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《单片机原理与接口技术A》教学大纲

适用范围：202X版本科人才培养方案

课程代码课程性质：专业选修课

学分：3学分

学时：48学时（理论40学时，实验8学时）

先修课程：电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计等

后续课程：嵌入式系统原理及应用

适用专业：电气工程及其自动化

开课单位：电气工程与自动化学院

一、课程说明

《单片机原理与接口技术A》是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课。本课程主要是学习MCS-51单片机的基本知识，并掌握基于单片机的控制系统的基本开发和应用。本课程强调实践环节，侧重系统构成与应用设计突出实践教学，通过对单片机基础知识的学习，逐步培养学生灵活运用单片机为控制核心解决实际问题的能力。力求通过实践环节，软、硬结合，培养学生初步的单片机系统开发能力。

二、课程目标

通过本课程的学习，使学生达到如下目标：

课程目标1：掌握单片机的I/O口、定时器、中断系统、串口等内部硬件资源；掌握单片机与人机交互的硬件设计与软件编程方法；掌握单片机内部资源与外围电路的系统设计。

课程目标2：掌握利用单片机内部资源独立设计从简单到复杂的单片机测控系统（包括软件和硬件）以及解决实际案例的工程能力。培养具有良好的职业规范，工程素养；追求精益、勇于创新的工匠精神。

课程目标3：利用课程相关工程软件完成不同工程需求的单片机测控系统的设计与实现。了解影响复杂单片机测控系统稳定的因素，较为准确地完成故障分析以及提出故障解决方案。

三、课程目标与毕业要求

《单片机原理与接口技术A》课程教学目标对电气工程及其自动化专业毕业要求的支撑见表1。

表1课程教学目标与毕业要求关系

毕业要求

指标点

课程目标

支撑

强度

1.工程知识

1.4能够将电气工程及其自动化专业知识用于复杂电气工程问题解决方案的比较与优化。

课程目标1：掌握单片机的I/O口、定时器、中断系统、串口等内部硬件资源；掌握单片机与人机交互的硬件设计与软件编程方法；掌握单片机内部资源与外围电路的系统设计。

M

3.设计／开发解决方案

3.2能够根据特定需求，完成对复杂电气工程系统与单元（部件）的设计、调试与优化。

课程目标2：掌握利用单片机内部资源独立设计从简单到复杂的单片机测控系统（包括软件和硬件）以及解决实际案例的工程能力。培养具有良好的职业规范，工程素养；追求精益、勇于创新的工匠精神。

H

5.使用现代工具

5.3能够开发或选用满足特定需求的现代工具对复杂电气工程具体问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。

课程目标3：利用课程相关工程软件完成不同工程需求的单片机测控系统的设计与实现。了解影响复杂单片机测控系统稳定的因素，较为准确地完成故障分析以及提出故障解决方案。

M

注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。

四、教学内容、基本要求与学时分配

1.理论部分

理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。

表2教学内容、基本要求与学时分配

教学内容

教学要求，教学重点难点

理论学时

实验学时

对应的课程目标

1.单片机基础知识和软件入门

1.1单片机的基本结构和硬件组成

1.2单片机内部存储器的结构

1.3Keil软件开发单片机程序的基本步骤

教学要求：掌握单片机的片内硬件组成；掌握单片机内部存储器的结构；掌握Keil软件开发单片机程序的基本步骤；熟悉并掌握Keil软件的编译调试方法。

重点：单片机最小系统的硬件组成；单片机的存储器的读写操作。

难点：单片机特殊功能存储器配置。

4

2

2.C51程序设计

2.1常用的数据类型及位变量、字节赋值的方法

2.2数组的基本应用方法

2.3单片机C语言编程的顺序、循环、分支、判断等结构

教学要求：掌握常用的数据类型及位变量、字节赋值的方法；初步了解数组的基本应用方法；理解并掌握单片机C语言编程的顺序、循环、分支、判断等结构。

重点：单片机C语言编程的顺序、循环、分支、判断等结构。

难点：数据类型及位变量、字节赋值的方法。

4

2

3.中断系统

3.1中断的相关概念

3.2中断系统的结构及工作原理

3.3中断处理过程及中断应用程序的编制和设计方法

3.4扩充外部中断的方法

教学要求：理解中断的基本概念；了解单片机中断系统的硬件结构及工作原理；掌握外部中断的使用方法。

重点：单片机中断系统的硬件结构及工作原理；单片机中断功能寄存器的使用方法。

难点：单片机中断系统的工作原理。

6

2

1、2、3

3.定时器/计数器

4.1定时器/计数器的结构与工作原理

4.2MCS-51系列单片机定时器/计数器的控制与工作方式

4.3定时器/计数器的应用编程

教学要求：了解定时器/计数器的结构；掌握定时器/计数器的工作方式及应用编程。

重点：定时器/计数器的控制、工作方式