第一次课（共2学时）一、授课题目：绪论二、教学目标和任务：1.使学生充分掌握微机、嵌入式、单片机的概念：2.介绍单片机的用途、发展历史、发展趋势、典型型号，使学生充分了解单片机。三、教学重难点：重点：微机、嵌入式、单片机的概念。难点：地址总线和存储空间之间的关系。四、授课过程：思路：从微机引入单片机，再引入嵌入式系统的概念，介绍单片机的用途、发展趋势和典型型号，使得学生对单片机有所了解。0.介绍课程：课程特点：软件+硬件；授课形式：理论课+配套实验；成绩组成：平时成绩+期末成绩1.微机简介：1.1微机组成通过该部分使学生掌握如下知识点：a.微机主要由以下四个部分组成：CPU、存储器、I/O接口和总线。b.CPU：主要包括运算器和控制器两部分。C.存储器：ROM一般用来存储程序，RAM一般用来存储数
第一次课（共 2 学时） 一、授课题目：绪论 二、教学目标和任务： 1.使学生充分掌握微机、嵌入式、单片机的概念； 2.介绍单片机的用途、发展历史、发展趋势、典型型号， 使学生充分了解单片机。 三、教学重难点： 重点：微机、嵌入式、单片机的概念。 难点：地址总线和存储空间之间的关系。 四、授课过程： 思路：从微机引入单片机，再引入嵌入式系统的概念，介 绍单片机的用途、发展趋势和典型型号，使得学生对单片机有 所了解。 0.介绍课程： 课程特点：软件+硬件；授课形式：理论课+配套实验；成 绩组成：平时成绩+期末成绩 1.微机简介： 1.1 微机组成 通过该部分使学生掌握如下知识点： a. 微机主要由以下四个部分组成：CPU、存储器、I/O 接 口和总线。 b. CPU：主要包括运算器和控制器两部分。 c. 存储器：ROM 一般用来存储程序，RAM 一般用来存储数
据。d.总线分为：数据总线、地址总线和控制总线三类。数据总线位数决定微机一次交换数据的位数，决定了微机的位数。地址总线决定了微机的寻址能力，Ⅱ位地址总线可寻址2"字节的存储空间。例1：某微机具有8位数据线，32位地址线，它为几位机？可寻址的地址空间有多大？解：8位数据总线，因此为8位机。可寻址空间为232字节=4*230字节=4GB答：该微机为8位机，可导址地址空间为4GB。说明：该部分为本节重点掌握知识点。还需要同学们灵活掌握：21=K 220-M 230=G 2*-T1.2微机工作过程简介通过该部分使学生了解微机的工作过程。使学生了解如下概念：指令指的是完成特定任务的命令，程序是完成特定任务的一系列指令。使学生了解三种编程语言：机器语言、汇编语言和高级语言。1.3微机的分类及嵌入式的引入按照微机的规模可将微机进行简单的分类：a.超算（该部分介绍潘建伟院士带头研发的量子计算机“九章”，激发学生爱国情怀，增强学生民族自信心。b.大型计算机C.迷你机（该部分通过小故事增强课堂趣味性，激发学生
据。 d. 总线分为：数据总线、地址总线和控制总线三类。数 据总线位数决定微机一次交换数据的位数，决定了微机的位数。 地址总线决定了微机的寻址能力，n 位地址总线可寻址 2 n字节 的存储空间。 例 1： 某微机具有 8 位数据线，32 位地址线，它为几位机？可寻址的地 址空间有多大？ 解：8 位数据总线，因此为 8 位机。 可寻址空间为 2 32 字节=4*230 字节=4GB。 答：该微机为 8 位机，可寻址地址空间为 4GB。 说明：该部分为本节重点掌握知识点。还需要同学们灵活掌握： 2 10=K 220=M 230=G 240=T 1.2 微机工作过程简介 通过该部分使学生了解微机的工作过程。使学生了解如下 概念：指令指的是完成特定任务的命令，程序是完成特定任务 的一系列指令。使学生了解三种编程语言：机器语言、汇编语 言和高级语言。 1.3 微机的分类及嵌入式的引入 按照微机的规模可将微机进行简单的分类： a.超算（该部分介绍潘建伟院士带头研发的量子计算机 “九章”，激发学生爱国情怀，增强学生民族自信心。） b.大型计算机 c.迷你机（该部分通过小故事增强课堂趣味性，激发学生
学习热情）d.微机e微控制器f微处理器（通过微控制器和微处理器为学生引入单片机和嵌入式系统的概念。）2.单片机和嵌入式系统单片机：将计算机的基本组成原件集成在一个芯片上而构成的计算机，由手实质用手控制，也叫微控制器。单片机的出现具有里程碑式的意义，标志着计算机的发展形成了通用计算机和嵌入式计算机两个分支。目前共有1000种嵌入式处理器，可分为三类：a.DSP：擅长高速实现各种数字信号处理运算，进行生物信息识别终端，实时语音压解系统、数字图像处理等。可用于无线通信、各种网络通信、多媒体技术、高清晰度数字电视等领域。主要厂商为：有美国TI、ADI、Motorola、Zilog等公司。b.微处理器：通用计算机的CPU。用于移动计算平台、媒体手机、工业控制和商业领域（例如，智能工控设备、ATM机等）、电子商务平台、信息家电（机顶盒、数字电视）、军事等。C.单片机：用于工业测控、仪器仪表、消费类电子产品、通讯、武器装备、计算机终端设备、汽车电子等。3.单片机发展史和发展趋势了解单片机发展过程和发展趋势
学习热情） d. 微机 e. 微控制器 f. 微处理器（通过微控制器和微处理器为学生引入单片 机和嵌入式系统的概念。） 2. 单片机和嵌入式系统 单片机：将计算机的基本组成原件集成在一个芯片上而构 成的计算机，由于实质用于控制，也叫微控制器。单片机的出 现具有里程碑式的意义，标志着计算机的发展形成了通用计算 机和嵌入式计算机两个分支。 目前共有 1000 种嵌入式处理器，可分为三类： a. DSP：擅长高速实现各种数字信号处理运算，进行生物 信息识别终端，实时语音压解系统、数字图像处理等。可用于 无线通信、各种网络通信、多媒体技术、高清晰度数字电视等 领域。主要厂商为：有美国 TI、ADI、Motorola、Zilog 等公 司。 b. 微处理器: 通用计算机的 CPU。用于移动计算平台、 媒体手机、工业控制和商业领域（例如，智能工控设备、ATM 机等）、电子商务平台、信息家电（机顶盒、数字电视）、军事 等。 c. 单片机:用于工业测控、仪器仪表、消费类电子产品、 通讯、武器装备、计算机终端设备、汽车电子等。 3. 单片机发展史和发展趋势 了解单片机发展过程和发展趋势
发展史：初始阶段、低性能阶段、高性能阶段。发展趋势：增加CPU线宽、扩大存储器容量、增加I/O口驱动能力、I/0口数字交叉开关、低功耗、外围设备内装化、编程及仿真简单化、实时操作系统的使用。4.代表性的单片机产品4.151系列：Intel公司于20世纪80年代初发展起来的，20世纪80年代中期以后，Intel精力集中在高档CPU芯片的开发、研制上，淡出单片机芯片的开发和生产。Inte1公司以专利形式把MCS-51内核技术转让给ATMEL、Philips、Cygnal、ANALOG、LG、ADI、Maxim、DALLAS等公司。这些公司在该内核的基础上设计的一系列各种增强芯片、衍生芯片称为51系列单片机。代表性的51芯片有：a.Atmel系列b.STC系列（国产芯片、宏晶科技出品，该部分做深入介绍，增强学生的民族自信心和自豪感。）c.Cygnal公司C8051Fxxx系列产品，特点：引入数字交叉开关。d.ADI公司的ADμC812系列产品，特点：内置高精度的自校准8通道12位模数转换器，2通道12位数模转换器。e.台湾华邦公司的W77和W78。4.2其他系列PIC系列：美国Microchip公司出品，特点为从实际出发，拥有全世界最小的单片机
发展史：初始阶段、低性能阶段、高性能阶段。 发展趋势：增加 CPU 线宽、扩大存储器容量、增加 I/O 口 驱动能力、I/O 口数字交叉开关、低功耗、外围设备内装化、 编程及仿真简单化、实时操作系统的使用。 4. 代表性的单片机产品 4.1 51 系列： Intel 公司于 20 世纪 80 年代初发展起来的，20 世纪 80 年代中期以后，Intel 精力集中在高档 CPU 芯片的开发、研制 上，淡出单片机芯片的开发和生产。Intel 公司以专利形式把 MCS-51 内核技术转让给 ATMEL、Philips、Cygnal、ANALOG、 LG、ADI、Maxim、DALLAS 等公司。这些公司在该内核的基础上 设计的一系列各种增强芯片、衍生芯片称为 51 系列单片机。 代表性的 51 芯片有： a. Atmel 系列 b. STC 系列（国产芯片、宏晶科技出品，该部分做深入介 绍，增强学生的民族自信心和自豪感。） c. Cygnal 公司 C8051Fxxx 系列产品，特点：引入数字交 叉开关。 d. ADI 公司的 ADμC812 系列产品，特点：内置高精度的 自校准 8 通道 12 位模数转换器，2 通道 12 位数模转换器。 e. 台湾华邦公司的 W77 和 W78。 4.2 其他系列 PIC 系列：美国 Microchip 公司出品，特点为从实际出发， 拥有全世界最小的单片机
AVR系列：Atmel出品，精简指令集单片机，三个档次，产品丰富多样。STM32系列：火爆全球的32位机。（重点对比介绍8位机和32位机应用场合，使学生在实际应用中可以选用合适的芯片）5.国产SCT芯片水平介绍成熟的8位机生产线、已引入完整的16位和32位机生产线。6.本门课所用芯片简介SCT15F2K60S2为STC生产的高端芯片，各字段意义如下：STC：宏晶科技，该字段还可能是IAP、IRC。15：系列，也可能是8、12等F：Flash，工作于正常电压，也可能是（L：低电压、W：宽电压）2K：SRAM的大小为2KB60：程序Flash的大小为60KS2:2个UART串口五、作业1.微机组成部分有哪些？2.总线分为哪三种？其中哪一种是单向的？3.指令执行过程可分为哪三步？48根地址线可以寻址的空间大小为？地址范围是？8位机一次可以处理的数据位数为？8位机的哪种总线为8根？5.以下英文缩写的含义：
AVR 系列：Atmel 出品，精简指令集单片机，三个档次， 产品丰富多样。 STM32 系列：火爆全球的 32 位机。（重点对比介绍 8 位机 和 32 位机应用场合，使学生在实际应用中可以选用合适的芯 片） 5. 国产 SCT 芯片水平介绍 成熟的 8 位机生产线、已引入完整的 16 位和 32 位机生 产线。 6. 本门课所用芯片简介 SCT15F2K60S2 为 STC 生产的高端芯片，各字段意义如下： STC：宏晶科技，该字段还可能是 IAP、IRC。 15：系列，也可能是 8、12 等 F：Flash，工作于正常电压，也可能是（L：低电压、W： 宽电压） 2K：SRAM 的大小为 2KB 60：程序 Flash 的大小为 60K S2：2 个 UART 串口 五、作业 1. 微机组成部分有哪些？ 2. 总线分为哪三种？其中哪一种是单向的？ 3. 指令执行过程可分为哪三步？ 4. 8 根地址线可以寻址的空间大小为？地址范围是？8 位机一次可以处理的数据位数为？8 位机的哪种总线为 8 根？ 5. 以下英文缩写的含义：
SCM，MCU,DB，AB，CB，PC，IR*，ID*6.单片机又可以称为—，STC15F2K60S2是公司生产的，该芯片传承于Intel公司的单片机构架。STC15F2K60S2中STC指，F指_，2K指60指，S2指六、参考文献1.丁向荣编，单片机微机原理与接口技术（第2版），北京：电子工业出版社，2018.2.张毅刚编，单片机原理及应用：C51编程+Proteus仿真（第2版）北京：高等教育出版社，20163.丁元杰编，单片微机原理及应用（第三版），北京：机械工业出版社，20114.郭文川编，MCS-51单片机原理接口及应用，北京：电子工业出版社，20135.周航慈编，单片机应用程序设计技术（修订版），北京：北京航天航空大学出版社，20026.严洁编，单片机原理及其接口技术，北京，机械工业出版社，2010.七、课后记通过几次单片机的教学发现，本节课学生整体掌握情况较好。对单片机的概念、分类、国内外常见产品有所了解
SCM，MCU，DB，AB，CB，PC，IR*，ID* 6. 单片机又可以称为_, STC15F2K60S2 是_公司生 产 的 ，该芯片 传承于 Intel 公司的 _单 片机构架。 STC15F2K60S2 中 STC 指_，F 指_，2K 指_， 60 指_,S2 指_。 六、参考文献 1. 丁向荣编，单片机微机原理与接口技术（第 2 版），北京：电子 工业出版社，2018. 2. 张毅刚编, 单片机原理及应用：C51编程+Proteus仿真（第2版）， 北京：高等教育出版社，2016. 3. 丁元杰编，单片微机原理及应用（第三版），北京：机械工业出 版社，2011. 4. 郭文川编，MCS-51 单片机原理接口及应用，北京：电子工业出 版社，2013. 5. 周航慈编, 单片机应用程序设计技术（修订版），北京：北京航 天航空大学出版社，2002. 6. 严洁编, 单片机原理及其接口技术，北京，机械工业出版社， 2010. 七、课后记 通过几次单片机的教学发现，本节课学生整体掌握情况较 好。对单片机的概念、分类、国内外常见产品有所了解