汽车单片机课程标准

《汽车单片机及局域网》课程标准

课程名称：汽车单片机及局域网 课程代码：0310061 总学时数：56学时（理论课学时数：40 实践课学时数：16） 适用专业：汽车电子技术

1 课程概述

1.1 课程的性质

汽车单片机及局域网课程是汽车电子技术专业的一门专业必修课，是专业核心课程之一。

1.2 课程定位

本课程是高职汽车电子技术专业的一门专业选修课,其先修课程有电工、电子技术基础、汽车电器、汽车电控发动机技术等课程，在学好这些课程的基础上才能学好本课程。汽车单片机和车载网络技术日趋广泛的应用，给汽车维修人员提出了更高的技术要求，不了解汽车单片机和网络技术，就不可能全面了解新一代汽车电子控制系统，汽车的使用和维修就会遇到障碍。本课程是让学生掌握汽车单片机系统和车载网络技术的应用和检修技术。

1.3 课程设计思路

（1）本课程以校内实训基地和校外实习基地为依托，构建教、学、做一体化的课程体系，按照“以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程体系”的总体设计要求，以教师为主导、学生为主体，使理论结合实践。

（2）在确保专业理论知识够用、实用的前提下，强化、优化专业实训、实习教学，实施“以就业为导向”的高级技能型人才培养模式。

（3）本课程以汽车电器设备系统为主线，兼顾其它一些常见车型、高档车型的汽车电器设备的结构和工作原理；

（4）使学生便于掌握岗位（群）要求的职业技能，容易触类旁通，形成自主学习； （5）教学过程中根据具体教学任务采用现场教学和互动方式，配合多媒体动画、图形教学及实训室教学，提高教学质量和效率。

2 课程基本目标

2.1 知识目标：

（1）了解单片机的发展，类别及在汽车电子控制系统中的应用。

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（2）掌握微控制器的内部结构、引脚功能、CPU结构、存储器配置、时钟和振荡电路、复位和中断系统及指令系统。

（3）掌握微控制器的定时模块、A/D转换模块、串行通信模块、输入/输出（I/O）端口结构原理和功能。

（4）掌握控制器局域网（CAN）的基本知识和节点的主要器件的结构和功能。 2.2 职业技能目标：

（1）对典型的汽车单片机和电子控制单元的特点、组成和工作原理非常熟悉。 （2）对汽车单片机系统常见故障具备一定的诊断分析和检修能力。 （3） 对车载网络的特点、组成和工作原理非常熟悉。

（4）对车载网络系统的常见故障具备一定的诊断分析和检修能力。 2.3 职业素质养成目标

通过本课程的学习，培养学生积极向上、热爱专业，对待学习和工作认真负责态度和精神。

2.4 职业技能证书考核要求：

通过本课程的学习，能掌握汽车维修中级工、汽车维修高级工，汽车维修电工等考核中涉及的相关试题和知识点。

3 课程教学内容及学时安排

3.1 课程主要内容说明

本课程主要介绍微控制器的基本结构、各功能模块的操作原理及其应用、汽车单片机应用系统和控制器局域网（CAN）的基础知识、协议标准和车上应用实例以及构成CAN节点的常用器件。本课程涵盖以下十个知识单元：绪论、微控制器的硬件结构、微控制器的指令系统、微控制器的定时模块、微控制器的A/D转换模块、微控制器的串行通信模块、微控制器的输入/输出（I/O）、汽车单片机应用系统、控制器局域网（CAN）、CAN节点的主要器件。 3.2 课程组织安排说明

课程教学安排结合教学大纲执行。 教学方式 学时 1、绪论 2、微控制器的硬件结构 3、微控制器的指令系统 4、微控制器的定时模块 学时 2 8 8 6 讲授 2 6 6 4 讨论课 习题课 实验 实训 2 2 2 2

5、A/D转换模块 6、串行通信模块 7、输入/输出（I/O） 8、汽车单片机应用系统 9、控制器局域网（CAN） 10、CAN节点的主要器件 机动 合计 4 6 4 4 8 4 4 56 2 4 2 2 6 4 4 40 2 2 2 2 2 16 3.3 课程教学内容

专业课程（含课内实践）

单元（工作序任务模块或号 实训项目） 单片机的发展 单片机的类别 单片机在汽车电子控制系统中的应用 采用多媒体，结合实物了解单片机的发展历程、和视频进行教学，其中：单应用情况及发展趋势；汽车单片机的发展和单片机的类片机的基本特点和汽车电子别，1学时；单片机在汽车系统的工作环境；目前国内单电子控制系统中的应用 ，1学时。 片机市场上主要厂家的单片机产品种类及其特点及单片机的特性。 采用多媒体，结合实物、图微控制器的基本结构、中央处片和动画进行教学，其中：理器、存储器配置、中断系统； 微控制器的基本结构、中央MC68HC08系列微控制器的复处理器，2学时；微控制器位、低功耗模式、时钟和振荡的存储器配置、中断系统，电路 2学时；微控制器的复位、 低功耗模式及时钟和振荡电路，2学时。 安排 学时教学内容及要求 活动设计 课内1 绪论 2 微控制器的2 硬件结构 6 3

了解微控器的内部功能框图及其基本特性，引脚功能，ROM、RAM的功能，MCU时钟电路的作用和时钟发生器模块的结构，复位的作用，各种复位源的复位过程，。 掌握CPU寄存器组的功能和CCR寄存器各位的定义；中断的概念，中断服务子程序的编写格式。 熟悉中断处理的基本流程，微控器的中断系统 微控制器结构和引脚及功能认识（实训项目）2 利用实训室进行教学。2学时。 寻址方式 指令系统 汇编语言程序的基本结构 了解高级语言与汇编语言及机器指令码之间的区别微控制器的3 指令系统 和汇编语言约定；汇编语言基本指令的指令格式；汇编程序的框架结构 掌握指令寻址方法、六大类指令 熟悉符号与伪指令和汇编程序语句格式。 定时器模块 计数方式与定时功能 输入捕捉功能 输出比较功能 脉宽调制功能 定时器模块在汽车控制系统中的应用 4

采用多媒体，结合实物和动画进行教学，其中：寻址方式，2学时；指令系统，2学时；汇编语言程序的基本结构，2学时。 6 汇编程序的实例编写操作（实训项目）利用仿真软件模拟教学进行教学。2学时。 2 微控制器的4 定时模块 采用多媒体，结合实物和动画进行教学，其中：定时器模块、计数方式与定时功能，2学时；输入捕捉功能、 输出比较功能、脉宽调制功能，2学时。 4 掌握定时器模块的结构及其功能和工作原理以及定时器的计数与定时功能、输入捕捉功能、输出比较功能和脉宽调制功能的具体应用 定时器模块在汽车控制系统中的应用（实训项目）利用实训室进行实践教学。2学时。 2 A/D转换模块的基本知识 微控制器的A/D转换模块 了解模/数转换的目的及A/D转换模5 块 意义和一般步骤，模/数转换器的主要技术指标，A/D转换器的内部结构和转换程序的编写方法。 掌握A/D转换器状态与控制寄存器的参数设置和转换时钟源的选择方法。 串行通信模块概述 微控制器的串行通信模块 SCI应用举例 了解串行通信的基本方串行通信模6 块 式、数据传输方向、RS－232－C标准，格式、波特率的定义，硬件连接方式。 掌握串行通信模块的工作原理，参数设置和波特率的计算方法，编程流程。 采用多媒体，结合实物、动画及仿真软件进行教学，其中：A/D转换模块的基本知识，1学时；微控制器的A/D转换模块，1学时。 2 A/D转换器在汽车发动机电控系统上具体应用2 （实训项目）利用实训室进行实践教学。2学时。 采用多媒体，结合实物和动画进行教学，其中：串行通信模块概述、微控制器的串行通信模块，2学时； SCI应用举例，2学时。 4 串行通信模块在汽车上的具体应用（实训项目）2 利用实训室进行实践教学。2学时。 5

并行输入/输出（I/O）端口 键盘中断模块 采用多媒体，结合实物、动画及仿真软件进行教学，其中：并行输入/输出（I/O）端口，1学时；键盘中断模块，1学时。 2 了解I/O端口的基本结输入/输出7 （I/O） 构和复用功能，I/O端口寄存器的设置方法，键盘中断模块的结构原理，寄存器的定义及其功能。 掌握键盘中断功能的应用。 汽车单片机应用系统的工作原理 了解汽车单片机系统的基本要求、总体结构，各汽车汽车单片机8 应用系统 生产厂家汽车单片机应用实例。 掌握汽车单片机对信息处理的工作原理，单片机系统的输出驱动器和执行器的工作原理。 采用多媒体，结合实物、动车载网络技术概述 CAN的基本知识 CAN技术规范的基本内容 CAN应用系统 控制器局域9 网（CAN） 了解车载网络技术的发展，车载网络的特点和总体结构和车载网络应用现状，总线的发展，现场总线特点。 掌握CAN的工作原理、车身网络的基本结构。 6

I/O模块在汽车上的具体应用（实训项目）利用实训室进行实践教学。2学时。 2 采用多媒体，结合实物、动画和视频进行教学，其中：汽车单片机应用系统的工作原理，2学时。 2 汽车单片机应用（实训项目）利用实训室进行实践教学。2学时。 2 画和视频进行教学，其中：车载网络技术概述、CAN的基本知识，2学时；CAN技术规范的基本内容，2学时； CAN应用系统，2学时。 6 北京现代伊兰特CAN网络检测（实训项目）利用实训室进行实践教学。2学时 2 CAN的基本硬件结构 独立CAN控制器SJA1000 CAN微控制器 了解组成CAN节点的主要器件、各器件的主要功用和常用类型，SJA1000的基本特CAN节点的10 主要器件 性、引脚功能及电气参数、硬件结构，MSCAN的功能及其基本操作原理、存储器结构、标识符过滤的基本过程、位定时的基本概念，寄存器的定义及其功能 。 掌握MSCAN模块初始化的步骤。 机动 复习、考试 学时 合计学时 56 4 合计采用多媒体，结合实物和动画进行教学，其中：CAN的基本硬件结构，2学时；独立CAN控制器SJA1000、CAN微控制器，2学时。 4 4 实施建议

4.1教学组织建议 1、教学方法

（1）启发式和研讨式教学法。 在讲授理论性较强的内容时，以启发式和研讨式课堂教学为主，注重学生智力开发，促进学生自主学习，加深领会。

（2）直观和现场教学法。 在教学中，尽可能使多媒体动画与现场教学（实物、示教板等）相结合，使教学直观明了；再通过实训教学巩固和加深。对于实践性较强的教学内容，则采用现场教学和实训教学相结合的教学方法，让学生能亲眼看到，亲手做到，使感性认识与理性认识有机结合，引导学生进行探究性学习。

（3）案例教学法。 在教学过程中，选择合适的案例来进一步加深教学内容。 2、教学手段

（1）、对于理论部分的教学内容，应尽可能采用多媒体图画、动画教学手段，以提高教学效果。

（2）、有实训内容的模块应尽可能采用“一体化教学模式”教学。 4.2 教学评价建议

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1、期末考核评价及方式

考核方式原则上以教务处公布的要求为标准。

一般考核形式：本课程为考试课，课程结束即进行书面考试。

采用期末综合考试的方式对学生对本课程掌握情况进行考核，占总评成绩60%。 2、教学过程评价

采取平时考核（包括平时考勤、作业）、能力考核（包括课堂提问、课堂实践），占总评成绩40%。

3、课程成绩形成方式 3.3 教材选用 1）、教材选用的原则

以项目或任务为载体,将课程的知识、技能、态度三者融入教材内容,强调理论与实践结合、教材与实际结合、操作与管理结合的理论实践一体化教材．

2）、推荐教材

（1）、《汽车单片应用技术》 黄鹏 主编 机械工业出版社 2015 （2）、《汽车单片机及局域网技术》 侯树梅 主编 高等教育出版社 2015 3.4 课程主讲教师和教学团队要求说明

本课程的主讲教师和教学团队要求教学经验丰富且有一定的一线企业的工作经验，对本门课的知识实践有独到的安排，因材施教。

3.5 课程教学环境和条件要求

1、多媒体课室 有功能比较齐全，能够播放动画、视频等的多媒体课室。 2、汽车电控与电器实训室 具有多台汽车电控发动机实验台，汽车车身电控实验台、汽车底盘电控实验台，汽车CAN局域网实验台、汽车空调实验台等等功能齐全的实训室。

3.6 教学资源的开发与利用

1、多媒体资源：有完善的多媒体课件及试题库。

2、实验（训）室利用：课内教学实训项目均在实训室安排完成。 3.7 其它 1、先修课程：

汽车电工电子技术、汽车电器、汽车电控发动机技术等课程，在学好这些课程的基础上才能学好本课程。

2、参考的教学资料：

（1）、《电子控制技术和车内局域网》 吴诰圭 主编 电子工业出版社 2015

（2）、《汽车单片机及车载网络技术》 于万海 主编 西安电子科技大学出版社2014

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编制人： 编制单位： 编制日期： 审核人： 教学团队负责人： 部、系主任：

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