单片机原理及应用课程教学大纲

单片机原理及应用课程教学大纲

课程类别：专业课 修读方式：必修课 学 时：48 学 分：3学分

适用专业：机械设计及其自动化 考核方式：考试课

先修课程：《计算机应用基础》《机电技术基础》 一、课程简介

单片机是一种体积小、功耗低、功能强、价格便宜的微控制器，它在制造业的控制也检测方面有广泛的应用。《单片机原理及应用》是一门专业课，其综合性较强，有硬件与软件2部分组成。硬件部分包括CPU、存储器、IO口、定时/计数器等，软件部分包括汇编语言或单片机C语言。

二、课程教学目标

本课程的任务是使学生熟练掌握单片机的硬件结构及组成，掌握汇编语言或C语言的基本编程方法，初步掌握单片机系统在工业自动领域的设计方法。使学生既有较扎实的基础知识，又有一定水平的系统设计和开发能力

三、教学内容及要求

（一）第一部分内容，单片机入门 1.目的和要求

通过本部分内容的学习，使学生了解单片机的发展历程、应用领域与发展趋势等。使学生认识单片机的引脚，熟练掌握KEIL软件的使用，掌握单片机控制LED发光闪烁与控制流水灯变换。

2.教学内容

（1）认识单片机的引脚 （2）KEIL软件的使用 （3）单片机控制LED发光闪烁 （4）单片机控制流水灯变换 3.教学方法和手段

通过实物观察，使学生认识单片机的外观形貌，通过理论讲解使学生掌握单片机的组成结构；通过软件仿真讲解2个单片机的简单应用例题，单片机控制LED发光闪烁与单片机控制流水灯变换，是学生了解单片系统的开发流程，激发学生的学习兴趣。

4.课外作业

应用单片控制8个发光二极管逐个点亮，画出电路原理图、流程图并编写出程序。

（二）第二部分内容，简单人机界面设计 1.目的和要求

通过本部分内容的学习，使学生了解人与计算机进行信息交互的接口，键盘是最常用的计算机输入口，数码管是最简单的计算机输出口。使学生掌握独立式与矩阵式键盘的工作原理，掌握LED数码管的结构与工作原理，利用点阵屏显示汉字。

2.教学内容

（1）矩阵式键盘控制数码管显示

（2）控制多个数码管显示，包括静态显示与动态显示 （3）利用点阵屏显示汉字 3.教学方法和手段

通过观察，使学生认识键盘与LED数码管实物，通过理论讲解使学生掌握键盘与LED数码管的工作原理；通过软件仿真讲解2个键盘输入与数码管显示的例题，键盘控制LED数码管显示，利用点阵屏显示汉字。

4.课外作业

1.用单片连接1个独立式键盘与1个LED数码管，按键按一下显示的数字加1，显示的数字为0-9循环。

2. 用单片连接1个4×4的矩阵式键盘与4个LED数码管，要求数码管显示按下键的键值。

（三）第三部分内容，中断程序编制与调试 1.目的和要求

通过本部分内容的学习，使学生了解中断时单片机的一种基本工作方式，使学生掌握中断技术与中断系统的结构，掌握定时器与计数器的结构与工作原理。

2.教学内容

（1）外部中断控制发光二极管 （2）定时器控制发光二极管闪烁 3.教学方法和手段

通过软件仿真讲解2个中断与定时器的相关例题，外部中断控制发光二极管，定时器控制发光二极管闪烁。 4.课外作业

1.用定时器控制单片机的引脚P1.0输出周期为500us的等宽方波。 四、实践教学环节 1.实验

实验项目及学时分配一览表 序号 实验项目名称 实验类型 学时

1 2 3 4 5 6 7 Keil软件熟悉实验 程序设计实验 IO口控制实验 定时器中断系统实验 验证性 验证性 验证性 综合性、设计学 1 1 2 2 2 2 2 单片机控制步进电机实验 综合性、设计学 电子音响实验 LED数码管显示实验 综合性、设计学 综合性、设计学 以上实验任选8学时，其中综合性，设计性4学时。 2.课程设计 （1）目的和要求

目的：单片机原理及应用是一门综合性性很强的学科，课程设计是它的一个极为重要的教学环节，通过该环节能够使学生将课堂上学到的理论知识与实践应用结合起来，加深对电子电路、电子元器件、印制电路板等知识点的进一步理解，在程序的编制与调试技能得到锻炼和提高，为独立进行单片机应用系统的开发奠定良好的基础。

要求：1．掌握单片机系统及外围功能模块的开发流程；2. 了解PCB印刷电路板的设计方法，具备PCB印刷电路板及电子元器件的焊接能力；3．掌握汇编语言或C语言的编程技术，具备独立调试单片机系统的能力。

（2）学时 1周

3.其他实践环节 五、学时分配

学时分配表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 内容 单片机硬件结构 KEIL软件的使用 单片机控制LED发光闪烁 单片机控制流水灯变换 矩阵式键盘控制数码管显示 控制多个数码管显示 利用点阵屏显示汉字 外部中断控制发光二极管 定时器控制发光二极管闪烁 合计 理论课 6 2 4 4 8 4 4 4 4 40 实验 总学时

六、课程考核 1.考核形式 闭卷考试 2.成绩构成

考试成绩占60%，平时成绩占20%，实验占20% 七、教学资源 1.主要参考教材

[1] 李广弟,朱月秀,王秀山编著.单片机基础. 北京:北京航空航天大学出版社,2008 [2] 张毅刚.单片机原理及应用.北京:高等教育出版社，2004年

[3] 胡健.单片机原理及接口技术实践教程.北京:机械工业出版社,2004年8月 [4] 王琼.单片机原理及应用试验教程.合肥:合肥工业大学出版社,2005年1月 2.实验指导书

[1]《单片机原理及应用实验指导书》

附：单片机原理及应用实验教学大纲 一、实验目的和要求

随着计算机技术的发展，单片机在各种领域的应用越来越普遍，因而《单片机原理及应用》课程受到了电类专业学生的普遍欢迎和重视。该课程是一门实践性很强的应用技术，同时也是电类专业的必修课。通过本课程的学习，使学生掌握微控制器的技术特点，并能设计出简单的应用系统。实验课是本课程的重要教学环节，其目的是使学生通过实验，能更深刻的了解和掌握课堂教学内容中所涉及的具体实践技术和技能。

二、实验内容及其要求 1.Keil软件熟悉实验

内容：学会使用Keil软件编程和调速程序，熟练掌握单步运行、连续运行、设置断点等相关功能，

要求：掌握Keil软件的使用方法及特点，为进一步实验打下基础。 2.程序设计实验

内容：编写一个对RAM相关内容进行清零或者赋值的程序。

要求：学习赋值、循环等程序的编写和使用，掌握单片机程序设计的基本方法和技巧。 3.IO口操作实验

内容：让P3口作为输入口，P1口作为输入口，P3.3口做输入口，外接一脉冲，每输入一个脉冲，P1口按十六进制加一；P1口做输出口，编写程序，使P1口接的8个发光二极管L0—L7按16进制加一的方式点亮发光二极管。

要求：掌握IO口的简单使用，学习延时程序的编写和使用；了解IO口输入输出特性。 4.定时器中断系统实验

内容：分别用定时器0、1进行1秒和2秒的延时。

要求：掌握中断的定义、规则和应用方法；掌握定时器/计数器的基本工作原理和应用方法，并能够根据要求完成精确的时间延时。

5.单片机控制电机、音响和数码管的应用实验

内容：设计步进电机、蜂鸣器的驱动电路和数码管的显示电路，通过编程程序控制电机的速度、蜂鸣器的声音及数码管显示的数字。

要求：了解驱动电路的意义，学会根据要求设计相应的驱动电路；了解电机的工作原理，单片机发出不同音调声音的编程方法及数码管显示的原理和特点。 序号 1 2 3 实验项目名称 Keil软件熟悉实验 程序设计实验 IO口控制实验 实验类型 验证性 验证性 验证性 学时 1 1 2 4 5 6 7 定时器中断系统实验 单片机控制步进电机实验 电子音响实验 LED数码管显示实验 综合性、设计学 综合性、设计学 综合性、设计学 综合性、设计学 2 2 2 2 以上实验任选8学时，其中综合性、设计性4学时。

三、实验成绩考核办法

根据学生预习情况、实验操作情况、实验报告的质量以及设计研究性实验质量为每次实验评分，实验成绩占总成绩的20%，按优、良、中、及格、不及格5级分制记分。但实验成绩不及格，该门成绩即按不及格处理。

四、主要实验教材（指导书）及参考用书 1.实验教材

[1]《单片机原理及应用实验指导书》 2.参考用书

[1]《单片机应用基础基础》作者 李广第 北京航天航空工业出版社

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/f755.html