1、單片機原理與應用課程教學大綱課程名稱（英文）：Microcontroller Theory and Application課程性質：必修課學 分：2.5總 學 時：40理論學時：34 實驗學時： 6適用對象：測控技術與儀器本科專業一、課程的性質、目的和任務本課程為測控技術與儀器專業的一門必修課。其主要任務是以MCS-51系列單片機為背景機,講授其基本原理、硬件組成、指令系統、硬件配置的基礎知識。通過本課程的學習，使學生掌握一般單片機（如MCS-51兼容AT89單片機；Z8系列等）應用系統的設計、智能化儀器儀表的基本知識和技能。本課程是在講授完模擬電子技術、數字電子技術、微機原理及應用課程之后的

2、一門必修課，為后續課程智能儀器原理及設計提供必要的技術基礎知識。由于數字邏輯和微機的一些基本概念和常用接口芯片在先修課程中已解決，在本課程的教學課程中可通過對比的方式突出單片機軟、硬件的特點和使用方法。本課程不著重介紹數據采集系統、自動控制系統的組成及信號變換處理方法，這些內容在其它有關課程中加以解決。二、課程基本要求在課堂教學過程中，應達到以下基本要求：(1) 了解單片機的發展現狀和趨勢。具有根據工程實踐科學選用單片機相關型號的能力。(2) 了解單片機的基本原理及組成特點。(3) 了解單片機功能單元（P0、P1、P2、P3口，定時器/計數器/中斷結構/串行UART通道）的原理及使用方法。(4

3、) 掌握單片機應用系統硬件擴展的基本方法，包括存儲器、可編I/O口，D/A、A/D和鍵盤/顯示器的擴展接口技術。(5) 掌握單片機應用系統程序設計的基本方法及閱讀分析軟件的能力。本課程結束后安排1周的課程設計。課程設計不同于工程設計，不局限于工藝技術的條件和要求，而是課堂教學的深化和補充。其主要內容是：（1）單片機應用系統的并行擴展接口設計。（2）單片及應用系統的串行擴展接口設計。（3）針對擴展電路，編制相應的應用程序。三、課程內容及學時分配課程內容主要包括以下部分：1單片機概述 (2學時)(1) 單片機的嵌入及工程控制的特點(2) 單片機的發展現狀及趨勢(3) MCS-51系列單片機與其兼容

4、系列單片機的特點2 MCS-51單片機及其增強型單片機的結構和原理（4學時）(1) 單片機的集成化結構特點(2) MCS-51單片機及其增強型單片機的引腳功能(3) 時鐘電路及時序復位及節電運行方式(4) 存儲器結構3 MCS-51單片機指令系統 （2學時）(1) 單片機的尋址方式(2) 基本指令系統(3) 傳送、算術運算、邏輯運算及位移、控制轉移、位操作或布爾操作等指令4單片機匯編語言程序設計（4學時）(1) 編程的步驟、方法和技巧、源程序的編輯和匯編(2) 算術程序設計、代碼轉換、查表程序、散轉程序設計(3) 實用子程序5 MCS-51及其兼容單片機中斷系統 （2學時）(1) I/O方式、

5、中斷的概念、MCS-51中斷處理過程(2) MCS-51外部中斷擴展方法(3) 中斷程序舉例；6 MCS-51定時/計數器及應用（2學時）(1) MCS-51定時/計數器的控制、TMOD、TCON，(1) 定時/計數器的方式03及其應用(3) 綜合應用舉例7 單片機存儲器擴展（4學時）(1) MCS-51三總線的擴展(2) MCS-51程序存儲器的擴展(3) MCS-51數據存儲器的擴展8 單片機I/O擴展接口的設計（4學時）(1) 簡單并口的擴展(2) 可編程并口的擴展、與8155芯片的接口及簡單編程9 單片機鍵盤顯示接口（4學時）(1) 八段LED顯示接口技術(2) 液晶LCD接口技術(3) 鍵盤顯示接口10 單片機與ADC、DAC接口（4學時）11基于單片機控制裝置應用實例（2學時）四、實驗教學內容及要求本課程實驗的目的是要求學生掌握單片機匯編語言程序的設計及調試方法，掌握單片機外圍擴展接口設計的軟、硬件基本技能。實驗主要內容為：1 匯編語言的調試實驗，驗證型；2學時2 輸入輸出口實驗，設計型；2學時3 定時器及中斷實驗，設計型；2學時五教材及參考文獻教 材單片機中級教程原理與應用，張俊謨編. 北京航空航天大學出版社，2002參考文獻單片機高級教程原理與應用，張俊謨編. 北京航空航天大學出版社，2002MCS-