四川广播电视大学开放本科

《单片机技术》课程教学大纲

 

第一部分 课程说明

一、课程情况介绍

1.  课程性质

“单片机技术”是计算机应用专业的一门专业技术课,为选修课程。本课程共72学时,其中讲课48学时,实验24学时,一学期开设。

2.  课程任务

设置本课程的目的是让学员学习和掌握单片机的系统结构、指令系统、程序设计方法、系统扩展方法、应用技术和发展现状。

3.  课程特点

本课程具有实用性强、理论和实践结合、软硬件结合等特点。

4.  先修课程

本课程的先修课有“计算机电路基础(Ⅰ)”、“计算机电路基础(Ⅱ)”、“计算机组成原理与汇编语言”和“微机接口技术”等。

二、教学形式

本课程共有三种教学形式,即:授课、实验和自学。授课包括面授和录像,主要讲授理论;实验需使用专用的实验设备、配合授课内容进行;自学是在教师的安排下由学员自己进行学习,自学教材包括指定教材和其它参考书。

期末以作业、实验成绩和期末考试综合评定课程总成绩。其中作业和实验的成绩占20%,期末考试占80%。作业和实验成绩不合格者,不得参加期末考试。

本课程以文字教材为主要教学媒体,包括主教材和实验指导书。录像教材为辅助教学媒体,按专题讲授课程的重点、难点和期末复习指导。条件许可时可考虑制作部分CAI课件,以改善教学环境,提高教学质量。

第二部分  教学内容和教学要求

一.教学要求的基本层次

本课程的教学要求可分为三个层次,即:掌握、理解和了解。

1.  掌握

对于本课程的重点内容要求学员达到掌握的程度。即要求学员能够全面、深入地掌握所学内容,能够举一反三,熟练解决相关问题。要求学员掌握的内容也就是考试的主要内容。

2.  理解

对于本课程的一般内容要求学员能够理解。即要求学员能够理解所学内容,对所涉及的内容能够进行简单的分析和判断。

3.  了解

对于本课程的次要内容要求学员能够了解。所涉及的内容都是一些基本概念和简单叙述,知道了就行,没有进一步深入和扩展的要求。

二.教学内容和要求

1.  单片机概述

1.1 教学内容

1)单片机的概念

2)单片机的发展

3)单片机的应用

1.2 教学要求

了解:单片机的的概念、发展及应用领域,典型单片机系列的基本情况。

2.  单片机芯片的硬件结构

2.1 教学内容

1)MCS-51单片机的逻辑结构及信号引脚

重要组成部分,引脚的名称和功能,引脚的复合功能。

2)MCS-51单片机的内部存储器

内部数据存储器的配置,专用寄存器的名称、功能和寻址,内部程序存储器的功能。

3)MCS-51单片机并行输入/输出口电路结构

        基本电路结构、特点和使用。

4)MCS-51单片机时钟电路与时序

        时钟电路,时序定时单位,典型时序。

5)MCS-51单片机工作方式

复位方式、单步执行方式、掉电保护方式和低功耗方式。

2.2 教学要求

掌握:单片机芯片的内部组成及存储器结构。

理解:单片机时钟电路与时序、输入输出口以及引脚的使用。

了解:单片机的工作方式。

3.  MCS-51单片机指令系统

3.1 教学内容

1)MCS-51单片机指令的寻址方式

指令系统特点、各种寻址方式及其特点和使用。

2)MCS-51单片机指令分类介绍

数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算及移位类指令、控制转移类指令、布尔变量操作类指令

3.2 教学要求

掌握:各种寻址方式。

理解:常用指令的功能和使用方法。

了解:常用指令的特点。

4. MCS-51汇编语言程序设计

4.1 教学内容

(1)       汇编语言程序设计概述

(2)       单片机汇编语言程序的结构形式

(3)       MCS-51单片机汇编语言程序设计举例

(4)       MCS-51汇编语言的伪指令

(5)       单片机汇编语言源程序程序的编辑和汇编

4.2教学要求

掌握:单片机汇编语言程序的基本结构以及加,减,乘,除运算及数制转换程序设计。

理解:查表、差值运算、译码等简单程序设计方法。

5.单片机的中断与定时系统

5.1 教学内容

1)MCS-51单片机中断系统

中断源,中断控制寄存器,中断响应过程。

2)MCS-51单片机的定时器/计数器电路

定时器/计数器的定时和计数功能,定时/计数控制寄存器,定时工作方式0、1、2、3,定时/计数应用。

3)MCS-51单片机外部中断源的扩展

4)定时器/计数器与中断综合应用举例

4.2 教学要求

掌握:单片机中断系统的中断源,中断控制寄存器,中断响应过程,定时/计数器系统的电路结构、控制寄存器及功能和使用方法。

理解:单片机中断、定时和计数的应用。

 

6.  单片机系统扩展

6.1 教学内容

1)存储器操作时序

2)存储器扩展

        典型存储器芯片,扩展连接。

3)单片机应用系统中的I/O接口扩展技术

4)8255A可编程并行I/O扩展接口

5)8279键盘、显示接口

6)A/D、D/A转换及其与单片机的接口

7)单片机串行接口技术

6.2 教学要求

掌握:单片机的扩展方法、8279等专用芯片的结构原理及与单片机的接口技术。

理解:常用的扩展器件的工作原理。

了解:串行接口的扩展原理及应用。

7.  单片机应用系统设计

7.1 教学内容

1)单片机应用系统的设计过程

2)单片机开发工具

3)单片机应用系统举例

7.2 教学要求

掌握:单片机应用系统的设计

8.  INTEL16位单片机――MCS----96

8.1 教学内容

1)硬件结构

2)中央处理单元CPU

3)内部定时电路与时钟信号

4)存储空间地址分配及特殊地址空间

5)输入\输出口与输入\输出控制、状态寄存器

6)系统总线与总线运行方式

7)指令系统

8)MCS----96子系统

8.2 教学要求

      掌握:MCS----96单片机的内部硬件结构及中断子系统、定时子系统等的工作原理,指令系统的特点和典型指令的使用。

      理解:MCS----96单片机的总线运行时序,引脚定义,并能使用典型指令编写较为简单的应用程序。

      了解:MCS----96单片机的特点和发展情况以及HIS,HSO子系统的工作原理。

第四部分  实验内容和安排

实验一  扩展存储器读写实验

实验要求:对数据存储空间地址为0000H~7FFFH的扩展随机RAM芯片62256的各单元进行读写操作。

    实验目的:学习片外存储器扩展方法、数据存储器的读写方法。

 

实验二  P1口的输入、输出实验

    实验内容:加深对P1口的了解。

    实验目的:P1口的使用方法,发光二极管、键盘的扩展,延时子程序的编写和使用。

 

实验三  I/O接口实验

实验内容:以74LS273作为输出口,控制4个双色LED灯,模拟交通信号灯的自动化管理

实验目的:单片机系统中扩展简单的I/O接口的方法,数据输出程序的设计方法,模拟交通信号灯的控制方法,外部中断处理程序的编写方法。

 

实验四 定时器/计数器实验

实验内容:编写程序模拟一个时序控制装置

实验目的:8031内部定时/计数器的使用方法,中断处理程序的编程方法。

 

实验五  8255输入、输出实验

实验内容:利用8255可编程并行口芯片,重复输入\输出实验。

实验目的:8255芯片结构及编程方法,8255输入\输出实验方法。

 

实验六  8279键盘\显示实验

实验内容:利用8279键盘电路及数码显示电路,设计一个电子钟,用小键盘控制电子钟启动及初始值的预值。

实验目的:8031系统中扩展8279键盘显示接口的方法,8279工作原理和编程方法。

 

实验七  串---并口转换实验

实验要求:利用8031串行口及74LS164在数码管上显示0-9这10个数字。

实验目的:8031串行口方式0工作方式及编程方法,利用串行口扩展I/O通道的方法。

 

实验八  D\A转换实验

实验要求:利用DAC0832,编制程序以产生锯齿波、三角波、正弦波。

实验目的:D\A转换的基本原理,0832的性能及编程方法,扩展D\A转换的基本方法。

 

实验九  A/D转换实验

实验要求:利用A/DC0809进行A/D转换实验编制程序,将模拟量转换成二进制数字量,用发光二极管显示。

实验目的:A/D转换及单片机的接口方法。

 

第五部分   课程学时分配

课程总学时为72学时,其中讲课48学时,实验24学时。具体安排如下:

       内容                        讲课学时    实验学时     录像学时

      单片机概述                       1                        0.5

      单片机芯片的硬件结构             6                        1.5

      单片机指令系统                   6                        1.5

      单片机程序设计                   6                        1.5

      单片机中断定时                   6           4             1

单片机系统扩展                   9           20           2.5

      单片机应用系统设计               6                        0.5

      单片机MCS-96                  8                        3

      合计                             48          24           12