验室提供必要的实践工具和设备;3. 学校图书馆和网络资源提供相关教材和参考资料。
单片机原理 第2章 MCS-51单片机体系结构

2.4.2 MCS-51单片机数据存储器
2.4.2 MCS-51单片机数据存储器
1. 工作寄存器区
字节地址为00H~1FH的32个单元是4组通用工作寄存器区,每组占用8个 字节,都标记为R0~R7。在某一时刻,CPU只能使用其中的一组工作寄存 器,工作寄存器的选择由程序状态字寄存器PSW中RS1、RS0两位来确定 ,如表2-3所示。
2. 数据总线DB 数据总线宽度为8位(D0~D7),由P0提供。
3. 控制总线CB 控制总线由P3口的第二功能状态和4根独立控制线RESET、 和ALE组成。
2.3 MCS-51单片机的中央处理器
• 8051系列单片机的中央处理器CPU是单片机 的指挥中心和执行机构,它的作用是产生合适的 时序,读入和分析每条指令代码,根据每条指令 代码的功能要求,指挥并控制单片机的有关部件 和器件,具体执行指定的操作。
2.2.3 并行I/O引脚
3. P2口
P2口,为准双向I/O口,具有内部上拉电阻。一共8位,有P2.0~P2.7共8 条引脚。当8051系列单片机扩展外部存储器及I/O接口芯片时,P2口作为 地址总线(高8位),和P0输出的低8位地址一起构成16位地址,可以寻址 64KB的地址空间。
P2口位结构图如图2-3 (c)所示,它比P1口多了 一个转换控制部分,当P2 与P0配合作为“地址/数据总 线”方式下的高8位数据线 (A8~A15)时,CPU将写 控制信号“1”使MUX切换到 右边,在“地址/数据总线” 方式下,无论P2口剩余多 少地址线,均不能被用于 普通I/O操作。
(2)控制引脚—— 、
单片机原理与应用课程标准

单片机原理与应用课程标准课程名称:单片机原理与应用适用专业:机电、通信1、课程定位和设计思路1-1课程定位《单片机原理与应用》是高等职业技术学校机电、通信、计算机等专业及各相关专业的一门专业基础课。
通过本课程的学习,可以使学生明确单片机系统的组成及基本概念,掌握单片机各种单元电路的设计方法,能够进行单片机硬件电路设计并掌握应用软件设计的基本方法。
使学生具备高素质劳动者和中高级专门人才应该掌握的单片机的基本知识和单片机的基本应用能力;提高学生分析问题和解决实际问题的能力,进一步提高综合学生素质,增强适应职业变化的能力,为继续学习打下基础。
从高技能人才的培养要求出发,以强化技术应用能力培养为主线,构建理论教学体系和实践教学体系。
以技能竞赛的带动培养更突出的单片机应用人才。
从企业的生产应用环节出发,构建基于企业工作过程的典型工作任务的教学内容,体现工学结合的特点。
1-2设计思路本课程以职业能力为目标,以项目导向、任务驱动方式安排教学,在工学交替中完成项目任务,以职业能力培养为重点,与行业企业合作进行基于工作过程的课程开发与设计,充分体现职业性、实践性和开放性的要求。
该课程采用学做一体,工学结合方式开设,使学生完成的项目具有可扩展、可应用的实际目的,通过交通灯控制系统的开发与设计、密码锁控制系统的开发与设计、出租车计价器的开发与设计、温度控制控制系统的开发与设计四个项目使同学们真正掌握单片机的实际设计与应用,该课程原则上在第二学年第三学期每周6学时,共16周/学期,共96学时/学期,6个学分/学期。
2、工作任务和课程目标设计3、课程内容和要求4、实施建议4.1 教材1、北京航空航天大学出版社刘同法主编《单片机外围接口电路与工程实践》2009版2、自编实验项目指导书3、网络4.2教学建议在教学的实施过程中注重以系统的工程观培养为核心、以教学平台和教材为突破口、以创新型课程开设为切入点、以创新训练模式普及为重点、以工程训练体系改革为目标、以专业建设体系改革为宗旨。
高职《单片机原理与应用》“主体-主导”教学设计

( 长沙 电力职业技术学院 , 湖南 长沙 40 3 ) 11 1
摘
要
“ 主体 一 主导” 学设计 注重追求知识与技 能 , 教 过程 与方法 , 感、 情 态度 与价值观三 个方面的有
机整合 , 突出过程与方法。 根据“ 主体一 主导” 教学设计理论 , 单片机原理与应 用》 在《 课程 中采用“ 主动建构、 任 务导向、 目驱动、 项 师生互动 ” 的教 学设计 , 针对不 同的教 学 内容分别实施 “ 自主学习” 型教学策略 和“ 知识~ 传 递” 型教学策略 , 对于教 学策略的 实施 也要 求精心设计 , 尤其注重学习情境 、 学方法和评价方法的设计 。 教 关键词 主体 一 主导; 教学设计 ; 片机原理与应 用 ; 目驱动 单 项
,
按学 习任务的顺序确 定知识起点
分析高职学生的学习特征 , 根据 学习任务难 易 程度 , 确定采用学生“ 主 学.” 自 - 的教 学策略或 - 2 采 用 “ 递一 接 受” 传 的教 学策 略
相 关专 业 岗位 能力对 课程 的要求 和学生学 习特征 , 出“ 提 学生 主体 、 教师 主导 、 相互依存 、 师生互动 ” 的
相近 的 、现实生活 中真实的案例 , 生的探索欲望。 步 骤三 :知识库 的 建立 与维
学 生
护。 知识库 中各种案例 、 解决方案 、 单片机相关硬件和软件资料 、 技术 手册 等可 以有效 保证学 习任务 的
展 开 和项 目的实 施 。
知识库 的建立 、 教学过程 的实施也 给学生 以真实感和悬疑感 , 激发学
向、 目驱动 、 项 师生互动 ” 的教学设 学 习型任务 和 “ 递 一接受 ” 传 型任 计思路。 务, 分别确定学 习情境 、 教学 策略 、
单片机原理与应用项目化教程 项目二 MCS-51单片机结构

高职高专 “十二五”创新型规划教材 《单片机原理与应用项目教程》课件
三、并行I/O口引脚
项目二 MCS-51系列单片机结构
1、P0口:P0.0~P0.7 (39-32脚) 双向8位三态I/O口,可驱动8个TTL负载。 该口为地址总线低8位与数据总线分时复用。
2、P1口:P1.0~P1.7 (1-8脚) 8位准双向I/O口,可驱动4个TTL负载。
高职高专 “十二五”创新型规划教材 《单片机原理与应用项目教程》课件
项目二 MCS-51系列单片机结构
• 1 程序计数器PC(Program Counter)
程序计数器PC用于存放下一条要执行的指令地址。PC是 一个16位专用寄存器,并具有自动加1的功能。可寻址范围 为0-65535(64K)。
当CPU要取指令时,PC的内容送到地址总线上,从而指 向程序存储器中存放当前指令的单元地址,以便从存储器中 取出指令,加以分析、执行,同时PC内容自动加1,指向下 一条指令,以保证程序按顺序执行。也可以通过控制转移指 令改变PC值,实现程序的转移。
3 标志寄存器PSW(Program Status Word)
是一个8位的寄存器,它用于保存指令执行结果的状态, 以供程序查询和判别。
D7 D D D D D D D P S Cy 6AC 5F0 R4S1 R3S0 2OV 1-- 0P (1)CyW (PSW.7)进位标志位
(2)AC(PSW.6)辅助进位标志位 (3)F0(PSW.5)标志位 (4)RSl、RS0(PSW.4、PSW.3)工作寄存器区选择控制位 (5)OV(PSW.2)溢出标志位 (6)-(PSW.1)是保留位(未定义用) (7)P(PSW.0)奇偶标志位
二、控制引脚(二)
《单片机原理与接口技术》课程标准(完整版)

《单片机原理与接口技术》课程标准课程编码:课程类型:理论+实践课程性质:必修课适用专业:电子信息工程、通信工程、物联网工程学时:80 学分:5课程负责人:参编人员:一、课程定位(一)课程性质《单片机原理及接口技术》是三年制高职电子信息工程、物联网工程和通信技术专业的一门专业课。
本课程的任务是以MCS-51单片机为例,讲述单片机的结构和原理,指令系统,存储器与存储器扩展方法,中断定时和程序设计等内容。
(二)课程作用通过本课程的学习,使学生深入理解和掌握MCS-51系列单片机的硬件结构原理、汇编语言应用程序设计、单片机应用系统设计。
本课程是前期知识课和专业基础课的应用,也为后续课程的学习打下较扎实的理论基础和准备必要的基础知识,加强设计与研究能力的培养,进而得到较好的工程实践训练和具有一定的工作适应能力。
(三)前导、后续课程1、前导课程:电路分析基础、计算机应用基础、模拟电子技术、数字电子技术、c语言程序设计;2、后续课程:嵌入式应用技术、FPGA等;二、课程理念及设计思路本课程采用理论与实践相结合的方式,使学生能掌握杂实的理论知识和一定的专业技能。
学时分配建议三、课程目标(一)能力目标1.具有一定的软件编程能力。
2.具有一定的软硬件综合调试能力。
(二)知识目标MCS-51系列单片机的硬件结构、指令系统与汇编语言程序设计;定时/计数器与中断系统;串行口通信及其接口;MCS-51单片机系统的扩展技术;单片机的人机界面接口技术;单片机与D/A与A/D转换器接口;单片机系统应用。
(三)素质目标通过所学的专业理论知识,能进行单片机应用系统的设计、开发、调试,以达到胜任专业工作的需要。
四、课程内容第一章单片机概述【目的要求】:1. 熟悉单片机概念。
2. 了解常用单片机系列。
【主要内容】:1.单片机的发展概况。
2.单片机的特点与选用。
3.常用单片机的种类。
第二章 MCS—51单片机的系统结构【目的要求】:1.掌握单片机的内部结构,引脚功能,存储器。
高职《单片机原理》课程体系结构

目前占市场份额较大为美国ATMEL公司的AT89C5x系列, AT89S5x系列。代表机型:AT89C51 以及AT89S51和 AT89S52市场份额增加)。
需关注的其他8位单片机:
8位单片机:AVR、PIC;
51兼容机:高集成度的C8051F系列、AT89C51AC2 (32K
闪存、256片内RAM、 2K片内EEPROM、1K片内ERAM、
29
I/O脚类似PIC,有控制输入或输出的方向寄存器,在
输出状态下,高电平输出电流10mA左右。低电平灌
电流20mA。不如PIC,但比51系列强。
I/O脚引脚可单独设定为输入/输出,也可设定三态高 阻抗输入或带上拉电阻输入, 可单一输出40mA, 直接驱动可控硅SSR或继电器
30
AVR有自动上电复位电路、看门狗电路、低电压检测电
36
字系统资源分配给端口I/O引脚。与具有标准复用数
字I/O的微控制器不同, 这种结构可支持所有的功
能组合。
即通过设置交叉开关控制寄存器将片内的计数器/定 时器、串行总线、硬件中断、ADC转换启动输入、 比较器输出以及微控制器内部的其它数字信号配 置为出现在I/O端口的引脚。这就允许用户根据自
己的特定应用选择通用端口I/O和所需数字资源的
键盘接口原理(键少-直接判断行线、线翻转法,
键多-矩阵键盘)
键盘/显示器接口设计方案(串口方式0、专用键盘 显示器接口芯片)
LCD显示器(介绍常用的LCM)
微型打印机(圣特尼克接口) 典型的微打TP-μP、
BCD拨盘
d. ADC、DAC接口 DAC 技术参数:分辨率、稳定时间 输出形式、结构:电流、电压;单缓冲与双缓冲。
26
形形色色的单片机(参考资料)
高职 单片机教案

高职单片机教案第一章:单片机概述教学目标:1. 了解单片机的概念、发展历程和分类。
2. 掌握单片机的基本组成原理和主要性能指标。
3. 熟悉单片机的应用领域和市场需求。
教学内容:1. 单片机的概念和发展历程。
2. 单片机的分类和特点。
3. 单片机的基本组成原理。
4. 单片机的主要性能指标。
5. 单片机的应用领域和市场需求。
教学方法:1. 讲授法:讲解单片机的概念、发展历程和分类。
2. 讨论法:探讨单片机的基本组成原理和主要性能指标。
3. 案例分析法:分析单片机的应用领域和市场需求。
教学资源:1. 教材:高职单片机教程。
2. 课件:单片机概述。
3. 案例素材:单片机应用实例。
教学活动:1. 导入:介绍单片机的概念和发展历程,引发学生兴趣。
2. 新课:讲解单片机的分类和特点,引导学生理解单片机的基本组成原理。
3. 案例分析:分析单片机的主要性能指标,结合实际应用案例,让学生了解单片机的应用领域和市场需求。
4. 课堂讨论:分组讨论单片机的优势和局限性,培养学生的创新思维和问题解决能力。
第二章:单片机的基本组成原理教学目标:1. 了解单片机的基本组成原理。
2. 掌握单片机的硬件结构和主要组成部分。
3. 熟悉单片机的指令系统和工作原理。
教学内容:1. 单片机的基本组成原理。
2. 单片机的硬件结构。
3. 单片机的主要组成部分。
4. 单片机的指令系统。
5. 单片机的工作原理。
教学方法:1. 讲授法:讲解单片机的基本组成原理和硬件结构。
2. 演示法:展示单片机的主要组成部分和指令系统。
3. 实践法:引导学生动手操作单片机,理解其工作原理。
教学资源:1. 教材:高职单片机教程。
2. 课件:单片机的基本组成原理。
3. 实物资源:单片机硬件结构和主要组成部分的展示。
4. 编程软件:单片机编程软件示例。
教学活动:1. 导入:回顾上一章内容,引导学生了解单片机的基本组成原理。
2. 新课:讲解单片机的硬件结构,展示单片机的主要组成部分。
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类课程。
学习方式:
1. 课堂讲授+实践教学(大多采用此方式)
2. 案例教学(教师讲授案例,与实际应用相结 合) 3. 自学+布置设计题目+学生完成+教师总结(充 分发挥学生的主观能动性)
5
二、课程体系结构
建立、完善 “以芯片为基础,以接口设计为主线,
以系统设计为目的”的课程体系和课程主要内容,
《单片机原理》课程体系结构与 精品课程建设
1
内
容
一、《单片机原理》课程的性质与定位 二、课程体系结构 三、课程内容的更新与教材建设 四、教学方法与教学理念 五、实践教学环节 六、教学资源建设
2
一、《单片机原理》课程的性质与定位
历史:二十余年, 课程年轻
工科绝大多数涉电专业(一、二、三本科、职业技术
12
还有时钟日历接口、报警音响接口、各种标准串行接
口等。大功率接口。其他的各种接口
(3)“以系统设计为目的”-----课程的最终目的。 主要包括:最基本的小系统设计、复杂系统设计、系 统调试(软件调试与硬件调试)以及开发工具(新 的开发手段、EDA仿真软件Proteus的使用)。可靠 性设计(硬件设计与软件设计)。 其他单片机的介绍:
8通道10位ADC、看门狗、高速输出、定时器与边沿
捕获、片内仿真电路) 、ADμC812。
16
16位单片机:TI的MSP430(关注)、凌阳单片机。
32位单片机:飞利浦公司
(2)存储器扩展
扩展程序存储器
少介绍,但不可删去,要掌握程序存储器的基本
扩展方法。
扩展数据存储器 介绍容量为256K的扩展即可,小容量的不介绍。 扩展E2PROM的内容可简单介绍或不介绍。
种不断问世,(统称80C51系列)。
芯片级别:民品级、工业级、汽车电子、军品
注重掌握芯片引脚的外特性:
尤其要注意4个并行I/O口P0-P3的内部结构 ,准 双向口与双向口的区别。 片内的各种功能部件
8
时钟电路:内部时钟,外部时钟
复位电路:多芯片的复位,不同极性的复位电平。 采用74LS123(单稳态触发器) ,外接的电容参数? 指令系统:汇编语言指令系统(第3章)。 常用程序设计:子程序的编写,查表,排序,循环 片内功能部件的介绍:中断系统,定时器,串行口 中断服务子程序的编写 举例的典型性 双机串行通信程序
9
(2)以接口设计为主线
a. 程序存储器接口、数据存储器接口
地址空间的划分:线选法、译码器法
(74LS138、 74LS139 、74LS156、FPGA ) 地址锁存器的选择(74LS373、74LS573、8282) 注意:选用大容量的存储器芯片。 片内有闪存,扩展程序存储器的工作略去。 读、写时间参数与单片机匹配即可。
10
b. I/O 接口
扩展I/O 接口的必要性(不仅是片内I/O不够)
I/O接口与I/O端口的区别
常用的I/O接口芯片(82C55、81C55)
利用74LSTTL芯片扩展
C. 键盘/显示器(包括液晶显示器)、微型打印机、
BCD拨盘接口
11
LED显示器接口原理(静态显示、动态显示)
17
(3)键盘显示器接口部分
8279 是否介绍?删去。原有的并行接口键盘/显
示器接口删去。
专用键盘显示器接口器件: CH451 (串口)、
HD7279A (串口)、zlg 7289 (串口)、MAX 7290
(I2C)
目前CH451和HD7279使用较多。从性能价格比上说, 首推CH451,主要是CH451对LED数码管的驱动功能
比较完善。
18
(4)ADC、DAC 接口部分
ADC:
串行--TI公司:
TLC 549(8位)、TLC 1549(10位)、TLC 1543(10
位)、TLC 2543(12位) 并行----AD公司: AD574 (12位)、AD674(12位) 、AD1674 (12位)
如下图示。 接口设计 包括两部分:系统扩展接口与测控对象接口 单片机集成度越来越高,系统扩展的部分应逐渐 减少。例如,程序存储器、ADC、DAC等 测控对象的接口介绍应增加。例如,各种电机接 口、红外接口等。与各种传感器接口。
6
7
(1)以芯片为基础
51系列----仍为主流系列。
8051单片机内核的新产品不断推出,兼容的衍生品
14
《电子产品世界》杂志对有关嵌入式处理器使用问题
的276名工程师问答调查:
8051内核的单片机用的最多,依次ARM, 飞思卡尔,
PIC单片机等。
操作系统:38% Linux , 16% Wince ,34% µ c-OSII,
前两种非实时。 51单片机——PM/L语言的RTOS被中国工程师丢了。
键盘接口原理(键少-直接判断行线、线翻转法,
键多-矩阵键盘)
键盘/显示器接口设计方案(串口方式0、专用键盘 显示器接口芯片)
LCD显示器(介绍常用的LCM)
微型打印机(圣特尼克接口) 典型的微打TP-μP、
BCD拨盘
d. ADC、DAC接口 DAC 技术参数:分辨率、稳定时间 输出形式、结构:电流、电压;单缓冲与双缓冲。
学院、专科或研究型、工程应用型)均开设。
本科阶段必须掌握的应用技术与技能。
3
• 就业、攻读硕士学位的必备要求 • 各种电子竞赛以及毕业设计均涉及。 • 全国大学生创新性实验计划项目
课程特点:
• 涉及面广
• 与实际应用紧密结合 • 实践性要求高
课程性质:应用类课程。
目标:培养应用型人才
4
《微型计算机组成技术》课程延伸
抗干扰性强、集成度高的单片机。
13
三、课程内容的更新与教材建设
(1)单片机的选型
几十个系列,数百个品种。
51系列:熟悉并得到广泛的应用。
各大公司以8051单片机内核的新型单片机不断推出,
与MCS-51兼容的衍生品种不断问世。 今后若干年内, 51系列及兼容的各种增强型、扩展型, 仍是主流机型。 各院校基本都以介绍51系列为主。
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目前占市场份额较大为美国ATMEL公司的AT89C5x系列, AT89S5x系列。代表机型:AT89C51 以及AT89S51和 AT89S52市场份额增加)。
需关注的其他8位单片机:
8位单片机:AVR、PIC;
51兼容机:高集成度的C8051F系列、AT89C51AC2 (32K
闪存、256片内RAM、 2K片内EEPROM、1K片内ERAM、