《单片机原理与接口技术》教案
班级：05电子（1）（2） 日期：2007.3.8 课题：单片机硬件系统
教学目的：使学生理解单片机的结构、硬件原理和工作特性等基础知识
重点难点：单片机硬件组成和数据存储区分配 第一章 单片机硬件系统
一、概述
（一）单片机及单片机应用系统
单片机应用系统是以单片机为核心，配以输入、输出、显示、控制等外围电路和软件，能实现一种或多种功能的实用系统。
（二） MCS-51单片机系列
二、MCS-51单片机结构和原理
（一）单片机的内部组成及信号引脚
组成：CPU、内部RAM、内部ROM、定时/计数器、并行I/O口、串行口、中断系统、时钟电路等。
（二） 内部数据存储器
1. 寄存器区
2. 位寻址区
3. 用户RAM区
4. 特殊功能寄存器区
（三） 内部程序存储器
三、并行输入/输出口电路结构
组成结构：P0口、P1口、P2口、P3口
四、时钟电路与复位电路
常用晶体振荡器时钟电路（最大12MHz）、复位电路（RST引脚高电平产生复位）。
小结：单片机硬件电路和工作原理是学好本课的基础。
班级：05电子（1）（2） 日期：2007.3.22 课题：单片机开发系统
教学目的：使学生理解单片机硬件和软件调试的方法
重点难点：单片机开发软件的应用
第二章 单片机开发系统
一、开发系统的功能
在线仿真、辅助调试、辅助设计、程序固化。
二、单片机应用系统的调试
调试方法：单步、跟踪、全速运行、设置断点
小结：调试方法和调试软件是单片机系统设计的必要工具。
班级：05电子（1）（2） 日期：2007.3.28 课题：单片机指令系统
教学目的：使学生掌握单片机指令的含义和使用方法
重点难点：逻辑和位操作指令
第三章 MCS-51单片机指令系统
一、 寻址方式
包括：寄存器寻址、直接寻址、立即数寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址和位寻址。
二、 指令系统
共111条指令。
数据传送指令（29条）
算术运算指令（24条）
逻辑运算指令（24条）
控制转移指令（17条）
位操作指令（17条）
三、 常用伪指令
包括：定位伪指令、定义字节伪指令、定义空间伪指令、定义符号伪指令、数据赋值伪指令、数据地址赋值伪指令、汇编结束伪指令。
小结：本章是整个课程的重点，应将使用方法以举例的方式详细讲解。
作业：3.3~3.16
班级：05电子（1）（2） 日期：2007.4.11 课题：单片机编程方法
教学目的：使学生掌握单片机汇编语言的编程方法
重点难点：分支程序、循环程序和子程序设计 第四章 MCS-51单片机汇编语言程序设计
一、 简单程序设计
顺序控制程序。编程前，要分配内存工作区及有关端口地址。
二、 分支程序设计
分支程序就是按照分支条件，判断程序流向，并执行。
1. 两分支程序设计（单入口、两出口）
2. 三分支程序设计
3. 多分支程序设计（散转程序）
三、 循环程序设计
1. 单重循环程序设计
2. 双重循环程序设计（延时程序设计）
3. 数据传送程序
4. 循环程序结构（初始化、循环体、循环控制）
四、 查表程序（主要用于数码管显示子程序）
表格是预先定义在程序的数据区中，然后和程序一起固化在ROM中的一串常数。
五、 子程序设计与堆栈技术
1. 子程序调用和返回过程
2. 子程序嵌套
3. 参数传递与现场保护和恢复
4. 子程序结构（子程序名、子程序功能、入口参数、出口参数、占用资源）
5. 堆栈操作与堆栈功能
6. 堆栈操作与RAM操作的比较
六、 实用子程序举例
1. 代码转换（二进制数转换为BCD码）
2. 算术运算（双字节无符号数乘法）
3. 查找、排序程序（冒泡排序法）
小结：汇编语言程序设计基本结构包括顺序结构、分支结构、循环结构和子程序结构等。
作业：4.1~4.16
班级：05电子（1）（2） 日期：2007.4.12 课题：定时与中断系统
教学目的：使学生掌握单片机定时/计数器与外部中断的工作原理和编程方法
重点难点：定时工作方式与中断系统原理
第五章 定时与中断系统
一、 定时/计数器
1. 定时/计数器的结构
2. 定时/计数器工作原理
3. 定时/计数器的方式寄存器和控制寄存器
二、 定时/计数器的工作方式
共4种定时工作方式：方式0、方式1、方式2、方式3。
三、 定时/计数器的编程和应用
定时初值的计算方法、方式设置、控制方式设置
四、 中断系统
1. 中断的概念和特点
2. 中断系统的结构框图
3. 中断源和中断标志
4. 中断处理过程
五、 中断系统的应用
1. 中断系统的功能（中断响应、中断处理、中断返回）
2. 中断请求的撤除、中断响应时间
3. 外部中断源的扩展
4. 定时中断控制信号灯闪烁功能的应用实例
小结：定时中断在单片机程序控制中，是很有用的，但中断的概念对初学者比较难理解，需细讲。
作业：5.4、5.5
班级：05电子（1）（2） 日期：2007.4.25 课题：单片机系统扩展
教学目的：使学生掌握单片机系统扩展的原理和相关集成电路的使用方法
重点难点：扩展电路接口与地址的控制方法
第六章 单片机系统扩展
一、程序存储器扩展
1. 单片机程序存储器概述
2. EPROM程序存储器扩展实例（2732）
3. 常用程序存储器类型（2716、27128、2864A）
二、数据存储器扩展
1. 单片机RAM概述
2. SRAM扩展（以一片2KB静态6116为例）
三、并行I/O口扩展
1. MCS-51内部并行I/O口及其作用
单片机内部，P0口分时作为低8位地址线和数据线，P2口作为高8位地址线。
2. 简单的I/O口扩展
以74LS244和74LS273分别作为扩展输入和输出端口，其地址的计算方法。
3. 采用8255扩展I/O口
8255的结构、8255的控制字、8255与单片机的接口
4. 采用8155扩展I/O口
8155的结构、I/O口的工作方式、作外部RAM的使用方法、与单片机的接口
小结：本章的重点是学习对不同扩展电路，其地址的计算方法。但要首先了解相关控制的工作原理和控制方法，据此计算地址就容易很多。
班级：05电子（1）（2） 日期：2007.5.14 课题：单片机接口技术
教学目的：使学生掌握单片机系统常用外围电路的接口技术和使用方法
重点难点：数码管显示、D/A、A/D转换接口与编程
第七章 单片机接口技术
一、 单片机与键盘接口
1. 键盘的工作原理（键输入原理、按键消抖的方法、按键编码方法）
2. 独立式按键（硬件结构和软件编程）
3. 矩阵式按键（矩阵式键盘的结构、按键识别方法、键盘编码、键盘扫描的工作方式）
二、 单片机与数码管显示器的接口
1. 8段码数码管工作原理
2. 数码管字形编码方法（共阴极与共阳极两种情况）
3. 静态显示接口（原理和编程方法）
4. 动态显示接口（原理和编程方法）
三、 D/A转换器接口
1. D/A转换器的技术性能指标（分辨率、建立时间、接口形式）
2. 典型D/A转换器芯片DAC0832
3. 单缓冲方式的接口与应用
4. 双缓冲方式的接口与应用
四、 A/D转换器接口
1. A/D转换的工作原理
2. 典型A/D转换器芯片ADC0809
3. 单片机与ADC0809接口
4. 编程方法
小结：按键、LED数码管显示、A/D、单片机系统的设计水平很有帮助。
大作业：7.6
D/A是单片机系统的常用外设电路，本章的学习对于提高
班级：05电子（1）（2） 日期：2007.6.20 课题：串行口通信技术
教学目的：使学生掌握单片机串行通信技术的原理和编程方法
重点难点：串行接口、程序设计
第八章 串行口通信技术
一、 串行通信基础
1. 串行通信的分类
（1） 异步通信（字符帧、波特率）
（2） 同步通信
2. 串行通信的制式（单工、半双工、全双工）
3. 串行通信的接口电路
二、串行通信总线标准及其接口
1. RS-232C接口
2. RS-449、RS-422A、RS-423A标准接口
3. 20mA电流环路串行接口
三、MCS-51的串行接口
51系列单片机内部有一个可编程全双工串行通信接口，它具有UART的全部功能，该串行口有4种工作方式，帧格式有8位、10位和11位，并能设置各种波特率。
1. MCS-51串行口结构（SBUF、SCON、PCON控制字的定义）
2. 串行工作方式（方式0、1、2、3）
3. 串行口的波特率
四、MCS-51单片机之间的通信
1. 双机通信硬件电路（RXD、TXD、公共地线）
2. 双机通信软件编程（查询方式、中断方式）
3. 多机通信
五、 PC机和单片机之间的通信（接口设计、软件编程）
小结：串行通信在现代社会应用广泛，单片机串行通信是通信技术的基础。
作业：8.4
班级：05电子（1）（2） 日期：2007.7.4 课题：单片机应用系统的设计与开发
教学目的：使学生从总体上了解单片机应用系统的设计方法
重点难点：温度控制系统的设计
第九章 单片机应用系统的设计与开发
一、单片机温度控制系统的设计
二、 单片机应用系统开发的一般方法
1. 确定任务指标和目标
2. 总体设计（选型、软硬件分工）
3. 硬件设计（程序存储器、数据存储器和I/O口、地址译码电路、总线驱动能力、系统速度匹配、抗干扰措施）
4. 软件设计（监控程序、功能程序）
5. 系统调试（软件调试、硬件调试、联机调试）
三、 单片机应用系统实用技术
1. 低功耗设计
2. 加密技术（硬件加密、软件加密）
四、 抗干扰设计
1. 电源、地线、传输干扰及其对策
2. 硬件抗干扰措施（隔离技术、系统监控技术）
3. 软件抗干扰措施（数字滤波提高数据采集的可靠性、控制状态失常的软件抗干扰措施、程序运行失常的软件抗干扰措施）
小结：单片机应用系统的设计方法，应采取软件和硬件相结合的方法，硬件设计、软件设计与调试是对系统进行完善的关键。
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