单片机原理及其应用课程
单片机原理与应用教案单片机完全教程
第一讲单片机基础知识教学方法:讲授法授课时数:2学时教学目的:1、了解单片机的基础知识。
2、了解单片机的发展概况。
3、熟悉数制的转换。
教学重点：单片机的含义及作用教学难点:数制间的转换第一章单片机基础知识§1-1 单片机概述一、什么是单片机？计算机（微型）的系统结构：如图1所示。
图1 微机系统结构多板机：单板机：Z80单片机：Intel MCS-51，体积小，功能强，可靠性高，价格低。
以最小系统或单片机扩展系统出现在：家用电器，智能仪表，工业过程控制，航空，汽车等领域。
单片机特点：（1）受集成度限制，片内存储器容量较小，一般内ROM：8KB以下；内RAM：256KB以内。
（2）可靠性高（3）易扩展（4）控制功能强（5）易于开发单片机发展分四个阶段：第一阶段（74年~76年）初级阶段：仙童公司F8（8位CPU，64KB）第二阶段（76年~78年）低性能单片机：Intel公司MCS-48（8位CPU）第三阶段（78年~83年）高性能单片机：Intel公司MCS-51、Motorola 6801、Z8 第四阶段（83年~今）新一代单片机（单片微控制器）：AT89C51(Atmel)二、单片机系统的组成1、硬件部分运算器CPU 寄存器组控制器内存片内单片机片外中断控制逻辑并行I / O通用接口串行UART定时/ 计数器T / C定时/ 计数器：8253模数转换器：ADC 0809数模转换器：DAC 0832外围器件（片外扩展接口）串行通信扩展：8251并行通信扩展：8255A、8155驱动器DSP等2、软件部分（即程序）需用户自已开发，根据指令系统进行设计。
某些功能硬件可以实现，软件也可以实现。
硬件实现——速度快，占CPU时间少；但电路复杂、成本高。
软件实现——简化硬件电路设计，可靠性高，成体低，占CPU时间少，实时性差，此外，还需开发设备。
§1-2计算机中数的表示及运算计算机只识别和处理数字信息，数字是以二进制数表示的；它易于物理实现，同时，资料存储、传送和处理简单可靠；运算规则简单，使逻辑电路的设计、分析、综合、方便，使计算器具有逻辑性。
《单片机原理及应用》课程标准
《微机原理与单片机技术综合设计与实践》课程标准一、课程概述《微机原理与单片机技术综合设计与实践》是《微机原理及应用》、《单片机原理及应用》课程的设计性、综合性实验教学环节。
它是自动化专业的主要实践技能课程。
课程内容包括单片机软件编程与仿真和调试、单片机硬件设计安装与调试，单片机应用系统综合设计、安装与调试等。
课程的基本任务是：使学生在掌握微机基本知识的基础上，掌握单片机软硬件的设计、开发、调试的方法，具有较好的单片机实际应用能力，为今后从事生产第一线的技术和管理工作打下坚实的基础。
同时，结合本课程的特点，逐步培养学生观察分析问题和动手解决问题的能力。
本课程的前导课程为《微机原理及应用》、《单片机原理及应用》。
二、课程目标1．掌握单片机软件编程与仿真和调试的基本方法。
2．掌握单片机硬件系统设计、制作及调试的方法。
3．掌握单片机应用系统软硬件综合设计、安装与调试的方法。
4．理解微机在测控领域应用的有关知识，熟悉单片机应用系统开发的完整过程。
三、课程内容与教学要求这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。
这四个层次的一般涵义表述如下：知道——是指对这门学科和教学现象的认知。
理解——是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释，能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。
掌握——是指运用已理解的教学概念和原理说明、解释、类推同类教学事件和现象。
学会——是指能模仿或在教师指导下独立地完成某些教学知识和技能的操作任务，或能识别操作中的一般差错。
教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。
（一）课程概述（二）单片机应用系统的设计与开发（三）软件仿真与调试设计性实验（四）应用系统综合性实训四、课程实施(一)课时安排与教学建议本课程是自动化专业的专业选修课。
一般情况下，每周安排2课时，共48课时（其中实践训练36课时，自主学习12课时），1.5学分。
《单片机原理与应用》课程标准
《单片机原理与应用》课程标准一、课程基本信息课程名称：单片机原理与应用课程时长：32学时课程对象：电子工程、自动化等专业的大三学生二、课程目标1. 掌握单片机的基本原理和概念；2. 了解单片机的应用领域和发展趋势；3. 掌握单片机编程语言和开发工具；4. 能够独立完成单片机系统的设计、调试和测试；5. 具备团队协作和沟通能力。
三、课程内容与安排1. 单片机基础知识（XX学时）a. 单片机的定义和分类；b. 单片机的结构和工作原理；c. 单片机的编程语言和开发工具。
2. 嵌入式系统基础（XX学时）a. 嵌入式系统的概念和特点；b. 嵌入式系统的硬件和软件；c. 嵌入式系统的应用领域和发展趋势。
3. 单片机应用实例（XX学时）a. 温度控制系统的设计与实现；b. LED显示系统的设计与实现；c. 电机控制系统的设计与实现。
4. 单片机开发工具（XX学时）a. Keil软件的使用；b. IAR软件的使用；c. J-Link调试器的使用。
5. 实验与实践（XX学时）a. 单片机实验箱的使用；b. 单片机应用系统的调试与测试；c. 小组项目实践。
四、教学方法与手段1. 采用案例教学，通过实例讲解单片机原理和应用；2. 运用多媒体教学，通过动画演示单片机的工作原理；3. 组织小组讨论，鼓励学生自主学习和探究；4. 定期进行实践操作，提高学生动手能力和问题解决能力。
五、课程考核方式1. 平时成绩（40%）：包括出勤率、课堂表现、实验报告等；2. 终结性考核（60%）：包括笔试和实践操作，考察学生对单片机原理、应用及开发工具的掌握情况。
六、教学资源与参考文献1. 教学PPT、实验指导书等教学资源；2. 相关教材和参考书籍：《单片机原理与应用》、《嵌入式系统开发》等；3. 网络资源：单片机相关论坛、技术博客、视频教程等。
4. 参考文献：相关学术论文、技术报告等。
七、课程总结与展望通过本课程的学习，学生应该能够掌握单片机的基本原理和应用，具备独立设计和调试单片机系统的能力。
单片机原理及应用第1章 概述
第1章 概 述 第四阶段是以嵌入式Internet为标志的嵌入式系统，这是 一个正在迅速发展的阶段。
目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外，但随 着Internet的发展和Internet技术与信息家电、工业控制 技术等结合日益密切，嵌入式设备与Internet的结合将 代表着嵌入式技术的真正未来。
整理课件
第1章 概 述
1.2 单片机的发展概况
1.2.1 数据总线位数的发展
1．4位单片机阶段
自1975年美国德克萨斯仪器公司首次推出4位单片机TMS1000后，各个计算机生产公司竞相推出4位单片机。例如美国国 家半导体公司(National Semiconductor)的COP402系列，日本电 气公司(NEC)的μPD75XX系列，美国洛克威尔公司(Rockwell)的 PPS/1系列，日本松下公司的MN1400系列，富士通公司的MB88 系列等。
的接口电路设计技术。
整理课件
第1章 概 述
单片机与嵌入式系统
• 嵌入式系统定义
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础， 并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、 成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它 一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作 系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现 对其他设备的控制、监视或管理等功能。
(4) 单片机的外部扩展能力强。在内部的各种功能部分不能满 足应用需求时，均可在外部进行扩展(如扩展ROM、RAM，I/O 接口，定时器/计数器，中断系统等)，与许多通用的微机接口芯 片兼容，给应用系统设计带来极大的方便和灵活性。
整理课件
第1章 概 述
1.3.2 单片机的优点及应用
(1) 体积小，成本低，运用灵活，易于产品化，它能方便地 组成各种智能化的控制设备和仪器，做到机电一体化。
“单片机原理及应用”课程教学改革探讨
“单片机原理及应用”课程教学改革探讨目录一、内容简述 (2)二、当前教学现状分析 (3)1. 教学内容与实际需求脱节 (4)2. 教学方法单一，学生学习兴趣不足 (5)3. 实践环节薄弱，学生动手能力不强 (6)三、教学改革思路与目标 (7)1. 明确教学目标，优化课程体系结构 (8)2. 改进教学方法，提高教学质量 (9)3. 强化实践教学，培养学生的工程实践能力 (10)四、教学改革实施策略 (11)1. 更新教学内容，紧跟时代步伐 (12)2. 创新教学方法，激发学生的学习兴趣 (13)3. 加强实践教学，提升学生的动手能力 (14)五、教学改革效果评估与反思 (15)1. 教学质量评估方法与标准 (16)2. 学生反馈与评价 (18)3. 教学改革的持续改进与优化 (19)六、结论与展望 (20)1. 总结教学改革成果与经验 (21)2. 展望未来发展趋势与挑战 (22)一、内容简述在当今电子科技日新月异的时代背景下，“单片机原理及应用”作为电子工程及相关专业的核心课程，其重要性不言而喻。
本课程旨在通过对单片机的基础理论知识的深入讲解，配合丰富的实践应用案例分析，培养学生掌握单片机的设计原理、编程技巧以及在实际工程项目中的应用能力。
课程内容的安排遵循由浅入深的原则，首先从单片机的基础硬件结构入手，逐步介绍其工作原理、指令系统等核心概念。
过渡到编程语言的讲解，重点培养学生的C语言编程能力和调试技能。
课程还深入探讨了单片机应用系统的设计方法，包括系统需求分析、硬件选型、软件架构设计等，旨在提升学生的综合系统设计能力。
为了增强课程的实用性和针对性，本课程引入了多个实际的应用案例，涵盖智能家居、工业自动化控制、传感器应用等多个领域。
通过这些案例的学习与实践，学生不仅能够巩固理论知识，还能够培养解决实际问题的能力，为未来的职业生涯打下坚实的基础。
“单片机原理及应用”课程的教学改革应当紧密围绕提升学生的实践能力和创新能力展开，通过精心设计的教学内容和多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣，培养他们的工程实践素养，从而更好地适应快速发展的电子科技行业对人才培养的需求。
单片机原理及应用这门课是干嘛的
单片机原理及应用- 这门课是干嘛的简介单片机原理及应用是一门关于单片机的基本原理和应用的课程。
单片机是一种集成了微处理器、内存和输入输出设备的微型计算机系统。
它广泛应用于各种嵌入式系统，包括家电、汽车、工业控制和电子产品等领域。
本课程旨在介绍单片机的基本原理和应用，使学生能够掌握单片机的编程和应用技术，并能够在实际项目中应用单片机来实现各种功能。
内容概述本课程主要包括以下几个方面的内容：1.单片机的基本原理和结构2.单片机的编程语言和开发环境3.单片机的输入输出技术4.单片机的通信和网络技术5.单片机的中断和定时技术6.单片机的应用案例分析下面将针对每个方面的内容进行详细介绍。
1. 单片机的基本原理和结构单片机是一种嵌入式系统，它由微处理器、存储器、输入输出设备和系统总线等组成。
学习单片机的首要任务是了解它的基本原理和结构。
本课程将介绍单片机的硬件结构，包括微处理器的功能和工作原理，存储器的分类和访问方式，以及输入输出设备的接口和控制方式等方面的内容。
2. 单片机的编程语言和开发环境学习单片机编程是掌握单片机应用的重要一环。
本课程将介绍单片机常用的编程语言，如汇编语言和C语言，并提供相应的编程实例和开发环境的使用方法。
学生将通过实际的编程项目来学习如何编写单片机程序，并将其烧录到单片机上运行。
3. 单片机的输入输出技术单片机的输入输出技术是实现单片机与外部世界交互的关键。
本课程将重点介绍单片机的输入输出接口和技术，包括数字输入输出、模拟输入输出、串行通信和并行通信等方面的内容。
学生将学习如何使用单片机的输入输出功能，实现各种传感器的接口和外围设备的控制。
4. 单片机的通信和网络技术对于一些应用场景来说，单片机需要与其他设备进行通信和网络连接。
本课程将介绍单片机的通信和网络技术，包括串行通信协议、网络通信协议和无线通信技术等方面的内容。
学生将学习如何使用单片机与其他设备进行数据交换和远程控制。
5. 单片机的中断和定时技术中断和定时技术是单片机处理实时任务的常用手段。
单片机原理及应用课程目标
单片机原理及应用课程目标一、引言单片机（Microcontroller）是一种集成了中央处理器、存储器和输入输出设备的微型计算机系统。
它在现代电子技术中应用广泛，被用于控制各种电子设备和系统。
单片机原理及应用课程旨在培养学生对单片机工作原理的理解和应用能力的提升，为他们将来从事电子工程相关工作打下基础。
二、课程目标1. 掌握单片机的基本原理和工作模式：通过学习单片机的内部结构和工作原理，学生能够理解单片机是如何通过运算、逻辑和控制来实现各种功能的。
2. 熟悉单片机的编程语言和开发环境：学生将学习并掌握单片机的编程语言，如C语言或汇编语言，并了解单片机的开发环境，如Keil、MPLAB等。
通过实践编写简单的程序，学生能够掌握单片机的编程技巧和调试方法。
3. 理解单片机的输入输出接口及其应用：学生将学习单片机的各种输入输出接口，如GPIO、ADC、UART等，并了解它们在实际应用中的作用和使用方法。
通过实验操作，学生能够掌握如何使用单片机进行各种输入输出控制。
4. 学习单片机的中断和定时器：中断和定时器是单片机中重要的功能模块，学生将学习它们的工作原理、编程方法和应用场景。
通过实验实践，学生能够掌握如何使用中断和定时器实现各种功能。
5. 熟悉单片机的串行通信接口及其应用：串行通信是单片机与外部设备进行数据交换的一种常见方式，学生将学习单片机的串行通信接口，如SPI、I2C、UART等，并了解它们的工作原理和使用方法。
通过实验操作，学生能够掌握如何使用单片机进行串行通信。
6. 掌握单片机的应用案例：学生将学习一些单片机的经典应用案例，如LED灯控制、温度测量、电机驱动等，并通过实验实践掌握它们的设计和实现方法。
通过这些案例的学习，学生能够将所学的单片机知识应用到实际工程中。
7. 培养学生的动手实践能力：单片机原理及应用课程注重学生的实践操作，通过实验实践，学生能够巩固所学的理论知识，培养他们的动手实践能力和问题解决能力。
单片机原理及应用说课ppt课件
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目录
• 课程介绍与目标 • 单片机基本原理 • 单片机外部扩展技术 • 单片机接口技术 • 单片机应用系统设计实例分析 • 实验教学内容安排与考核方式 • 课程总结与展望
01 课程介绍与目标
课程背景与意义
信息技术发展迅速， 单片机作为嵌入式系 统核心，应用广泛
适应社会对单片机应 用人才的需求，提高 学生就业竞争力
新能源与节能环保
在新能源和节能环保领域，单片机将应用于太阳能、风能 等可再生能源的转换和控制，以及能源管理和节能控制等 方面。
工业自动化与智能制造
在工业自动化领域，单片机将作为控制器和执行器广泛应 用于各种自动化设备中，提高生产效率和产品质量。
人工智能与机器人
随着人工智能技术的不断发展，单片机将作为机器人的核 心控制单元，实现机器人的感知、决策和执行等功能。
内部结构和工作原理
内部结构
主要包括中央处理器（CPU）、 存储器（ROM、RAM）、I/O接 口、定时器/计数器、中断系统
等。
工作原理
单片机通过执行存储在存储器中 的程序，实现对外部设备的控制 和数据处理。程序由一系列指令 组成，指令在CPU中执行，完成
各种操作。
时序与复位
单片机的时序是指各部件之间协 调工作的时间顺序。复位操作是 将单片机恢复到初始状态，以便
D
简易计算器设计
设计目标
实现基本的数学运算功能，包括加、 减、乘、除等。
设计思路
采用单片机作为核心控制器，通过按 键输入数字和运算符，经过处理后在 显示屏上显示结果。
硬件组成
单片机、按键、显示屏、电阻、电容 等。
软件设计
编写程序实现按键输入识别、数学运 算处理、结果显示等功能。