《單片機原理及應用》課程標準一、學習領域（課程）綜述（一）學習領域定位“單片機原理及應用”學習領域由崗位群的“電子產品技術支持崗位”行動領域轉化而來，是構成應用電子技術專業框架教學計劃的專業學習領域之一，其定位見表一：表一學習領域定位學習領域性質專業必修學習領域學習領域功能使學生具備從事電子產品技術支持工作所需的基礎知識和技能前導學習領域電路分析、模擬電子技術、數字電子技術、C語言程序設計、計算機基礎平行學習領域PLC可編程控制后續學習領域無（二）設計思路本學習領域注重培養分析問題、解決問題的能力、強化學生動手實踐能力，遵循學生認知規律，緊密結合應用電子專業的發展需要，為將來從事應用電子產品的設計、檢測奠定堅實的基礎。將本課程的教學活動分析設計成若干項目或工作情景，以項目為單位組織教學、并以典型設備為載體，通過具體案例，按單片機項目實施的順序逐步展開，讓學生在掌握技能的同時，引出相關專業理論知識，使學生在技術訓練過程中加深對專業知識、技能的理解和應用、培養學生的綜合職業能力，滿足學生職業生涯發展的需要。本課程在內容組織形式上強調了學生的主體性學習，在每個項目實施前，先提出學習目標，再進行任務分析，學生針對項目的各項任務進行相關知識的學習，并通過多種實踐活動實施項目以實現學習目標。最后根據多元化的評分標準進行自我評價。（三）學習領域（課程）目標1.方法能力目標：能根據項目任務或工作，制訂項目完成工作計劃；學會自我學習、收集和檢索信息、查閱技術資料；在單片機應用程序調試過程中會選擇各種儀器儀表；學會單片機應用程序KEIL的仿真調試方法；學會學習和工作的方法，勤于思考、做事認真的良好作風；培養學生一絲不茍、刻苦鉆研的職業道德；學會在產品制作過程中進行技術指導、質量管理和成本核算方法。2.社會能力目標：建立團結協作的精神，能與人溝通和合作完成工作任務；養成勇于創新、敬業樂業的工作作風；形成清晰的邏輯思維意識，正確辨別事物的真假；了解電子行業技術應用的發展前景，拓寬產品開發的思路；掌握產品生產工藝要求，培養工作的質量意識、安全意識；具有較強的社會責任感，為祖國發展強大貢獻力量的責任意識；積累豐富的工作經驗。3.專業（職業）能力目標：能熟悉和了解不同廠商、不同型號單片機器件并掌握其性能特點；能讀懂單片機應用系統電路原理，包括復位電路、時鐘電路、最小單片機應用系統電路，掌握各I/O的區別及與外圍電路連接的方法，區分辯別單片機的地址線、數據線及控制線，熟練掌握單片機擁有的系統資源及資源利用，掌握匯編語言的指令格式、尋址方式，學會匯編語言的程序編寫，學會簡單的應用系統設計；能識別各種外圍元器件并進行元器件焊接、KEIL仿真調試；能根據應用系統原理圖編寫控制程序；能在單片機系統調試和維修過程中，通過工程計算和理論分析，判斷故障點和提供解決問題的途徑；會使用常用儀器儀表如萬用表、示波器、頻率計對單片機應用系統進行判斷分析、調試，直至調試成功；掌握程序流程圖的畫法、子程序的編寫方法、中斷程序的編寫方法、子程序和中斷調用、偽指令的熟練使用、熟練掌握順序程序結構、循環程序結構、分支程序結構，掌握仿真器的使用及結合軟硬件調試程序。二、學習領域（課程）描述學習領域描述包括學習領域名稱、學期、參考學時、學習任務和學習領域目標等，見表二：表二學習領域的描述學習領域：單片機原理及應用教學時間安排：第四學期課時：72學習任務：掌握單片機的硬件結構、熟悉匯編語言的應用、理解常用單片機系統設計的控制方式、特點，掌握單片機系統設計的方法學習目標：1.了解單片機的概念與種類，了解各種單片機的最新發展水平和方向；2.熟悉常用單片機的基本結構、工作過程及應用特點；3.會應用匯編語言進行基本模塊程序的編寫；4.熟練使用keil軟件的主要功能；5.會根據使用要求，查閱單片機性能指標與使用技術，能夠正確選用設計常用的單片機系統；6.會應用單片機系統內部的I/O口、定時、計數、中斷、數模轉換、模數轉換的各個功能；7.能初步識讀單片機控制電路圖，并能說出系統組成的模塊及其作用，具備單片機系統設計安裝和調試的初步能力。學習組織形式與方法“學習準備”階段采用正面課堂教學，部分采用獨立學習；多數計劃實施階段采用小組學習，明確小組負責人并定期更換。在學習過程中設置與企業一致的工作步驟及要求。學業評價1）在理論知識考評方面，采取參考學生日常出勤率、課堂參與度、作業完成情況等指標進行積分的給定，重點考核學生參與程度；2）在實訓技能考評方面，校內實訓技能考評采取實訓指導教師評定成績，重點考核學生實訓技能的熟練程度和團結協作的能力；3）在綜合素質方面，主要考評學生的管理能力、溝通能力和創新能力。三、學習情境劃分及描述（一）學習情境設計表三學習情境設計序號名稱學時一MCS-51單片機的結構和原理12二MCS-51單片機的指令系統18三定時/計數器6四MCS-51系統的串行接口6五MCS-51單片機的系統擴展6六MCS-51單片機的中斷系統8七單片機應用系統的設計方法16（二）學習情境描述包括學習情境名稱、學時、學習任務、與其他情境的關系、學習目標、學習內容、教學條件、教學方法組織形式、教學流程、學業評價。表四學習情境一的描述學習情境名稱MCS-51單片機的結構和原理學習領域單片機原理及應用教學時間第四學期12學時學習任務1.MCS-51單片機的結構原理2.MCS-51單片機的時序3.MCS-51單片機的時鐘和復位電路4.MCS-51單片機的低功耗工作方式與其他情境的關系本學習情境為本學習領域的第1個學習情境，主要目的是掌握單片機的結構和工作原理，并作為其他學習情境的基礎學習目標知識目標：1.掌握MCS-51單片機的結構原理。2.了解MCS-51單片機的時序。3.了解MCS-51單片機的時鐘和復位電路。4.了解MCS-51單片機的低功耗工作方式。技能目標：1.能正確識別單片機各部分的功能；2.能使單片機復位；3.能熟練控制單片機進出低功耗方式。綜合能力目標：1.與人溝通與人交往能力，具有較高職業素養，具有團隊合作精神；2.獨立分析分析、解決問題的能力。學習內容1.MCS-51單片機的結構原理2.MCS-51單片機的時序3.MCS-51單片機的時鐘和復位電路4.MCS-51單片機的低功耗工作方式教學條件Keil軟件、投影設備、實驗箱；仿真軟件、通用計算機30臺、課件、黑板、多媒體等。教學方法組織形式教學方法：項目教學法、任務教學法。組織形式：公布項目任務，教師協調下的學生自愿分組，明確分工。教學流程步驟一：MCS-51單片機的結構原理（4課時）知識要點CPU、程序存儲器、數據存儲器、并行I/O口步驟二：MCS-51單片機的時序（4課時）知識要點時鐘周期、機器周期、指令周期、訪問外部RAM和ROM的時序步驟三：MCS-51單片機的時鐘和復位電路（2課時）知識要點時鐘電路、內部復位電路、外部復位電路、復位狀態步驟四：MCS-51單片機的低功耗工作方式（2課時）知識要點等待方式、掉電方式學業評價本部分內容采用采用目標評價、過程評價相結合的方法，評價的手段包括閉卷（或開卷）考核、觀測、現場操作等。其中基本知識的測試成績占50%、學習過程占50%；單片機的認識、單片機的最小系統的安裝和調試30%、實驗報告占10%；小組評價占10%，它包括小組活動協調和諧、積極參與小組活動、學習態度等。表五學習情境二的描述學習情境名稱MCS-51單片機的指令系統學習領域單片機原理及應用教學時間第四學期18學時學習任務1.MCS-51單片機的指令格式2.MCS-51單片機的尋址方式3.MCS-51單片機的指令系統與其他情境的關系本學習情境為本學習領域的第2個學習情境，主要目的是掌握MCS-51單片機的指令系統，并作為其他學習情境的基礎學習目標知識目標：1.掌握MCS-51單片機的指令格式；2.理解MCS-51單片機的尋址方式；3.熟練使用數據傳送類指令、算術運算類指令；4.熟練使用邏輯操作類指令、控制轉移類指令以及位操作類指令。技能目標：1.掌握簡單輸入輸出電路及程序的設計方法；2.正確使用keil軟件，進行較簡單的軟件操作；3.掌握對基本模塊程序的編寫。綜合能力目標：1.與人溝通與人交往能力，具有較高職業素養，具有團隊合作精神；2.獨立分析分析、解決問題的能力。學習內容1.MCS-51單片機的指令格式；2.MCS-51單片機的尋址方式；3.數據傳送類指令、算術運算類指令；4.邏輯操作類指令、控制轉移類指令以及位操作類指令。教學條件Keil軟件、投影設備、實驗箱；仿真軟件、通用計算機30臺、課件、黑板、多媒體等。教學方法組織形式教學方法：項目教學法、任務教學法。組織形式：公布項目任務，教師協調下的學生自愿分組，明確分工。教學流程步驟一：MCS-51單片機的指令格式（1課時）知識要點標號、操作碼助記符、源操作數、目的操作數、注釋步驟二：MCS-51單片機的尋址方式（2課時）知識要點寄存器尋址、直接尋址、立即尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、相對尋址、位尋址步驟三：數據傳送類指令、算術運算類指令（4課時）知識要點片內RAM數據傳送、外部數據傳送、數據交換指令、堆棧操作、加減乘除指令、十進制調整指令步驟四：邏輯操作類指令、控制轉移類指令以及位操作類指令（11課時）知識要點邏輯運算指令、無條件轉移和條件轉移指令、調用和返回指令、布爾操作類指令學業評價本部分內容采用采用目標評價、過程評價相結合的方法，評價的手段包括閉卷（或開卷）考核、觀測、現場操作等。其中基本知識的測試成績占20%、學習過程占30%；表決器的認識與分析、表決器的安裝和調試30%、實驗報告占10%；小組評價占10%，它包括小組活動協調和諧、積極參與小組活動、學習態度等。表六學習情境三的描述學習情境名稱定時/計數器學習領域單片機原理及應用教學時間第四學期6學時學習任務1.定時/計數器的結構2.定時/計數器的原理3.定時/計數器的工作方式4.定時/計數器的應用與其他情境的關系本學習情境為本學習領域的第3個學習情境，主要目的是進一步掌握定時/計數器的應用方法，并作為其他學習情境的基礎學習目標知識目標：1.掌握定時/計數器的結構；2.理解定時/計數器的原理；3.掌握定時/計數器的工作方式；4.熟悉定時/計數器的應用。技能目標：1.熟練使用定時/計數器的定時功能；2.熟練使用定時/計數器的計數功能。綜合能力目標：1.與人溝通與人交往能力，具有較高職業素養，具有團隊合作精神；2.獨立分析分析、解決問題的能力。學習內容1.定時/計數器的結構；2.定時/計數器的原理；3.定時/計數器的工作方式；4.定時/計數器的應用。教學條件Keil軟件、投影設備、實驗箱；仿真軟件、通用計算機30臺、課件、黑板、多媒體等。教學方法組織形式教學方法：項目教學法、任務教學法。組織形式：公布項目任務，教師協調下的學生自愿分組，明確分工。教學流程步驟一：定時/計數器的結構（1課時）知識要點TH0、TH1、TL0、TL1專用寄存器步驟二：定時/計數器的原理（1課時）知識要點TMOD、TCON專用寄存器步驟三：定時/計數器的工作方式（2課時）知識要點方式0、方式1、方式2、方式3步驟四：定時/計數器的應用（2課時）知識要點輸出方波、計數、測量外部輸入脈沖的寬度學業評價本部分內容采用采用目標評價、過程評價相結合的方法，評價的手段包括閉卷（或開卷）考核、觀測、現場操作等。其中基本知識的測試成績占20%、學習過程占30%；表決器的認識與分析、表決器的安裝和調試30%、實驗報告占10%；小組評價占10%，它包括小組活動協調和諧、積極參與小組活動、學習態度等。表七學習情境四的描述學習情境名稱MCS-51系統的串行接口學習領域單片機原理及應用教學時間第四學期6學時學習任務1.MCS-51單片機串行口的結構2.MCS-51單片機串行口的工作方式3.MCS-51單片機串行口的應用與其他情境的關系本學習情境為本學習領域的第4個學習情境，主要目的是掌握MCS-51單片機串行口的工作原理，并作為其他學習情境的基礎學習目標知識目標：1.掌握MCS-51單片機串行口的結構；2.理解MCS-51單片機串行口的工作方式；3.熟練掌握MCS-51單片機串行口的應用。技能目標：1.熟練使用串行口進行數據的傳送；2.熟練使用串行口擴展并行I/O口；3.熟練使用串行口進行異步和多機通訊。綜合能力目標：1.與人溝通與人交往能力，具有較高職業素養，具有團隊合作精神；2.獨立分析分析、解決問題的能力。學習內容1.MCS-51單片機串行口的結構；2.MCS-51單片機串行口的工作方式；3.MCS-51單片機串行口的應用。教學條件Keil軟件、投影設備、實驗箱；仿真軟件、通用計算機30臺、課件、黑板、多媒體等。教學方法組織形式教學方法：項目教學法、任務教學法。組織形式：公布項目任務，教師協調下的學生自愿分組，明確分工。教學流程步驟一：串行通訊（1課時）知識要點串行通信、并行通信、異步傳送、同步傳送、波特率、數據傳送的方向步驟二：MCS-51單片機的串行接口（1課時）知識要點SBUF、SCON、PCON、方式0、方式1、方式2、方式3步驟三：MCS-51單片機串行口的應用（4課時）知識要點擴展并行I/O口、異步通訊、多機通訊學業評價本部分內容采用采用目標評價、過程評價相結合的方法，評價的手段包括閉卷（或開卷）考核、觀測、現場操作等。其中基本知識的測試成績占20%、學習過程占30%；表決器的認識與分析、表決器的安裝和調試30%、實驗報告占10%；小組評價占10%，它包括小組活動協調和諧、積極參與小組活動、學習態度等。表八學習情境五的描述學習情境名稱MCS-51單片機的系統擴展學習領域單片機原理及應用教學時間第四學期6學時學習任務1.MCS-51單片機的引腳與最小應用系統2.程序存儲器的擴展方法3.數據存儲器的擴展方法4.并行I/O口的擴展方法與其他情境的關系本學習情境為本學習領域的第5個學習情境，主要目的是掌握單片機的系統擴展方法，并作為其他學習情境的基礎學習目標知識目標：1.了解MCS-51單片機的引腳與最小應用系統；2.掌握程序存儲器和數據存儲器的擴展方法；3.熟練掌握簡單并行I/O口的擴展方法；4.掌握可編程并行I/O口的擴展方法。技能目標：1.熟練使用單片機的各個引腳；2.能熟練進行程序存儲器和數據存儲器的擴展；3.能熟練進行并行I/O口的擴展。綜合能力目標：1.與人溝通與人交往能力，具有較高職業素養，具有團隊合作精神；2.獨立分析分析、解決問題的能力。學習內容1.MCS-51單片機的引腳與最小應用系統；2.程序存儲器和數據存儲器的擴展方法；3.簡單并行I/O口的擴展；4.可編程并行I/O口的擴展。教學條件Keil軟件、投影設備、實驗箱；仿真軟件、通用計算機30臺、課件、黑板、多媒體等。教學方法組織形式教學方法：項目教學法、任務教學法。組織形式：公布項目任務，教師協調下的學生自愿分組，明確分工。教學流程步驟一：MCS-51單片機的引腳與最小應用系統（1課時）知識要點8051的引腳與功能、最小應用系統步驟二：外部存儲器的擴展（2課時）知識要點程序存儲器的擴展、數據存儲器的擴展、數據總線、地址總線、控制總線步驟三：并行I/O口的擴展（3課時）知識要點簡單I/O口的擴展、可編程I/O口的擴展學業評價本部分內容采用采用目標評價、過程評價相結合的方法，評價的手段包括閉卷（或開卷）考核、觀測、現場操作等。其中基本知識的測試成績占20%、學習過程占30%；表決器的認識與分析、表決器的安裝和調試30%、實驗報告占10%；小組評價占10%，它包括小組活動協調和諧、積極參與小組活動、學習態度等。表九學習情境六的描述學習情境名稱MCS-51單片機的中斷系統學習領域單片機原理及應用教學時間第四學期8學時學習任務1.中斷系統及其管理2.擴充外部中斷源3.中斷系統的應用與其他情境的關系本學習情境為本學習領域的第6個學習情境，主要目的是掌握中斷系統的控制方法，并作為其他學習情境的基礎學習目標知識目標：1.掌握中斷源及中斷入口；2.了解中斷響應的處理過程；3.掌握擴充外部中斷源的方法；4.掌握中斷系統的應用。技能目標：1.熟練使用定時/計數器擴充外部中斷源；2.熟練實現中斷控制。綜合能力目標：1.與人溝通與人交往能力，具有較高職業素養，具有團隊合作精神；2.獨立分析分析、解決問題的能力。學習內容1.中斷系統及其管理；2.擴充外部中斷源；3.中斷系統的應用。教學條件Keil軟件、投影設備、實驗箱；仿真軟件、通用計算機30臺、課件、黑板、多媒體等。教學方法組織形式教學方法：項目教學法、任務教學法。組織形式：公布項目任務，教師協調下的學生自愿分組，明確分工。教學流程步驟一：中斷系統及其管理（2課時）知識要點中斷源、中斷入口地址、外部中斷請求標志、中斷允許控制、中斷源優先級的設定、中斷響應處理過程步驟二：擴充外部中斷源（2課時）知識要點利用定時器擴充外部中斷源、采用中斷和查詢相結合擴充外部中斷源步驟三：中斷系統的應用（4課時）知識要點利用中斷實現輸入與輸出控制、利用中斷實現故障判定學業評價本部分內容采用采用目標評價、過程評價相結合的方法，評價的手段包括閉卷（或開卷）考核、觀測、現場操作等。其中基本知識的測試成績占20%、學習過程占30%；表決器的認識與分析、表決器的安裝和調試30%、實驗報告占10%；小組評價占10%，它包括小組活動協調和諧、積極參與小組活動、學習態度等。表十學習情境七的描述學習情境名稱單片機應用系統的設計方法學習領域單片機原理及應用教學時間第四學期16學時學習任務1.顯示器、鍵盤與單片機的連接；2.A/D轉換器與單片機的連接；3.D/A轉換器與單片機的連接；4.MCS-51單片機應用系統設計。與其他情境的關系本學習情境為本學習領域的第7個學習情境，主要目的是掌握單片機與常用外部設備的連接方式，并作為其他學習情境的基礎學習目標知識目標：1.掌握顯示器與單片機的連接方法；2.理解鍵盤與單片機的連接方法；3.熟練掌握A/D轉換器與單片機的連接方法；4.掌握D/A轉換器與單片機的連接方法。技能目標：1.熟練完成按鍵電路去抖動軟/硬件的設計；2.熟練連接A/D轉換器與單片機；3.熟練完成單片機應用系統設計。綜合能力目標：1.與人溝通與人交往能力，具有較高職業素養，具有團隊合作精神；2.獨立分析分析、解決問題的能力學習內容1.顯示器、鍵盤與單片機的連接；2.A/D轉換器與單片機的連接；3.D/A轉換器與單片機的連接；4.MCS-51單片機應用系統設計。教學條件Keil軟件、投影設備、實驗箱；仿真軟件、通用計算機30臺、課件、黑板、多媒體等。教學方法組織形式教學方法：項目教學法、任務教學法。組織形式：公布項目任務，教師協調下的學生自愿分組，明確分工。教學流程步驟一：顯示器、鍵盤與單片機的連