《单片机原理与应用》课程教学大纲.docx

单片机原理与应用Single-Chip Microcomputer Principe and Application一、课程基本情况课程类别：专业主干课课程学分：2学分课程总学时：32学时，其中讲课：32学时，实验：0学时课程性质：必修开课学期：第5学期先修课程：数字电路、微机原理适用专业：电子信息工，信息工程，通信工程教 材：周杰、张银胜等编著，PIC单片机原理与系统设计，气象出版社2007年 开课院系：电子与信息工程学院通信工程系二、课程性质、教学目标和任务本课程是通信工程、信息工程、电子信息工程、电子科学与技术、电气工程及其自动化 等专业学生的一门专业课程。通过本课程的学习，使学生了解目前单片机技术的开展与应用 现状，尤其是掌握美国MCS-51、以及Microchip公司推出的PIC16F87X单片机的体系结构、 工作原理、指令系统及应用技术。通过学习牢固掌握单片机的内部结构、基本配置、总线时 序、指令系统的寻址方式、源程序设计方法、片内外存储空间的分布和使用方法、输入输出 端口的使用方法和特点、片内定时计数器的使用方法、片内通用串行接口的使用方法及其与 系统接口设计扩展的基本方法。使学生既能够了解单片机的通性，又能认识各单片机系列的 结构特点，掌握单片机系统的设计思路和流程，能够设计简单的单片机系统，使学生在未来 工作中具有利用单片机开发产品和解决实际问题的能力。该课程可结合MCS-51系列芯片与 PIC16F87X系列的实验设计进行讲授。三、教学内容和要求第1章绪论（2学时）了解单片机的定义，单片机开展过程，单片机种类及性能，单片机系列产品简介； 理解PIC16F8X系列或MCS51系列单片机的开展过程以及系列芯片及其功能； （3）掌握单片机系统及其设计的组成，分析单片机系统与通用微机系统的特点和异同； 重点：了解单片机的定义，单片机开展过程，单片机种类及性能，单片机系列产品简介； 难点：理解PIC16F8X系列或MCS51系列单片机的开展过程以及系列芯片及其功能，掌握单 片机系统及其设计的组成，分析单片机系统与通用微机系统的特点和异同； 第2章单片微机系统结构（3学时）了解单片机芯片基本特征及基本内部架构，RISC指令系统及哈佛结构，熟悉寄存器文 档；理解单片机内部存储器结构，掌握特殊功能寄存器的定义和使用，各系列单片机的特殊 内嵌功能；掌握各系列单片机的存储器的空间，对于空间重叠的概念，以及相同物理地址在不同存 贮空间的访问方法；重点：了解单片机芯片基本特征及基本内部架构，RISC指令系统及哈佛结构，熟悉寄存器 文档；难点：理解单片机内部存储器结构，掌握特殊功能寄存器的定义和使用，各系列单片机的特 殊内嵌功能，掌握各系列单片机的存储器的空间，对于空间重叠的概念，以及相同物理地址 在不同存贮空间的访问方法；第3章单片机指令系统 （4学时）了解指令系统概述、指令构成及源程序组成，指令系统的主要功能，基本能够阅读指令, 能够进行简单程序的编程；理解字节操作指令、位操作指令、立即数和控制操作指令、伪指令的格式及作用； 掌握单片机的寻址方法，指令集详解；重点：了解指令系统概述、指令构成及源程序组成，指令系统的主要功能，基本能够阅读指 令，能够进行简单程序的编程；难点：理解字节操作指令、位操作指令、立即数和控制操作指令、伪指令的格式及作用，掌 握单片机的寻址方法，指令集详解；第4章单片机程序设计（5学时）了解汇编程序的基本格式和一些使用设计技巧；理解分支程序设计方法、循环程序设计方法、子程序设计方法及中断服务程序设计方法;掌握开发软件（如MPLAB）的使用；重点：了解汇编程序的基本格式和一些使用设计技巧；难点：理解分支程序设计方法、循环程序设计方法、子程序设计方法及中断服务程序设计方 法，掌握开发软件（如MPLAB）的使用；第5章单片机的外围电路设计 （5学时）（1） 了解外围电路的设计方法，PWM调宽原理、定时器的原理、SCI/USART以及CCP模块的 原理；（2）理解使用硬件逻辑图实现上述各种电路，有条件的话采用基于VHDL的CPLD设计；（3）掌握I/O接口电路原理及运用；重点：了解外围电路的设计方法，PWM调宽原理、定时器的原理、SCI/USART以及CCP模块 的原理；难点：理解使用硬件逻辑图实现上述各种电路，有条件的话采用基于VHDL的CPLD设计，掌 握I/O接口电路原理及运用；第6章单片微机接口技术 (5学时)(1) 了解单片机基于USB专用接口芯片的设计方法；(2)理解针对MCS-51,或PIC单片机的特点，熟练运用USART进行设计；(3)掌握单片机与外围电路并行接口设计，RS232接口标准以及接口设计方法；第7章单片机C51基础知识介绍(2学时)(1)了解C语言开发单片机的优点；(2)理解C51中的基本数据类型、C51数据类型扩充定义；(3)掌握C51中常用头文件、C51种运算符、C51中的基础语句；重点：了解C语言开发单片机的优点；难点：理解C51中的基本数据类型、C51数据类型扩充定义，掌握C51中常用头文件、C51种运算符、C51中的基础语句；第8章keil软件使用(2学时)(1) 了解keil软件；(2)理解keil软件操作；(3)掌握Keil工程建立及常用按钮功能、建立最基本的C51程序；重点：了解keil软件及操作；难点：掌握Keil工程建立及常用按钮功能、建立最基本的C51程序；第9章C51数据类型及存储类型(2学时)(1) 了解数据类型、常量与变量；(2)理解8051存储器结构、SFR、并行接口、位变量等与Cx51的定义；(3)掌握Cx51的运算符、表达式及其规那么；重点：了解数据类型、常量与变量；难点：理解8051存储器结构、SFR、并行接口、位变量等与Cx51的定义，掌握Cx51的运算 符、表达式及其规那么；第10章C51对单片机主要资源的控制(2学时)(1) 了解C51对单片机应用系统主要资源的控制主要包括特殊功能寄存器的定义、片内RAM的使用、片外RAM及I/O 的使用、位变量的定义；(2)理解片内RAM的使用、片外RAM及I/O的使用又称为绝对地址的访问；(3)掌握C51语言编写单片机的中断、定时器/计数器、串行口初始化及应用程序；重点：了解C51对单片机应用系统主要资源的控制主要包括特殊功能寄存器的定义、片内RAM的使用、片外RAM及I/O 的使用、位变量的定义；难点：理解片内RAM的使用、片外RAM及I/O的使用又称为绝对地址的访问，掌握C51语言 编写单片机的中断、定时器/计数器、串行口初始化及应用程序；四、课程考核(I)作业等：作业：1次，课程论文：0篇；(2)考核方式：拟以闭卷或开卷形式进行期末考试(3)总评成绩计算方式：考核成绩由平时成绩、实验成绩和考试成绩三局部组成五、参考书目李荣正等编著，PIC单片机原理与应用，北京航空航天大学出版社2005年雷思孝等编著，单片机系统设计及工程应用，西安电子科技大学出版社2005年胡辉、王晓等编著，单片机原理及应用设计，中国水利出版社2005年邹应全编著，系列单片机原理与实验教程，西安电子科技大学出版社2007年