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    《单片机原理及应用》课程标准
    发稿作者:管理员   ‖  发布时间:2014-09-13 09:23:13  ‖  查看1093次  ‖  

    课程编号:

    021023/021024

    课程类型:

    专业基础课

    课程学时:

    39-64学时

    课程学分:

    4

    先修课程:

    数电、模电、C语言

    适用对象:

    机电、电气等专业

    一、课程性质、目标和设计思路

    1.课程性质

    本课程是电气自动化专业、应用电子技术专业、计算机应用技术专业、机电一体化技术专业等专业的公共专业基础课程。是各专业学生在掌握了电路分析和模拟/数字电子技术应用等基础知识和技能后,进行知识综合应用、系统构建、软硬件设计、故障分析排除等核心技能培养的关键课程,为后期各专业领域的自动控制系统的学习做好铺垫。

    2.课程目标

    (1)知识目标

    掌握单片机基本结构和原理 

    掌握MCS-51系列单片机指令系统 

    掌握汇编语言程序设计方法 

    掌握单片机存储系统、输入输出接口电路。 

    掌握单片机的定时器计数器、中断和串口。 

    掌握单片机的人机接口。 

    掌握单片机的开关量输入输出及控制。 

    (2)能力目标

    单片机软件设计与分析 

    单片机硬件设计与分析 

    单片机应用与维护    

        (3)素质目标

    职业道德素质:具有良好的社会公德、职业道德和诚信品质。 

    继续学习素质:具有发现问题、分析问题,获取专业新知识的能力

    自主创新素质:具有独立思考能力,具备能够对问题提出自己的看法及解决方法的素质。

    3.课程设计思路

    本课程标准通过对知识点的重新分解,将内容分成了五个主题。其中主题一是对单片机系统原理知识的学习,主题五是对知识的总结训练,而其他的四个主题分为学习情境和训练情景两部分。在主题二到主题四中每个学习情境都分为了若干个小项目,几个小项目又可以合为一个项目。

    二、课程教学内容与要求

    (一)单片机概述      4学时

     1.教学内容与要求

     了解单片机的概念,掌握单片机外部引脚寄功能,了解单片机内部结构,了解单片机存储器结构,掌握单片机最小系统。

     2.作业

     巩固课堂上所讲内容,重点是单片机的最小系统,难点是单片机存储器结构。作业数量2--3题。

    (二)单片机开发系统    2学时

     1.教学内容与要求

    了解单片机开发系统及其功能,掌握单片机开发系统的连接,掌握单片机开发系统的使用。

     2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是Keil软件的使用,难点是采用单片机开发软件调试程序的方法。作业数量2--3题。

         3.实践操作

         发光二极管闪烁控制系统。

    (三)单片机并行I/O端口    16学时

     1.教学内容与要求

    (1)单片机并行输入/输出端口的结构和功能

        (2)P0、P1、P2、P3口的操作方法

    (3)C51语言程序结构及特点

    (4)数据类型和运算符

    (5)基本语句

    (6)数组的概念寄应用

    了解单片机并行I/O口的结构和功能,并掌握对端口的操作方法及C51程序结构特点、数据类型和基本语句及结构化编程方法。

     2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是并行I/O口的结构和功能,难点是C51数据类型、基本语句及其应用,数组的概念及应用。作业数量4--6题。

         3.实践操作

         (1)8个LED发光二极管闪烁

         (2)汽车左右转向灯控制

         (3)流水灯控制

         (4)简易密码锁设计

    (四)定时与中断系统     8学时

     1.教学内容与要求

    (1)单片机定时器结构

    (2)单片机定时器工作方式

    (3)单片机定时器应用

    (4)单片机中断系统

    (5)单片机中断有关寄存器的功能

    (6)单片机中断程序的编写

    了解单片机定时器的作用,以简易秒表为载体,掌握定时器的功能和C语言的调用。

     2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是定时器的功能,难点是中断的概念及中断程序的编写。作业数量4--6题。

         3.实践操作

         (1)时间间隔为1秒的流水灯控制

         (2)简易秒表控制

         (3)可控霓虹灯控制

         (4)模拟交通灯控制

    (五)显示和键盘接口        12学时

     1.教学内容与要求

    (1)LED显示接口

    (2)LED大屏幕显示器和接口

    (3)LCD液晶显示和接口

    (4)独立式按键接口

    (5)矩阵式按键接口

    (6)单片机中断程序的编写

    掌握各种显示器件和键盘的工作原理、接口和编程方法。

     2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是各种显示器件和键盘的工作原理、接口和编程方法,难点是LED动态显示接口、LCD液晶显示和接口、矩阵式按键接口。作业数量4--6题。

         3.实践操作

         (1)LED数码管显示的简易秒表设计

         (2)LED点阵式电子广告牌控制

         (3)字符型LCD液晶显示广告牌控制

         (4)具有简单控制功能的简易秒表设计

       (六)A/D与D/A转换接口       4学时

     1.教学内容与要求

    (1)A/D转换和D/A转换的概念

    (2)ADC0809的功能及应用

    (3)DAC0832的功能及应用

    通过数字电压表寄波形发生器两个任务的训练掌握D/A和A/D转换器的应用。

     2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是A/D转换和D/A转换的概念,难点是ADC0809的功能及应用和DAC0832的功能及应用。作业数量4--6题。

         3.实践操作

         (1)简易数字电压表制作

         (2)简易波形发生器制作

        (七)串行通信技术           8学时

     1.教学内容与要求

    (1)串行通信基础知识

    (2)串行口的结构、工作方式、波特率设置

    (3)RS-232C串行总线标准

    (4)单片机之间的通信

    (5)单片机与PC之间的通信

    通过单片机双机通信、单片机与PC间通信的设计,使学生掌握单片机串行口通信技术及其应用。

     2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是串行通信基础知识,难点是串行口的结构、工作方式。作业数量4--6题。

         3.实践操作

         (1)单片机之间的双机通信

         (2)交通灯远程控制系统

        (八)单片机系统扩展        16学时

     1.教学内容与要求

    (1)程序存储器的扩展

    (2)数据存储器的扩展

    (3)串行EEPROM的扩展

    (4)并行I/O口的扩展

    通过工作任务,在查找与消化芯片资料,设计、制作与调试硬件电路,分析时序与编写调试程序的工作过程中,逐步掌握并行扩展与串行扩展的基本方法。

     2.作业

    巩固课堂上所讲内容,重点是程序存储器的扩展和数据存储器的扩展,难点是串行接口器件的时序分析与软件编程。作业数量4--6题。

         3.实践操作

         (1)16个信号灯闪烁控制

         (2)交通灯远程控制系统

      

    四、学时分配

    学时分配

    合计

    讲课

    习题课

    实践课

    讨论课

    其他

    (一)

    4

    4

    (二)

    1

    1

    2

    (三)

    6

    6

    12

    (四)

    4

    4

    8

    (五)

    6

    6

    12

    (六)

    2

    2

    4

    (七)

    4

    4

    8

    (八)

    6

    6

    12

    复习

    2

    2

    合计

    35

    29

    64

    五、实施建议

    1.教材选用、编写的原则

    教学中,应认真研究教学内容,认真选材,切实做到教学内容必需、够用、实用。鉴于单片机技术的发展,考虑到程序的可移植性和今后的发展方向以嵌入式方向为主,故建议编程语言以C语言为主,以强化技能训练,培养学生实际解决问题能力为主。

    推荐教材:《单片机应用技术》王静霞主编 电子工业出版社 2009年5月 第1版。

    2.教学建议

    (1)在教学过程中,应立足于加强学生实际操作能力的培养,采用项目教学,以工作任务引领,提高学生学习兴趣,激发学生的成就动机。

    (2)本课程教学采用理论实践一体化的教学方法,在完成相关实验或训练项目的过程中学习有关的技术知识,重点在于实践的强化学习。

    (3)在教学过程中,立足于加强学生实际操作能力的培养,通过项目训练提高学生学习兴趣,激发学生的成就感,每个项目的实施可采用小组合作学习的方法,强化学生的团队协作精神。

    (4)在教学过程中,要尽量应用多媒体、投影等教学资源辅助教学,帮助学生理解相关操作的工作过程。

    (5)在教学过程中要联系以前所学知识,如C语言编程、proteus制图等。要认真培养学生的整体设计思想,让学生能独立设计电路系统。

    (6)在教学过程中,要重视本专业领域的发展趋势,贴近生产现场,积极引导学生设计实用新型的电路系统。为学生提供职业生涯发展的空间,努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。

    3.教学评价

    本课程考核形式为考试。

    考核成绩的分配比例:平时成绩占40%、期末考试成绩占60%。平时成绩中出勤占10%、作业占10%、实践操作占20%。

    考试题型:选择题、填空题、编程题。

    考试范围:所讲过的知识点。

    4.教学资源开发利用

    本课程的多媒体课件,可作为网络课程资源,用于学生课后学习参考。单片机实验教室可视其利用情况,作为单片机编程与仿真的实践训练场所。

                  
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