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单片机原理与应用课程教学大纲

（PrincipleandApplicationofMicrocontroller（Q））

一、课程概况

课程代码：0200801学 分：3

学 时：48（其中：讲授学时42，实验学时6）

先修课程：计算机基础、C语言、电路、模拟电子技术基础、数字电子技术基础等。

适用专业：电气工程及其自动化

教 材：《单片机原理机接口技术》，范力旻、蔡纪鹤主编，机械工业出版社，2019.1

课程归口：电气信息工程学院

课程性质与任务：本课程是电气工程及其自动化专业必修的专业基础课之一，也可作为电类其他专业的必修课和机电类专业的选修课。课程介绍单片机硬件结构及各功能部件的工作原理、指令系统与汇编语言程序及C语言程序设计，并从应用设计角度介绍单片机各种接口的软硬设计，以及单片机应用系统开发设计的步骤和方法，此外还介绍Keil、Proteus等单片机仿真及调试工具软件的使用。为后续单片机课程设计、计算机控制技术等教学环节打下重要基础。通过本课程的学习，使学生掌握单片机基础知识，能运用单片机仿真调试工具、手段和方法，进行简单的单片机应用系统方案设计、软硬件设计和仿真调试等，为学生毕业后从事相关工作打下良好基础。

二、课程目标及对毕业要求观测点的支撑

序号

课程目标

支撑毕业要求观测点

毕业要求

1

课程目标1：在理论教学、课内外设计环节中，为解决复杂工程问题提供控制器层面的专

业知识基础。

观测点1.3：运用相关知识和数学模型方法推

演、分析电气工程问题。

毕业要求1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决微特电机与

电力装备相关领域的复杂工程

问题。

课程目标2：掌握构建单片机软硬件平台的设计方法，能够

观测点3.2：能够针对微特电机与电力装备相关

领域的复杂工程问题，

毕业要求3设计/开发解决方案：能够针对微特电机与电力

装备相关领域的复杂工程问题

2

针对设计任务，进行任务分解，

按功能划分模块单元，并运用

进行特定的需求分析，

设计实施过程中的工艺

设计解决方案，开发满足特定

需求的电气系统或装置，并能

所学知识，给出硬件、软件设

流程、相关控制系统和

够在设计环节中体现创新意

计方案

单元，体现创新意识。

识，考虑社会、健康、安全、

法律、文化以及环境等因素

课程目标3：在实践教学环节

中，能够结合Keil、Proteus软件进行程序联调及设计。能够

观测点5.1：掌握解决复杂电气工程问题所需的

毕业要求5使用现代工具：能够针对复杂电气工程问题，

选择、使用与开发恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具，包括对微特电机与电力装备相关领域复杂工程问题的预测与模拟，并能够理解其

局限性。

3

利用工具对电气自动化系统设

多种仪器设备和软硬件

计与应用领域的复杂工程问题

开发工具的使用方法。

进行分析，并能够结合其他专

业知识设计研究方案。

三、教学内容及要求

序号

教学内容

思政元素

预期学习成果

教学

学时

教学

方式

支撑课

程目标

1

单片机基本硬件结构：单片机的硬件组成、引脚功能、存储器结构、并行I/O口、时钟电路与时序、复位电路。重点难点：并行I/O口、时钟

电路与时序

“不忘初心、牢记使命”、砥砺前行；建立“科学新精神”理念

使学生具有单片机基本硬件知识，能进行单片机最小应用系统

的硬件设计

6

讲授/案例

目标1

单片机的指令系统和汇编语言程序设计及C51语言程序

设计：单片机汇编指令系统

“踏实做人，

使学生具有单片机汇编指令、软件结构及流程的基础知识，能够设计单片机应用系统的软件流程、编写指令代码

的指令格式、寻址方式；单

认真做事，吃

片机汇编指令系统；指令和

苦耐劳”的理

2

伪指令的作用及区别、三种基本程序的结构及常用子程序的设计；C51语言程序的变

量定义和存储器类型、运算

念，培养学生有不畏困

难和挫折的勇

气，有坚持不

8

讲授/案例

目标1

符、语句及程序结构、数据

懈的探索精神

结构等。

重点难点：单片机汇编指令

PAGE

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系统；C51语言程序的变量定

义和存储器类型、运算符等

3

C51开发环境与仿真：C51的开发环境；Keil、Proteus等仿真及调试工具软件的作用和特点；Keil环境下的程序编写及调试；Proteus环境下的电路原理图设计、Proteus中常用的虚拟仿真工具及功能部件；结合Keil、Proteus进行程序联调。

重点难点：Keil环境下的程序编写及调试；Proteus环境下的电路原理图设计;程序

联调

能大胆尝试，积极寻求有效的问题解决方法。帮

助学生树立社会主义核心价值观。

使学生在单片机应用系统设计中能够运用这