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《单片机原理及接口技术》课程教学大纲
课程代码:0806333214
课程名称:单片机原理及接口技术
英文名称:PrincipleandInterfaceTechnologyofMicrocontroller
课程类型:专业基础课
学分:4总学时:64
讲课学时:54实验学时:10上机学时:0
适用对象:自动化(系统集成)专业
先修课程:模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计
一、课程目标
单片机原理及应用课程是自动化(系统集成)专业一门重要的专业基础课,也是整个电子产品的数字化、智能化的进程中的核心,由它构成的嵌入式系统是整个社会信息化的重要组成部分。该课程的内容融合了计算机的硬件和软件的最底层的部分。它的先修课程是计算机文化基础、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计,它的后续课程是PLC控制、机床加工及维修等。由于它密切涉及硬件和软件,直接面向控制器的底层控制,实践环节至关重要,所以该课程的难度与深度都比较突出。
本课程要求达到以下目标:
1、了解单片机的现状、其发展过程及趋势,在控制、监测、采集等领域中应用。
2、了解单片机系统设计流程,基于仿真软件的软硬件设计方法,C51编程风格。
3、理解单片机硬件结构及其相互之间的关系,微处理器工作过程。
4、理解单片机总线与非总线不同点,常用输入输出口结构特点。
5、理解功能模块工作方式设置方法,汇编指令特点。
6、掌握单片机机内部数据存储器、程序存储器特点,最小系统设计,输入输出口应用。
7、掌握数据传送、运算、跳转等常用指令使用,循环、排序、子程序等常用程序结构设计。
8、掌握功能模块工作方式设置,及其应用。
9、实现单片机系统与外围电路之间的数据传送,控制等。
二、教学内容
1、绪论(支撑课程目标1、2)
教学要求:
了解单片机发展历史,常见芯片生产公司,单片机开发过程;掌握数制转换。
教学内容:
?(1)常用数制及其转换。
(2)计算机发展、结构,及其数的表示方法及形式。
(3)单片机的产生、发展、应用、主要厂商、产品及MCS-51系列单片机的分类。
(4)单片机应用系统开发简介。
2、单片机结构与最小系统(支撑课程目标2、3、4、6)
教学要求:
了解51硬件功能模块,及其内部结构,结构之间的相互关系;理解CPU结构,并行口结构特点;掌握内部不同数据区地址,常用特殊功能寄存器含义,复位电路,晶振电路,机器周期计算。
教学内容:
(1)单片机的基本结构与应用模式。
?(2)典型产品资源配置与引脚封装。
?(3)单片机存储器结构。
?(4)P0、P1、P2、P3结构与操作。
?(5)复位电路与晶振电路介绍
3、单片机指令系统与汇编程序设计(支撑课程目标5、7)
教学要求:
了解机器码与指令关系,常用编程结构,指令结构,指令空间、时间概念;理解指令对单片机资源操作,不同寻址空间,伪指令与指令的关系,伪指令在程序结构中的作用;掌握常用数据传送指令,运算指令,逻辑运算指令,转移指令等。
教学内容:
(1)指令格式及常用符号。
?(2)80C51寻址方式及空间。
?(3)数据传送指令,算术运算类指令,逻辑运算与循环类指令,控制转移类指令,位操作类指令。
?(4)伪指令在程序设计中的应用。
(5)汇编语言基本程序结构。
?(6)常用程序(冒泡程序、多字节运算、跑马灯程序等)分析。
4、单片机中断系统及外部中断(支撑课程目标5、7、8)
教学要求:
了解中断结构,中断处理过程,中断服务程序与主程序之间的关系等;理解中断响应优先级,中断响应条件,中断响应时间,中断申请标志位,中断入口地址作用等;掌握中断源,中断允许设置,中断触发事件,中断撤销,外部中断触发设置,中断服务程序编写等。
教学内容:
(1)中断相关概念及作用。
(2)单片机中断系统结构。
?(3)单片机中断允许与优先级。
?(4)单片机中断响应时间、请求条件、请求撤销。
(5)单片机外部中断源触发方式选择。
5、单片机定时/计数器(支撑课程目标5、6、7)
教学要求:
了解定时/计数器结构,定时/计数器功能,定时/计数器在工程中的应用等;理解方式字在功能模块设计中的作用,定时/计数器逻辑结构,计数外部输入信号要求等;掌握定时/计数器应用,初始值计算,工作方式1、2设计等。
教学内容:
(1)定时/计数器的结构及工作原理。
?(2)定时/计数器的工作方式。
?(3)定时/计数器相关寄存器的定义、设置。
?(4)定时/计数器应用举例。
6、单片机串行通信系统(支撑课程目标5、6、7)
教学要求:
了解串行口结构,基于多机通信的分布式控制,串行通信波特率设计等;理解串行通信工作方式设计,工作方式设计,多机通信的实现过程,单片机与P