目录 《毕业设计》课程教学大纲 《单片机原理及应用》课程教学大纲 《单片机原理及应用课程设计》课程教学大纲 《辐射测温学》课程教学大纲 17 《光电测试技术》课程教学大纲 《光电仪器设计》课程教学大纲 《光机电一体化设计与设备》课程教学大纲 《光谱技术与仪器》课程教学大纲 《光纤通讯技术》课程教学大纲 《光学加工与检测技术》课程教学大纲 83434 《光学系统设计》课程教学大纲 《红外与微光技术》课程教学大纲 《激光原理与技术》课程教学大纲 《精密测控电路与驱动技术》课程教学大纲. 《企业专家讲座》课程教学大纲 《生产实习》课程教学大纲. 《视觉检测技术》(双语)课程教学大纲 《数字图像处理》课程教学大纲 《数字信号处理》(双语)课程教学大纲. 《微光机电系统概论》(双语)课程教学大纲. 63788 《物理光学》课程教学大纲 《误差理论与不确定度分析》课程教学大纲 《显示技术》课程教学大纲
1 目录 《毕业设计》课程教学大纲.......................................................................................................................3 《单片机原理及应用》课程教学大纲................................................... 8 《单片机原理及应用课程设计》课程教学大纲.......................................... 15 《辐射测温学》课程教学大纲........................................................ 17 《光电测试技术》课程教学大纲...................................................... 20 《光电仪器设计》课程教学大纲...................................................... 24 《光机电一体化设计与设备》课程教学大纲............................................ 28 《光谱技术与仪器》课程教学大纲.................................................... 31 《光纤通讯技术》课程教学大纲...................................................... 34 《光学加工与检测技术》课程教学大纲................................................ 38 《光学系统设计》课程教学大纲...................................................... 41 《红外与微光技术》课程教学大纲.................................................... 44 《激光原理与技术》课程教学大纲.................................................... 48 《精密测控电路与驱动技术》课程教学大纲............................................ 52 《企业专家讲座》课程教学大纲...................................................... 64 《生产实习》课程教学大纲.......................................................... 66 《视觉检测技术》（双语）课程教学大纲............................................... 69 《数字图像处理》课程教学大纲...................................................... 73 《数字信号处理》（双语）课程教学大纲............................................... 77 《微光机电系统概论》（双语）课程教学大纲........................................... 81 《物理光学》课程教学大纲.......................................................... 84 《误差理论与不确定度分析》课程教学大纲............................................ 87 《显示技术》课程教学大纲.......................................................... 90
《信号与系统Ⅱ》课程教学大纲 《信息光学》课程教学大纲 《应用光学》课程教学大纲 100 《专业导论课》课程教学大纲 《专业综合实践》课程教学大纲 06
2 《信号与系统Ⅱ》课程教学大纲...................................................... 93 《信息光学》课程教学大纲.......................................................... 96 《应用光学》课程教学大纲......................................................... 100 《专业导论课》课程教学大纲....................................................... 104 《专业综合实践》课程教学大纲..................................................... 106
《毕业设计》课程教学大纲 课程编码:SP0100600 课程名称:毕业设计 课程英文名称: Graduation Design 总学时:15周讲课学时 实验学时 上机学时:课外辅导学时: 学分:15 开课单位:电气工程及自动化学院自动化测试与控制系 授课对象:光电信息科学与工程专业(光电仪器)本科生 开课学期:4春 先修课程: 主要教材及参考书 教材: 主要参考书: 课程教学目的 1.培养学生综合运用所学知识(基础课、技术基础课、课程设计及专业课等方面的知识), 分析和解决问题的能力 2.培养学生创新意识、深化和扩展所学的基础、专业知识,提高自学能力和独立工作的能力, 提高实验动手能力 3.使学生受到工程基本训练,并培养其开展科学研究工作的初步能力。包括 ◇调査研究、文献检索和搜集资料的能力 ◇方案论证、确定方案的能力;决定工程技术与经济指标的综合能力; ◇理论分析、设计和计算的能力 ◇计算机绘图与仿真的能力 ◇实验研究、实验装置的制作、安装、调试的能力 ◇撰写科技论文及设计说明书的能力
3 《毕业设计》课程教学大纲 课程编码： SP01100600 课程名称：毕业设计 课程英文名称：Graduation Design 总学时：15 周 讲课学时： 实验学时： 上机学时： 课外辅导学时： 学分：15 开课单位：电气工程及自动化学院 自动化测试与控制系 授课对象：光电信息科学与工程专业（光电仪器）本科生 开课学期：4 春 先修课程： 主要教材及参考书： 教材： 主要参考书： 一、课程教学目的 1． 培养学生综合运用所学知识（基础课、技术基础课、课程设计及专业课等方面的知识）， 分析和解决问题的能力； 2． 培养学生创新意识、深化和扩展所学的基础、专业知识，提高自学能力和独立工作的能力， 提高实验动手能力； 3． 使学生受到工程基本训练，并培养其开展科学研究工作的初步能力。包括： ◇ 调查研究、文献检索和搜集资料的能力； ◇ 方案论证、确定方案的能力；决定工程技术与经济指标的综合能力； ◇ 理论分析、设计和计算的能力； ◇ 计算机绘图与仿真的能力； ◇ 实验研究、实验装置的制作、安装、调试的能力； ◇ 撰写科技论文及设计说明书的能力；
◇协同合作及组织工作的能力。 4.培养学生的团队精神、正确的人生观、价值观,在政治品德、业务素质方面得到进一步提 高。 二、教学内容及基本要求 毕业设计(论文)的选题 1.题目应结合实际,从实际工程项目及应用型科学研究中选取。领域为:光电传感、光电检 测、光电仪器仪表、光电系统设备;信息的获取、处理、应用等 2.题目的难易度和份量要适当,使学生在规定时间内工作量饱满,经努力能完成任务。着重 于基本训练和分析问题、解决问题能力的培养 3.题目在技术上应比较成熟,有相应的实验条件,亦可适当引入开发性课题。 4.题目应硬、软件内容兼顾,理论分析题目应该有实际应用背景。 5.题目由指导教师提出,经毕业设计指导小组讨论通过,教研室主任(研究所所长)签字后 于毕业设计前发给学生 毕业设计(论文)的时间安排 毕业设计(论文)工作安排在第四学年进行,时间为18周。根据题目的需要,可在其中安排 调研、实习。鼓励学生提前进入研究所,参与教师的科学研究工作,为做出高质量的毕业设计(论 文),进一步培养创新能力创造条件。 毕业设计(论文)的内容和工作量 1.教师在毕业设计开始前一个月,要对每一位学生下达毕业设计(论文)任务书。任务书中 必须明确学生的工作任务。对于同做一题的学生能从任务上区分出不同点。其工作量要适度,在有 效的毕业设计期间,经过努力是可以完成的 2.毕业设计(论文)内容一般应包括:文献综述及任务的提出:方案设计(方案 论证)及设计思想;设计、计算及理论分析;实验步骤、实验结果、薮据处理及结论;经济分析; 结束语等。设计类题目要交出相应的设计图纸;实验研究类的题目要有相应的系统图、光路图、电 路图、程序流程图、机械图等。 3.毕业设计的工作量及图纸按《哈尔滨工业大学本科生毕业设计(论文)的规定和撰写规范》 要求执行 毕业设计(论文)的过程管理
4 ◇ 协同合作及组织工作的能力。 4． 培养学生的团队精神、正确的人生观、价值观，在政治品德、业务素质方面得到进一步提 高。 二、教学内容及基本要求 毕业设计（论文）的选题 1．题目应结合实际，从实际工程项目及应用型科学研究中选取。领域为：光电传感、光电检 测、光电仪器仪表、光电系统设备；信息的获取、处理、应用等。 2．题目的难易度和份量要适当，使学生在规定时间内工作量饱满，经努力能完成任务。着重 于基本训练和分析问题、解决问题能力的培养。 3． 题目在技术上应比较成熟，有相应的实验条件，亦可适当引入开发性课题。 4． 题目应硬、软件内容兼顾，理论分析题目应该有实际应用背景。 5．题目由指导教师提出，经毕业设计指导小组讨论通过，教研室主任（研究所所长）签字后 于毕业设计前发给学生。 毕业设计（论文）的时间安排 毕业设计（论文）工作安排在第四学年进行，时间为 18 周。根据题目的需要，可在其中安排 调研、实习。鼓励学生提前进入研究所，参与教师的科学研究工作，为做出高质量的毕业设计（论 文），进一步培养创新能力创造条件。 毕业设计（论文）的内容和工作量 1． 教师在毕业设计开始前一个月，要对每一位学生下达毕业设计（论文）任务书。任务书中 必须明确学生的工作任务。对于同做一题的学生能从任务上区分出不同点。其工作量要适度，在有 效的毕业设计期间，经过努力是可以完成的。 2． 毕业设计（论文）内容一般应包括：文献综述及任务的提出；方案设计（方案 论证）及设计思想；设计、计算及理论分析；实验步骤、实验结果、数据处理及结论；经济分析； 结束语等。设计类题目要交出相应的设计图纸；实验研究类的题目要有相应的系统图、光路图、电 路图、程序流程图、机械图等。 3． 毕业设计的工作量及图纸按《哈尔滨工业大学本科生毕业设计（论文）的规定和撰写规范》 要求执行。 毕业设计（论文）的过程管理
1.学生接到任务书后,在第三至第四周期间做开题报告,说明对题目的理解、承担的工作任 务、资料的査找运用情况、工作计划等 2.在设计进行至第八学期10-12周时,以教研室(研究所)为单位,以答辩或技术报告的 形式,对每一个学生进行中期检查。内容包括学生对题目的理解、工作任务的完成情况、后续工作 的安排等。对不合格者提出劝说或警告,对指导不利的教师给予督促、批评,以确保任务的按时完 成 3.在答辩前一周,要组织结题检査,对实验类题目要检查实验演示与实验数据,对软件类题 目要进行程序演示等,以确保工作内容的真实性 毕业设计(论文)的答辩 1.答辩委员会 答辩委员会由5名以上具有讲师及以上职称的教师组成。 答辩委员会成员在答辩前,认真审阅学生毕业设计论文。答辩时,以公正、严谨的态度,以协 商或投票方式给学生评出成绩。 2.答辩资格审查 学生必须按计划完成毕业设计(论文),经指导教师审查通过、签字,并且毕业设计结题验收 合格者方可获得参加答辩资格。 学生必须至少在答辩前3天,将毕业设计(论文)交答辩委员会,答辩委员会把毕 业设计(论文)转给评阅教师评阅,评阅教师要写出评语。答辩时学生须向答辩委员会提交工作日 3.毕业设计答辩 毕业设计(论文)审查通过后,由答辩小组主持答辩并以公开方式进行 答辩中,学生须报告自己毕业设计的主要内容,出示有关图纸、数据或实物,讲解10分钟左 右,并回答答辩小组成员四个以上问题的提问。每个学生回答问题时间约10分钟 答辩过程中,应做好记录供评定成绩时参考 三、其它教学环节 无 四、考试权重
5 1． 学生接到任务书后，在第三至第四周期间做开题报告，说明对题目的理解、承担的工作任 务、资料的查找运用情况、工作计划等。 2． 在设计进行至第八学期 10－12 周时，以教研室（研究所）为单位，以答辩或技术报告的 形式，对每一个学生进行中期检查。内容包括学生对题目的理解、工作任务的完成情况、后续工作 的安排等。对不合格者提出劝说或警告，对指导不利的教师给予督促、批评，以确保任务的按时完 成。 3．在答辩前一周，要组织结题检查，对实验类题目要检查实验演示与实验数据，对软件类题 目要进行程序演示等，以确保工作内容的真实性。 毕业设计（论文）的答辩 1． 答辩委员会 答辩委员会由 5 名以上具有讲师及以上职称的教师组成。 答辩委员会成员在答辩前，认真审阅学生毕业设计论文。答辩时，以公正、严谨的态度，以协 商或投票方式给学生评出成绩。 2． 答辩资格审查 学生必须按计划完成毕业设计（论文），经指导教师审查通过、签字，并且毕业设计结题验收 合格者方可获得参加答辩资格。 学生必须至少在答辩前 3 天，将毕业设计（论文）交答辩委员会，答辩委员会把毕 业设计（论文）转给评阅教师评阅，评阅教师要写出评语。答辩时学生须向答辩委员会提交工作日 志。 3． 毕业设计答辩 毕业设计（论文）审查通过后，由答辩小组主持答辩并以公开方式进行。 答辩中，学生须报告自己毕业设计的主要内容，出示有关图纸、数据或实物，讲解 10 分钟左 右，并回答答辩小组成员四个以上问题的提问。每个学生回答问题时间约 10 分钟。 答辩过程中，应做好记录供评定成绩时参考。 三、其它教学环节 无 四、考试权重
毕业设计(论文)的评分为:优良、良好、中等、及格、不及格五个等级,优秀人数不超过本 专业学生人数的20%,中等、及格、不及格不低于20%。 毕业设计(论文)的成绩应由导师评分、评阅人评分和答辩委员会评分三部分组成。三部分评 分的权重为:导师(20%),评阅人(10%),答辩委员会(70%) (1)指导教师评分(20%) 根据学生对待毕业设计工作的态度、工作纪录、分析问题和解决问题的能力、动手能力和工作 任务的完成情况、论文的水平及论文书写的规范性等给予评分。对在毕业设计中具有创新精神,做 了开拓性工作的学生,在评分中应特殊考虑 (2)评阅人(应有讲师以上教师担任)评分(10%) 根据选题的意义、工作任务的完成情况(评阅人要负责组织检査学生的试验情况及软件运行情 况)、论文的水平、论文书写的规范性(图、表的规范性)、字迹工整性及语句通顺性等情况来评分。 (3)答辩委员会评分(70%) a.自述(30%) 学生在答辩过程中,自述内容有以下几个方面: ◇毕业设计(论文)的题目及选题意义,指导教师下达的任务 ◇采用方案、原理; ◇本人所完成的工作,以及重点内容及完成的情况; ◇实验结果及结论。 学生在讲述过程中,要概念清楚,逻辑性强,观点正确、语言简洁。 b.回答问题(30%) 根据回答问题的全面性、正确性和难度来评分。 答辩结束后,答辩委员会根据学生答辩情况、指导教师评语和评阅人意见,按照统一的评分标 准和评分办法,确定每个学生的成绩,交教研室主任(研究所所长)审核,报系审批后向学生公布 c.论文(10%) 根据论文的水平、论文书写的规范性(图、表的规范性),文字表达准确、通顺等情况来评分 论文评语参考规范
6 毕业设计（论文）的评分为：优良、良好、中等、及格、不及格五个等级，优秀人数不超过本 专业学生人数的 20％，中等、及格、不及格不低于 20％。 毕业设计（论文）的成绩应由导师评分、评阅人评分和答辩委员会评分三部分组成。三部分评 分的权重为：导师（20％），评阅人（10％），答辩委员会（70％）。 （１）指导教师评分（20％） 根据学生对待毕业设计工作的态度、工作纪录、分析问题和解决问题的能力、动手能力和工作 任务的完成情况、论文的水平及论文书写的规范性等给予评分。对在毕业设计中具有创新精神，做 了开拓性工作的学生，在评分中应特殊考虑。 （２）评阅人（应有讲师以上教师担任）评分（10％） 根据选题的意义、工作任务的完成情况（评阅人要负责组织检查学生的试验情况及软件运行情 况）、论文的水平、论文书写的规范性（图、表的规范性）、字迹工整性及语句通顺性等情况来评分。 （３）答辩委员会评分（70%） a．自述（30%） 学生在答辩过程中，自述内容有以下几个方面： ◇ 毕业设计（论文）的题目及选题意义，指导教师下达的任务； ◇ 采用方案、原理； ◇ 本人所完成的工作，以及重点内容及完成的情况； ◇ 实验结果及结论。 学生在讲述过程中，要概念清楚，逻辑性强，观点正确、语言简洁。 b．回答问题（30%） 根据回答问题的全面性、正确性和难度来评分。 答辩结束后，答辩委员会根据学生答辩情况、指导教师评语和评阅人意见，按照统一的评分标 准和评分办法，确定每个学生的成绩，交教研室主任（研究所所长）审核，报系审批后向学生公布。 c.论文（10%） 根据论文的水平、论文书写的规范性（图、表的规范性），文字表达准确、通顺等情况来评分。 论文评语参考规范
a.优秀评语 该同学在毕业设计中,工作态度端正认真,对设计研究内容刻苦钻研,理论联系实际,掌握本 科基础理论和专业知识扎实,表现出较强的独立工作能力。圆满地完成了计划任务。 b.良好评语 该同学在毕业设计中,工作态度端正认真,对设计研究内容刻苦钻研,理论联系实际,掌握本 科基础理论和专业知识比较扎实。有一定的独立工作能力。较好地完成了计划任务。 c.中等、及格、不及格评语根据实际情况而定 论文评语除参考规范外,还应概括学生的主要工作成绩,针对学生的特点、创造性等给予具体、 有实际内容的评价。 大纲撰写人:邹丽敏 大纲审核人:彭宇
7 a. 优秀评语 该同学在毕业设计中，工作态度端正认真，对设计研究内容刻苦钻研，理论联系实际，掌握本 科基础理论和专业知识扎实，表现出较强的独立工作能力。圆满地完成了计划任务。 b. 良好评语 该同学在毕业设计中，工作态度端正认真，对设计研究内容刻苦钻研，理论联系实际，掌握本 科基础理论和专业知识比较扎实。有一定的独立工作能力。较好地完成了计划任务。 c. 中等、及格、不及格评语根据实际情况而定。 论文评语除参考规范外，还应概括学生的主要工作成绩，针对学生的特点、创造性等给予具体、 有实际内容的评价。 大纲撰写人：邹丽敏 大纲审核人：彭宇
《单片机原理及应用》课程教学大纲 课程编码:SD01100200 课程名称:单片机原理及应用 课程英文名称: Principle and Application of Microcontroller Unit 总学时:48讲课学时:38实验学时:10上机学时:课外辅导学时: 学分:3 开课单位:电气工程及自动化学院自动化测试与控制系 授课对象:测控技术与仪器专业、光电信息科学与工程专业(光电仪器)、应用物理专业本科生 开课学期:3秋 先修课程:C语言程序设计、数字电子技术基础 主要教材及参考书 教材:1张毅刚单片机原理及应用高等教育出版社2010 2张毅刚基于 Proteus的单片机课程的基础实验与课程设计.人民邮电出版社2012 主要参考书 1韩建国 Fundation and Application of Microcontroller高等教育出版社2006 2. ATMEL: 8-bit Microcontroller With 4K Bytes in-system programble Flash AT89LS51 2001 3.徐爱钧单片机原理与应用一基于 Proteus的虚拟仿真技术机械工业出版社2010 4.张毅刚单片机原理及应用—C51编程+ Proteus仿真高等教育出版社2012. 课程教学目的 本课程为应用技术类课程,也是进一步学习其它类型嵌入式处理器的基础。通过课程学习,使 学生掌握AT89S51单片机的硬件基本结构、片内各功能部件的工作原理、汇编语言指令系统以及 各种常用系统扩展的硬件电路设计与程序设计,同时要掌握软件开发工具Kelμ Vision3以及虚拟仿 真开发工具 Proteus的使用。要在掌握基本知识、基本概念、基本原理的基础上,注重加强对学生 的设计与实践能力的培养,通过案例教学与课后综合性设计大作业以及基础实验环节,锻炼提高学 生软、硬件开发与实际动手能力。课程学习的最终目的应使学生根据工程实际仼务要求,熟练运用 虚拟仿真开发工具 Proteus及软件开发工具Keilμ Vision3,提高综合性设计能力,独立完成单片机 应用系统的设计、开发与调试 8
8 《单片机原理及应用》课程教学大纲 课程编码：SD01100200 课程名称：单片机原理及应用 课程英文名称：Principle and Application of Microcontroller Unit 总学时：48 讲课学时：38 实验学时：10 上机学时： 课外辅导学时： 学分：3 开课单位：电气工程及自动化学院 自动化测试与控制系 授课对象：测控技术与仪器专业、光电信息科学与工程专业（光电仪器）、应用物理专业本科生 开课学期：3 秋 先修课程：C 语言程序设计、数字电子技术基础 主要教材及参考书： 教材： 1.张毅刚.单片机原理及应用.高等教育出版社.2010. 2.张毅刚.基于 Proteus 的单片机课程的基础实验与课程设计.人民邮电出版社.2012. 主要参考书： 1.韩建国.Fundation and Application of Microcontroller.高等教育出版社.2006. 2. ATMEL：8-bit Microcontroller With 4K Bytes in-system programble Flash AT89LS51. 2001. 3. 徐爱钧.单片机原理与应用—基于 Proteus 的虚拟仿真技术.机械工业出版社.2010. 4. 张毅刚.单片机原理及应用—C51 编程+Proteus 仿真.高等教育出版社.2012. 一、课程教学目的 本课程为应用技术类课程，也是进一步学习其它类型嵌入式处理器的基础。通过课程学习，使 学生掌握 AT89S51 单片机的硬件基本结构、片内各功能部件的工作原理、汇编语言指令系统以及 各种常用系统扩展的硬件电路设计与程序设计，同时要掌握软件开发工具 Keil µVision3 以及虚拟仿 真开发工具 Proteus 的使用。要在掌握基本知识、基本概念、基本原理的基础上，注重加强对学生 的设计与实践能力的培养，通过案例教学与课后综合性设计大作业以及基础实验环节，锻炼提高学 生软、硬件开发与实际动手能力。课程学习的最终目的应使学生根据工程实际任务要求，熟练运用 虚拟仿真开发工具 Proteus 及软件开发工具 Keil µVision3，提高综合性设计能力，独立完成单片机 应用系统的设计、开发与调试
教学内容及基本要求 主要教学内容:介绍AT89S51单片机的片内硬件结构,最小系统构成,8051汇编语言指令系 统,常用程序设计,片内各功能部件:中断系统、定时器、异步串口的功能及工作原理以及应用程 序设计;系统扩展部分包括:存储器扩展、ⅣO扩展、键盘/显示器/微型打印机/BCD码拨盘的接口 设计、单片机扩展DA转换器与AD转换器的接口设计与软件编程;介绍系统的串行扩展,包括 单总线系统、DC总线系统、SPI系统。AT89S51单片机应用系统的综合设计与应用系统开发介绍, 包括单片机应用系统的设计步骤,单片机应用系统的仿真开发与调试,抗干扰与可靠性设计以及IO 功率驱动。利用虚拟仿真平台 Proteus与软件开发工具KeilμⅤ ision3进行单片机应用系统的开发 设计与系统软硬件联调的基本方法与步骤。 课程重点:掌握片内功能部件的工作原理、特殊功能寄存器的功能以及各种扩展接口工作原理 与软件设计,学生应根据不同应用,设计出相应的单片机硬件系统以及软件驱动程序;掌握虚拟仿 真平台 Proteus与软件开发工具 Keil uⅤ ision3的使用,并能进行单片机系统的虚拟仿真设计与调试, 课程的难点:根据不同应用设计要求,设计出相应的单片机硬件系统的接口电路,以及根据该 接口电路编写出相应的驱动程序。尤其在接口的原理电路设计完毕后,编写相应的驱动程序,是本 课程的一大难点 第1章单片机概述(2学时) 教学内容:介绍有关单片机的基础知识与基本概念;历史及发展概况与趋势、应用领域; MCS-51系列与AT89C5x系列单片机以及各种与80C51兼容的增强型和扩展型的单片机;非8051 内核的AVR系列单片机与PlC系列单片机基本性能;DSP、嵌入式微处理器的基本特性与应用领 教学要求:应使学生掌握有关单片机的基础知识与基本概念;了解单片机的历史及发展概况与 趋势、应用领域;熟悉MCS-51系列与A89C5x系列单片机以及各种与80C51兼容的增强型和扩 展型的单片机;了解非8051内核的AVR系列单片机与PC系列单片机基本性能。此外,应使学生 了解DSP、嵌入式微处理器的基本特性及其应用领域,为将来进一步学习DSP、嵌入式微处理器 打下良好基础 第2章AT89S51片内硬件结构(4学时) 教学内容:AT89S51片内的硬件结构、引脚功能、存储器的基本组成与结构、4个并行O端 口:时钟电路的工作原理与时序以及时钟电路的设计;复位操作与复位的工作原理,以及复位电路 的设计;单片机最小系统的概念;低功耗节电模式以及看门狗的工作原理与应用 教学要求:应使学生从应用角度掌握AT89S51片内的硬件结构、引脚功能、存储器的基本组 成与结构、4个并行ⅣO端口:掌握时钟电路的工作原理与时序以及时钟电路的设计,复位操作与
9 二、教学内容及基本要求 主要教学内容： 介绍 AT89S51 单片机的片内硬件结构，最小系统构成，8051 汇编语言指令系 统，常用程序设计，片内各功能部件：中断系统、定时器、异步串口的功能及工作原理以及应用程 序设计；系统扩展部分包括：存储器扩展、I/O 扩展、键盘/显示器/微型打印机/BCD 码拨盘的接口 设计、单片机扩展 D/A 转换器与 A/D 转换器的接口设计与软件编程；介绍系统的串行扩展，包括： 单总线系统、I2C 总线系统、SPI 系统。AT89S51 单片机应用系统的综合设计与应用系统开发介绍， 包括单片机应用系统的设计步骤，单片机应用系统的仿真开发与调试，抗干扰与可靠性设计以及 I/O 功率驱动。利用虚拟仿真平台 Proteus 与软件开发工具 Keil µVision3 进行单片机应用系统的开发、 设计与系统软硬件联调的基本方法与步骤。 课程重点：掌握片内功能部件的工作原理、特殊功能寄存器的功能以及各种扩展接口工作原理 与软件设计，学生应根据不同应用，设计出相应的单片机硬件系统以及软件驱动程序；掌握虚拟仿 真平台 Proteus 与软件开发工具 Keil µVision3 的使用，并能进行单片机系统的虚拟仿真设计与调试， 课程的难点：根据不同应用设计要求，设计出相应的单片机硬件系统的接口电路，以及根据该 接口电路编写出相应的驱动程序。尤其在接口的原理电路设计完毕后，编写相应的驱动程序，是本 课程的一大难点。 第 1 章 单片机概述（2 学时） 教学内容：介绍有关单片机的基础知识与基本概念；历史及发展概况与趋势、应用领域； MCS-51 系列与 AT89C5x 系列单片机以及各种与 80C51 兼容的增强型和扩展型的单片机；非 8051 内核的 AVR 系列单片机与 PIC 系列单片机基本性能；DSP、嵌入式微处理器的基本特性与应用领 域。 教学要求：应使学生掌握有关单片机的基础知识与基本概念；了解单片机的历史及发展概况与 趋势、应用领域；熟悉 MCS-51 系列与 AT89C5x 系列单片机以及各种与 80C51 兼容的增强型和扩 展型的单片机；了解非 8051 内核的 AVR 系列单片机与 PIC 系列单片机基本性能。此外，应使学生 了解 DSP、嵌入式微处理器的基本特性及其应用领域，为将来进一步学习 DSP、嵌入式微处理器 打下良好基础。 第 2 章 AT89S51 片内硬件结构（4 学时） 教学内容：AT89S51 片内的硬件结构、引脚功能、存储器的基本组成与结构、4 个并行 I/O 端 口；时钟电路的工作原理与时序以及时钟电路的设计；复位操作与复位的工作原理，以及复位电路 的设计；单片机最小系统的概念；低功耗节电模式以及看门狗的工作原理与应用。 教学要求：应使学生从应用角度掌握 AT89S51 片内的硬件结构、引脚功能、存储器的基本组 成与结构、4 个并行 I/O 端口；掌握时钟电路的工作原理与时序以及时钟电路的设计，复位操作与
复位的工作原理,以及复位电路的设计:掌握单片机最小系统的概念以及最小系统的设计;熟悉低 功耗节电模式以及看门狗的工作原理与应用,为单片机应用系统的硬件设计与软件编程打下基础 第3章AT89S51的指令系统(4学时) 教学内容:介绍8051单片机汇编语言的指令格式、寻址方式,以功能分类的指令系统,以及 指令使用中一些常见问题。 教学要求:通过本章学习,使学生了解汇编语言的指令是如何对底层硬件进行操作,如何掌握 基本指令的使用。各种A89S51的汇编语言指令无需死记硬背,掌握常用的汇编语言指令即可。 为单片机应用程序的编写打下基础。对于C51编程语言的掌握,可通过自学来解决,主要参考书 为参考书[4] 第4章AT8951的汇编语言程序设计(2学时) 教学内容:介绍汇编语言与高级语言的各自特点;伪指令;汇编语言源程序的汇编;常用汇编 语言源程序设计的基本方法 教学要求:通过本章学习,使学生进一步使学生熟悉汇编语言与高级语言的各自特点:伪指令; 汇编语言源程序的汇编:掌握子程序,查表程序的设计,熟悉常见的汇编语言各种程序设计,如关 键字查找、分支转移、循环等程序设计的基本方法 第5章AT89S51的中断系统(2学时) 教学内容:介绍中断系统的工作原理,相关的特殊功能寄存器,以及中断系统的软件编程。 教学要求:掌握有关AT89S51中断系统的基本概念,熟悉中断源及中断系统的硬件逻辑结构 掌握中断优先级的设置,各中断源中断请求信号的撤销,中断入口的概念,中断响应的必要条件, 中断响应过程,外部中断的响应时间,尤其要重点掌握相关的特殊功能寄存器的功能与设置,中断 服务子程序的编写以及中断系统编程应用设计 第6章AT89S51的定时器/计数器(2学时) 教学内容:介绍AT8951片内定时器/计数器的结构;掌握定时器/计数器的工作原理,以及定 时器/计数器的4种工作方式,定时器/计数器的应用编程 教学要求:熟悉AT89S51片内定时器/计数器的结构;掌握定时器/计数器的工作原理;定时器 计数器的4种工作方式以及对外部输入的计数信号要求:掌握定时器/计数器的编程。重点掌握方 式1与方式2的应用。并能根据不同的定时应用与计数应用的具体设计要求,编写出相应的程序。 案例中,重点掌握对外部脉冲计数的程序设计,1s定时程序设计以及在此基础上的实时时钟的设计 与实现
10 复位的工作原理，以及复位电路的设计；掌握单片机最小系统的概念以及最小系统的设计；熟悉低 功耗节电模式以及看门狗的工作原理与应用，为单片机应用系统的硬件设计与软件编程打下基础。 第 3 章 AT89S51 的指令系统（4 学时） 教学内容：介绍 8051 单片机汇编语言的指令格式、寻址方式，以功能分类的指令系统，以及 指令使用中一些常见问题。 教学要求：通过本章学习，使学生了解汇编语言的指令是如何对底层硬件进行操作，如何掌握 基本指令的使用。各种 AT89S51 的汇编语言指令无需死记硬背，掌握常用的汇编语言指令即可。 为单片机应用程序的编写打下基础。对于 C51 编程语言的掌握，可通过自学来解决，主要参考书 为参考书[4]。 第 4 章 AT89S51 的汇编语言程序设计（2 学时） 教学内容：介绍汇编语言与高级语言的各自特点；伪指令；汇编语言源程序的汇编；常用汇编 语言源程序设计的基本方法。 教学要求：通过本章学习，使学生进一步使学生熟悉汇编语言与高级语言的各自特点；伪指令； 汇编语言源程序的汇编；掌握子程序，查表程序的设计，熟悉常见的汇编语言各种程序设计，如关 键字查找、分支转移、循环等程序设计的基本方法。 第 5 章 AT89S51 的中断系统（2 学时） 教学内容：介绍中断系统的工作原理，相关的特殊功能寄存器，以及中断系统的软件编程。 教学要求：掌握有关 AT89S51 中断系统的基本概念，熟悉中断源及中断系统的硬件逻辑结构， 掌握中断优先级的设置，各中断源中断请求信号的撤销，中断入口的概念，中断响应的必要条件， 中断响应过程，外部中断的响应时间，尤其要重点掌握相关的特殊功能寄存器的功能与设置，中断 服务子程序的编写以及中断系统编程应用设计。 第 6 章 AT89S51 的定时器/计数器（2 学时） 教学内容：介绍 AT89S51 片内定时器/计数器的结构；掌握定时器/计数器的工作原理，以及定 时器/计数器的 4 种工作方式，定时器/计数器的应用编程。 教学要求：熟悉 AT89S51 片内定时器/计数器的结构；掌握定时器/计数器的工作原理；定时器 /计数器的 4 种工作方式以及对外部输入的计数信号要求；掌握定时器/计数器的编程。重点掌握方 式 1 与方式 2 的应用。并能根据不同的定时应用与计数应用的具体设计要求，编写出相应的程序。 案例中，重点掌握对外部脉冲计数的程序设计，1s 定时程序设计以及在此基础上的实时时钟的设计 与实现
