《單片機(jī)原理與應(yīng)用》教學(xué)大綱課程性質(zhì)專業(yè)必修課課程名稱單片機(jī)原理與應(yīng)用課程編號(hào)適用專業(yè)電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、通信工程、自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)工程開課學(xué)期4總學(xué)時(shí)48理論32學(xué)分?jǐn)?shù)3實(shí)踐16一、課程性質(zhì)與目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)在知識(shí)、能力與素質(zhì)方面達(dá)到如下目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：?jiǎn)纹瑱C(jī)的概念、特點(diǎn)、用途和相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)；MCS-51內(nèi)核單片機(jī)的內(nèi)部資源（CPU、存儲(chǔ)器、I/O口、中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行接口）及工作原理；單片機(jī)的編程語(yǔ)言與編程技術(shù)；單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)。能力目標(biāo)：能使用單片機(jī)的編程語(yǔ)言進(jìn)行簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)；能在通用編程環(huán)境KeiluVision下編程調(diào)試單片機(jī)程序；能使用Proteus仿真環(huán)境仿真設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)；能進(jìn)行簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)。素質(zhì)目標(biāo)：具有求知熱情和探索精神；具有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和刻苦鉆研的工作作風(fēng)；具有創(chuàng)新意識(shí)。二、課程教學(xué)基本要求本課程的先修課程：大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。后續(xù)課程：DSP原理及應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)、智能儀器開發(fā)。要求學(xué)生注重單片機(jī)工作原理的理解，尤其是單片機(jī)內(nèi)部資源的工作原理和單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展原理；掌握C51編程語(yǔ)言與兩個(gè)開發(fā)工具軟件（Proteus和KeiluVision）；多看案例；多實(shí)踐。課前預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備問(wèn)題，上課時(shí)注意聽講和積極踴躍地回答老師的提問(wèn)，并積極參與討論。課后完成老師布置的作業(yè)或測(cè)驗(yàn)。此外，要求學(xué)生重視實(shí)踐以加深對(duì)單片機(jī)工作原理和應(yīng)用要點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解。學(xué)生課后也可以利用實(shí)驗(yàn)板或仿真軟件自己學(xué)習(xí)和實(shí)踐單片機(jī)。三、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配課程教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配序號(hào)教學(xué)模塊主要教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)1單片機(jī)課程導(dǎo)論介紹課程教學(xué)大綱、教學(xué)實(shí)施安排、學(xué)習(xí)要求2介紹課程在創(chuàng)新思維和創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)中的作用單片機(jī)的概念、特點(diǎn)、用途、分類、發(fā)展趨勢(shì)2單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理單片機(jī)片內(nèi)結(jié)構(gòu)與片外引腳6單片機(jī)工作原理與存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)單片機(jī)的復(fù)位、時(shí)鐘與工作時(shí)序并行I/O口原理及應(yīng)用3單片機(jī)的C51語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)C51的程序結(jié)構(gòu)8C51的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)I/O端口的簡(jiǎn)單應(yīng)用I/O端口的進(jìn)階應(yīng)用4單片機(jī)的中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理4中斷處理過(guò)程及中斷系統(tǒng)的應(yīng)用5單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理4定時(shí)計(jì)數(shù)器的工作方式及應(yīng)用舉例6單片機(jī)的串行接口串行口的結(jié)構(gòu)、原理與控制4串行口工作方式及應(yīng)用舉例7單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展系統(tǒng)擴(kuò)展原理、A/D的擴(kuò)展及應(yīng)用舉例4D/A的擴(kuò)展及應(yīng)用舉例合計(jì)32實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱內(nèi)容摘要實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型開出要求1計(jì)數(shù)顯示器使用Proteus設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)顯示器的仿真電路，加載運(yùn)行程序并進(jìn)行仿真。2綜合性必做2指示燈/按鈕控制器根據(jù)電路原理圖設(shè)計(jì)指示燈按鍵控制程序并進(jìn)行調(diào)試與仿真。2綜合性必做3六位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示設(shè)計(jì)六位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示的仿真電路原理圖和程序，并進(jìn)行調(diào)試與仿真。2綜合性必做4指示燈/數(shù)碼管的中斷控制設(shè)計(jì)指示燈/數(shù)碼管的中斷控制原理圖并編寫程序、調(diào)試、仿真。2綜合性必做5秒表計(jì)時(shí)顯示器設(shè)計(jì)電子秒表顯示器的仿真電路圖并編寫程序，調(diào)試、仿真。2綜合性必做6雙機(jī)串行通信設(shè)計(jì)雙單片機(jī)通信的仿真電路圖并編寫程序，調(diào)試、仿真。2綜合性必做7直流數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)0-5V直流數(shù)字電壓表的電路圖并編寫程序，調(diào)試、仿真。2設(shè)計(jì)性必做8函數(shù)信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，可通過(guò)按鈕選擇兩種函數(shù)波形輸出并用指示燈指示。2、完成電路設(shè)計(jì)和程序開發(fā)，排除電路或程序錯(cuò)誤；3、觀察仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2設(shè)計(jì)性必做四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：課程以課堂講授為主，輔以仿真演示、網(wǎng)絡(luò)輔助、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、分組討論等方法。1.課堂教學(xué)：32學(xué)時(shí)，結(jié)合指定教材的內(nèi)容，利用多媒體教學(xué)手段，采取知識(shí)點(diǎn)教學(xué)與軟件仿真演示相結(jié)合的形式進(jìn)行講解。2.網(wǎng)絡(luò)輔助：利用超星爾雅網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行在線作業(yè)與測(cè)試，以評(píng)估學(xué)生的掌握程度，進(jìn)而把握教學(xué)進(jìn)度和重點(diǎn)與難點(diǎn)。3.仿真演示：對(duì)單片機(jī)所有的硬件資源的工作原理與應(yīng)用直接進(jìn)行仿真演示。4.分組討論：對(duì)部分應(yīng)用案例的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法采取小組討論、分享等方法。教學(xué)手段：主要采用多媒體投影儀、黑板、仿真軟件、網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)等手段。五、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定細(xì)則（一）形成性考核（比例：50%）形成性考核主要通過(guò)各模塊的作業(yè)與測(cè)試，考勤、課堂討論及表現(xiàn)等方式開展，共50分，占期評(píng)總成績(jī)的50%，具體各部分考核方式與成績(jī)?cè)u(píng)定規(guī)則如下：1.作業(yè)與測(cè)試：40分，均需在網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺(tái)在線完成與提交。2.考勤、課堂討論及表現(xiàn)：10分。（二）終結(jié)性考核（比例：50%）。終結(jié)性考核在課堂教學(xué)結(jié)束后進(jìn)行，采取標(biāo)準(zhǔn)答案（客觀題）和非標(biāo)準(zhǔn)答案（主觀題）筆試考核，考核卷總分100分，考核卷筆試成績(jī)占期評(píng)總成績(jī)的50%。各教學(xué)模塊的考核內(nèi)容、分?jǐn)?shù)構(gòu)成和題型如下：考核的教學(xué)內(nèi)容分?jǐn)?shù)題型單片機(jī)課程導(dǎo)論5判斷題/填空題/選擇題單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理20判斷題/填空題/選擇題/應(yīng)用題單片機(jī)的C51語(yǔ)言與程序設(shè)計(jì)25判斷題/填空題/選擇題/應(yīng)用題單片機(jī)的中斷系統(tǒng)20判斷題/填空題/選擇題/應(yīng)用題單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器20判斷題/填空題/選擇題/應(yīng)用題單片機(jī)的串行接口5判斷題/填空題/選擇題單片機(jī)的擴(kuò)展與應(yīng)用設(shè)計(jì)5判斷題/填空題/選擇題六、教材與參考資料課程教材：《單片機(jī)原理與應(yīng)用》，胡鳳忠、高金定、廖亦凡編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2023年。參考資料：1）《單片機(jī)原理及應(yīng)用-C51語(yǔ)言編程》，張毅剛編著，高等教育出版社，2012年。2）《單片機(jī)原理及應(yīng)用（第3版）》，林立、張俊亮編著，電子工業(yè)出版社，2014年。3）《單片機(jī)項(xiàng)目教程-C語(yǔ)言版》，周堅(jiān)編著，北京航空航天大學(xué)出版社，2013年。4）《單片機(jī)應(yīng)用與接口技術(shù)》，周堅(jiān)編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2010年。5）《單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教程》，胡洪波編著，湘潭大學(xué)出版社，2009年。6）《單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真實(shí)例》，蔣輝平編著，北京航空航天大學(xué)出版社，2009年。7）《單片機(jī)原理實(shí)用教程(第2版)》，徐愛鈞編著，電子工業(yè)出版社，2011年。8）《基于Proteus和Keil的單片機(jī)設(shè)計(jì)仿真》，杜樹春編著，電子工業(yè)出版社，2012年。9）《KeilC51