010131022-单片机原理及应用大纲

《单片机原理及应用》课程教学大纲 课程代码：010131022 课程英文名称：Single-Chip Microcomputer Principle and Application 课程总学时：40 讲课：30 实验：10 上机：0 适用专业：机械设计制造及其自动化、机械电子工程 大纲编写（修订）时间：2010.7

一、大纲使用说明

（一）课程的地位及教学目标 1.本课程是机械类各专业的一门专业基础课程。也是一门理论性、实践性和实用性都很强的课程。 2.通过本课程的学习，使学生能对单片机的组织结构、原理和应用有一个全面而系统的了解，牢固地掌握单片机的工作原理并初步具有单片机及其应用系统的设计与开发能力。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1、要求掌握基本的原理。 2、培养学生最基本的实验能力。 3、能较熟练地编程和调试。 （三）实施说明 本课程的重点是指令系统、系统结构设计和各种接口的应用。 （四）对先修课的要求 要求在学习本课程之前修完下列课程：高等数学、计算机文化基础、电路、电子技术、高级语言程序设计等课程。 （五）对习题课、实践环节的要求 1．每部分内容均安排习题及思考题。通过作业使学生能够对学习的内容真正了解掌握，使学生具有编程的能力。 2．开设实验课。通过实验使学生具有调试硬件电路及程序的能力。 （六）课程考核方式 1.考核方式: 考试 2.考核目标：闭卷 3.成绩构成：最终理论考试、平时考核（包括作业、小测验、提问等）、实验环节考核成绩的总和。 （七）参考书目 《单片机原理及其接口技术》， 胡汉才编，清华大学出版社，2004。

二、中文摘要

单片机原理及其接口技术是机械类专业必修的一门专业基础课，本课程主要以MCS-51系列单片机为例，讲授单片机的工作原理、基本结构、I/O接口及在工业领域的典型应用。通过本课程的学习，使机械类学生初步掌握单片机应用系统设计和开发的基本技能。

三、课程学时分配表 序号 教学内容 学时 讲课 实验 上机 1 微型计算机基础 2 2 2 单片机结构与时序 2 2 3 MCS-51指令系统 8 6 2 3.1 51指令系统概述、寻址方式和数据传送指令 2

3.2 算术与逻辑运算指令和移位指令 2 3.3 控制转移和位操作指令 2 指令系统练习 2 4 汇编语言程序设计 6 4 2 4.1 汇编语言构成，源程序汇编、简单与分支程序设计 2

4.2 循环与查表程序设计、子程序与运算程序设计 2 汇编语言程序设计 2 5 半导体存储器 4 4 5.1 半导体存储器基础、只读存储器、随机存取存储器 2

5.2 51和外部存储器的连接 2 6 MCS-51中断系统 2 2 7 并行I/O接口 10 6 4 7.1 并行I/O接口概述、并行I/O端口及其应用、并行I/O接口芯片 2

7.2 并行I/O端口的扩展 2 7.3 51对LED/键盘的接口、内部定时器/计数器 2

内部接口实验 2 外部接口实验 2 8 MCS-51对A/D和D/A的接口 6 4 2 8.1 D/A转换器、MCS-51对D/A 接口 2 8.2 A/D转换器、MCS-51对A/D接口 2 综合实验 2 合计 40 30 10

四、教学内容及基本要求 第1部分 微型计算机基础 总学时（单位：学时）：2 讲课：2 实验：0 上机：0 具体内容： 1）微型机概述； 2）微型计算机数制及其转换； 3）微型计算机的二进制运算； 4）微型计算机码制和编码； 5）微型计算机组成原理； 6）单片微型计算机概述。 重 点： 微型计算机码制和编码、微型计算机组成原理、单片微型计算机组成原理。 难 点： 微型计算机码制和编码。 习 题： 熟悉微型计算机和单片机结构。 第2部分 单片机结构和时序 总学时（单位：学时）：2 讲课：2 实验：0 上机：0 具体内容： 1）单片机内部结构； 2）单片机引脚功能； 3）单片机时序。 重 点： 单片机存储器、时钟电路和单片机时序。 难 点： 单片机时序。 习 题： 熟悉单片机内部结构、单片机时序。 第3部分 单片机指令系统 总学时（单位：学时）：8 讲课：6 实验：2 上机：0 第3.1部分 51指令系统概述、寻址方式和数据传送指令（讲课2学时） 具体内容： 1）指令概述； 2）寻址方式； 3）数据传送指令。 重 点： 寻址方式和数据传送指令。 难 点： 寻址方式。 习 题： 寻址方式和数据传送指令练习。 第3.2部分 算术与逻辑运算指令和移位指令（讲课2学时） 具体内容： 算逻运算和移位指令。 重 点： 常用指令的功能和使用方法。 难 点： 移位指令。 习 题： 指令系统练习与编程。 第3.3部分 控制转移和位操作指令（讲课2学时） 具体内容： 1）控制转移指令； 2）位操作指令。 重 点： 控制转移指令和位操作指令使用方法。 难 点： 控制转移指令和位操作指令编程方法。 习 题： 指令系统练习与编程。 实 验： 指令系统练习（2学时）。 第4部分 汇编语言程序设计 总学时（单位：学时）：6 讲课：4 实验：2 上机：0 第4.1部分 汇编语言构成，源程序汇编、简单与分支程序设计（讲课2学时） 具体内容： 1）汇编语言的结构； 2）汇编语言源程序的设计和汇编； 3）简单和分支程序设计。 第4.2部分 循环与查表程序设计、子程序与运算程序设计（讲课2学时） 具体内容： 1）循环和查表程序设计； 2）子程序和运算程序设计。 重 点： 掌握汇编语言的编程方法。 难 点： 分支、循环、查表、子程序等程序设计。 习 题： 汇编语言程序设计练习。 实 验： 汇编语言程序设计(2学时）。 第5部分 半导体存储器 总学时（单位：学时）：4 讲课：4 实验：0 上机：0 第5.1部分 半导体存储器基础、只读存储器、随机存取存储器（讲课2学时） 具体内容： 1）半导体存储器基础； 2）只读存储器ROM、随机存储器RAM； 难 点： ROM、RAM原理。 第5.2部分 51和外部存储器的连接（讲课2学时） 具体内容： MCS-51和外部存储器的连接。 重 点： MCS-51和外部存储器的连接。 习 题： 外部存储器的连接。 第6部分 MCS-51中断系统 总学时（单位：学时）：2 讲课：2 实验：0 上机：0 具体内容： 1）中断概述； 2）51中断系统； 3）中断控制器8259A； 4）对外部中断源的扩展。 重 点： 对外部中断源的扩展。 难 点： 中断系统原理。 习 题： 熟悉中断系统和中断服务程序。 第7部分 并行I/O接口 总学时（单位：学时）：10 讲课：6 实验：4 上机：0 第7.1部分 并行I/O接口概述、并行I/O端口及其应用、并行I/O接口芯片（讲课2学时） 具体内容： 并行I/O接口概述。 重 点： 内部并行I/O接口。 习 题： 单片机内部I/O接口练习。 第7.2部分 并行I/O端口的扩展（讲课2学时） 具体内容： 8255接口芯片。 难 点： 8255工作模式。 习 题： 单片机并行I/O接口芯片练习。 第7.3部分 51对LED/键盘的接口、内部定时器/计数器（讲课2学时） 具体内容： 1）51对LED/键盘的接口； 2）定时器/计数器。 难 点： 定时器/计数器工作方式及控制逻辑。 习 题： 单片机并行I/O接口芯片、定时器/计数器的应用编程。 实 验： 1）MCS-51内部接口(2学时）； 2）MCS-51外部接口(2学时）。 第8部分 MCS-51对A/D、D/A接口 总学时（单位：学时）：6 讲课：4 实验：2 上机：0 第8.1部分 D/A转换器、MCS-51对D/A 接口（讲课2学时） 具体内容： 1）D/A转换器； 2）MCS-51对D／A的接口。 重 点： D/A接口应用。 难 点： D/A工作原理。 习 题： D/A接口应用及编程。 第8.2部分 A/D转换器、MCS-51对A/D 接口（讲课2学时） 具体内容： 1）A/D转换器； 2）MCS-51对A/DA的接口。 重 点： A/D接口应用。 难 点： A/D工作原理。 习 题： D/A接口应用及编程。 实 验： 综合实验(2学时）。

编写人： 关丽荣 龚 民 岳国胜 审核人： 龚 民 批准人： 丁 茹