全部课程 >单片机原理与应用A    Principles and Application of Microcontroller

课程基本信息

课程编码:05B40061

课程类别:未设置

先修课程:数字逻辑、C语言程序设计

适用专业:物联网工程专业 ,计算机科学与技术(信息技术)

开课院部:计算机科学与工程学院

课程负责人:王春梅

课程展示


课程简介

单片机原理与应用是物联网工程和计算机相关专业的专业课,以传授单片机应用的基本知识和技能为目的。主要讲述AT89S51单片机的硬件结构和片内外围部件的工作原理、KeilC51编程基础知识、常用的硬件接口设计。使学生具备分析、设计单片机应用程序的基本技能,掌握单片机应用系统设计与制作的基本方法与步骤,能够熟练运用仿真开发环境调试软、硬件。最终达到培养学生综合分析与调试的能力、项目综合设计与制作的能力。

Principles and Application of Microcontroller is one of the professional courses of the Internet of things and computer related major, which aims at imparting the basic knowledge and skills of the application of SCM. Mainly about the AT89S51 microcontroller hardware structure and the working principle of the peripheral components, KeilC51 programming basics, commonly useing in the design of the hardware interface. Then,students will have the basic skills of the analysis and design of the MCU application program, master the basic methods and steps of the design and manufacture of the MCU application system, and can skillfully use the software and hardware of the simulation development environment. Finally, the ability of comprehensive analysis and debugging, the ability of comprehensive design and production of the project are achieved by students.

课程教学要求

序号

专业毕业要求

课程教学要求

关联程度

1

工程知识

 解决控制系统或物联网系统中的底层控制要求

H

2

问题分析

通过单片机的基本原理,设计出合理的控制模型

M

3

设计/开发解决方案

根据控制模型,合理应用单片机的各部分资源,以解决工程问题。

H

4

研究

应用单片机技术进行实验、分析,对解决复杂工程问题提供基本基础条件

L

5

使用现代工具

熟练使用Protues、KeilC等开发和设计和工具,提高程序开发效率。

M

6

工程与社会

对网络工程、物联网发展提供物理实现的基础

M

7

环境和可持续发展

 

 

8

职业规范

遵守编码规范和职业道德,具有良好的职业操守。

M

9

个人和团队

具有良好的协作能力,在团队开发中发挥作用。

L

10

沟通

具有良好的交流能力,能效地表达思维和过程。

L

11

项目管理

 

L

12

终身学习

利用已学得单片机技术,在计算机物联网及硬件技术中的职业发展中能够自主地、持续学习新技术和新工具。

M

 

课程教学内容

章节

名称

主要内容

重难点关键词

学时

类型

单片机概述

  1. 单片机的概念。
  2. 典型单片机简介。
  3. 单片机特点及应用。
  4. 单片机开发应用仿真工具及应用。
  1. 单片机的概念。
  2. 嵌入式系统的概念

4

理论讲授

AT89S51单片机硬件

  1. AT89S51的硬件组成。
  2. AT89S51单片机的CPU。
  3. AT89S51单片机的存储器结构。
  4. AT89S51单片机的I/O端口。
  5. AT89S51单片机的电路、时序,复位操作及低功耗模式。
  1. AT89S51的内部结构、存储结构及特殊功能寄存器、
  2. 单片机的低功耗模式及特点。

4

理论讲授

C51程序设计基础

  1. Keil C51简介。
  2. Keil C51开发工具简介。
  3. C51语言程序设计基础。
  1. Keil C51语言的特殊功能寄存器及位变量的定义。
  2. Keil C51开发环境及PROTEUS仿真环境的使用

4

理论讲授

AT89S51片内端口的原理及编程

  1. AT89S51的端口结构及工作原理。
  2. AT89S51端口应用举例
  1. AT89S51的端口结构及工作原理

4

理论讲授

AT89S51中断系统

  1. 中断系统概述。
  2. 中断系统结构。
  3. 中断允许与中断优先级的控制。
  4. 中断请求的条件。
  5. 外部中断的触发方式选择。
  6. 中断请求的撤销。
  7. C51中断编程举例。
  1. AT89S51中的中断系统配置

中断函数的特点及实现

4

理论讲授

AT89S51单片机的定时/计数器

  1. 单片机定时/计数器结构及工作原理。
  2. 定时/计数器的方式和控制寄存器。
  3. 定时/计数器的编程及应用。
  1. 定时/计数器的四种工作方式的应用方法
  2. 中断定时/计数器综合应用编程技术

4

理论讲授

AT89S51单片机的串行接口

  1. AT89S51单片机串行口的功能与结构。
  2. 串行通信工作方式。
  3. 多机通信。
  4. 串行口应用
  1. AT89S51单片机的串行接口的结构及初始化编程技术

4

理论讲授

 AT89S51单片机的I/0扩展

  1. AT89S51扩展I/O芯片82C55的设计。
  2. 利用74STTL电路扩展并行I/O口。
  3. 用 AT89S51的串行口扩展并行口。
  4. 用I/O控制的声音报警接口。
  1. 8255的工作方式的控制及与单片机的扩展连接

4

理论讲授

 AT89S51单片机与D/A、A/D转换器的接口

  1. AT89S51单片机与DAC的接口。
  2. AT89S51单片机与ADC的接口。
  3. AT89S51单片机与V/F转换器的接口。
  1. 0832芯片的结构及工作方式。
  2. 0809芯片的结构及工作方式
  3. 转换芯片与单片机的连接。

4

理论讲授

单片机的应用

  1. AT89S51单片机与LED的接口设计。
  2. AT89S51单片机与键盘的接口设计。
  3. AT89S51单片机与LCD的接口设计
  1. LED、LCD及键盘的工作原理及与单片机的连接

6

理论讲授

C51语言设计环境(Keil)及硬件设计环境(Proteus)熟悉

  1. 让熟悉C51语言设计环境(Keil)及硬件设计环境(Proteus)
  2. 能设计简单的电路图,把在Keil c51里编写的程序装载,并能执行正确。
  1. 软件设计环境(Keil)及硬件设计环境(Proteus)

2

上机实验

AT89S51单片机的中断实验

  1. 根据电路图设计要求和编写的程序,实现单片机对外部中断的响应;
  2. 能对程序和设计图进行局部修改设计
  1. 中断程序的编写与执行过程

2

上机实验

AT89S51单片机的定时计数器实验

  1. 利用单片机的定时器、计数器的定时功能构成一个简单的方波发生器,并输出。
  2. 实现计数器,并输出。
  1. 定时器的使用方法

2

上机实验

AT89S51单片机的串、并行口实验

  1. 利用Proteus的虚拟终端实现单片机和计算机的串口通信;
  2. 利用8255并行接口实现对LED的控制,实现扩展并行口的目的
  1. 单片机串行可、控制、并行扩展

2

上机实验

AT89S51单片机与A/D、D/A转换的接口实验

  1. 在PROTEUS环境里,利用虚拟A/D、D/A转换芯片,实现对A/D、D/A转换
  1. A/D、D/A转换

2

上机实验

单片机应用实验

  1. 利用PROTEUS虚拟环境,实现对LED或LCD、键盘的控制,提升对单片机的应用编程。
  1. LED或LCD、键盘的控制

4

上机实验(综合型)

考核要求及成绩评定

序号

成绩类别

考核方式

考核要求

权重(%)

备注

1

期末成绩

期末考试

笔试闭卷

100%

百分制,60分及格

2

平时成绩

平时表现

上课上机出勤

 

缺勤3次则无法获得学分

3

作业

6次

 

检查重点内容单片机的硬件资源、中断、定时器及对C语言使用的掌握情况;

4

实验报告

6次

 

检查六个实验项目的完成及相关知识的掌握情况

5

期中考试

笔试闭卷

 

考试题型与期末考试相同

学生学习建议

  • 学习方法建议

学生在学习中要注意理论与实践相结合:

课程主要考核对对单片机硬件资源的利用能力,实验环节起着非常重要的作用。

本课程上机实验建议采用Keil c和Proteus作为实验环境。

  • 学生课外阅读参考资料
  1. 张毅刚主编. 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,2012.4
  2. 张振荣 晋明武 等编著. MCS-51单片机原理及实用技术. 人民邮电出版社

曹天汉主编. 单片机原理与接口技术(第3版). 电子工业出版社,2009

课程改革与建设

现阶段课程使用软件模拟的方法调试程序,后期要回归硬件。

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