《单片机原理与接口技术》教学大纲 一、课程基本信息 课程代码32040131 Microcontroller Principle and Interface Technology 课程性质 必修 课程类别 专业基础教育 学分数 2 学时数 32理论学时32实验学时 上机学时 实践学时 先修课程 模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术 后续课程 DSP处理器及应用、ARM技术及应用，Verilog语言与EDA技术 适用专业电子信息类各专业 执笔人 耀琦 审核人伍忠东编写山期2013年04月 二、课程性质和目的 《单片机原理与接口技术》是高等院校电类专业的一门专业基础课，是电子信息工程专业的必 修课。通过本课程的学习，使学生系统的掌程单片机的基本原理、接口和应用技术，是学生初步获 得单片机系统的综合应用能力。课程主要以MCS-51单片机为例，系统地坚守微型计算机的基本组 成、工作原理、汇编指令系统和程序设计、K1C51的基本语法及应用程序设计、单片机的中新、 定时和串口，以及系统扩展、接口技术和应用系统设计方面等内容。以培养学生在工程应用中解决 实际问题的能力。 三、课程教学的基本要求 通过学习本课程，学生应能在软件和硬件两方面初步具备开发一个单片机应用系统的能力。 (1)通过本课程的学习，使学生掌握以MCS51系列单片机为例的微处理器的硬件结构、功 能和指令系统，能够使用汇编语言和C51语言进行单片机应用软件设计。 (2)通过本课程的学习，训练学生阅读器件手财的能力，为将来应用PIC、AVR、ARM等单 片机和DSP等处理器打下坚实的基础。 (2)通过本课程的学习，学生应进一步得到一半单片机控制系统的设计和应用能力的训练，。 通过课程的实际例子，使学生增强单片机应用系统的设计能力和调试能力，为将来从事控制检测等 系统工程打下坚实的基础。 (3)通过该课程学习，培养学生的工程观念和规范意识，使学生建立起完整的单片机应用系 统的凝念：培养学生质量第一的思想；鼓励学生勤奋学习，要有创新意识。 四、课程教学基本内容 第一章绪论 本章主要介绍单片机的概念、应用、发展、特点和近况，以及典型单片机。要求重点了解单片
机的发展和应用领域，单片机的近况以及常见的典型单片机。 11计算机慨述 12单片机的发尼简史 1-3单片机产品近况 14ARM内核单片机简介 第二章MCS-51系列单片机的硬件结构 本章介绍MCS-51系列单片机的内部结构，主要从应用的角度详细措述了硬件结构、性能、引 脚功能、存储器配置特点、时钟电路和时序，0口的结构及使用、复位以及最小系统的组成。玉点 常握硬件结构、引脚功能以及最小系统的设计。 2-1MCS51系列单片机简介 2-2MCS-51系列单片机的硬件结构 2-3MCS-51系列单片机的外部引脚及片外总线 24存储器结构 2-50的结构 2-6MCS-51的时钟屯路及时序 2-7MCS-51系列单片机的工作方式 2-8MCS-51单片机的最小系统 第三章MCS-51单片机指令系统和汇编语言程子设计 本章主要介绍MCS-51单片机的寻址方式、指令系统和汇编语言程序设计。要求掌挥MCS51 的7种寻址方式，掌握5类指令，了解伪指令，进一步理解单片机的内部结构，为进一步学习C51 程序设计打好基础。 3-1MCS-51指令系统的概述 3-2指令寻址方式 3-3MCS-51单片机指令系统分类介绍 34汇编程序格式与伪指令 3-5汇编程序设计 第网章C51语言程序设计 本章主要介绍C51的基本数据类型、运算、函数和基本编程方法。重点要求学握C51的数据类 型、变量存储模式、输入输出处理和函数等与ANSI C的区别，理解中断函数和重入函数的使用方 法，掌握常用标准库函数的使用
41概述 42C51基本语法 4.3函数 44C51的组合数据类型 第五京MCS-S1单片机的中断 本章主要介绍中断的概念，MCS51的中断系统，CPU对中断的啊应及中断扩展。要求理解 MCS51中断系统及响应过程，理解中断触发的相应条件，以及中断的触发方式。掌握中断系统的 控制，掌挥C51中断函数的编写和中断扩展的方法。 5-1概述 5-2MCS-51中断系统 53中断处理 5-4中新程序的编写与外部中断的扩充 第六章MCS-S1单片机的定时器/计数器 本章介绍定时器/计数器的结构原理、工作方式及应用。要求理解定时器/计数誉的工作原理，然 悉定时器/计数器T0、T1的控制寄存器，掌握定时器/计数器的各种工作方式、程子设计方法以及布 系统设计中的应用，了解定时器计数器T2的控制寄存器、各种工作方式和程序设计方法， 6-1定时器/计数器概述 6-2定时器/计数器T0、T1的寄存器 6-3定时器/计数誉T0、T1的工作方式 6-4定时器/计数器T2 65定时器/计数的初始化编程及应用 第七章MCS-51单片机的串口通信 本章主要介绍串行通信的基本概念、原理：MCS51单片机串口的基本结构、工作方式及使用 方法。要求了解同步通信、异步通信的通信格式，熟悉串行通信的制式、异步串行通信的帧格式等 概念。掌挥MCS51串口的基本结构、工作方式、点对点的通信、单片机与PC机的通信，了解多 机通信基本原理 7-1串行通信基础知识 7-2MCS-51的串行口及控制寄存器 7-3串口工作方式 74串行口的应用
7-5单片机与PC机的通信 第八章MCS-51系统扩尼 本章介绍MCS51系列单片机系统的扩展，主要包括存储器扩展和【O口的扩展。要求重点棠 系统扩展的基本原理和方法，理解存储器的编址技术，掌程存储器的扩尼方法，熟悉常见的存储 器芯片选取和应用：学握10接口的展方法，熟悉8155芯片的使用 8-1系统扩展概述 8-2常用扩展芯片 8-3存储器扩展 8-4v0口扩展 第九章MCS-51单片机与键盘、显示器的接口 本章介绍单片机与键盘、LED、LCD的接口原理、技术与方法。婴求掌握独立式键盘接口技术。 常捏行列式键盘工作原理，理解行列式键盘按键识别方法。了解LED显示器结构，掌握LED显 示器静念，动态显示技术。掌握专用键盘/显示器管理芯片8279，zg7289的使用方法.掌握1602LCD, 12864LCD与单片机的接口技术和软件设计方法。 91单片机与健盘的接口 9-2单片机与LED显示器的接口 93健盘、显示接口芯片及其应用 94单片机与LCD显示器的接口 第I章单片机与AD、D/A的接口 本章介绍AWD和DA转换器的性能指标，几种典型的AD和DA转换器以及与MCS5I单片 机的接口技术，包括硬件设计和软件设计。要求理解AD和DA转换器的性能指标、分类及选取原 则，重点掌握并行和串行AD、DA转换器与MCS51单片机的接口设计和软件设计。 10-1AD转换器及其接口电路 10-2单片机与DA转换器的接口 第一章单片机的其他接口及应用系统设计 本章介绍单片机与其它器件的接口，包括常用2C总线芯片AT24XX、PCF8574、PCF8591 PCF8563、LM75A、DS18B20、DS1302、红外模块和无线传输模块等。要求理解它们工作原理、与 单片机的接口电路设计和软件设计。重点：常见芯片与单片机的接口设计和软件设计，难点：带存 储功能和内部寄存器芯片的软硬件设计。 11-12C总线的基本概念及常用芯片的应用 4
11-2虚拟2C总线软件包 11-32C总线E2 PROM片AT24Cxx和/0扩尼芯片PCF8574的使用 11-4SP总线的基本概念及常用芯片的应用 11-5单片机与DS18B20的接口设计 第二章单片机的其他接口 本章介绍单片机与其它器件的接口，包括DS18B20.DS1302、红外模块和无线传输模块等。要 求理解它们工作原理、与单片机的接口电路设计和软件设计。 12.1单片机与数字温度传感器DS18B20的接口 12.2单片机与时钟芯片DS1302的接口 12.3单片机与红外通信模块TSOP18XX的接口 12.4单片机与无线通信模块nRF905的接口 五、学时分配表 教学内容 讲课实验上机实践设计习题讨论 时数时数时数学时 课课时数 第一章绪论 2 第二章MCS-51系列单片机的硬件结构 5 第二章MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序设计3 第四章C51语言程子设计 2 第五章MCS-S1单片机的中断 2 第六章MCS-51单片机的定时器/计数器 2 第七章MCS-51单片机的串口通信 2 第八章MCS-51系统扩展 2 第九章MCS-51单片机与键盘、显示器的接口 4 第I章单片机与AD、DA的接口 2 第一章单片机的其他接口及应用系统设计 第二章单片机的其他接口 2 总 计 32 六、建议教材与教学参考书 1.《单片机原理、接口与C51应用程序设计》，工耀琦，西安电子科技大学出版社，2013.1 2.《电子设计工程师实践教程》严天峰，工耀琦，北京航空航天大学出版社，2012.1 七、课程考核方式与成绩评定
本课程采取的考核方式：考试 总评成绩=平时成绩十考试成绩 半时成绩占=考勤+作业 时成绩占20% 考试成绩占80% 6
