北京交通大学

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课程概述

《单片机原理与应用》是一门实践性和实用性都很强的课程。课程以51系列单片机为主,系统地介绍了单片机的结构与原理、单片机指令系统、程序设计、定时器/计数器、串行通信接口、中断系统等知识。并面向单片机开发实践动手能力的培养,基于自主研发的JD-51单片机开发板,系统地讲授了单片机开发环境的搭建(建立Keil C51应用程序,驱动安装,调试转下载,下载转调试,虚拟机安装,在线调试等),并利用JD-51单片机开发板设计应用实例(按键计数,查询计数,串口通信,蜂鸣器,跑马灯,数码管,温度检测,一分钟倒计时,中断计数等)的讲解,力求帮助学习者系统地掌握单片机基本开发能力。

JD-51提供了一个能把单片机实验室带回家的学习和开发平台。区别于绝大部分的单片机开发平台,JD-51不仅能够进行常规下载功能,也能提供在线仿真功能,创新性地让学习者经历从软件仿真、在线仿真到系统制作循序渐进的学习过程,真正掌握面向工程实际的单片机开发技能。课程内容经过20多年单片机教学实践的淬炼,跟踪单片机技术最新发展,紧密结合单片机基础理论知识与单片机开发动手实践,注重知识的典型性、代表性和实用性,培养学习者综合运用单片机知识解决实际工程问题的能力。



授课目标
通过本课程的学习,掌握单片机原理、结构、单片机指令系统、程序设计、功能部件、接口扩展等,能够使用Keil、Proteus软件或JD-51单片机开发平台进行单片机开发,培养学习者综合运用单片机知识解决实际工程问题的能力。
证书要求

1、完成所有章节的学习;

2、完成课程中布置的测试题;

3、完成课程设计单元作业。

 

本门课程总成绩100分,由单元测验题成绩和课程设计单元作业成绩两部分组成。

每周课程会留有在线完成的单元测验题,根据每周内容测验题分值从25分不等。第一、二周单元测试题分值总计10分。第三周测试题分值总计8分,第四周测试题分值共计15分,第五周测试题分值共计17分,总分值50分。

第七、八周为基于JD-51单片机开发板课程设计阶段,根据设计要求,完成设计题目并成功上传设计报告和实验视频的同学将获得课程设计单元分数,该单元总分值50分。

讨论区的活跃度和发帖质量仅作为奖励参考,不计入总分。各节后的习题仅为练习和知识巩固,不计成绩。

总评成绩达到60分及以上的,可以获得本课程的合格证书。总成绩在80分以上的可以获得优秀证书。


证书由课程负责教师签发。

预备知识

达到国家9年制义务教育毕业水平

授课大纲



 

序号

课程教程安排 

知识点

视频时间

1

第一周:单片机概述

课程介绍

70分钟

教学要求

单片机简介

发展概况

发展趋势

技术指标

运算基础

结构框图

性能介绍

应用介绍

实验平台

可做的实验

学习方法

2

第二周:单片机的结构与原理

单片机的硬件功能

78分钟

硬件系统结构

存储器结构

I/O端口

复位电路

CPU时序和引脚功能

单片机工作方式

3

第三周:单片机指令系统

C51指令系统

88分钟

编码格式调试

指令分类

直接寻址

寄存器寻址

间接寻址

数据传送指令

算数运算指令

逻辑运算

程序联调

控制转移指令

4

第四周:汇编语言及程序设计及定时器/计数器

汇编简介

80分钟

指令格式

伪指令格式1

伪指令格式2

分支程序

循环程序

定时器/计数器的结构和工作方式

50分钟

定时方法

功能介绍

控制寄存器

方式寄存器

工作方式

工作方式0、工作方式1

工作方式2

工作方式3

5

第五周:串行通信接口、中断系统与单片机扩展

串行通信基本原理

65分钟

异步串行通信简介

异步通信常用接口

MCS-51串行口

SCON

PCON

串行口工作方式

应用举例

中断寄存器

40分钟

中断优先级

中断撤除

中断管理

扩充中断源

定时器举例

串口举例

系统接口扩展介绍

15分钟

存储器介绍

存储器扩展技术

I/O接口扩展技术

附:JD51开发板使用介绍

JD-51开发板简介

25分钟

工程建立

驱动安装

调试转下载

下载转调试

虚拟机安装

在线调试

6

第六周:单片机实验

T1跑马灯

47分钟

T2查询计数

T3中断计数

T4按键计数

T5蜂鸣器实验

T6一分钟倒计时

T7温度检测

T8数码管显示

T9串口通信

7

第七周:单片机课程设计(一)

D1 A电子时钟(汇编语言)

附:单片机课程设计与要求(PDF)

98分钟

D1 B电子时钟(C语言)

D2 LCD字符型液晶显示器(C语言)

D3 电子音调发生器(汇编语言)

D4 交通灯控制(C语言-汇编语言)

D5 单片机间串行通信(汇编语言)

8

第八周:单片机课程设计(二)

D6 单片机与PC机的通信(下载模式)

47分钟

D7 温度显示与报警(汇编语言)

D8 红外接收与控制(汇编语言)

D9 答辩倒计时器(汇编语言)

 


参考资料

教材: 

戴胜华等。单片机原理与应用,北京:清华大学出版社/北京交通大学出版社,2005年第1版。