单片机原理及应用(选考探索.doc

广东省高等教育自学考试 工业自动化专业（本科） 单片机原理及应用 自学考试大纲 （课程代号：8507） 广东省自学考试委员会 二00八年十二月Ⅰ.大纲说明 一、课程性质、地位、设置目的和要求 1、课程性质 单片机原理及应用是工业自动化专业的一门理论性、应用性都很强的技术基础课。它是研究目前得到广泛应用的微型计算机控制系统\自动检测系统、智能控制系统和智能仪器仪表中的核心部件——单片微型计算机的原理结构；片内各功能部件的功能；指令系统和编写设计应用程序的方法和技巧等内容，既研究单片微机的硬件资源和软件资源及其简单应用等内容的一门专业性和应用性都很强的技术学科、课程。为学生毕后在工作中，以单片微机为核心部件，运用微型计算机控制技术知识，设计工业过程自动控制系统、智能检测系统和智能化仪器仪表，奠定坚定的基础理论知识和熟练的设计技能。 2、课程所处的地位 微型计算机是20世纪40年代诞生的，它的出现标志着科学技术取得了重大成就。计算机作为一种强有力的科研工具和应用装置，在推动自身的不断完善和发展的同时，也推动着其它领域的科学理论和应用技术的发展。 单片微机打破了以往按逻辑功能划分集成芯片的传统观念，力争“小而全”地在一块芯片的基础上集成一台计算机的基本功能部件，而具有集成度高、运算速度快、逻辑判断准确、功能强、修改灵活、体积小、功能低、价格廉、有利于实现“智能化”和维护方便等一系列优点。因而发展很快、应用极广。到目前为止，它已经历了五代，正向着新的一代高集成度、超大规模的单片微型计算机过渡。微型计算机的一系列优点促使它广泛地应用到国防、航天航空、海洋、地质、气象、科技、教育、经济、生产、生活等各个领域内，使各个应用领域中的“自动控制系统”和“自动检测系统”朝着更完善、更经济、效益更高的方向发展。“单片微机”在国民经济中的地位主要体现在： （1）采取“单片微机为核心部件”的“微型计算机控制系统”取代曾在各种应用领域中的自动控制系统和自动检测系统起着核心作用的“模拟调节器”和“继电接触系统”，使系统的结构体积更小而趋于微型化；“系统”的性能指标和自动化程度更高更完善；“系统”更可靠更灵活；继而提高了生产效率和产品质量，减轻了操作人员的劳动强度，并在一定程度上改善了生产环境。 （2）为各种自动控制系统和自动检测系统实现“智能化控制”和“智能化检测”奠定了基础。 为此，为了保证本科毕业生在工作中具有宽广而又扎实的自动控制和智能化控制的理论基础，具有独立的科技开拓精神与技能，几乎全部电类专业和部分非电类专业都把“微型计算机原理”或“单片微机原理及应用”作为一门重要的必修的“技术基础”课程列入数学计划中，为后续的“微型计算机控制技术”和“自动检测技术”等课程奠定坚实的理论基础。 本课程阐述的内容是以集成数字电子技术和微机原理与应用为理论基础。其主要内容为： 单片微型计算机的基本原理、结构；片内各功能部件的原理、功能及其应用；指令系统；简单典型的应用程序的阅读、分析、编写和设计的方法和技巧等，即单处微机的硬件资源和软件资源及其简单应用。 目前单片微机产品的结构、资源和功能各异，类型很多，虽然它们各具“特点”和“个性”，但它们亦存在着许多“共性”。为此，我们选用目前应用较多、功能和资源都比较丰富的MCS-51系列8位单片微机作为本课程的“学习机型”。 考虑到设有“微型计算机控制技术”作为后续课程。所以建议讲授和考核时应以“单片机原理”、“简单、典型的应用程序的阅读、分析、编写和设计的方法”、“指令系统”和“片内各功能部件”的原理与功能的运用为主。“系统应用”为辅。 另外，考虑到某些学员未学过“微机原理”课程，面授时宜采用“名词解释”方式讲授一些微机的基本概念，以及微机的“数制及其转换”等基本知识。 3、课程要求 通过本课程的学习，应考者应掌握MCS-51单片微机的硬件资源和软件资源及其简单应用技巧，即MCS-51单片机的基本原理、结构；中央处理元、片内并行/串行端口的原理、功能；指令系统；片内各特殊功能寄存器、定时器/计数器、中断系统等各功能部件的原理、功能及其应用；简单、典型的应用程序的阅读、分析、编写，程序设计的方法和技巧；存贮器扩展方法等。具体要求如下： （1）理解并掌握MCS-51单片微机的基本概念、基本原理及结构。 （2）理解并熟悉MCS-51单片微机的“数制及其转换”，单片微机的并行/串行端口和片内各特殊功能寄存器的功能和用途。 （3）理解并熟悉MCS-51单片微机片内的定时器/计数器、中断系统等各功能部件的原理、功能及其应用。 （4）熟练掌握MCS-51单片微机的指令系统。 （5）熟练掌握阅读、分析MCS-51单片微机的简单、典型应用程序的基本方法和技巧。 （6）掌握编写、设计MCS-51单片微机的简单、典型