《单片机原理及应用》教学大纲课程名称：单片机原理及应用课程类别（必修/选修）：必修课鑫英文名称：PrincipleandApplicationofSingleChipMicrocontroller其中实验/实践学时：20总学时/周学时/学分：56/4/3.5先修课程：大学计算机基础与计算思维、C语言程序设计、电工电子技术后续课程支排：嵌入式系统授课时间：2至15周星期一3-4节、星期三1-2节授课地点：6412、机电楼201授课对象：2023智能制造1.2班开课学院：粤台产业科技学院任课教师姓名/职称：庄智颖/副教按答时间、地点与方式：1.每次课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式2每次习题课，采用集中进解方式。课程论文（）其它（）非试卷类报告课程考核方式：开卷（）闭卷（）使用教材：《单片机原理及应用（第二版）》，熊才高，华中科技大学出版社，ISBN：9787568073523。教学参考资料：《单片机原理与应用》，胡风忠、高金定、廖亦凡，机械工业出版社，ISBN：9787111736660。《单片机原理及应用（C51语言版）》，林立，电子工业出版社，ISBN：9787121339004。《单片机的C语言程序设计与应用一基于Proteus仿真（第4版）》，姜志海、姜沛勋，电子工业出版社，ISBN：9787121392566。课程简介：本课程是智能制造专业的专业必修课，是一门面向应用、具有很强实践性与综合性的课程。本课程主要讲授单片机结构和基本原理，以8051单片机为验证载体，利用Keil编程软件撰写C51程序，并搭配8051实验套件或Proteus仿真软件进行单片机功能运作的实际验证或仿真，使本课程兼具理论性和实践性。教学过程中要注意与先修课程基础知识的联系，理解单片机的指令系统，并能分析简单的C程序语言：掌握单片机的I/O口扩展及应用、中
《单片机原理及应用》教学大纲 课程名称：单片机原理及应用 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Principle and Application of Single Chip Microcontroller 总学时/周学时/学分：56/4/3.5 其中实验/实践学时：20 先修课程：大学计算机基础与计算思维、C 语言程序设计、电工电子技术 后续课程支撑：嵌入式系统 授课时间：2 至 15 周 星期一 3-4 节、星期三 1-2 节 授课地点：6412、机电楼 201 授课对象：2023 智能制造 1, 2 班 开课学院：粤台产业科技学院 任课教师姓名/职称：庄智颖 / 副教授 答疑时间、地点与方式： 1.每次课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式； 2.每次习题课，采用集中讲解方式。 课程考核方式：开卷（ ） 闭卷（ ） 课程论文（ ） 其它（ ✔ ）非试卷类报告 使用教材：《单片机原理及应用（第二版）》，熊才高，华中科技大学出版社，ISBN：9787568073523。 教学参考资料：《单片机原理与应用》，胡凤忠、高金定、廖亦凡，机械工业出版社，ISBN：9787111736660。 《单片机原理及应用（C51 语言版）》，林立，电子工业出版社，ISBN：9787121339004。 《单片机的 C 语言程序设计与应用—基于 Proteus 仿真（第 4 版）》，姜志海、姜沛勋，电子工业出版社，ISBN：9787121392566。 课程简介： 本课程是智能制造专业的专业必修课，是一门面向应用、具有很强实践性与综合性的课程。本课程主要讲授单片机结构和基本原理，以 8051 单片机为 验证载体，利用 Keil 编程软件撰写 C51 程序，并搭配 8051 实验套件或 Proteus 仿真软件进行单片机功能运作的实际验证或仿真，使本课程兼具理论性 和实践性。教学过程中要注意与先修课程基础知识的联系，理解单片机的指令系统，并能分析简单的 C 程序语言；掌握单片机的 I/O 口扩展及应用、中
断、定时器计数器、串口的结构和工作原理等技能，能够利用C程序语言对各硬件进行编程控制。课程的目的在于通过《单片机原理及应用》的实践训练，使学生掌握单片机控制系统的实作能力，在面对各类数字控制的工程要求时，能自行完成解决方案的提供及实际电路的制作与调试，课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑：支撑毕业要求指标点毕业要求课程教学目标毕业要求2-间题分析：能够应用数学、自然科学目标1：知识目标，能够熟练单片机系统的基本原理，并指标点2-2：能熟练掌握利用现代文献和工程科学的基本原理，对于智能制造工程复杂通过文献研究分析单片机系统设计、开发等过程中的复杂检索工具调研、分析和解决智能制造问题进行识别与表达，并通过文献研究分析，以获问题，以获得有效结论。工程领域复杂问题的能力。得有效结论。毕业要求3-设计/开发解决方案：能够掌握机械加目标2：能力目标，掌握单片机的硬件构成及其工作原理，工、机械设计、单片机编程、PLC控制、工业机器指标点3-2：能设计智能制造工程领域人集成、工业物联网运维等基础理论与技术，具有包括单片机的I/O口扩展及应用、中断、定时器/计数器、的复杂工程问题的解决方案。串口的结构和工作原理等技能。创新意识，对智能制造工程问题提出创新解决方案。毕业要求5-使用现代工具：能够针对智能制造工程目标3：素质目标，具有系统的与单片机相关的工程实践指标点5-1：了解智能制造工程专业常复杂问题，合理选用适当的技术、资源、现代工具，或科研训练经历，能够基于科学原理并采用科学方法进行用的现代仪器、信息技术工具、工程工进行预测与模拟并做可行性分析。通过国际化视野实验设计与数据分析，掌握文献检索、资料查询的基本方具和模拟软件的使用原理与方法，并和跨文化交流合作的能力，发拥更多有效解决问题理解其局限性。法，具备科技论文写作基本能力。的现代工具。理论教学进程表
断、定时器/计数器、串口的结构和工作原理等技能，能够利用 C 程序语言对各硬件进行编程控制。课程的目的在于通过《单片机原理及应用》的实践训 练，使学生掌握单片机控制系统的实作能力，在面对各类数字控制的工程要求时，能自行完成解决方案的提供及实际电路的制作与调试。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1：知识目标，能够熟练单片机系统的基本原理，并 通过文献研究分析单片机系统设计、开发等过程中的复杂 问题，以获得有效结论。 指标点 2-2：能熟练掌握利用现代文献 检索工具调研、分析和解决智能制造 工程领域复杂问题的能力。 毕业要求 2-问题分析：能够应用数学、自然科学 和工程科学的基本原理，对于智能制造工程复杂 问题进行识别与表达，并通过文献研究分析，以获 得有效结论。 目标 2：能力目标，掌握单片机的硬件构成及其工作原理， 包括单片机的 I/O 口扩展及应用、中断、定时器/计数器、 串口的结构和工作原理等技能。 指标点 3-2：能设计智能制造工程领域 的复杂工程问题的解决方案。 毕业要求 3-设计/开发解决方案：能够掌握机械加 工、机械设计、单片机编程、PLC 控制、工业机器 人集成、工业物联网运维等基础理论与技术，具有 创新意识，对智能制造工程问题提出创新解决方 案。 目标 3：素质目标，具有系统的与单片机相关的工程实践 或科研训练经历，能够基于科学原理并采用科学方法进行 实验设计与数据分析，掌握文献检索、资料查询的基本方 法，具备科技论文写作基本能力。 指标点 5-1：了解智能制造工程专业常 用的现代仪器、信息技术工具、工程工 具和模拟软件的使用原理与方法，并 理解其局限性。 毕业要求 5-使用现代工具：能够针对智能制造工程 复杂问题，合理选用适当的技术、资源、现代工具， 进行预测与模拟并做可行性分析。通过国际化视野 和跨文化交流合作的能力，发掘更多有效解决问题 的现代工具。 理论教学进程表
支撑教学模式周次教学主题授课教师学时数教学内容（重点、难点、课程思政融入点）教学方法课程作业安排线下/混合式目标重点：掌握单片机及其系统的概念：了解单片机的分类、应用领域和开发过程单片机基础知识难点：数制与编码课后作业：智颖X线下教学课堂讲授目标12概述第一章习题练习课程思政融入点：讲述单片机发展历程中，国产单片机从落后到领先的发展经历，激发学生爱国情怀和专业认同感。重点：了解51系列单片机应用系统的软件开发过程：掌握C51程序的编辑与编译方法、C51程序的仿真调试方法和观察窗口的使用单片机应用系统课后作业：庄智颖4线下教学课堂讲授目标13难点：Keil和Proteus一起联合工作的开发第二章习题练习课程思政融入点：将教学内容项目化，让学生了解“为何学”、“学了有何用”，激发学生的学习兴趣。重点：掌握C51单片机的内部结构和工作原理、存储器结构及使用方法：了解C51单片课后作业：51单片机的硬智颖线下教学4-58机工作时序、时钟电路和复位电路的作用：课堂讲授目标1件结构和原理第三章习题练习掌握C51单片机的I/O口工作原理及应用难点：存储器结构和地址空间的观念
周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑 课程 目标 2 单片机基础知识 概述 庄智颖 4 重点：掌握单片机及其系统的概念；了解单 片机的分类、应用领域和开发过程 难点：数制与编码 课程思政融入点：讲述单片机发展历程中， 国产单片机从落后到领先的发展经历，激发 学生爱国情怀和专业认同感。 线下教学 课堂讲授 课后作业： 第一章习题练习 目标 1 3 单片机应用系统 的开发 庄智颖 4 重点：了解 51 系列单片机应用系统的软件开 发过程；掌握 C51 程序的编辑与编译方法、 C51 程序的仿真调试方法和观察窗口的使用 难点：Keil 和 Proteus 一起联合工作 课程思政融入点：将教学内容项目化，让学 生了解“为何学”、“学了有何用”，激发学 生的学习兴趣。 线下教学 课堂讲授 课后作业： 第二章习题练习 目标 1 4-5 51 单片机的硬 件结构和原理 庄智颖 8 重点：掌握 C51 单片机的内部结构和工作原 理、存储器结构及使用方法；了解 C51 单片 机工作时序、时钟电路和复位电路的作用； 掌握 C51 单片机的 I/O 口工作原理及应用 难点：存储器结构和地址空间的观念 线下教学 课堂讲授 课后作业： 第三章习题练习 目标 1
课程思政融入点：单片机芯片是高科技芯片产品，在高端单片机领域中国与国外还有很大的差距，同学要认真学习，打好基础，未来往高端单片机领域发展。重点：C51语言的程序结构和常见数据结构：Keil软件的C51仿真开发环境的使用难点：C51的二進制、十進制、十六進制及单片机的C51语输出電位的概念课后作业：线下教学6智颖4课堂讲授目标1言课程思政融入点：通过C51程序语法、规则第五章习题练习的讲述，使学生建立对规则的遵守，要学会遵守制度、敬畏法律，为自己的行为负责，树立正确的价值观和人生观。重点：了解单片机中断的概念以及查询式数据处理和中断式数据处理的区别：掌握单片机中断系统的结构和工作原理：掌握单片机中断初始化和中断服务程序的设计方法：掌单片机的中断系握应用中断进行实时处理的方法课后作业：智颖线下教学课堂讲授7X目标2统难点：中断的响应、撤除、响应过程、响应第六章习题练习时间、中断程序的编写课程思政融入点：介绍单片机中断的概念与系统的结构，培养实事求是的科学态度和职业道德
课程思政融入点：单片机芯片是高科技芯片 产品，在高端单片机领域中国与国外还有很 大的差距，同学要认真学习，打好基础，未 来往高端单片机领域发展。 6 单片机的 C51 语 言 庄智颖 4 重点：C51 语言的程序结构和常见数据结构； Keil 软件的 C51 仿真开发环境的使用 难点：C51 的二進制、十進制、十六進制及 輸出電位的概念 课程思政融入点：通过 C51 程序语法、规则 的讲述，使学生建立对规则的遵守，要学会 遵守制度、敬畏法律，为自己的行为负责， 树立正确的价值观和人生观。 线下教学 课堂讲授 课后作业： 第五章习题练习 目标 1 7 单片机的中断系 统 庄智颖 4 重点：了解单片机中断的概念以及查询式数 据处理和中断式数据处理的区别；掌握单片 机中断系统的结构和工作原理；掌握单片机 中断初始化和中断服务程序的设计方法；掌 握应用中断进行实时处理的方法 难点：中断的响应、撤除、响应过程、响应 时间、中断程序的编写 课程思政融入点：介绍单片机中断的概念与 系统的结构，培养实事求是的科学态度和职 业道德。 线下教学 课堂讲授 课后作业： 第六章习题练习 目标 2
重点：了解单片机片内定时器/计数器的结构与工作原理：掌握单片机定时器计数器的定时初值计算和模式配置控制字的计算：理解查询式定时和中断式定时的区别：掌握应用定时器/计数器产生方波和占空比可调的脉单片机的定时/课后作业：目标2庄智颖宽调制波形(PWM)的方法线下教学课堂讲授84.计数器第七章习题练习难点：定时器/计数器的工作原理及应用，各特殊功能寄存器的理解课程思政融入点：介绍定时器/计数器的结构与工作原理，培养学生认真细致、一丝不苟的工作作风。重点：了解串行通信方式：掌握串行通信工作方式与控制、进行串行通信应用难点：串行口结构原理及工作方式单片机的串行通课后作业：9-10智颖线下教学课堂讲授6课程恩政融入点：串口是单片机和外界之间目标2信技术第八章习题练习信息传输的重要方式，必须遵守一定的协议。人和人之间的交往也必须遵守一定的规则，即诚信和友善。目标110期中考庄智颖2期中考目标2合计36
8 单片机的定时/ 计数器 庄智颖 4 重点：了解单片机片内定时器/计数器的结构 与工作原理；掌握单片机定时器/计数器的定 时初值计算和模式配置控制字的计算；理解 查询式定时和中断式定时的区别；掌握应用 定时器/计数器产生方波和占空比可调的脉 宽调制波形(PWM)的方法 难点：定时器/计数器的工作原理及应用，各 特殊功能寄存器的理解 课程思政融入点：介绍定时器/计数器的结构 与工作原理，培养学生认真细致、一丝不苟 的工作作风。 线下教学 课堂讲授 课后作业： 第七章习题练习 目标 2 9-10 单片机的串行通 信技术 庄智颖 6 重点：了解串行通信方式；掌握串行通信工 作方式与控制、进行串行通信应用 难点：串行口结构原理及工作方式 课程思政融入点：串口是单片机和外界之间 信息传输的重要方式，必须遵守一定的协议。 人和人之间的交往也必须遵守一定的规则， 即诚信和友善。 线下教学 课堂讲授 课后作业： 第八章习题练习 目标 2 10 期中考 庄智颖 2 期中考 目标 1 目标 2 合计 36
实践教学进程表支撑项目类型（验证周次课程授课教师学时教学方法实验项目名称数学内容（放点、难点、理思政入点）/综合/设计）目标重点：熟悉ProteusISIS模块界面，了解菜单栏、工具栏、对话框等基本功能：学会选择元件、画导线、修改属性等基本操作：学会可执行文件的加载庄智颖验证实验目标3Proteus和Keil的使用11及单片机系统程序仿真运行方法难点：单片机系统相关程序的操作课程思政融入点：通过单片机系统程序的操作，培养学生认真细致、一丝不苟的工作作风。点：51系列单片机I/O端口操作方法：I/O端口控制程序的编写：I/O端口应用程序及仿真之流水灯和键控流水灯案例：通过插件实现KeilCI/O口输入输出实与Proteus联机调试及示例验——循环灯程序验证庄智颖实验目标3X12难点：低电压驱动与高电压驱动的差异设计课程思政融入点：借由单片机的1/O口输入输出控制的实践，培养学生科学严谨、认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。重点：数码管动态显示与静态显示的区别庄智颖动态数码管显示验证、设计实验目标313难点：138译码器原理与应用
实践教学进程表 周次 实验项目名称 授课教师 学时 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 项目类型（验证 /综合/设计） 教学方法 支撑 课程 目标 11 Proteus 和 Keil 的使用 庄智颖 4 重点：熟悉 Proteus ISIS 模块界面，了解菜单栏、 工具栏、对话框等基本功能；学会选择元件、画导 线、修改属性等基本操作；学会可执行文件的加载 及单片机系统程序仿真运行方法 难点：单片机系统相关程序的操作 课程思政融入点：通过单片机系统程序的操作， 培养学生认真细致、一丝不苟的工作作风。 验证 实验 目标 3 12 I/O 口输入输出实 验――循环灯程序 设计 庄智颖 4 重点：51 系列单片机 I/O 端口操作方法；I/O 端 口控制程序的编写；I/O 端口应用程序及仿真之 流水灯和键控流水灯案例；通过插件实现 Keil C 与 Proteus 联机调试及示例 难点：低电压驱动与高电压驱动的差异 课程思政融入点：借由单片机的 I/O 口输入输出 控制的实践，培养学生科学严谨、认真细致、实事 求是的科学态度和职业道德。 验证 实验 目标 3 13 动态数码管显示 庄智颖 4 重点：数码管动态显示与静态显示的区别 难点：138 译码器原理与应用 验证、设计 实验 目标 3
课程思政融入点：通过数码管显示的实验，培养学生认真细致、一丝不苟的工作作风。重点：掌握51单片机外部中断及中断嵌套的应用：掌握51单片机定时/计数器功能的应用定时器/中断实验庄智颖验证、设计实验目标314难点：定时/计数器不同工作方式的应用课程思政融入点：透过实验应用，培养学生实事求是的科学态度和职业道德。重点：编写单片机串行口通信程序：波特率设计方式难点：串口发送、接受程序的编写。包括准双向口输入前必须先输出高电平规则的实现，串口中断RS232串口通信庄智颖验证实验目标3A15标志位RI、TI的检查及软件清零，串口数据缓冲存储寄存器SBUF的编程使用等课程思政融入点：借由串口通信的实验过程，要求学生编程设计必须要严谨、具有认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。合计20课程考核评价依据及成绩比例（%）课程目标支撑毕业要求指标点平时实验期末考试期中考试2-205目标1201035
课程思政融入点：通过数码管显示的实验，培养 学生认真细致、一丝不苟的工作作风。 14 定时器/中断实验 庄智颖 4 重点：掌握 51 单片机外部中断及中断嵌套的应 用；掌握 51 单片机定时/计数器功能的应用 难点：定时/计数器不同工作方式的应用 课程思政融入点：透过实验应用，培养学生实事 求是的科学态度和职业道德。 验证、设计 实验 目标 3 15 RS232 串口通信 庄智颖 4 重点：编写单片机串行口通信程序；波特率设计 方式 难点：串口发送、接受程序的编写。包括准双向口 输入前必须先输出高电平规则的实现，串口中断 标志位 RI、TI 的检查及软件清零，串口数据缓冲 存储寄存器 SBUF 的编程使用等 课程思政融入点：借由串口通信的实验过程，要 求学生编程设计必须要严谨、具有认真细致、实事 求是的科学态度和职业道德。 验证 实验 目标 3 合计 20 课程考核 课程目标 支撑毕业要求指标点 评价依据及成绩比例（%） 平时 实验 期中考试 期末考试 目标 1 2-2 20 0 5 10 35
5目标23-25015255-102501540目标3总计25251040100备注：1）根据（东莞理工学院考试管理规定》第土二条规定：广课3次（或6课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项专核标准见附件所示。大纲编写时间：2025年2月22日系（部）审查意见：我系已对本课程教学大纲进行了审查，符合人才培养方案目标，同意执行。系（部）主任签名：日期：2025年2月23日备注：
目标 2 3-2 5 0 5 15 25 目标 3 5-1 0 25 0 15 40 总计 25 25 10 40 100 备注：1）根据《东莞理工学院考试管理规定》第十二条规定：旷课 3 次（或 6 课时）学生不得参加该课程的期终考核。2）各项考核标准见附件所示。 大纲编写时间：2025 年 2 月 22 日 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，符合人才培养方案目标，同意执行。 系（部）主任签名： 日期：2025 年 2 月 23 日 备注：