隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，特別單片機(jī)技術(shù)，在工程測(cè)量和控制領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握單片機(jī)的原理、接口和應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用，為將來進(jìn)行機(jī)電一體化和智能化產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)提供技術(shù)準(zhǔn)備。本課程主要以MCS-51單片機(jī)為代表，通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解單片機(jī)原理與接口技術(shù)領(lǐng)域的概貌、掌握MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、原理、指令系統(tǒng)、匯編語言和程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)，以及系統(tǒng)擴(kuò)展、接口技術(shù)。初步建立起以單片機(jī)為核心的電子系統(tǒng)的開發(fā)調(diào)試方法，為從事綜合單片機(jī)開發(fā)方面的工作奠定基礎(chǔ)。和應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。具有初步的單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)能力。

教學(xué)方法：系統(tǒng)原理解析輔助圖片解構(gòu)、啟發(fā)思考、實(shí)際演示操作；在課程中穿插使用相關(guān)開發(fā)軟件和仿真軟件。讓學(xué)生既能在實(shí)踐中形象地演示相關(guān)知識(shí)之應(yīng)用，又可以掌握業(yè)界先進(jìn)的開發(fā)工具

理論與實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)分配

章/節(jié)/單元

內(nèi)容

總學(xué)時(shí)

學(xué)習(xí)形式

講授

實(shí)踐

其它

第1章

微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和單片機(jī)概述

3

3

第2章

MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)原理

6

6

第3章

MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計(jì)

9

9

3

第4章

MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部接口單元

12

12

2

第5章

半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及并行I/O接口擴(kuò)展

9

9

5

第6章

A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的接口

5

5

3

第7章

單片機(jī)的串行數(shù)據(jù)接口

2

2

第8章

單片機(jī)C語言程序設(shè)計(jì)

4

4

3

第9章

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4

4

3

合   計(jì)

54

四、選用教材和主要教學(xué)參考書

1．趙嘉蔚，張家棟，霍凱，肖燕彩，單片機(jī)原理與接口技術(shù)，清華大學(xué)出版社，2013-1-11

2.《MCS-51單片機(jī)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用》.萬福君等著.清華大學(xué)出版社.2008.6第1版.ISBN 978-7-302-16959-8

3.《MCS-51系列單片機(jī)使用接口技術(shù)》.李華.北京航空航天大學(xué)出版社.2008.6第1版.ISBN7-81012-420-X/TP.091

4.《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》.肖金球.清華大學(xué)出版社.2004.12第1版. ISBN978-7-302-10255-7

5.《愛上單片機(jī)》.杜洋.人民郵電出版社.2011.10第2版. ISBN978-7-115-25512-9

6.《8051實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》.北京精儀達(dá)盛科技有限公司

7.《MCS-51單片機(jī)接口及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)和訓(xùn)練指導(dǎo)》.董國(guó)增.機(jī)械工業(yè)出版社.2005.1第1版.ISBN7-111-07106-9

8.《Keil 與proteus 完美結(jié)合教程》. 

9.《Proteus ISIS 入門》.http://www.elecfans.com 電子發(fā)燒友

10.《Proteus 入門教程》作者：archeng504

11.Keil Software Help System

12.Proteus VSM Model Help System

五、理論教學(xué)內(nèi)容

（一）第一章微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和單片機(jī)概述

主要講授內(nèi)容：

1.微型計(jì)算機(jī)概述（0.5學(xué)時(shí)）

1）基本概念

2）計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成

3）微型計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成

4）微型計(jì)算機(jī)的基本工作原理

2.微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)（1學(xué)時(shí)）

1）數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

2）二進(jìn)制算術(shù)與邏輯運(yùn)算

3）微型計(jì)算機(jī)的碼制與編碼

3.單片機(jī)概述（1.5學(xué)時(shí)）

1）單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2）單片機(jī)的主要產(chǎn)品系列

3）單片機(jī)的應(yīng)用

4）單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)

教學(xué)時(shí)數(shù)：

3學(xué)時(shí)

重點(diǎn)與難點(diǎn)：

1、單片機(jī)的概念。

2、單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。

3、數(shù)制轉(zhuǎn)換與編碼的基本方法。

4、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的過程。

思考題或練習(xí)題：

1.微處理器、微型計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及單片機(jī)之間的關(guān)系是什么？

2.為什么計(jì)算機(jī)要采用二進(jìn)制？十六進(jìn)制有什么特點(diǎn)？為什么研究十六進(jìn)制數(shù)？

3.將下列十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)和二進(jìn)制數(shù)

129D、253D、01000011BCD、00101001BCD

4.什么叫原碼、反碼及補(bǔ)碼？

5.當(dāng)微機(jī)將下列數(shù)看成無符號(hào)數(shù)時(shí)，它們相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)值是什么？若將它們看成是補(bǔ)碼，最高位為符號(hào)位，那么它們相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)值是什么？

6.單片機(jī)有哪些特點(diǎn)

7.按照片內(nèi)配置存儲(chǔ)器的不同，單片機(jī)分為哪幾類？

（二）第二章MCS-51單片機(jī)結(jié)構(gòu)原理

主要講授內(nèi)容：

1.MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)（1學(xué)時(shí)）

1）MCS-51單片機(jī)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)圖示

2）CPU結(jié)構(gòu)

3）存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

4）并行I/O接口

5）中斷系統(tǒng)

6）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

7）串行I/O接口

2.MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)（2學(xué)時(shí)）

1）MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)圖

2）MCS-51單片機(jī)程序存儲(chǔ)器的組成

3）MCS-51單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的組成

3.MCS-51單片機(jī)的引腳信號(hào)（1學(xué)時(shí)）

1）MCS-51單片機(jī)引腳圖

2）MCS-51單片機(jī)引腳的邏輯功能

4.MCS-51單片機(jī)的工作方式（0.5學(xué)時(shí)）

1）復(fù)位電路與復(fù)位方式

2）程序執(zhí)行方式

3）節(jié)電方式

4）EPROM的編程與校驗(yàn)方式

5.MCS-51單片機(jī)的時(shí)鐘電路與時(shí)序（1學(xué)時(shí)）

1）時(shí)鐘電路

2）振蕩周期、機(jī)器周期和指令周期

3）典型指令的時(shí)序

4）外部ROM訪問時(shí)序

5）外部RAM訪問時(shí)序

6.MCS-51單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)（0.5學(xué)時(shí)）

1）MCS-51單片機(jī)外部總線結(jié)構(gòu)

2）8051/8751/AT89C51最小應(yīng)用系統(tǒng)

3）8031最小應(yīng)用系統(tǒng)

教學(xué)時(shí)數(shù)：

6學(xué)時(shí)

重點(diǎn)與難點(diǎn)：

1．單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

2．單片機(jī)的引腳

3．單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。

4. 單片機(jī)的并行接口結(jié)構(gòu)與規(guī)則

思考題或練習(xí)題：

課后習(xí)題1、5、8、9、13、14、15

1.MCS-51單片機(jī)內(nèi)部由哪些部分組成？

2.MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器的組織結(jié)構(gòu)是怎樣的？

3.MCS-51單片機(jī)的工作寄存器有多少個(gè)？共分為多少個(gè)區(qū)域？如何選擇工作寄存器區(qū)？

4.SP是什么寄存器？它有什么作用？有什么特別的注意事項(xiàng)？

5.程序計(jì)數(shù)器PC的功能是什么？MCS-51單片機(jī)復(fù)位后，PC的值是多少？這意味著復(fù)位后MCS-51單片機(jī)從哪里開始執(zhí)行程序？

6.什么是時(shí)鐘周期、機(jī)器周期和指令周期？MCS-51單片機(jī)的一個(gè)機(jī)器周期包含多少個(gè)時(shí)鐘周期？

7.對(duì)照MCS-51單片機(jī)的外部RAM訪問時(shí)序圖，簡(jiǎn)述單片機(jī)對(duì)外部RAM存儲(chǔ)器的讀/寫操作過程。P0口和P2口用于傳送什么信號(hào)？RD/WR信號(hào)有什么作用？

（三）第三章MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計(jì)

主要講授內(nèi)容：(共9學(xué)時(shí))

1.MCS-51指令系統(tǒng)概述（0.5學(xué)時(shí))

1）指令及指令格式

2）MCS-51單片機(jī)指令分類

3）MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)

2.尋址方式（0.5學(xué)時(shí)）

3.數(shù)據(jù)傳送指令（1學(xué)時(shí)）

1）內(nèi)部傳送指令

2）外部傳送指令

4.算術(shù)與邏輯運(yùn)算和移位指令（1學(xué)時(shí)）

1）算術(shù)運(yùn)算指令

2）邏輯運(yùn)算指令

3）移位指令

5.控制轉(zhuǎn)移指令和位操作指令（2學(xué)時(shí)）

1）控制轉(zhuǎn)移指令

2）位操作指令

6.匯編語言程序設(shè)計(jì)（4學(xué)時(shí)）

1）匯編語言的語句種類和格式

2）匯編語言源程序的設(shè)計(jì)與匯編

3）匯編語言程序設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)

教學(xué)時(shí)數(shù)：

9學(xué)時(shí)

重點(diǎn)與難點(diǎn)：

1.尋址方式（七種）

2.指令的使用

3．源程序編輯與手工匯編技能。

4．四種基本程序結(jié)構(gòu)（順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、子程序）。3

5.匯編程序設(shè)計(jì)

思考題或練習(xí)題：

1.MCS-51單片機(jī)的指令有哪些尋址方式？它們的具體含義是什么？

2.分析下列指令的尋址方式（針對(duì)源操作數(shù)）