课程代码：090632007
课程英文名称：Principles and Applications of Single Chip Computer 课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0 适用对象：光电信息科学与工程 大纲编写（修订）时间：2017.11
一、大纲使用说明
（一）课程性质和教学目标
单片机原理及应用课程是光电信息科学与工程的一门重要的专业基础课。通过本课程的学习，使学生掌握单片机应用技术，学会智能化设备的设计方法，为学习后续课程和专业技术工作打下基础。单片机技术是整个电子产品的数字化、智能化的进程中的核心，由它构成的嵌入式系统是整个社会信息化的重要组成部分。
设置本课程的目的是让学生学习和掌握单片机的系统结构、指令系统、程序设计方法、系统扩展方法、接口应用技术和发展现状。 （二）教学基本要求
贯彻应用型本科的有关教学文件精神，及我校的“学以致用”的办学理念，在具体内容讲述中突出重点和难点，并将理论知识融合到单片机开发实例中，使学生达到如下要求：
1、知识要求：
通过该课程学习，使学生掌握单片机的功能结构和工作原理、寻址方式、指令系统、汇编语言程序设计、单片机系统的扩展、接口技术。
2、素质要求： 通过该课程学习，培养学生的工程观念和规范意识，使学生建立起完整的单片机应用系统的概念；鼓励学生勤奋学习，要有进取精神；使学生确立严谨的工作特点和踏实的工作作风。
3、能力要求： 通过该课程学习，使学生能够设计简单的单片机应用系统，能够编写对常用外围芯片控制的程序。
（三）对习题课、实验环节的要求
1．课程采用课间和课后答疑，课后督促的方式，使学生独立、按时完成课外习题和作业，根据作业的完成质量作为课程总成绩中的一部分。
2．课后作业题内容包括基本概念、基本理论及理论计算方面的内容，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示。
3．各章内容学习结束后，根据教材内容选择习题，布置作业，根据作业的完成质量，随堂讲解，期末总复习全面讲解。 （四）课程考核方式
1．考核方式：考试。
2．考核目标：在考核学生对基本知识、基本原理与技术的基础上，重点考核学生的分析能力、对相应知识了解的广度和深度。
3．成绩构成：本课程的总成绩主要由两部分组成：平时成绩（包括出勤情况、上课表现、提问情况、作业情况等）占20%，期末考试成绩占80%。
（五）推荐教材和教学参考书
教 材：《单片机原理及应用技术》 万隆，清华大学出版社，2010年。 参考书：《经典智能电路300例》任致程编著， 机械工业出版社，2004 年。
《流行单片机实用子程序及应用实例》，杨振江等编著，西安电子科技大学出版社，2002年。
《单片机的c语言应用程序设计》（第3版）马忠梅等，北京航空航天大学出版社，2006
二、中文摘要
该课程的内容融合了计算机的硬件和软件的最底层的部分。它的先修课程是计算机文化基础、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计。课程主要包括电路硬件设计和软件编程，直接面向控制器的底层控制，以及相关的实践环节。
三、课程学时总体分配表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 章节名称 第一章 单片机概述 1.1 单片机相关的基本概念 1.2 单片机技术的发展 1.3 单片机应用系统开发过程 1.4 单片机的应用领域 第二章 单片机的结构及工作原理 2.2 单片机的硬件结构 2.3 51系列单片机的引脚及功能 2.4 单片机的存储器配置 2.5 时钟电路与CPU时序 2.6 单片机的工作方式 2.7 单片机最小系统 习题课 第三章 80C51单片机的指令系统 3.1 51单片机指令系统概述 3.2 寻址方式 3.3 80C51指令集 3.4 51单片机汇编语言程序设计 习题 第四章 单片机C程序设计基础 4.1 C51程序开发概述 4.2 C51数据类型 4.3 C51运算符和表达式 4.4 C51控制语句和结构化程序设计 4.5 C51构造数据类型简介 4.6 C51函数 4.9 模块化程序设计 习题 第五章 KeilVision2编译环境 学时 4 2 2 8 2 2 2 2 8 2 2 2 2 8 2 讲课 4 2 2 8 2 2 2 2 8 2 2 2 2 8 2 实验 2 2 2 2 2 2 2 2 上机 12 13 14 15 16 5.2 KeilC工程建立 5.3 Keil软件的调试方法及技巧 第六章 80C51单片机内部功能单元及应用 6.1 并行I/O端口 6.2 中断系统 6.3 定时器/计数器： 6.4 串行通信 合计 2 2 2 2 2 2 32 32 四、教学内容及基本要求
第一章 单片机概述
总学时(单位：学时):4 讲课:2 实验:0 上机:0 1.1 单片机相关的基本概念 具体内容：
1 什么是单片机 2 什么是单片机系统 3 单片机应用系统 1.2 单片机技术的发展 具体内容：
1 单片机的发展历程 2 单片机的发展趋势
重 点：单片机系统,数制与编码；带符号数的表示； 难 点：单片机系统应用； 第二章 单片机的结构及工作原理
总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0 2.1 AT89s51单片机的主要特性 具体内容：
1. 单片机的主要特性 2.2 单片机的硬件结构 具体内容：
1 中央处理器； 2 存储器； 3 I/0接口； 4 特殊功能部件；
2.3 51系列单片机的引脚及功能 具体内容：
1 51单片机的引脚分类 2 三总线结构
2.4 单片机的存储器配置 具体内容：
1 程序存储器 2 数据存储器
2.5 时钟电路与CPU时序 具体内容：
1 振荡器和时钟电路 2 CPU时序
3 51单片机的指令时序 2.6 单片机的工作方式 具体内容：
1 复位方式 2 程序执行方式 3 低功耗工作方式
重 点：单片机的工作原理，单片机存储器结构的结构及存储器配置，单片机芯片的内部组成、引脚及功能。
难 点：单片机时钟电路、CPU的时序、复位电路、输入/输出端口结构和工作原理。 习 题：1-8习题独立完成。 第三章 80C51单片机的指令系统
总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0
3.1 51单片机指令系统概述 具体内容：
1 指令格式 2 指令字节 3 指令类型 4 常用符号说明 3.2 寻址方式 具体内容：
1 直接寻址 2 立即寻址 3 寄存器寻址
4 寄存器间接寻址方式 5 变址寻址 6 位寻址 7 相对寻址 3.3 80C51指令集 具体内容：
1 数据传送与交换指令 2 算术运算指令
3 逻辑运算及移位指令 4 控制转移指令 5 位操作类指令
3.4 51单片机汇编语言程序设计 具体内容：
1 设计步骤 2 伪指令
3 顺序程序设计 4 分支程序设计
5 循环程序设计 6 子程序设计
重 点：MOV、MOVX、INC、ANL、ADD等常用指令的功能和使用方法。 难 点：单片机寻址方式，理解常用指令的特点。 习 题：全部习题独立完成。 第四章 单片机C程序设计基础
总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0
4.1 C51程序开发概述 具体内容：
1 C51程序开发概述 4.2 C51数据类型 具体内容：
1 C51的标识符与关键字 2 数据类型
3 数据的存储器类型 4 常量和变量
5 51单片机硬件结构的C51定义 4.3 C51运算符和表达式 具体内容：
1 赋值运算符
2 算术运算符和算术表达式 3 关系运算符和关系表达式 4 逻辑运算符和逻辑表达式 5 位运算符和位运算 6 复合运算符及其表达式
4.4 C51控制语句和结构化程序设计 具体内容：
1 C51语句和程序结构
2 表达式语句、复合语句和顺序结构程序 3 选择语句和选择结构程序 4 循环语句和循环结构程序 4.5 C51构造数据类型简介 具体内容：
1 C51构造数据类型简介
重 点：C语言的分支程序、循环程序、查表程序和子程序等程序结构的设计。 难 点：延时循环、数制转换、加减法等常用程序的设计。 习 题：习题1-5独立完成。 第五章 KeilVision2编译环境
总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0 5.1 初识Keil软件 具体内容：
1 了解单片机C语言设计的编译环境 5.2 KeilC工程建立; 具体内容：
2 Keil软件的基本使用方法；
重 点：如何建立一个单片机C语言的工程项目，编译、生产二进制代表。 第六章 80C51单片机内部功能单元及应用
总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0
6.1 并行I/O端口 具体内容：
1 I/O端口
2 基本I/O口的应用举例 6.2 中断系统 具体内容：
1 中断系统概述 2 中断的控制与实现 3 中断的处理过程 6.3 定时器/计数器： 具体内容：
1 定时器/计数器的基本结构与工作原理 2 定时器/计数器的控制与实现 3 定时器/计数器的工作方式 4 定时器/计数器的综合应用 6.4 串行通信 具体内容：
1 串行通信基础 2 串行口的结构
重 点：中断设计、定时器/计数器的应用。计算机中断的概念，中断源，中断特殊功能寄存器，中断响应过程，定时/计数器的功能和使用方法，定时器/计数控制寄存器。。串行通信方式、串行口结构与工作原理。
难 点：中断结构,通信的基本概念，波特率设计等。
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