《单片机原理及接口技术》课程教学大纲

《单片机原理及接口技术》课程教学大纲

一、教学的目的与要求

教学目的：随着信息技术的飞速发展，计算机技术的应用领域越来越广，特别单片机技术，在工程测量和控制领域得到了广泛应用。通过本课程的学习，使学生较系统地掌握单片机的原理、接口和应用技术及应用，为将来进行机电一体化和智能化产品的开发设计提供技术准备。本课程主要以MCS-51单片机为代表，通过学习，使学生掌握MCS-51单片机的内部结构、原理、指令系统、汇编语言和程序设计、中断系统，以及系统扩展、接口技术和应用系统的设计方法。

基本要求：要求理解MCS-51单片机的结构和原理，掌握MCS-51指令系统，了解汇编语言程序设计知识和系统实用程序设计，掌握8051的中断系统，掌握8051的定时器及应用方法，理解单片机系统扩展及接口技术，了解应用系统配置及接口技术，理解8051串行口及串行通信技术，了解其它系列单片机的发展和应用情况。

二、教学的重点与难点

教学的重点：掌握单片机的内部资源及其应用；掌握基本指令系统、能用汇编语言进行程序设计；掌握单片机I/O口和中断的使用以及定时时间的计算；掌握单片机应用系统接口设计。

教学的难点：由于单片机是软件、硬件相结合的一门技术，本身就是一个复杂的系统，特别是对于初学者来说，对其内部的资源结构及使用特点会感到非常的抽象；整个指令系统指令功能多且不易理解，而且用汇编语言编程涉及到机型及内部资源，程序设计较高级语言困难；要初步设计一个应用的小系统涉及到软硬件的设计及其调试，有一定的难度。

三、教学方法和手段

课程总学时：64学时，总学分：4学分；讲授和实验相结合，其中讲课48学时，完成重点内容和难点内容的讲授；实验16学时（含综合性实验3学时），加深教学内容的理解，加强动手能力培养。

要求学生完成习题10题左右，思考题25题左右。

在教师的指导下，利用创新实验室和开放实验室的条件，让学生根据学习的内容自选题目进行设计、制作实验。

本课程安排在《电工学》、《电子学》、《计算机基础》、《微机原理》等课程之后教学，效果最好。

四、教学内容与目标

讲授内容	教学目标	学时分配
第一章 微机基础知识		2
1、微处理器、微机和单片机的概念	了解
2、微机的工作过程	了解
第二章 MCS-51单片机的结构和原理		5
1、MCS-51系列单片机的结构	掌握
2、MCS-51单片机引脚及其功能	掌握
3、8051存储器配置	掌握
4、CPU时序	理解
5、复位及复位电路	理解
6、输入／输出端口结构	理解
第三章 8051指令系统		6
1、汇编语言	理解
2、寻址方式	理解
3、MCS-51单片机指令系统	掌握
（1）数据传送指令
（2）算术运算指令
（3）逻辑运算指令
（4）控制转移类指令
第四章 汇编语言程序设计知识		5
1、编程的步骤、方法和技巧	掌握
2、汇编语言源程序的编辑和汇编	掌握
3、系统实用程序	理解
第五章 中断系统		4
1、微机的输入／输出方式	理解
2、中断的概念	掌握
3、8051中断系统结构和中断控制	掌握
4、中断处理过程	理解
5、外部中断扩展方法	掌握
6、中断举例	理解
第六章 定时器及应用		4
1、定时器概述	了解
2、定时器的控制	掌握
3、定时器的工作模式及应用	理解
第七章 单片机系统扩展及接口技术		4
1、扩展三总线的产生	了解
2、扩展程序存储器	掌握
3、扩展数据存储器	掌握
4、并行I/O口的扩展	理解
5、扩展8155可编程外围并行接口芯片	了解
第八章 应用系统配置及接口技术		6
1、人-机通道配置与接口技术	掌握
2、单片机测控系统前向通道配置	了解
3、A/D转换器及接口技术	掌握
4、系统后向通道配置及接口技术	掌握
第九章 8051串行口及串行通信技术		6
1、串行通信基本知识	了解
2、8051串行口及其应用	理解
3、RS-232标准接口总线	了解
4、8051与8051点对点通信	了解
5、8051与PC间通信软件设计	掌握
6、PC机与多个单片机间的通信	了解
第十章 系统实用程序		3
1、主程序和子程序的概念	了解
2、数据采集与简单控制	了解
3、数据处理程序	了解
4、代码转换程序	了解
5、软件抗干扰	了解
6、定时程序	理解
7、最短程序	了解
第十一章 80C51系列单片机简介		3
1、PILIPS 83C552单片机	了解
2、ATMEL 89C51系列机	了解
3、89C2051单片机	了解
实验内容（选作其中6个）
1、编程器及开发环境认识	理解	2
2、MCS-51汇编语言程序设计	掌握	3
3、流水灯实验	掌握	2
4、键盘处理程序的设计	掌握	3
5、数码管显示程序设计	理解	3
6、单片机串口通信程序设计	理解	3
7、D/A转换实验	理解	3
8、A/D转换实验	理解	3
9、模拟交通灯实验	掌握	3
10、单片机串行口通信实验	掌握	3

五、考试范围与题型

1.考试范围与分数比例

单片机的结构和原理	15
指令系统和汇编语言程序设计	20
中断系统和定时器应用	15
单片机系统扩展及接口技术	15
应用系统配置及接口技术	25
串行通信技术	10

2.考试题型与分数比例

填空题	10
选择题	15
问答题	15
分析题	25
设计题	35

六、教材及参考教材

教材：

《单片机原理与接口技术》胡建主编  机械工业出版社 

参考资料：

《单片机原理与接口技术》 李朝青编 北京航空航天大学出版社

《单片机原理与应用》 徐安 陈耀 李玲玲编著 北京虚妄电子出版社

《MCS-51单片机原理及实用技术》 张振荣 晋明武 王毅平编著 人民邮电出版社