发布时间 : 星期三 文章单片机原理及应用（专）教学大纲更新完毕开始阅读0318a3ee6aec0975f46527d3240c844769eaa084
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《单片机原理及应用》教学大纲
总学时：64（其中理论学时：44 上机学时：20）
先修课程：电工电子技术基础、信号与系统、高频电子线路 适用专业：通信技术 开课单位：机电工程学院
一、课程教学内容
第一章 微型计算机系统基本知识 第一节 概述
发展概况，80C51系列单片机，单片机的特点和应用。 第二节 单片机系统的组成
微处理器，总线，存储器，输入输出设备及其接口电路。 第三节 计算机中数的表示方法及其运算
二、十、十六进制数制转换及其运算，原码、反码和补码。 第四节 常用编码
8421BCD码，ASCII码。
第二章 80C51单片机内部结构和工作原理 第一节 内部结构和引脚功能
80C51内部结构框图，引脚定义及功能。 第二节 存储空间配置和功能
程序、外部数据、内部数据存储器，特殊功能寄存器，程序计数器PC。第三节 I/O端口结构及工作原理 P1、P2、P3口。 第四节 时钟和时序
时钟电路，时钟周期和机器周期，一般指令取值/执行时序。 第五节 复位和低功耗工作方式
复位方式，低功耗工作方式。 第六节 ATMEL89系列单片机
AT89C51系列单片机、AT89C2051系列单片机。 第三章 80C51系统单片机指令系统 第一节 指令系统基本概念
指令基本格式，指令分类，指令系统中的常用符号，寻址方式。 第二节 指令系统
数据传送类指令，逻辑运算及移位指令，算术运算类指令。 第四章 汇编语言程序设计
第一节 汇编语言程序设计基本概念
汇编语言及其语句结构、伪指令、汇编及程序设计的基本方法。 第二节 程序设计举例
顺序、分支、查表、散转程序。 第五章 中断系统和定时/计数器 第一节 80C51中断系统
中断概述，中断源和中断控制寄存器，中断处理过程。 第二节 80C51定时/计数器
定时/计数器概述，定时/计数器的控制寄存器，定时/计数器工作方式。
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第六章 串行通信 第一节 串行通信概述
异步通信和同步通信，串行通信波特率，串行通信的制式。 第二节 80C51串行口
串行口特殊功能寄存器，串行工作方式。 第三节 多机通信
多机通信原理，多机通信应用举例。 第七章 80C51并行扩展技术 第一节 并行扩展技术
并行扩展连接方式，并行扩展寻址方式。 第二节 并行扩展外ROM
并行扩展EPROM，并行扩展E2PROM。 第三节 并行扩展外RAM
第四节 用74系列芯片并行扩展I/O口
74373扩展输入口，74377扩展输出口，扩展总线驱动能力。 第五节 并行扩展I/O口可编程芯片介绍 第八章 80C51串行扩展技术 第一节 串行扩展概括
串行扩展特点，串行扩展方式分类。 第二节 80C51移位寄存器串行扩展技术
移位寄存器串行扩展方式，串行方式0归一化子程序。 第三节I2C总线串行扩展技术
I2C总线串行扩展概述，80C51单主系统虚拟I2C总线软件包。 第四节 虚拟I2C总线扩展I/O口
I2C总线扩展I/O口通用器件PCF8574， PCF8574应用实例。 第五节 虚拟I2C总线扩展AT24CXX系列E2PROM
I2C总线E2PROM芯片AT24C02，扩展AT24C02应用实例。 第六节 串行扩展93CX6系列E2PROM
AT93C46特点，引脚功能和指令系统，AT93C46读写应用。 第九章 常用外围设备接口电路 第一节 LED数码管显示接口
LED数码管，LED数码管编码方式，静态显示及其典型应用电路。 第二节 键盘接口
键盘接口概述，独立式按键及其接口电路，矩阵式键盘及其接口电路。 第三节 A/D转换接口电路
A/D转换接口电路基本概念，并行A/D ADC0839及其接口电路，串行A/D ADC0832及其接口电路。
第四节 D/A转换接口电路
D/A转换的基本概念，DAC0832及其接口电路，DAC0832应用实例。 第五节 开关量驱动输出接口电路
驱动发光二极管，驱动继电器，光电隔离接口，驱动晶闸管。 第十章 单片机应用系统
第一节 单片机应用系统的设计
总体设计，硬件设计，软件设计，抗干扰设计。 页脚内容
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第二节 单片机应用系统的开发工具
开发工具概述，单片机开发系统的功能及应用系统的调试。 第三节 单片机温度控制系统应用实例
系统要求和控温方案，硬件、软件设计，改进提高。 第四节 汽车倒车测距仪应用实例
工作原理，硬件电路，软件程序。 第五节 大电流正弦波稳流电源控制实例
概述，主控电路工作原理，单片机控制电路，程序设计。 第六节 智能型即热式热水器控制实例
控制电路和工作原理，模糊控制简介，程序设计。
二、习题课，课堂讨论
1. 80C51系统单片机指令系统问题讨论。
2. 顺序、分支、查表、散转程序的问题分析。
3. 中断处理过程，定时/计数器的控制寄存器、定时/计数器工作方式疑难问题分析。
三、实验内容
1. 存储器块清零。 2. 程序跳转表。 3. 交通灯实验。
4. P1口输入、输出实验。 5. 查询式键盘实验。 6. LED点阵显示实验。 7. 计数器实验。 8. 定时器实验。 9. 外部中断实验。
10. 80C51与PC机串行口通信实验。
教学大纲说明书
一、课程的性质与任务
《单片机原理及应用》是已具备相当的电子电路和计算机及控制理论知识的机电类学生所学的一门专业课，教学上应以单片机结构及应用设计为主，使学生对于单片机的组成原理和结构有比较深刻的理解，基本掌握单片机应用系统的设计方法，可比较灵活地使用单片机构成系统的外围芯片，具备单片机软硬件设计的能力。
通过对该课程的学习，可使学生对电子技术向着模块化、智能化方向的发展趋势有一初步认识，可以培养和锻炼学生运用单片机技术对硬件、软件进行开发设计的能力，提高分析问题和解决问题的能力和技术创新的能力，为将来从事自动控制及应用电子产品的设计、检测奠定坚实的基础。
二、本课程与其他课程的关系与分工
本课程系是高等院校电气工程及其自动化专业的一门职业核心课程，课程内容侧重于实际应用，以电子电路和计算机控制理论为基础，又为EDA原理及应用、可编程控制器应用技术、自动检测技术等课程的学习奠定基础，是一门非常重要的专业课程。 页脚内容
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三、各章内容的基本要求及重点、难点
第一章 微型计算机系统基本知识
基本要求：掌握单片机系统的组成。 重点：数制转换及其运算。
第二章 80C51单片机内部结构和工作原理
基本要求：掌握单片机的内部结构、引脚功能及其工作原理，时钟和时序。 重点：引脚功能和工作原理。 第三章 80C51系统单片机指令系统
基本要求：掌握单片机的指令分类及格式。 重点：各类指令格式。 第四章 汇编语言程序设计
基本要求：了解汇编语言的特点及其语句格式，汇编语言程序设计的特点，汇编语言的伪指令以及汇编语言的编辑和汇编等知识，掌握顺序、分支和循环等基本程序结构的设计方法。
重点：顺序、分支和循环等基本程序结构的设计方法。 第五章 中断系统和定时/计数器
基本要求：掌握80C51中断系统、定时/计数器的基本知识。
重点：中断的概念和中断控制，定时/计数器的原理和在实际中的应用。 第六章 串行通信
基本要求：了解多机通信原理，掌握串行通信的基本概念，80C51串行工作方式。 重点：80C51串行工作方式。 第七章 80C51并行扩展技术
基本要求：了解并行扩展方式，掌握并行扩展外ROM、RAM。 重点：并行扩展外ROM、RAM。 第八章 80C51串行扩展技术
基本要求：了解串行扩展方式和I2C总线串行扩展技术，掌握移位寄存器串行扩展方式。 重点：移位寄存器串行扩展方式。 第九章 常用外围设备接口电路
基本要求：了解LED数码管显示接口和开关量驱动输出接口电路，掌握键盘接口，A/D、D/A转换接口电路。
重点：键盘接口，A/D、D/A转换接口电路。 第十章 单片机应用系统
基本要求：了解单片机应用系统的开发工具，理解汽车倒车测距仪应用，掌握单片机应用系统的设计方法。
重点：单片机应用系统的设计方法。
四、作业要求
书面作业：用单片机设计简单的自动控制系统。每次上课结束后布置本章课后练习题，要求学生在认真复习的基础上独立完成作业，要理解全书的整体结构，每章教学结束后，要理解清楚本章属于整体结构的哪一部分。
五、学时分配
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学 环 讲课 时 内 容 节 上机 小计 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 合计
4 4 6 6 6 4 4 3 3 4 44 2 2 2 4 2 2 2 2 2 20 4 6 8 8 10 6 6 5 5 6 64 六、推荐教材和主要参考教材
推荐教材
1．张志良著《单片机原理与控制技术》，机械工业出版社，2007。 参考教材
1．陈堂敏等编著《单片机原理与应用》，北京理工大学出版社，2007。 2．孙莉等编著《单片机原理与应用》，机械工业出版社，2002。
七、考核方式
期末考试和平时考核相结合。其中期末考试成绩占70%，平时考核成绩占30%，期末考试采取闭卷形式，平时考核包括实验实习情况，作业和平时上课情况。
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