《单片机》课程实验教学导案

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单片机原理与应用实验教案

《单片机原理及应用》实验教学大纲课程编号：B04611016课程类别：专业课实验学时：16学时学分：2.5适用专业：计算机科学与技术一、实验教学目的和任务本课程是计算机及应用专业一门重要的专业课。

其教学内容直接面向生产。

同时，微机向小型化、超小型化方面发展愈来愈迅猛。

单片机应用已渗透社会各个领域，特别在通信技术中的应用，大大提高了通信技术水平。

学生应具备这方面的知识与技能，为今后参加工作，打下坚实的基础。

二、实验教学基本要求本课程是一门很注重实践的课程。

以研究MCS－51系列单片机入手，掌握其硬件结构、指令系统和程序设计，以及常用接口技术和典型应用实例。

三、实验教学内容实验项目一：清零程序1、实验目的及要求要求学生掌握软件的结构和键盘的调试。

2、实验内容及学时分配（2学时）（1）了解MCS-51软件的构造（2）掌握清零程序的输入方法（3）了解起始伪指令的输入方法实验项目二：拼字和拆字程序1、实验目的及要求要求学生掌握存储器分配和汇编语言的简单应用。

2、实验内容及学时分配（2学时）（1）进一步掌握MCS-51软件的基本使用方法（2）掌握指令的寻址方式（3）掌握数据传送指令和地址内容的分配实验项目三：数据区传送子程序1、实验目的及要求要求学生掌握RAM数据存储器实际操作。

2、实验内容及学时分配（2学时）（1）掌握MCS-51逻辑运算指令和位操作指令（2）进一步掌握数据传送子程序的简单方法（3）掌握查表程序的编写实验项目四：数据排序实验1、实验目的及要求要求学生掌握汇编语言的应用和实际操作。

2、实验内容及学时分配（2学时）（1）掌握MCS51逻辑运算指令和位操作指令（2）进一步掌握简单顺序程序的编写和调试方法（3）掌握查表程序的编写实验项目五：查找相同个数1、实验目的及要求熟悉汇编语言程序，使用环移指令和加1指令。

2、实验内容及学时分配（2学时）（1）掌握赋值指令（2）掌握带进位的环移指令和加1程序的编写实验项目六：双字节无符号数的乘法实验1、实验目的及要求要求学生掌握MCS-51汇编语言设计和调试方法。

单片机教案

了解单片机硬件系统和软件系统的组成了解单片机应用系统的研制开发过程注意每个过程所要解决的问题第 6 章单片机应用系统设计与开辟技术6.1 单片机应用系统的组成与研制过程2 学时理论讲授1．知识目标认识单片机应用系统的组成和开辟研制过程。

2．能力目标通过直观教学和教师的具体讲解，培养学生的逻辑思维和抽象思维能力；培养学生归纳总结问题的能力。

3．情感目标通过对专业入门知识的生动形象的教学，使学生对本课程的产生浓厚兴趣，激发学生的学习热情。

1．单片机应用系统的组成和研制过程。

采用“理论讲解――分析归纳――巩固提高”的教学模式导入：要真正设计完成单片机工程需要的产品，除了掌握单片机的基本原理和应用特性外，还必须掌握单片机应用系统的开辟技术。

本节着重研究单片机应用系统。

单片机的应用系统是指以单片机为核心,配以一定的外围电路,能够自动完成特定控制任务的软、硬件系统。

一、单片机应用系统的组成单片机应用系统由硬件系统和软件系统组成。

1．硬件系统的组成·单片机芯片及其时钟、复位电路。

·存储器电路。

·接口电路。

·外围电路。

2．软件系统组成软件系统是单片机应用系统的一个重要组成部份,惟独在软件的协调控制下才干充分发挥硬件功能的作用。

普通包括系统自检、初始化、键盘与显示监控以及相应的控制程序,这其中包括一些中断服务程序和运算子程序等。

二、应用系统的研制开辟过程下图描述了单片机应用系统的研制过程。

1．可行性调研可行性调研的目的,是分析完成这个项目的可能性。

不仅要从理论出发结考题明确各项任务和要求,而且还应结合实际情况,探讨实现的可能性,如环境、测试手段、仪器设备、资金等条件是否具备,然后确定是否立项。

2．系统总体方案设计首先在设计前必须明确应用系统的功能和技术要求,综合考虑系统的先进性和可靠性、可维护性和经济效益。

选取性价比高的方案。

3．硬件系统设计在硬件系统设计中必须考虑以下几个问题:·如何根据设计需要选择合适的单片机型号·如何设计存储器电路·如何设计系统中的接口电路·系统的扩展及各功能模块的设计应适当留有余地。

单片机原理教案

单片机原理教案教案标题：单片机原理教案教案目标：1. 了解单片机的基本原理和结构。

2. 掌握单片机的工作原理和操作方法。

3. 学习如何通过编程控制单片机完成特定任务。

教学重点：1. 单片机的基本原理和结构。

2. 单片机的工作原理和操作方法。

3. 单片机编程的基本知识。

教学难点：1. 单片机的工作原理和操作方法的深入理解。

2. 单片机编程的实践应用。

教学准备：1. 单片机开发板及相应的软件。

2. 相关的教学资料和实例代码。

3. 实验设备和材料。

教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾已学习的微处理器原理知识。

2. 提出问题，引发学生对单片机原理的思考。

二、讲解单片机的基本原理和结构（15分钟）1. 介绍单片机的定义和作用。

2. 解释单片机的基本原理和结构。

3. 展示单片机的内部组成部分和功能。

三、讲解单片机的工作原理和操作方法（20分钟）1. 详细讲解单片机的工作原理和时钟信号。

2. 演示如何通过引脚连接外部电路和设备。

3. 指导学生进行实际操作，让他们亲自体验单片机的操作方法。

四、讲解单片机编程的基本知识（20分钟）1. 介绍单片机编程的基本概念和语言。

2. 解释单片机编程的开发环境和工具。

3. 指导学生进行简单的编程实践，让他们了解如何编写和调试程序。

五、实践应用（25分钟）1. 提供一个实际应用场景，例如控制LED灯的亮灭。

2. 引导学生分组进行实践操作，编写相应的程序。

3. 学生展示实验结果，并进行讨论和总结。

六、作业布置（5分钟）1. 布置相关的编程作业，要求学生进一步巩固所学知识。

2. 提供相关的参考资料和实例代码。

教学反思：1. 回顾教学过程，总结教学中存在的问题和不足。

2. 收集学生的反馈意见，了解他们对教学内容的理解和掌握程度。

3. 根据反思和反馈意见，调整教学策略和方法，进一步提高教学效果。

教学延伸：1. 鼓励学生自主学习和探索单片机的更多应用领域。

2. 提供更多的实例和案例，让学生进行更复杂的单片机编程实践。

单片机课程教案

单片机课程教案一、课程概述单片机原理及应用是一门涉及微处理器、数字电路和计算机接口技术的综合性课程。

本课程的目标是使学生掌握单片机的原理和应用，了解单片机在嵌入式系统设计中的地位和作用，为学生进一步深入学习和应用单片机打下坚实的基础。

二、课程目标1、理解单片机的内部结构和工作原理。

2、掌握单片机的基本操作和编程方法。

3、熟悉单片机在嵌入式系统中的应用和设计方法。

4、培养学生的创新能力和实践操作能力。

三、课程内容第一章：单片机概述1、1单片机的基本概念及发展历程2、2单片机的特点和应用领域3、3单片机的主要产品和发展趋势第二章：单片机的基本结构和工作原理2、1单片机的内部结构和主要部件功能介绍21、2单片机的引脚和信号说明211、3单片机的存储器和寄存器介绍2111、4单片机的时钟系统和定时器/计数器介绍第三章：单片机的编程语言和开发环境3、1单片机的编程语言概述和特点31、2 C语言在单片机编程中的应用311、3 Keil C51开发环境和程序设计流程介绍3111、4程序调试和下载方法说明第四章：单片机的应用实例和实验指导4、1单片机在LED闪烁和流水灯控制中的应用实例41、2单片机在按键输入和数码管显示中的应用实例411、3单片机在A/D和D/A转换中的应用实例4111、4单片机在电机控制和红外线遥控中的应用实例本文5单片机的实验指导和实验报告要求说明第五章：单片机的发展趋势和应用领域的扩展本文1单片机在物联网和智能家居中的应用扩展本文2单片机在汽车电子和医疗设备中的应用扩展本文3单片机在工业控制和智能制造中的应用扩展本文4单片机在人工智能和机器人技术中的应用扩展第六章：课程总结和答疑解惑本文1课程总结和学习方法分享本文2答疑解惑和常见问题解答1、3学生自我评估和改进建议收集四、教学方法与手段本课程采用理论教学和实践操作相结合的方法，以案例分析和程序示范为主要手段，通过课堂讲解、小组讨论、实验指导等多种形式，使学生更好地理解和掌握单片机的原理和应用。

单片机课程设计指导书

单片机课程设计指导书一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握单片机的基本原理，理解其内部结构和功能。

2. 使学生掌握单片机编程的基本方法，能编写简单的控制程序。

3. 帮助学生了解单片机在现实生活中的应用，拓宽知识视野。

技能目标：1. 培养学生动手操作单片机的能力，能够独立完成基本的硬件连接和程序下载。

2. 提高学生编程能力，能运用所学知识解决实际问题。

3. 培养学生团队协作能力，能够在小组合作中发挥自己的作用。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对单片机及电子技术的兴趣，培养其探究精神。

2. 引导学生关注科技创新，认识到单片机在现代社会中的重要性。

3. 培养学生严谨、细致的学习态度，提高自我管理和自我约束能力。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生在理论学习的基础上，通过动手实践，提高对单片机的认识和编程能力。

学生特点：学生具备一定的电子技术基础知识，对单片机有一定了解，但编程能力参差不齐。

教学要求：注重理论与实践相结合，强化动手实践，关注学生个体差异，分层教学，提高教学质量。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 单片机原理概述：介绍单片机的发展历程、内部结构、工作原理及性能特点。

教材章节：第一章单片机概述内容安排：2课时2. 单片机编程基础：讲解单片机编程语言（如C语言）、编程规范及编程技巧。

教材章节：第二章单片机编程基础内容安排：4课时3. 单片机硬件连接：介绍单片机硬件电路设计、接口技术及外围设备。

教材章节：第三章单片机硬件系统内容安排：4课时4. 单片机程序下载与调试：讲解程序下载方法、调试技巧及故障排查。

教材章节：第四章单片机程序下载与调试内容安排：2课时5. 单片机应用实例：分析典型的单片机应用案例，引导学生学以致用。

教材章节：第五章单片机应用实例内容安排：4课时6. 单片机课程设计：指导学生进行课程设计，培养实际操作能力和团队协作能力。

单片机课程教案

单片机课程教案单片机课程教案课程简介：单片机课程是一门介绍单片机原理、结构和应用的课程，旨在培养学生掌握单片机的编程技术、硬件设计和系统集成的能力。

本课程涵盖了单片机基础知识、编程语言、系统设计、接口技术等方面的内容，是一门理论与实践相结合的重要课程。

教学目标：通过本课程的学习，学生将能够：1、了解单片机的原理、结构和应用领域；2、掌握单片机的编程语言和编程方法；3、熟悉单片机系统的设计和开发流程；4、掌握单片机接口技术的应用方法；5、能够进行单片机系统的调试和测试。

教学内容：第一章单片机基础知识1、单片机的定义、发展历程和应用领域；2、单片机的硬件结构和工作原理；3、单片机的编程语言和开发环境。

第二章单片机编程基础1、单片机编程语言的语法和语义；2、单片机编程中的数据类型和变量；3、单片机编程的控制语句和程序结构。

第三章单片机系统设计1、单片机系统的设计和开发流程；2、单片机系统的硬件设计和调试；3、单片机系统的软件设计和调试。

第四章单片机接口技术1、单片机接口技术的概念和类型；2、单片机与外部设备的接口设计；3、单片机接口技术的实际应用。

第五章单片机系统调试和测试1、单片机系统的调试和测试方法；2、单片机系统的故障诊断和排除；3、单片机系统的性能测试和优化。

教学方法：1、理论教学：通过课堂讲解、PPT演示等方式，使学生了解单片机的原理、结构和应用领域。

2、实验教学：通过实验操作、程序编写等方式，让学生掌握单片机的编程技术、硬件设计和系统集成的能力。

3、项目实践：通过小组讨论、项目实施等方式，让学生参与实际项目的设计和开发，提高其实践能力。

评估方式：1、课堂表现：考察学生在课堂上的参与度、问题回答等情况；2、作业和练习：考察学生完成作业和练习的情况；3、期末考试：考察学生对课程内容的掌握程度。

课程特色：1、注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力；2、引入最新单片机技术和应用案例，让学生了解行业最新发展动态；3、开展项目实践，让学生参与实际项目的设计和开发，提高其解决问题的能力。

单片机综合实验课程设计

单片机综合实验课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本工作原理，掌握其内部结构和功能模块；2. 学生能掌握单片机编程的基本语法和常用指令，具备编写简单程序的能力；3. 学生能了解并运用单片机接口技术，实现与外围设备的通信和控制。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并实现简单的单片机控制系统；2. 学生能熟练使用编程软件和开发工具，进行单片机的程序编写、调试与优化；3. 学生能通过实验操作，培养动手能力和团队协作能力，提高问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，增强对电子技术和编程的兴趣，培养主动探索和创新的意识；2. 学生在学习过程中，树立正确的价值观，认识到单片机技术在现实生活中的应用价值；3. 学生通过团队协作，培养沟通与协作能力，增强集体荣誉感和责任感。

课程性质：本课程为单片机原理与应用的综合实验课程，注重理论与实践相结合，以培养学生的动手能力和创新能力为主。

学生特点：学生具备一定的电子技术和编程基础，对单片机有一定了解，但实践经验不足。

教学要求：教师应结合学生特点和课程性质，采用任务驱动、案例教学等方法，引导学生主动参与实验，提高实践操作能力和创新能力。

同时，注重个体差异，因材施教，确保每位学生都能在课程中学有所获。

通过课程目标的分解与实现，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 单片机原理与结构- 熟悉单片机的内部结构，掌握其功能模块；- 了解单片机的工作原理，理解指令执行过程；- 学习单片机编程语言，掌握基本语法和常用指令。

教学大纲：参照教材第1章至第3章，共计6学时。

2. 单片机编程与接口技术- 学习单片机程序设计方法，掌握程序编写、调试与优化技巧；- 了解单片机接口技术，掌握I/O口、定时器、中断等应用；- 学习外围设备与单片机的通信协议，实现数据交换和控制。

教学大纲：参照教材第4章至第6章，共计10学时。

单片机课程教案设计模板

一、课程基本信息1. 课程名称：单片机原理与应用2. 课程性质：专业基础课程3. 适用专业：电子信息工程、计算机科学与技术、自动化等4. 学时安排：共计XXX学时，其中理论课XXX学时，实验课XXX学时5. 教学目标：（1）使学生掌握单片机的基本原理、组成、工作原理及性能特点；（2）使学生具备单片机的编程能力，能够熟练运用C语言进行单片机编程；（3）培养学生动手实践能力，提高学生的创新意识；（4）使学生了解单片机在各个领域的应用，为今后从事相关行业打下基础。

二、教学大纲1. 第一部分：单片机基本知识（1）单片机的发展与应用（2）单片机的组成及工作原理（3）单片机的性能特点2. 第二部分：单片机硬件系统（1）CPU（2）存储器（3）I/O接口（4）定时器/计数器（5）中断系统3. 第三部分：单片机编程技术（1）C语言编程基础（2）单片机程序设计方法（3）单片机常用指令集4. 第四部分：单片机应用系统设计（1）单片机系统设计方法（2）单片机接口技术（3）单片机应用实例5. 第五部分：实验课程（1）单片机实验平台介绍（2）实验项目一：点亮LED灯（3）实验项目二：按键输入（4）实验项目三：定时器/计数器（5）实验项目四：串口通信（6）实验项目五：单片机系统设计三、教学进度安排1. 第一周：单片机基本知识2. 第二周：单片机硬件系统3. 第三周：单片机编程技术4. 第四周：单片机应用系统设计5. 第五周：实验课程（实验项目一）6. 第六周：实验课程（实验项目二）7. 第七周：实验课程（实验项目三）8. 第八周：实验课程（实验项目四）9. 第九周：实验课程（实验项目五）10. 第十周：课程总结与复习四、教学方法1. 讲授法：讲解单片机的基本原理、组成、工作原理及性能特点；2. 案例分析法：通过分析实际应用案例，使学生了解单片机在各个领域的应用；3. 实验教学法：通过实验课程，让学生动手实践，提高学生的动手能力和创新意识；4. 讨论法：组织学生讨论单片机相关技术问题，培养学生的独立思考能力。

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《单片机》课程实验教案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《单片机》课程实验教案实验一流水灯实验实验目的：1、熟悉仿真软件PROTEUS 的使用方法。

2、掌握利用PROTEUS 软件进行单片机系统设计与仿真的过程。

3、掌握发光二极管的控制方法。

实验原理：利用P1口的通用I/O 口功能，P1口做输出口，通过程序向P1口传送数据，用8只发光二极管分别显示P1.7～P1.0各管脚的电平状态，编写程序实现暗点以1HZ 频率由低位到高位循环。

P1口接发光二极管的阴极，P1口的管脚输出低电平时对应的发光二极管点亮，实验电路如图所示。

（1）AT89S51：单片机；（2）RES 、RX8：电阻、8排阻；（3）LED-GREEN:绿色发光二极管；（4）CAP 、CAP-ELEC ：电容、电解电容；（5）CRYSTAL ：晶振。

2、放置元器件。

3、放置电源和地。

4、连线。

5、元器件属性设置。

6、电气检测。

实验设备及软件系统：1、电脑；2、MA TLAB软件。

实验步骤：1、画流程图。

2、编写汇编程序。

3、通过菜单“source→Add/Remove Source Files…”新建源程序文件：DSJ1.ASM。

4、通过菜单“source→DPJ1.ASM”，打开PROTEUS提供的文本编辑器SRCEDIT，在其中编辑源程序。

5、程序编辑好后，单击按钮存入文件DSJ1.ASM。

6、源程序编译汇编、生成目标代码文件。

7、通过菜单“source→Build All”编译汇编源程序，生成目标代码文件。

若编译失败，可对程序进行修改调试直至汇编成功。

8、加载目标代码文件。

9、全速仿真。

单击按钮，启动仿真。

暗点以1HZ频率由低位到高位循环移动。

10、仿真调试。

（1）带断电仿真。

如图所示，当前在“MOVE P1，#8”所在的行设置断点，当前运行到这一行时，仿真暂停。

此时状态为断点处前一指令“MOVE P1，#4”的运行结果。

在CPU resgisters窗口可看到P1的内容是4，即00000100B，对应于原理图中P1.2引脚控制的发光二极管灭，其余的亮。

达到了控制程序代码与被控对象运行过程的协同仿真。

（2）带观察窗口仿真。

设置观察点的条件如图所示，当前“P1”观察点的条件为：P1=10H（Equal 0x10）当运行结果等于这一条件时，仿真暂停。

在观察窗口中当前值Value为0x10，上图中光标在观察点的下一行：MOVE P1，#8。

当前刚执行完“MOVE P1，#10H”，所以，P1.5引脚上所接的发光二极管不亮。

思考题：1、程序计数器PC在特殊寄存器区有无地址？2、位寻址区（单元地址20H～2FH）能否作一般RAM区使用？3、寄存器寻址和寄存器间接寻址的区别是什么？4、访问外部RAM应该采用什么寻址方式?5、如何改变发光二极管亮灭的时间间隔，使闪亮速度更快或更慢一些？课堂评价：（1）学生到课情况、学生是否按要求自己动手完成实验任务、学生掌握实验操作的能力情况；（2）指导老师是否按时到课、指导老师是否认真做好了实验准备、指导老师是否亲自演示实验过程；（3）学生对指导老师的课后评价。

实验二开关控制数码管实验实验目的：1、进一步熟悉PROTEUS 软件的使用方法和系统仿真设计的方法。

2、掌握数码管的显示原理与控制方法。

3、掌握I/O 口的控制方法。

4、掌熟悉单片机仿真的一般过程。

实验原理：单片机AT89S51读入4位开关的输入状态（0～F ），并将其输出到数码管显示，用PROTEUS 设计、仿真基于AT89S51单片机的开关控制LED 数码管。

（1）AT89S51：单片机；（2）RES 、RX8：电阻、8排阻；（3）7SEG-COM-AN-GRN:带公共端的共阳七段绿色数码管；（4）CAP 、CAP-ELEC ：电容、电解电容；（5）CRYSTAL ：晶振；（6）SW-SPST ：带锁存的单刀双掷开关。

2、放置元器件。

3、放置电源和地。

4、连线。

5、元器件属性设置。

6、电气检测。

实验设备及软件系统：1、电脑；2、MA TLAB 软件。

实验步骤：1、画流程图。

2、编写汇编程序。

3、通过菜单“source →Add/Remove Source Files …”新建源程序文件：DSJ2.ASM 。

4、通过菜单“source →DSJ2.ASM ”，打开PROTEUS 提供的文本编辑器SRCEDIT ，在其中编辑源程序。

5、程序编辑好后，单击按钮存入文件DSJ2.ASM 。

6、源程序编译汇编、生成目标代码文件。

7、通过菜单“source →Build All ”编译汇编源程序，生成目标代码文件。

若编译失败，可对程序进行修改调试直至汇编成功。

8、加载目标代码文件。

9、单击按钮，启动仿真。

开关断开，输入引脚电平为高，开关闭合，输入引脚电平为低。

XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1X1CRYSTALC130pC230pR110kC322uFSW1SW-SPSTSW2SW-SPSTSW3SW-SPSTSW4SW-SPSTR210kR310kR410kR510k思考题：1、LED 显示接口按驱动方式分为哪两种？特点是什么？2、如何测试一个数码管的好坏？共阴极数码管和共阳极数码管控制有什么不同？课堂评价：（1）学生到课情况、学生是否按要求自己动手完成实验任务、学生掌握实验操作的能力情况；（2）指导老师是否按时到课、指导老师是否认真做好了实验准备、指导老师是否亲自演示实验过程；（3）学生对指导老师的课后评价。