隨著信息技術的飛速發(fā)展，計算機技術的應用領域越來越廣，特別單片機技術，在工程測量和控制領域得到了廣泛應用。通過本課程的學習，使學生較系統(tǒng)地掌握單片機的原理、接口和應用技術及應用，為將來進行機電一體化和智能化產(chǎn)品的開發(fā)設計提供技術準備。本課程主要以MCS-51單片機為代表，通過學習，使學生了解單片機原理與接口技術領域的概貌、掌握MCS-51單片機的內(nèi)部結構、原理、指令系統(tǒng)、匯編語言和程序設計、中斷系統(tǒng)，以及系統(tǒng)擴展、接口技術。初步建立起以單片機為核心的電子系統(tǒng)的開發(fā)調(diào)試方法，為從事綜合單片機開發(fā)方面的工作奠定基礎。和應用系統(tǒng)的設計方法。具有初步的單片機系統(tǒng)開發(fā)能力。

教學方法：系統(tǒng)原理解析輔助圖片解構、啟發(fā)思考、實際演示操作；在課程中穿插使用相關開發(fā)軟件和仿真軟件。讓學生既能在實踐中形象地演示相關知識之應用，又可以掌握業(yè)界先進的開發(fā)工具

理論與實踐教學學時分配

章/節(jié)/單元

內(nèi)容

總學時

學習形式

講授

實踐

其它

第1章

微型計算機基礎和單片機概述

3

3

第2章

MCS-51單片機結構原理

6

6

第3章

MCS-51單片機指令系統(tǒng)與匯編語言程序設計

9

9

3

第4章

MCS-51單片機的內(nèi)部接口單元

12

12

2

第5章

半導體存儲器及并行I/O接口擴展

9

9

5

第6章

A/D和D/A轉換器的接口

5

5

3

第7章

單片機的串行數(shù)據(jù)接口

2

2

第8章

單片機C語言程序設計

4

4

3

第9章

單片機應用系統(tǒng)設計

4

4

3

合   計

54

四、選用教材和主要教學參考書

1．趙嘉蔚，張家棟，霍凱，肖燕彩，單片機原理與接口技術，清華大學出版社，2013-1-11

2.《MCS-51單片機原理、系統(tǒng)設計與應用》.萬福君等著.清華大學出版社.2008.6第1版.ISBN 978-7-302-16959-8

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

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

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

6.《8051實驗指導書》.北京精儀達盛科技有限公司

7.《MCS-51單片機接口及應用實驗和訓練指導》.董國增.機械工業(yè)出版社.2005.1第1版.ISBN7-111-07106-9

8.《Keil 與proteus 完美結合教程》. 

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、理論教學內(nèi)容

（一）第一章微型計算機基礎和單片機概述

主要講授內(nèi)容：

1.微型計算機概述（0.5學時）

1）基本概念

2）計算機的基本構成

3）微型計算機的基本構成

4）微型計算機的基本工作原理

2.微型計算機的基礎知識（1學時）

1）數(shù)制及其轉換

2）二進制算術與邏輯運算

3）微型計算機的碼制與編碼

3.單片機概述（1.5學時）

1）單片機的結構特點

2）單片機的主要產(chǎn)品系列

3）單片機的應用

4）單片機應用系統(tǒng)開發(fā)

教學時數(shù)：

3學時

重點與難點：

1、單片機的概念。

2、單片機的特點及應用領域。

3、數(shù)制轉換與編碼的基本方法。

4、單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的過程。

思考題或練習題：

1.微處理器、微型計算機、微型計算機系統(tǒng)及單片機之間的關系是什么？

2.為什么計算機要采用二進制？十六進制有什么特點？為什么研究十六進制數(shù)？

3.將下列十六進制數(shù)轉換為十進制數(shù)和二進制數(shù)

129D、253D、01000011BCD、00101001BCD

4.什么叫原碼、反碼及補碼？

5.當微機將下列數(shù)看成無符號數(shù)時，它們相應的十進制數(shù)值是什么？若將它們看成是補碼，最高位為符號位，那么它們相應的十進制數(shù)值是什么？

6.單片機有哪些特點

7.按照片內(nèi)配置存儲器的不同，單片機分為哪幾類？

（二）第二章MCS-51單片機結構原理

主要講授內(nèi)容：

1.MCS-51單片機內(nèi)部結構（1學時）

1）MCS-51單片機內(nèi)部的結構圖示

2）CPU結構

3）存儲器結構特點

4）并行I/O接口

5）中斷系統(tǒng)

6）定時器/計數(shù)器

7）串行I/O接口

2.MCS-51單片機存儲器結構（2學時）

1）MCS-51單片機存儲器的結構圖

2）MCS-51單片機程序存儲器的組成

3）MCS-51單片機數(shù)據(jù)存儲器的組成

3.MCS-51單片機的引腳信號（1學時）

1）MCS-51單片機引腳圖

2）MCS-51單片機引腳的邏輯功能

4.MCS-51單片機的工作方式（0.5學時）

1）復位電路與復位方式

2）程序執(zhí)行方式

3）節(jié)電方式

4）EPROM的編程與校驗方式

5.MCS-51單片機的時鐘電路與時序（1學時）

1）時鐘電路

2）振蕩周期、機器周期和指令周期

3）典型指令的時序

4）外部ROM訪問時序

5）外部RAM訪問時序

6.MCS-51單片機的應用系統(tǒng)（0.5學時）

1）MCS-51單片機外部總線結構

2）8051/8751/AT89C51最小應用系統(tǒng)

3）8031最小應用系統(tǒng)

教學時數(shù)：

6學時

重點與難點：

1．單片機的基本結構

2．單片機的引腳

3．單片機的存儲器結構。

4. 單片機的并行接口結構與規(guī)則

思考題或練習題：

課后習題1、5、8、9、13、14、15

1.MCS-51單片機內(nèi)部由哪些部分組成？

2.MCS-51單片機存儲器的組織結構是怎樣的？

3.MCS-51單片機的工作寄存器有多少個？共分為多少個區(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？

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

6.什么是時鐘周期、機器周期和指令周期？MCS-51單片機的一個機器周期包含多少個時鐘周期？

7.對照MCS-51單片機的外部RAM訪問時序圖，簡述單片機對外部RAM存儲器的讀/寫操作過程。P0口和P2口用于傳送什么信號？RD/WR信號有什么作用？

（三）第三章MCS-51單片機指令系統(tǒng)與匯編語言程序設計

主要講授內(nèi)容：(共9學時)

1.MCS-51指令系統(tǒng)概述（0.5學時)

1）指令及指令格式

2）MCS-51單片機指令分類

3）MCS-51單片機指令系統(tǒng)

2.尋址方式（0.5學時）

3.數(shù)據(jù)傳送指令（1學時）

1）內(nèi)部傳送指令

2）外部傳送指令

4.算術與邏輯運算和移位指令（1學時）

1）算術運算指令

2）邏輯運算指令

3）移位指令

5.控制轉移指令和位操作指令（2學時）

1）控制轉移指令

2）位操作指令

6.匯編語言程序設計（4學時）

1）匯編語言的語句種類和格式

2）匯編語言源程序的設計與匯編

3）匯編語言程序設計的結構

教學時數(shù)：

9學時

重點與難點：

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。

4．四種基本程序結構（順序結構、分支結構、循環(huán)結構、子程序）。3

5.匯編程序設計

思考題或練習題：

1.MCS-51單片機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（針對源操作數(shù)）