《单片机原理及应用》教学大纲 课程性质专业必修课 课程编号 xx882012课程名称单片机原理及应用 适用专业 电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程、物联网工程 先修课程 模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计 总学时32其中理论32学时，实验0学时学分数2 一、课程简介 本课程是电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程、物联网工程专业的一门 专业必修课，是在学生学完电子技术类基础课程和计算机应用类基础课程之后，为加强 对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的一门课程。 本课程的目的和任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基 本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控 制等电子技术应用领域的应用。初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发及维 护的能力，为走向工作岗位后从事单片机与嵌入式系统的研究及开发打下良好的基础 二、课程教学目标 通过本课程的学习，学生应实现如下目标： 1、知识目标： 了解：单片机的基本概念、发展历史、特点和应用领域。MCS51单片机的内部结 构、：MCS-51单片机的寻址方式、汇编语言的构成；半导体存储器的原理、中断系统的 基本概念、1/O寻址方式等。 掌握：MCS-51单片机的引脚功能、工作方式、存储器组织和位寻址区域：指令系 统、单片机C语言程序设计：MCS-51单片机和外部存储器的连接方法、MCS-51单片 机中断系统的初始化方法、MCS-51单片机并行IO接口的扩展方法、键盘/显示器的接 口方法、MCS-51单片机内部定时器/计数器的使用方法、AD、DA转换器的工作原理 及MCS-51单片机与AD、DA转换器的接口方法、串行通信的基本概念和设计方法： MCS-51单片机在不同方式下的应用，单片机控制常用外备设备的方法及编程。 2、能力目标：
1 《单片机原理及应用》教学大纲 课程性质 专业必修课 课程编号 xx882012 课程名称 单片机原理及应用 适用专业 电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程、物联网工程 先修课程 模拟电子技术、数字电子技术、C 语言程序设计 总学时 32 其中理论 32 学时，实验 0 学时 学分数 2 一、课程简介 本课程是电子信息工程、电子信息科学与技术、通信工程、物联网工程专业的一门 专业必修课，是在学生学完电子技术类基础课程和计算机应用类基础课程之后，为加强 对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的一门课程。 本课程的目的和任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基 本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控 制等电子技术应用领域的应用。初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发及维 护的能力，为走向工作岗位后从事单片机与嵌入式系统的研究及开发打下良好的基础 二、课程教学目标 通过本课程的学习，学生应实现如下目标： 1、知识目标： 了解：单片机的基本概念、发展历史、特点和应用领域。MCS-51 单片机的内部结 构、；MCS-51 单片机的寻址方式、汇编语言的构成；半导体存储器的原理、中断系统的 基本概念、I/O 寻址方式等。 掌握：MCS-51 单片机的引脚功能、工作方式、存储器组织和位寻址区域；指令系 统、单片机 C 语言程序设计；MCS-51 单片机和外部存储器的连接方法、MCS-51 单片 机中断系统的初始化方法、MCS-51 单片机并行 I/O 接口的扩展方法、键盘/显示器的接 口方法、MCS-51 单片机内部定时器/计数器的使用方法、A/D、D/A 转换器的工作原理 及 MCS-51 单片机与 A/D、D/A 转换器的接口方法、串行通信的基本概念和设计方法； MCS-51 单片机在不同方式下的应用，单片机控制常用外备设备的方法及编程。 2、能力目标：
(1)对单片机智能控制技术有初步的认识和了解： (2)掌握单片机常见的外围电路以及编程方法； (3)掌握单片机基本的系统组成和设计方法： (4)在实训中，培养和锻炼学生运用单片机技术对一般的硬件、软件进行开发设 计的能力，为将来从事自动控制及应用电子产品的设计、检测莫定坚实的基础。 三、课程教学基本要求 为了更好地掌握本课程的知识，必须先修《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《C 语言程序设计》等课程，在上课时要求同学们自带开发板和电脑到教室上课，课后按要 求完成书后的思考题。 四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配 序号 教学模块 知识点 学时 了解：单片机的应用领域、种类、单片机型号 的选择：Proteus仿真软件的使用 项目一单片 理解：单片机的内部结构及各引脚功能 机介绍 4 掌握：单片机的基本概念：单片机的最小系统 的组成：Keil开发软件的使用 了解：单片机C语言编程方法：单片机I0结 项目二输入 理解：LED小灯、按键控制原理 输出功能 2 掌握：单片机控制LED小灯、独立式按键的方 法：单片机程序下载 了解：数码管的连接方式及真值表 项目三数码理解：数码管的控制原理：矩阵键登的结构和 管基础与矩 工作原理； 4 阵键盘扫描 掌握：单片机控制数码管静态显示方法：单片 机控制矩阵键盘方法 项目四定时 了解：单片机的时钟周期、机器周期、指令周 器与数码管 4
2 （1）对单片机智能控制技术有初步的认识和了解； （2）掌握单片机常见的外围电路以及编程方法； （3）掌握单片机基本的系统组成和设计方法； （4）在实训中，培养和锻炼学生运用单片机技术对一般的硬件、软件进行开发设 计的能力，为将来从事自动控制及应用电子产品的设计、检测奠定坚实的基础。 三、课程教学基本要求 为了更好地掌握本课程的知识，必须先修《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《C 语言程序设计》等课程，在上课时要求同学们自带开发板和电脑到教室上课，课后按要 求完成书后的思考题。 四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配 序号 教学模块 知识点 学时 1 项目一 单片 机介绍 了解：单片机的应用领域、种类、单片机型号 的选择；Proteus 仿真软件的使用 理解：单片机的内部结构及各引脚功能 掌握：单片机的基本概念；单片机的最小系统 的组成；Keil 开发软件的使用 4 2 项目二 输入 /输出功能 了解：单片机 C 语言编程方法；单片机 I/O 结 构 理解： LED 小灯、按键控制原理 掌握：单片机控制 LED 小灯、独立式按键的方 法；单片机程序下载 2 3 项目三 数码 管基础 与矩 阵键盘扫描 了解：数码管的连接方式及真值表 理解：数码管的控制原理；矩阵键盘的结构和 工作原理； 掌握：单片机控制数码管静态显示方法；单片 机控制矩阵键盘方法 4 4 项目四 定时 器与数 码管 了解：单片机的时钟周期、机器周期、指令周 期 4
动态显示 理解：中断的概念：引入中断的优点：STC89C52 的中断源；IE、TCON、TMOD、IP寄存器各 位的含义：C51的中断函数：数码管动态显示 原理 掌握：定时器的初始化：定时器控制方法及编 程；数码管动态显示方法及编程 了解：外部中断的触发电路；单片机通信方式； 串口助手使用方法 理解：中断控制寄存晷TCON的设定；串行口 项目五外部 的结构：串行口控制寄存器SCON 5 中断与串行 学握：外部中断的初始化：外部中断的控制方 4 通信 法及编程：串行口波特率的设定；串行口初始 化：单片机控制串行数据发送与接收的方法及 编程 了解：LCD1602字符型液晶显示模块的基本组 项目 六 成、引脚及功能 LCD1602显 6 理解：LCD指令码：LCD控制器接口时序 示原理及实 2 掌握：LCD初始化设置：单片机控制LCD编 现 程方法 了解：P℃总线内部结构、数据传输格式、寻址 方式： 项目七2C总 理解：PC总线时序：EEPROM读写操作时序 1 线 跨页写操作时序： 4 EEPROM 掌握：PC总线传输数据的编程方法；EEPROM 保存数据的编程方法 项目八温度 了解：温度传感器DS18B20特性、引脚定义： 传感器 蜂鸣器的种类 DS18B20与 理解：温度传感器DS18B20工作原理；蜂鸣器 2 蜂鸣器 的工作原理
3 动态显示 理解：中断的概念；引入中断的优点；STC89C52 的中断源；IE、TCON、TMOD、IP 寄存器各 位的含义；C51 的中断函数；数码管动态显示 原理 掌握：定时器的初始化；定时器控制方法及编 程；数码管动态显示方法及编程 5 项目五 外部 中断与 串行 通信 了解：外部中断的触发电路；单片机通信方式； 串口助手使用方法 理解：中断控制寄存器 TCON 的设定；串行口 的结构；串行口控制寄存器 SCON 掌握：外部中断的初始化；外部中断的控制方 法及编程；串行口波特率的设定；串行口初始 化；单片机控制串行数据发送与接收的方法及 编程 4 6 项目六 LCD1602 显 示原理 及实 现 了解：LCD1602 字符型液晶显示模块的基本组 成、引脚及功能 理解：LCD 指令码；LCD 控制器接口时序； 掌握：LCD 初始化设置；单片机控制 LCD 编 程方法 2 7 项目七I 2C总 线 与 EEPROM 了解：I 2C 总线内部结构、数据传输格式、寻址 方式； 理解：I 2C 总线时序；EEPROM 读写操作时序、 跨页写操作时序； 掌握：I 2C 总线传输数据的编程方法；EEPROM 保存数据的编程方法 4 8 项目八 温度 传感器 DS18B20 与 蜂鸣器 了解：温度传感器 DS18B20 特性、引脚定义； 蜂鸣器的种类 理解：温度传感器 DS18B20 工作原理；蜂鸣器 的工作原理 2
掌握：温度传感器DS18B20时序及编程方法： 蜂鸣器的控制方法 了解：AD、DA转换的主要指标；PCF859 项目九AD 的硬件接口、引脚功能 9 与D/A转换 理解：PCF8591的软件编程设置 2 掌握：PCF8591实现转换的编程方法 了解：DS1302的特点、硬件电路、引脚功能 项目十实时 理解：DS1302的寄存器、通信时序 时钟DS1302 2 掌握：采用DS1302设置时钟的编程方法 了解：红外光的基本原理：红外遥控通信原理： 项目十一红 步进电机的分类； 外与步进电 理解：NEC通信协议；步进电机的工作原理： 机 掌握：红外控制编程方法，用红外遥控器控制 步进电机正反转的编程方法 五、教学方法与策略 1、讲授法：从单片机的外围引脚结构作为切入点。以单片机为实物，以演示为线 索，讲授单片机自动控制电路的基本原理和程序设计思路。在程序设计中注意培养学生 的独立编写程序的能力。在常见设计运用中注意培养学生的创新能力和进取精神。 2、实验课：掌握单片机基本工作电路设计。程序设计训练中，从学生的兴趣和实 际能力出发，以常见电路和简易设计为基础，从易到难。指导教师要注意启发学生的积 极性、创造性和进取心扎扎实实练好基本功。 六、学生学习成效考核方式 课程学习成效的考核方式可以多样化，建议按如下考核方式进行。 考核环节构成 占总成绩 评分依据 (均为100分制) 的比重 上课出勤20分 上课缺席一次扣2分，缺课达13取消资格 20% 平时项目操作30分 课程共设置了11个项目，要求完成10个项目（其中30%
4 掌握：温度传感器 DS18B20 时序及编程方法； 蜂鸣器的控制方法 9 项目九 A/D 与 D/A 转换 了解：A/D、D/A 转换的主要指标；PCF8591 的硬件接口、引脚功能 理解：PCF8591 的软件编程设置 掌握：PCF8591 实现转换的编程方法 2 10 项目十 实时 时钟 DS1302 了解：DS1302 的特点、硬件电路、引脚功能 理解：DS1302 的寄存器、通信时序 掌握：采用 DS1302 设置时钟的编程方法 2 11 项目十一 红 外与步 进电 机 了解：红外光的基本原理；红外遥控通信原理； 步进电机的分类； 理解：NEC 通信协议；步进电机的工作原理； 掌握：红外控制编程方法，用红外遥控器控制 步进电机正反转的编程方法 2 五、教学方法与策略 1、讲授法：从单片机的外围引脚结构作为切入点。以单片机为实物，以演示为线 索，讲授单片机自动控制电路的基本原理和程序设计思路。在程序设计中注意培养学生 的独立编写程序的能力。在常见设计运用中注意培养学生的创新能力和进取精神。 2、实验课：掌握单片机基本工作电路设计。程序设计训练中，从学生的兴趣和实 际能力出发，以常见电路和简易设计为基础，从易到难。指导教师要注意启发学生的积 极性、创造性和进取心扎扎实实练好基本功。 六、学生学习成效考核方式 课程学习成效的考核方式可以多样化，建议按如下考核方式进行。 考核环节构成 （均为 100 分制） 评分依据 占总成绩 的比重 上课出勤 20 分 上课缺席一次扣 2 分，缺课达 1/3 取消资格。 20% 平时项目操作 30 分 课程共设置了 11 个项目，要求完成 10 个项目（其中 30%
前5个项目必须完成)书后的思考题，并能回答老师 的对项目的提问，每个项目记3分 期末技能测评一共设置21个设计题，学生自由组合， 期末技能测评成绩23个学生一组，抽选题目，每班各小组题目不得重复。 50分 50% 期末项目考核主要分为三部分：1)软、硬件设计结果 (40%):2)现场功能演示(20%)3)老师提问(40%) 七、选用教材 []谢四莲，单片机原理及应用项目化教程(C语言版)，中国水利水电出版社，2016 年 [2]宋雪松，手把手教你学51单片机-C语言版，清华大学出版社，2014年 [)朱定华、戴汝平，单片微机原理与应用，清华大学出版社，2004年 [4徐爱钧、彭秀华，《单片机高级语言C51 Windows环境下编程与应用，电子工 业出版社，2003年 [⑤)]沙占友等，单片机外围电路设计，电子工业出版社，2003年 八、参考资料 本书配套KST51开发板的资料网站www.kingst.org 大纲起草人：谢四莲 大纲审核人：侯周国 大纲批准人：成运 日期：2016年11月2日
5 七、选用教材 [1] 谢四莲，单片机原理及应用项目化教程（C 语言版），中国水利水电出版社，2016 年 [2] 宋雪松，手把手教你学 51 单片机-C 语言版，清华大学出版社，2014 年 [3] 朱定华、戴汝平， 单片微机原理与应用，清华大学出版社，2004 年 [4] 徐爱钧、彭秀华，《单片机高级语言 C51 Windows 环境下编程与应用，电子工 业出版社，2003 年 [5] 沙占友等，单片机外围电路设计，电子工业出版社，2003 年 八、参考资料 本书配套 KST-51 开发板的资料网站 www.kingst.org 大纲起草人：谢四莲 大纲审核人： 侯周国 大纲批准人：成运 日期：2016 年 11 月 2 日 前 5 个项目必须完成）书后的思考题，并能回答老师 的对项目的提问，每个项目记 3 分 期末技能测评成绩 50 分 期末技能测评一共设置 21 个设计题，学生自由组合， 2~3 个学生一组，抽选题目，每班各小组题目不得重复。 期末项目考核主要分为三部分：1）软、硬件设计结果 （40%）；2）现场功能演示（20%）3）老师提问（40%）。 50%