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。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


预备知识

达到国家9年制义务教育毕业水平

授课大纲

第一次课 单片机概述

1.0 课程介绍

1.1教学要求

1.2单片机简介

1.3发展概况

1.4发展趋势

1.5技术指标

1.6运算基础

1.7结构框图

1.8性能介绍

1.9应用介绍

1.10实验平台

1.11可做的实验

1.12学习方法

第二次课 单片机的结构与原理

2.1 教学要求

2.2 硬件功能

2.3 硬件系统结构(1)

2.3 硬件系统结构(2)

2.3 硬件系统结构(3)

2.4 存储器结构(1)

2.4 存储器结构(2)

2.4 存储器结构(3)

2.4存储器结构(4)

2.5 IO端口

2.6 复位电路

2.7 CPU时序

2.8 CPU引脚功能

2.9 工作方式（1）

2.9 工作方式(2)

5张图学会单片机

第二周单元测试

第三次课 单片机指令系统

3.1 功能框图

3.2存储框图

3.3指令系统

3.4编码格式调试

3.5指令分类

3.6直接寻址

3.7寄存器寻址

3.8间接寻址

3.9数据传送指令

3.10数据交换指令

3.11算数运算指令

3.12逻辑运算

3.13程序联调

3.14控制转移指令

附件：JD51实验板简介

第四-五次课 汇编语言及程序设计及定时器计数器

4.1 课程回顾1

4.2 课程回顾2

4.3 汇编简介

4.4 指令格式

4.5 伪指令格式1

4.6 伪指令格式2

4.7 分支程序

4.8 循环程序

4.9 汇编语言语句格式

4.10 分支、循环程序设计

4.11 子程序设计

4.12 MCS-51微处理器

4.13 C-51的特点

4.14 C-51存储类型

4.15 C-51程序结构

4.16 C-51数据类型

4.17 清零程序举例

5.0 课前回顾

5.1 初步介绍

5.2 定时方法

5.3 功能介绍1

5.4 控制寄存器

5.5 方式寄存器

5.6.1 方式0、方式1

5.6.2 方式2

5.6.3 方式3

附录：往届学生单片机设部分计作品选

第四周单元测试

第六-八次课 串行通信、中断系统与单片机扩展

6.1 串行通信基本原理

6.2异步串行通信简介

6.3 异步通信常用接口

6.4mcs51串行口

6.5 SCON

6.6 PCON

6.7串行口工作方式

6.8应用举例

7.1 中断寄存器

7.2 中断优先级

7.3 中断撤除

7.4 中断管理

7.5 扩充中断源

7.6 定时器中断举例

7.7 串口中断举例

8.1 系统接口扩展介绍

8.2 存储器介绍

8.3 存储器扩展技术

8.4 IO接口扩展技术

附录1：JD51基本操作视频教学

附录2：单片机课程设计题目与要求

50分钟完整讲课视频（上）（仅供参考）

第五周单元测试

增补： 50分钟完整讲课视频（下）（仅供参考）

单片机讲课视频（下）

第五-六周 单片机实验

单片机实验一： 跑马灯

单片机实验二：查询计数

单片机实验三：中断计数

单片机实验四：按键计数

单片机实验五：蜂鸣器实验

单片机实验六：1分钟倒计时

单片机实验七：温度测量

单片机实验八：数码管显示

单片机实验九：串行通信

单片机课程设计要求

单片机课程设计作业

第七周 单片机课程设计（一）

D1 A电子时钟（汇编语言）

D1B 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）

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）

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）

第九周 单片机优秀课程设计案例-1

D10 万年历

D11 多机通信

D12 基于PC与单片机的数据收集与显示系统

D13 单片机控制手机发短信打电话与显示

D14 带天气预报的电子钟

第十周 单片机优秀课程设计案例-2

D15 往届学员优秀设计作品

附录：JD-51基本操作说明文档及初级设计程序说明文档

第十一周 单片机优秀课程设计案例-3

D16 波形发生器

附录 《单片机原理与应用》MOOC课程讨论区问题集锦

D17 多级通信-2

50分钟完整讲课视频（中）（仅供参考）

50分钟完整讲课视频（上）（仅供参考）

第十二周-1 JD51单片机实验板仿真模式与下载模式相互转换

JD51单片机实验板仿真模式与下载模式相互转换

第十二周-2 KEIL与PROTEUS联调及下载模式JD51单片机开发流程

KEIL与PROTEUS联调

参考资料

教材： 

戴胜华等。单片机原理与应用（ 第2版）,北京:清华大学出版社/北京交通大学出版社，2025年2月。

智能教师网址：https://www.jd51ai.cn