《单片机原理及应用》教学大纲

课程名称：单片机原理及应用

适用班级：2016级电气自动化技术 专；2016级计算机应用技术 专；

辅导教材：《单片机原理及应用》（第二版）张毅刚等编著 高等教育出版社

一、本课程的地位、任务和作用

《单片机原理及应用》是工科高等学校自动化类专业的一门主干专业基础课，在培养学生创造性思维、综合设计能力和自动化工程实践能力方面占有重要的地位。

课程任务：

1.掌握单片机系统软、硬件设计的基本特性、设计原理和设计方法；

2. 掌握计算机软件测试及检测的实验方法，获得实验设计实验技能基本训练；

3. 具有基本的自动化系统方案设计能力，以及分析和解决工程实践问题的创新意识和创新设计能力；引导学生应用现代设计方法和先进设计软件进行单片机控制系统的分析、设计，逐步具有应用先进设计工具解决工程实际问题的能力。

二、本课程的相关课程

先修课程：《数字电子技术》、《模拟电子技术》、《微机原理及应用》等。

三、本课程的基本内容及要求

第1章 绪论

(1)介绍单片机的基本特点和应用场合；

第2章 单片机的内部架构

(1)介绍51单片机内部结构；

(2)重点讲述CPU架构、存储器架构、I/O端口、定时器/计数器、中断系统；

(3)了解引脚功能、工作方式。

第3章 单片机汇编指令系统和C51基础

(1)了解单片机汇编指令格式、寻址方式、指令系统

(2)了解单片机C语言运用特点

第4章 汇编/C语言程序设计

(1)了解机器语言、汇编语言、高级语言各自的特点；

(2)了解汇编的伪指令

(3)熟练掌握汇编语言和C51基础程序设计；

(4)掌握子程序设计、查表、关键字查找、数据极值查找、排序、分支转移、循环以及码制转换

第5章 单片机的中断系统

(1)了解单片机中断的原理；

(2)熟练掌握相关寄存器的使用和初始化

第6章 单片机的定时器/计数器

(1)了解定时器/计数器的架构及工作原理;

(2)了解相关控制寄存器的格式、功能及使用;

(3)单片机的定时/计数器应用举例。

第7章 单片机的串行口

(1)了解串行口的架构及工作原理；

(2)了解相关控制寄存器的格式、功能及使用;

(3)单片机串行通信的应用举例。

第8章 单片机的外部扩展

(1)单片机的外部总线扩展；

(2)单片机的存储器扩展；

(3)简单并行接口的扩展。

第9章 单片机常用外设

(1)LED

(2)键盘

四、习题数量及要求

以思考题为主，针对课程内容适时进行讨论，见附件。

五、教学方式与考核方式

教学方式：面授辅导、平时作业

考核方式：考勤、作业和考试

六、几点说明

推荐教材和主要参考书：

推荐教材：

1. 张毅刚．单片机原理及应用(第二版) [M]．北京：高等教育出版社，2010

主要参考书：

1. 胡汉才．单片机原理及其接口技术（第三版）[M]．北京：人民邮电出版社，2010

2. 李广弟．单片机基础（第三版）[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2007

《单片机原理及应用》复习范围

作业1

1、简述单片机应用系统的组成及其涉及的技术。

2、简述ATS51单片机外部引脚功能和内部资源。

3、简述CPU的组成以及PC值的含义和运算方式。

4、简述存储器的结构、功能和寻址方式，并举例说明。

作业2

1、简述单片机I/O口的三大功能，当I/O口作为通用输入口和通用输出口使用时，需要注意哪些问题？

2、简述中断系统的作用是什么？ATS51单片机内部有几个中断源，它们的中断程序入口地址是什么？

3、简述ATS51单片机中有几个定时器？有几种工作模式？如何计算初值？工作方式1和工作方式2有何区别？

4、结合串行口的内部结构说明单片机串行口是如何接收和发送数据的？波特率是什么意思？如何计算波特率？

作业3

1、简述单片机三总线的概念，分别是用单片机什么口实现。

2、简述扫描法和反转法识别矩阵键盘的原理。

3、简述数码管动态显示和静态显示的原理。

作业4

1、编写一段程序读取ROM 地址0200H~020FH中的数据到片内RAM地址30H~3FH中。

2、编写一段程序读取RAM 地址40H~4FH中的数据到片外RAM地址2000H~200FH中。

3、编写一段程序实现在P1.0口输出一个方波信号，方波周期为1S，晶振频率为6MHz。

4、设计一个系统，实现一个按钮控制控制声光报警。按钮连接一个外部中断，用中断方法实现此功能。发光二极管和蜂鸣器分别连接在P1.0和P1.1口上。画出系统的硬件电路图，并给出系统的软件代码。