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《单片机原理及接口技术》教学大纲
前言：单片机技术是现代电子信息技术中的重要技术，在一个实时检测或自动控制系统中单片机是作为其核心部件来使用的。单片机以其体积小、功能强、价格低、面向应用，易于嵌入设备等一系列优点，在工农业、国防、交通、民用等领域得到广泛应用，已成为从事电子、电气、自动控制工程人员的必备知识。单片机原理及接口技术是一门实践性很强的实用技术课程，本课程系统介绍了单片机的结构、工作原理，单片机的程序设计、接口技术及小型单片机应用系统开发方法等，并配合实验使学生能初步掌握单片机程序设计方法和小型应用系统开发方法。
课程名称：单片机原理及接口技术
学　　时：68学时(不包含1周的整周实训)
学　　分：4学分
先修课程：模拟电子技术、数字电路、计算机组成原理
课程教学目标：
1.使学生理解和掌握单片机的基本结构和工作原理等基础理论。
2.使学生掌握单片机的指令系统与程序设计等基本技能。
3．使学生通过实践掌握单片机接口技术和小型单片机应用系统开发的能力。
适用学科专业：
电子信息工程技术、机电技术、电气自动化等相关专业
教材及参考书：
1．《单片机原理及应用技术》，李全利主编，高等教育出版社，2004年，ISBN 7-04-015751-9
2．《单片机应用技术》，刘守义主编，西安电子科技大学出版社，2002年ISBN：7-5606-1146-5
3．《单片机原理及接口技术》，董晓红主编，西安电子科技大学出版社，2004年，ISBN 7-5606-1426-4
4．《单片机程序设计基础》，周航慈主编，北航出版社，2000年，7-81077-314-3

考核方式：考试
其他说明：
1．本课程应在二年级上学期或二年级下学期开设，总学时为68学时，其中理论教学46学时，实践教学20学时，考试2学时。
2．教学时，应注意运用启发式教学、直观教学、多媒体教学、实验教学等多种手段，尽量利用实验系统、演示系统、多媒体、仿真实验、实验实习等配合课堂讲授，使学生在感性认识的基础上获得理性认识。
3．为进一步强化理论认识，加强实验实习环节，可专门安排1周的整周实训，用于巩固课堂理论知识，加强基本操作技能的训练，提高小型单片机应用系统设计能力和电子电路制作技术，达到培养应用型人才的目的。
4．在保证教学总时数的前提下，各章教学时间可根据教学需要和学生接受能力作适当的调整。
具体教学内容：
一、单片机概述
【教学目的要求】
1．了解单片机的概念、发展过程及产品近况。
2．掌握单片机的特点及应用领域，了解单片机应用系统开发的基本过程。
3. 掌握数制转换与编码的基本方法
4．明确本课程的学习内容、基本要求和考核办法，激发学生学习兴趣，调动学习主动性。
【教学重点难点】
1、单片机的概念。
2、单片机的特点及应用领域。
3、数制转换与编码的基本方法。
4、单片机应用系统开发的过程。
【授课时数】6学时（讲授4学时，实验2学时）
【教学方法】讲授法、演示法
【教学内容】
（一）单片机的概况与特点（2学时）
1．单片机的发展过程及产品近况。
2．单片机的特点及应用领域。
3．本课程的学习内容、基本要求和考核办法。
（二）数制转换与编码的基本方法（2学时）
1．数制转换方法、编码方法。
2．单片机应用系统开发过程介绍。
实验（2学时）：单片机应用系统开发过程演示
二、单片机的结构和原理
【教学目的要求】
1．了解单片机典型产品的基本结构与应用模式。
2．了解单片机典型产品的资源配置与引脚封装。
3．掌握单片机典型产品的存储器配置特点。
4. 了解单片机典型产品的并行接口结构与操作。
【教学重点难点】
1．单片机的基本结构。
2．单片机的引脚。
1．单片机的存储器配置。
2. 单片机的并行接口结构与操作。
【授课时数】6学时（讲授4学时，实验2学时）
【教学方法】讲授法、实验法
【教学内容】
（一）单片机的基本结构及引脚（2学时）
1．单片机的基本结构。
2．单片机的引脚。
（二）单片机的存储器配置与并行接口（2学时）
1．单片机的存储器组织。
2. 单片机的并行接口结构与操作。
实验（2学时）：HJPC51-B型单片机学习（开发）系统及其配套集成开发系统的使用
三、单片机的指令系统
【教学目的要求】
1. 了解指令系统的概念和指令的基本格式
2．掌握7种寻址方式。
3．掌握数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令与循环类指令、控制转移类指令、位操作类指令的使用。
【教学重点难点】
1．寻址方式（七种）。
2．指令的使用。
【授课时数】14学时（讲授10学时，实验4学时）
【教学方法】讲授法、实验法
【教学内容】
（一）指令格式及寻址方式（2学时）
1．指令的基本格式与常用符号。
2．寻址方式（寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、立即寻址、变址寻址、相对寻址、位寻址）。
（二）数据传送类指令（29条）（2学时）
1．一般传送指令。
2．特殊传送指令。
（三）算术运算类指令（24条）（2学时）
1.加法指令
2.减法指令
3.乘法、除法指令
（四）逻辑运算与循环类指令（24条）（2学时）
1.逻辑与指令
2.逻辑或指令
3.逻辑异或指令
4.累加器清零和取反指令
5.累加器循环移位指令
（五）控制转移类与位操作类指令（17条+17条）（2学时）
1.无条件转移指令
2.条件转移指令
3.调用与返回指令
4.空操作指令
5.位传送指令
6.位状态设置指令
7.位逻辑运算指令
8.位判跳（条件转移）指令
实验（4学时）
1．数据传送指令的使用（2学时）
2．算术运算及逻辑运算指令的使用（2学时）
四、单片机的程序设计
【教学目的要求】
1．了解程序编制的方法和技巧。
2．掌握源程序编辑与手工汇编的技能。
3．了解伪指令的功能和常用伪指令的使用。
4．掌握四种基本程序结构（顺序结构、分支结构、循环结构、子程序）的程序设计方法。
【教学重点难点】
1．源程序编辑与手工汇编技能。
2．四种基本程序结构（顺序结构、分支结构、循环结构、子程序）。
3．程序设计方法。
【授课时数】14学时（讲授10学时，实验4学时）
【教学方法】讲授法、实验法
【教学内容】
（一）源程序的编辑与汇编、伪指令的使用（2学时）
1．程序编制的方法和技巧。
2．源程序编辑与手工汇编技能。
3．伪指令的功能和常用伪指令的使用。
（二）顺序结构程序设计（2学时）
1．顺序结构程序结构介绍。
2．顺序结构程序设计方法。
3．实例分析。
（三）分支结构程序设计（2学时）
1．分支结构程序结构介绍。
2．分支结构程序设计方法。
3．实例分析。
（四）循环结构程序设计（2学时）
1．循环结构程序结构介绍。
2．循环结构程序设计方法。
3．实例分析。
（五）子程序及其调用（2学时）
1．子程序设计。
2．子程序调用方法及其返回。
3．实例分析。
实验（4学时）
1．程序设计实训一（顺序结构、分支结构）（2学时）
2．程序设计实训二（循环结构、子程序）（2学时）。
五、单片机的中断系统及定时/计数器
【教学目的要求】
1．了解单片机的中断系统结构及其中断控制。
2．弄清单片机中断处理的过程。
3．掌握单片机定时/计数器的使用。
【教学重点难点】
1．中断的基本概念。
2．单片机的中断处理过程。
3．定时/计数器的使用。
【授课时数】6学时（讲授4学时，实验2学时）
【教学方法】讲授法、实验法
【教学内容】
（一）单片机的中断系统及中断处理过程（2学时）
1．单片机的中断系统。
2．单片机的中断处理过程
（二）单片机定时/计数器的使用（2学时）
1．定时/计数器的结构和工作原理。
2．定时/计数器的控制和工作方式。
3．定时/计数器的应用。
实验（2学时）：接口实训一（定时/计数器应用）
六、单片机的串行接口
【教学目的要求】
1．了解串行通信的基本概念与接口标准
2. 了解单片机的串行接口结构及其控制寄存器。
3．掌握单片机串行接口的工作方式。
4．掌握单片机串行接口的使用。
【教学重点难点】
1．串行接口结构及其控制寄存器。
2．串行接口的工作方式。
3．串行接口的使用。
【授课时数】4学时（讲授2学时，实验2学时）
【教学方法】讲授法、实验法
【教学内容】
1．串行通信的基本概念与接口标准。
2．单片机的串行接口结构及其控制寄存器。
3．单片机串行接口的工作方式。
4. 单片机串行接口的使用。
实验（2学时）：接口实训二（串行接口应用）
七、单片机的系统扩展
【教学目的要求】
1．掌握单片机存储器扩展的基本方法。
2．了解单片机的输入/ 输出及其控制方式。
3．掌握单片机并行接口的扩展方法。
4. 学会典型并行接口芯片的使用（8155、8279）
【教学重点难点】
1．存储器扩展。
2．输入/ 输出及其控制方式。
3．并行接口的扩展。
【授课时数】8学时（讲授6学时，实验2学时）
【教学方法】讲授法、实验法
【教学内容】
（一）单片机存储器扩展的基本方法（2学时）
1．程序存储器的扩展。
2．数据存储器的扩展。
（二）输入/ 输出的控制方式与并行接口的扩展（2学时）
1．输入/ 输出接口功能。
2．单片机与I/O设备的数据传送方式。
3．可编程接口8155的扩展。
（三）8279接口芯片、显示器及键盘接口（2学时）
1.8279芯片的使用
2.显示器及键盘接口介绍与示例
实验（2学时）：接口实训三（数字钟）
八、单片机的测控接口
【教学目的要求】
1．掌握D/A转换原理及DAC0832芯片的使用。
2．掌握A/D转换原理及ADC0809芯片的使用。
3．了解开关量输入/输出接口。
【教学重点难点】
1．D/A转换原理及DAC0832芯片。
2．A/D转换原理及ADC0809芯片。
【授课时数】6学时（讲授4学时，实验2学时）
【教学方法】讲授法、实验法
【教学内容】
（一）D/A转换原理及DAC0832芯片的使用（2学时）
1．D/A转换原理及主要技术指标。
2．DAC0832芯片及其与单片机的接口。
（二）A/D转换原理及ADC0809芯片的使用（2学时）
1．A/D转换原理及主要技术指标。
2．ADC0809芯片及其与单片机的接口。
3．开关量接口。
实验（2学时）：接口实训四（A/D转换与D/A转换）
九、单片机应用系统设计方法
【教学目的要求】
1．了解单片机应用系统设计过程。
2．了解提高系统可靠性的一般方法。
3．对小型单片机应用系统开发有一个全面认识，为后期整周实训打下基础。
【教学重点难点】
1．单片机应用系统设计过程。
2．提高系统可靠性的一般方法。
【授课时数】2学时
【教学方法】讲授法
【教学内容】
1．单片机应用系统设计过程。
2．提高系统可靠性的一般方法。
3. 小型单片机应用系统实例介绍。