《单片机技术及应用》课程标准(高职).docx

《单片机技术及应用》课程标准
修订时间：2019年6月
所属系部：计算机系
学分：4
批准人：李瑞兴
一、基本信息
学习领域：单片机技术及应用
适用专业：物联网应用技术
参考学时：64学时
制定人：周友金
二、课程性质
《单片机技术及应用》是物联网应用技术专业的专业必修课，是培养学生单片 机开发及应用能力和程序设计能力的核心课程，为专业培养适应电子产品设计、具有 较强电子技术应用能力，熟悉基于单片机的应用技术设计，又具有自动化设备安装、 调试、维护能力和良好的职业素质的高素质技能型专门人才的培养目标服务。本课 程培养学生的CC2530单片机的应用、电子电路分析、测试、制作与调试能力，仪 器仪表的使用能力及创新意识，为后续智能电子产品设计与测试、设备的维护等打 下坚实的基础。
三、课程目标（一）专业能力目标
• 掌握单片机的基础知识和应用技术；能用C语言编写无线单片机基础程序；
• 能编制出简单无线单片机控制产品的系统总体设计方案；
• 具备单片机技术应用系统的产品开发与测试、系统维护、技术支持、运行管 理等岗位的能力。
（二）方法能力目标
• 能够将理论与实践相结合，并且具备强烈的自主学习意识，能够实现良好的 自我开展。
• 具备制定工作计划并按计划顺利完成任务的能力。
（三）社会能力目标
学习领域
单片机技术及应用
总学时
64
学习情境7
看门狗应用
参考学时
4
学习目标
1. 了解看门狗定时器的特性；
2. 了解看门狗定时器的工作原理；
教学方法和 建议
• 示范操作；
• 技法讲解；
• 实践操作；
• 教师应提前熟悉实训工作任务及时间 要求，准备好教学资料、教学场地和设备。
主要内容
CC2530单片机看门狗定时器(WDT)的使用,通过任务 10来学习看门狗的特性、作用和相关寄存器的配置。
工具 与媒体
•多媒体广播教学软件与教学课件；
・视频教学资料；
•案例图、实验电路板。
学生知识与 能力准备
一定的硬件基础
教师知识 与能力要求
•能设计教学情境和根据教学情境实施 教学；
•能够正确引导学生完成工作任务。
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学习领域
单片机技术及应用
总学时
64
学习情境8
电源管理应用
参考学时
4
学习目标
1. 了解CC2530电源管理的作用；
2. 了解CC2530电源的运行模式；
教学方法和 建议
• 示范操作；
• 技法讲解；
• 实践操作；
• 教师应提前熟悉实训工作任务及时间 要求，准备好教学资料、教学场地和设备。
主要内容
CC2530单片机的电源管理应用，通过任务11来学习 CC2530电源的运行模式、电源管理控制、寄存器的 配置以及系统时钟源的选择。
工具 与媒体
•多媒体广播教学软件与教学课件；
•视频教学资料；
•案例图、实验电路板。
学生知识与 能力准备
一定的硬件基础
教师知识 与能力要求
•能设计教学情境和根据教学情境实施 教学；
•能够正确引导学生完成工作任务。
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学习领域
单片机技术及应用
总学时
64
学习情境9
DMA应用
参考学时
4
学习目标
1. 了解DMA的工作原理；
2. 了解 CC2530DMA 的特性；
教学方法和 建议
• 示范操作；
• 技法讲解；
• 实践操作；
• 教师应提前熟悉实训工作任务及时间 要求，准备好教学资料、教学场地和设备。
主要内容
CC2530单片机DMA的使用，通过任务12来学习DMA的 工作原理、CC2530DMA操作和相关寄存器的配置
工具 与媒体
•多媒体广播教学软件与教学课件；
・视频教学资料；
•案例图、实验电路板。
学生知识与 能力准备
一定的硬件基础
教师知识 与能力要求
•能设计教学情境和根据教学情境实施 教学；
•能够正确引导学生完成工作任务。
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学习领域
单片机技术及应用
总学时
64
学习情境10
内部Flash皮与应用
参考学时
4
学习目标
1. 了解CC2530内部Flash的存储器组织；
2. 了解CC2530内部Flash的特性；
教学方法和 建议
• 示范操作；
• 技法讲解；
• 实践操作；
• 教师应提前熟悉实训工作任务及时间 要求，准备好教学资料、教学场地和设备。
主要内容
CC2530内部Flash的使用通过任务13来学习Flash 的存储器组织、Flash的写入和擦除操作以及相关寄 存器的配置。
工具 与媒体
•多媒体广播教学软件与教学课件；
•视频教学资料；
•案例图、实验电路板。
学生知识与 能力准备
一定的硬件基础
教师知识 与能力要求
•能设计教学情境和根据教学情境实施 教学；
•能够正确引导学生完成工作任务。
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学习领域
单片机技术及应用
总学时
64
学习情境11
随机数生成器应用
参考学时
4
学习目标
1. 了解什么是伪随机数；
2. 了解使用随机数生成器产生伪随机数的方法；
教学方法和 建议
• 示范操作；
• 技法讲解；
• 实践操作；
• 教师应提前熟悉实训工作任务及时间 要求，准备好教学资料、教学场地和设备。
主要内容
CC2530单片机内部随机数生成器的使用方法，通过 任务十四来学习什么是伪随机数以及如何利用种 子产生随机数。同时，任务十四中利用串口通信知识讲 解了如何创立外设驱动文件。
工具 与媒体
•多媒体广播教学软件与教学课件；
•视频教学资料；
•案例图、实验电路板。
学生知识与 能力准备
一定的硬件基础
教师知识 与能力要求
•能设计教学情境和根据教学情境实施 教学；
•能够正确引导学生完成工作任务。
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学习领域
单片机技术及应用
总学时
64
学习情境12
PWM 搭IJ
参考学时
4
学习目标
1.掌握脉冲宽度调制(PWM)的工作原理;
1 .翼1CC2530定时器1的使用方法；
2 .掌握中断应用方法；
教学方法和 建议
• 示范操作；
• 技法讲解；
• 实践操作；
• 教师应提前熟悉实训工作任务及时间 要求，准备好教学资料、教学场地和设备。
主要内容
利用定时器控制开关信号的开通时间和关闭时间，调 整占空比来控制LED灯的亮度。CC2530的每个输出 通道都有相关的寄存器控制，通道捕获/比拟控制寄 存器用于设置输出PWM信号的波形，通道捕获/比拟 值寄存器和T1CC0用于设置PWM信号的周期和占空比
工具 与媒体
•多媒体广播教学软件与教学课件；
・视频教学资料；
•案例图、实验电路板。
学生知识与 能力准备
一定的硬件基础
教师知识 与能力要求
•能设计教学情境和根据教学情境实施 教学；
•能够正确引导学生完成工作任务。
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五、考核标准
（一）更新考试观念。学习教育心理学、高等学校管理学、教育学等学科基本 原理和技术方法，加强理论对实践的指导作用。
（二）建立健全考试制度与教师课堂教学考核考评机制O在考核方式选择上， 向多样化方向开展，着重考核传统“考不出”的能力（如毅力、合作能力、创造能 力、方法能力、组织管理能力、获取信息能力、口头表达能力等），重视实践考核。 如现场实际操作、作品、课业报告、教与学讨论、网上答疑、网上自测等方式或几 种方式综合运用的考核方法，同时考核评价提供屡次考试机会，可分类分项进行考 试。不管运用哪些考核方式，本课程应以就业为导向，重视实践考试，重视能力考 核。
（三）本课程可对应参加企业认证，如果学生取得相应资格证书，可以此证书 免考。
（四）普通学生成绩方面：每个学生均以指定工作任务为对象，完成相应的课 业 并要斜皎相应作品与课财皓，作为评价怫。将蝌吩成数个刁组，通过学生在 小组中的表现，能够评价学生对工作过程知识与技能的掌握程度，同时也能考评学 生的协作、参与、团队意识等隐性经验获得情况。综合测试考核学生对知识的掌握 程度。具体如下：
考核内容
考核方式
分值权重%
到课率
过程评价
5%
实际操作
过程考核
10%
课业总结报告
完成质量
5%
作品
作品质量与原创性
30%
小组评价
小组评价结论
10%
综合测试
上机操作
40%
六、实施建议
（一）教材编写必须依据本课程标准选用或编写教材。教材编写或选用要反映新知识、新技术,
要充分表达工程课程设计思想，以工作任务为载体实施教学，任务选取要科学、符 合课程的工作逻辑，让学生在完成工作任务的过程中逐步提高职业能力。
43（二）教学建议
在教学中，应重视现代信息技术的应用，注重教学课件、视频等网络课程资源 开发与利用，提高面呈教学的趣味性、实效性，注重实训指导书的开发和应用。
在教学中，应以学生为中心，加强对学生职业能力的培养，充分调动学生学习 的主动性与积极性。
在教学中，要为学生提供良好的上机操作的机会与平台，引导学生提升职业素 养。
注意与已进行的教学环节衔接，注意理论联系实际，采用课堂教学与实验、实 习、现场教学等实践教学相结合的教学方法，注意从“应用角度”出发，理解基本 理论知识，以加强对所学理论知识的掌握。注意以学生为本，采用启发、引导、讨 论式的教学方法。注意采用实物、教具、模型、多媒体课件等教学手段，便于学生 学习理解，加大教学信息量。
1.教学条件
教师要求：热爱教育事业，具有现代通讯技术的工程经验，具备较强的沟通能 力和爱岗敬业、为人师表、锐意进取的职业道德；具备宽广厚实的专业知识以及实 践技能；具备健康的体质、充分的精力和良好的身心素质。
实训条件：
为保证教学工程的实施与完成，本课程必须在实训教室完成教学过程。教
学工程需要ZigBee设备、IAR编程环境、烧写器（仿真器）
教学工程引入大量的应用案例、实际案例，实物展示，工程实施结果以工程代 码或利用基础固件实现为主。
（四）课程资源
1 .将教师所制作的课件、课程标准、课程电子讲义、实训指导、学生所做的 优质作业上传至课程网站，U媒教师和专家讲课视频、建立网上师生互动平台，构建答疑 系统和课程论坛系统。
2 .推荐教学参考书44
<<CC2530单片机技术与应用》，北京新大陆时代教育科技。
（五）其他说明45

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• 具有较强的口头与书面表达能力、沟通协调能力；
• 具有团队精神和协作精神；
• 具有良好的心理素质和克服困难的能力；
• 具备工作中处理与各方关系的能力。
• 具备严谨务实的工作作风。
四、学习情境设计
（一）设计思路
本课程将以工作任务为逻辑主线，将完成工作任务必需的相关理论知识构建于项 目之中，学生在完成具体工程的过程中学会完成相应工作任务，锻炼职业能力，掌 握相应的理论知识。在教学中，根据实训环境、实习资源情况贯彻工学结合的教学 策略，并根据单片机设计及应用情况设计教学过程。
本课程组教师与行业、企业的专家（兼职教师）密切合作，企业兼职教师之间 参与课程设计开发与教学实施的全过程，充分表达课程教学过程的开放性。
经屡次的调研及分析，通过对多家传感网应用企业实际调研和行业锻炼，了解 到单片机技术与应用的基础工程有：单片机基础知识、CC2530单片机结构和组成、 网络开发工具和平台，单片机在通信技术中的应用、单片机在电源管理中的具体应 用等。根据这些工程对应设计出从单片机入门性基础知识、CC2530单片机I/O端 口的应用、外部中断的使用方法、内部定时/计数器的使用方法、串口通信应用、AD转 换模块的使用方法、单片机看门狗定时器（WDT）的使用、电源管理的应用、DMA的使 用、内部Flash的使用、内部随机数生成器的应用、PWM控制。
（二）情境划分
序号
名称
学时
情境1
单片机基础知识
8
情境2
并行I/O 口应用
10
情境3
外部中断应用
4
情境4
定时/计数器应用
4
^情境5
串口通信应用
8
^情境6
AD檄
6
^情境7
看门狗应用
4
情境8
电源管理应用
4
情境9
DMA应用
4
谶10
内部Flash读写应用
4
情^ 11
随机数生成器应用
4
情境12
PWM 撵IJ
4
总计
64

（三）情境描述
学习领域
单片机技术及应用
总学时
64
学习情境1
单片机基础知识
参考学时
8
学习目标
1 .理解单片机的概念和特点；
2 . 了解单片机的内部构成。
教学方法 和建议
• 示范操作；
• 技法讲解；
• 实践操作；
• 教师应提前熟悉实训工作任务及时间 要求，准备好教学资料、教学场地和设备。
主要内容
CC2530单片机入门域S蜘识和技能 由“为CC2530烧写 程序”和“让所有发光二极管闪烁”两个任务 构成。
工具 与媒体
• 多媒体广播教学软件与教学课件；
• 视频教学资料；
• 案例图、实验电路板。
学生知识与 能力准备
1、熟悉单片机的基本开发方法； 2、IAR集成开发工具使用。
教师知识 与能力要求
•能设计教学情境和根据教学情境实施 教学；
•能够正确引导学生完成工作任务。
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学习领域
单片机技术及应用
总学时
64
学习情境2
并行I/O 口应用
参考学时
10
学习目标
1、了解CC2530的I/O □所具备的特性；
2、熟悉CC2530控邮/0 口的相关寄存器；
教学方法 和建议
• 示范操作；
• 技法讲解；
• 实践操作；
• 教师应提前熟悉实训工作任务及时间 要求，准备好教学资料、教学场地和设备。
主要内容
CC2530单片机I/O端口的使用方法，包含任务3和 任务4两个任务任务3介绍了CC2530的引脚和I/O 口相关知识，通过本任务可使学生掌握使用I/O 口 输出信号的方法。任务4介绍了 I/O输入模式，通 过本任务可使学生掌握使用I/O 口获取输入信号的 方法。
工具 与媒体
•多媒体广播教学软件与教学课件；
・视频教学资料；
•案例图、实验电路板。
学生知识与 能力准备
知道按键消抖的目的和方法。
能够根据实际应用对I/O 口进行酉遭
教师知识 与能力要求
•能设计教学情境和根据教学情境实施 教学；
•能够正确引导学生完成工作任务。
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学习领域
单片机技术及应用
总学时
64
学习情境3
外部中断应用
参考学时
4
学习目标
1 .理解单片机中断的概念和作用；
2 . 了解中断的处理过程；
教学方法 和建议
• 示范操作；
• 技法讲解；
• 实践操作；
• 教师应提前熟悉实训工作任务及时间 要求，准备好教学资料、教学场地和设备。
主要内容
CC2530单片机外部中断的使用方法，通过任务5将 习单片机中断基本知识、CC2530中断系统结构、 中断源、以及外部中断的使用方法。
工具 与媒体
•多媒体广播教学软件与教学课件；
・视频教学资料；
・案例图、实验电路板。
学生知识与 能力准备
一定的硬件基础
教师知识 与能力要求
•能设计教学情境和根据教学情境实施 教学；
•能最正确引导学生完成工作任务。
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学习领域
单片机技术及应用
总学时
64
学习情境4
定时/计数器应用
参考学时
4
学习目标
1 .掌握定时/计数器的概念和作用
2 . 了解定时/计数器的工作原理
3 .解CC2530中定时/计数器的类型及功能
教学方法 和建议
• 示范操作；
• 技法讲解；
• 实践操作；
• 教师应提前熟悉实训工作任务及时间 要求，准备好教学资料、教学场地和设备。
主要内容
CC2530单片机内部定时/计数器的使用方法，通过任务 5来学习单片机定时/计数器的概念、作用和使用方 法。CC2530内部包含了 16位定时/计数器、8位定时/ 计数器和睡眠定时器，每种定时/计数器的功能随有差 别，但使用方法具有一定的相似性，因此主要以16位定 时/计数器作为学习对象。
工具 与媒体
•多媒体广播教学软件与教学课件；
・视频教学资料；
•案例图、实验电路板。
学生知识与 能力准备
一定的硬件基础
教师知识 与能力要求
•能设计教学情境和根据教学情境实施 教学；
•能够正确引导学生完成工作任务。
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学习领域
单片机技术及应用
总学时
64
学习情境5
串口通信应用
参考学时
8
学习目标
1 . 了解串口通信的基础知识；
2 .掌握CC2530串口的特殊功能寄存器的作用；
教学方法 和建议
• 示范操作；
• 技法讲解；
• 实践操作；
• 教师应提前熟悉实训工作任务及时间 要
求，准备好教学资料、教学场地和设备。
主要内容
CC2530单片机串口的使用方法，包含任务7和任务 8共两项任务。任务7介绍CC2530的串口发送数据 到PC机和串口相关知识，通过本项任务可使学生掌 握使用串口通信的基本设置方法。任务8介绍了 PC 机通过串口模式控制CC2530的I/O 口，通过本项任 务可使学生掌握PC机通过串口发送字符控制下位机 的方法。
工具 与媒体
•多媒体广播教学软件与教学课件；
•视频教学资料；
•案例图、实验电路板。
学生知识与 能力准备
一定的硬件基础
教师知识 与能力要求
•能设计教学情境和根据教学情境实施 教学；
•能够正确引导学生完成工作任务。
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学习领域
单片机技术及应用
总学时
64
学习情境6
AD辍
参考学时
6
学习目标
1 .掌握CC2530的ADC的工作模式与过程；
2 .熟悉CC2530的\DC的相关寄存器；
教学方法 和建议
• 示范操作；
• 技法讲解；
• 实践操作；
• 教师应提前熟悉实训工作任务及时间 要求，准备好教学资料、教学场地和设备。
主要内容
CC2530单片对LAD转换模1触械用方法，包含任务9。任 务9介绍了电信号的形式与转换的相关知识， CC2530的ADC局部的结构、相关寄存器及其配置， 通过本项任务可使学生掌握使用ADC的设置方法与 程序编写。
工具 与媒体
•多媒体广播教学软件与教学课件；
・视频教学资料；
•案例图、实验电路板。
学生知识与 能力准备
一定的硬件基础
教师知识 与能力要求
•能设计教学情境和根据教学情境实施 教学；
•能够正确引导学生完成工作任务。
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