《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
课程名称：单片机原理及应用
英文名称：Single Chip Microcomputer Principle And Application
课程类型：专业平台课
总学时及学分：64学时、4学分
适应对象：电气工程及其自动化专业
主要先修课程：计算机基础、电路
执行日期：2017年9月
一、课程的性质与任务
性质：单片机原理及应用是电气工程及其自动化一门专业必修核心平台课。
任务：单片机原理及应用主要讲述单片机的原理及应用，单片机目前已经广泛的应用在经济生活的各个领域，本着注重基础知识，提高实验操作动手能力和应用开发能力的要求，使学生在掌握基本理论知识的基础上，学会解决实际工程应用问题的思路和手段，具备初步的系统设计和调试能力，同时为后续课程的学习打好基础。
二、课程教学目标
本课程的学习目的在于使学生掌握单片机的基本概念，基本原理和应用方法以及单片机应用程序编写的方法技巧等。为专业课学习和参加本专业的工程实践打下必要的基础。要求学生在牢固掌握单片机基本概念的基础上，具备对简单系统的硬件原理的分析与设计、接口芯片的应用和软件程序编写的能力，培养团队作战和严谨的工作作风。
三、教学内容及其基本要求
模块一：绪论
1、单片机概述、单片机硬件基础、I/O运行方式，单片机存储器、单片机应用等基础知识；
2、单片机的I/O口；单片机的存储器；单片机的最小系统；
3、二进制及其运算；8421编码、原码、反码、补码、基本逻辑及运算。
教学基本要求：
1、掌握理论讲授为主，课堂组织采用启发式教学方法，调动学生参与性与师生互动性；
2、掌握对于要求掌握的知识点，布置一定量的作业，以获得学生掌握情况的反馈信息。对学生掌握比较薄弱的知识点再作巩固；
3、掌握单片机的存储器、单片机的最小系统。
教学重点：
单片机的I/O口特性、单片机的存储器、单片机的最小系统。
教学难点：
二进制及其运算、不同进制的相互转换、8421编码、原码、反码、补码、基本逻辑及运算。
模块二：简单项目设计、单片机编程基础知识
1、LED特性及控制亮灭方法；
2、多LED控制、流水灯控制与驱动；
3、单片机C51位寻址方式、单片机C51数据类型与赋值语句、延时的初步概念。
教学基本要求：
1、掌握单色、彩色LED的驱动要求；
2、掌握会应用所学知识初步编写简单控制程序；
3、掌握设计一个8支单色LED亮灭系统及程序。
教学重点：
1、LED点阵模块的控制和驱动方法；
2、C51函数声明及调用。
教学难点：
1、集成开发环境 keill uV4编译环境的使用；
2、 PRETUS仿真软件的使用。
模块三：键盘设计及中断
1、独立键盘电路设计及键值识别；
2、矩阵键盘电路设计及扫描法键值识别；
3、矩阵键盘中断法键值识别；
4、开关语句的使用；
5、中断函数的声明与使用；
教学基本要求：
1、掌握键盘电路设计；
2、掌握扫描法、中断法键值识别；
3、掌握开关语句的使用和中断函数的声明与使用；
4、掌握会使用swich开关语句。
教学重点：
1、键盘电路设计；
2、C51中断函数声明、开关语句的使用；
3、开关语句、中断函数的声明与使用。
教学难点：
1、中断函数的使用；
2、开关语句的使用。
模块四：定时器/计数器的应用
1、定时器个工作原理和作用；
2、与定时器有关的寄存器的使用；
3、定时器的中断服务程序的设计。
教学基本要求：
1、掌握定时器个工作原理和作用；
2、掌握与定时器有关的寄存器的使用；
3、掌握定时器的中断服务程序的设计。
教学重点：
1、定时器与与定时器有关的寄存器的使用；
2、定时器的中断服务程序的设计。
教学难点：
定时器的使用、定时器有关的寄存器的使用。
模块五：单片机控制直流电动机转速
1、直流电动机的启停的控制电路；
2、PWM调速的工作原理；
3、单片机PWM程序的设计；
4、定时器在PWM程序的设计中的应用。
教学基本要求：
1、掌握PWM的工作原理；
2、掌握与单片机PWM有关的寄存器的使用；
3、掌握PWM程序的设计。
教学重点：
1、PWM的工作原理；
2、与单片机PWM有关的寄存器的使用。
教学难点：
1、理解PWM的含义；
2、 PWM程序初步设计。
模块六：串行通信基础及串行口
1、串口通信的基本类型；
2、串口通信的基本格式；
3、串口通信的程序的设计。
教学基本内容：
1、掌握通信的基本类型；
2、掌握串口通信的基本格式和与串口通信的有关的寄存器的使用。
教学重点：
串口通信的基本格式、PWM程序初步设计。
教学难点：
串口通信程序的设计、串口通信的基本格式。
四、各教学环节学时分配
五、教学建议
教学中应把编程基本知识的传授穿插在各项目中进行，不但要使学生获得编程的知识，还必须讲清电路设计以及驱动方法，使学生在学习中获得元器件的识别、能看懂电路、能分析和编写一定功能程序。
习题、实践课是重要的教学环节，教师必须予以重视。讲授时注意理论联系实践，加深学生对知识的理解。
鉴于C语言的特点和工程中的普遍应用，建议教材采用C语言版。
六、考核评价方法及要求
学生最终成绩评定由考试成绩和平时成绩这两部分组成，其中平时成绩占30%，期末成绩占70%。
七、推荐教材与主要教学参考资源
[1] 张才华.单片机原理与应用（C语言版）[M].北京：机械工业出版社,2015.
[2] 朱兆优单片机原理与应用[M].北京：化学工业出版社,2009.
制定者：赵伟娜 2017年8月
审核者：张江亚 2017年8月
批准者：张景 2017年8月
