课程概述

单片机技术是现代电子系统设计中的重要组成部分，是实现现代控制的重要的工具与技术手段。本课程是嵌入式计算机系统的入门级课程，是自动化类本科生专业技能的重要组成部分。本课程主要介绍Intel公司MCS-51系列单片机的基本结构和工作原理、单片机系统常见功能模块（定时、中断系统等）的工作原理和使用方法，基于C语言的单片机程序设计方法，以及相应的Keil编程软件和Proteus仿真软件等内容。

本课程中要求学生对单片机的理论知识学习与单片机系统的实际应用同样重视，教学过程中会结合大量单片机应用实例及DIY设计作品演示，提升学生学习兴趣的同时，也锻炼学生的实际动手能力，努力使学生具备独立设计单片机测控系统的能力。

通过本课程的学习，学生将基本掌握单片机系统的硬件、软件设计能力，为学生下一步使用单片机实现各种检测与控制的实际应用打下基础。

证书要求

学习完线上/线下本课程所有课时，完成测验并通过考试。

预备知识

先修课程：电路原理，模拟电子技术，数字电子技术，微机原理与接口技术

授课大纲

第1章 单片机概述

1.1 单片机的概念及特点

1.2 单片机发展和应用领域

1.3 数值在计算机中的表示

第1章单元测试

附录：东北大学测控学生单片机课程设计优秀作品展示

附录5：2019年东北大学测控专业2017级学生单片机课程设计作品

附录1：2015年东北大学测控专业2013级学生单片机课程设计作品

附录2：2016年东北大学测控专业2014级学生单片机课程设计作品

附录3：2017年东北大学测控专业2015级学生单片机课程设计作品

附录4：2018年东北大学测控专业2016级学生单片机课程设计作品

第2章 MCS51单片机的基本原理

2.1 MCS51单片机的型号与组成

2.2MCS-51单片机的程序存储器结构

2.3MCS-51单片机外部引脚及总线接口

2.4 MCS51单片机并行IO口工作原理

2.5 MCS51单片机的工作周期和时序

第2章 单元测试

第3章 单片机C语言程序设计

3.1 单片机C51编程环境的建立

3.2 单片机C51中新增变量类型

3.3 单片机C51中断函数定义

第3章 单元测试

第4章 MCS51单片机片内资源及编程

4.1单片机并行IO口的使用

4.2定时器计数器工作原理及工作方式

4.3 单片机的定时器的控制接口

4.4单片机串行通讯的概念和工作原理

4.5单片机的串行口工作方式及应用

4.6 MCS51单片机中断系统介绍

第4章 单元测试

第5章 MCS51单片机外部常用接口

5.1 MCS51单片机的最小系统

5.2 单片机片外总线扩展存储器

5.3 单片机总线扩展并行IO口

5.4 单片机外部总线扩展并口芯片8255

5.5 LED数码管的工作原理及驱动方法

5.6 LED数码管与单片机的接口

5.7 按键与键盘工作原理及接口

第5章 单元测试

第6章 MCS51单片机与AD,DA接口

6.1 常见ADC转换器工作原理

6.2 ADC0809与单片机的控制接口

6.3 常见DAC转换器工作原理

6.4 DAC0832与单片机的接口

参考资料

谢维成，杨加国主编，《单片机原理与应用及C51程序设计》(第3版)，清华大学出版社

赵德安主编，《单片机与嵌入式系统原理及应用》，机械工业出版社

赵德安主编，《单片机原理及应用》，机械工业出版社

张毅刚等主编，《MCS-51单片机应用设计》，哈尔滨工业大学出版社




常见问题

Q1 :  学习本课程是否需要购买单片机板，需要购买什么样的开发板，哪里可以买到？

A1 :  单片机开发板不是必须条件，可以通过仿真软件进行学习，如需购买，建议学生通过淘宝等方式，购买一块51单片机开发板，在学习本课程的同时，进行实验，巩固学习内容，加深理解。

Q2 :  51单片机汇编语言是否有必要学习？

A2 :  51单片机汇编语言是早期单片机开发的主要方式，而且在早期单片机C语言编译器还不是很发达的年代，利用汇编语言编写出来的程序效率是很高的。随着C语言编译器水平的提高，进十年来，利用C语言开发单片机程序的效率已经和汇编语言相差不多了，而且C语言代码容易理解，编程相对简单，大学单片机教学中逐步以C语言为主，汇编为辅了，所以本课程中没有添加汇编语言的章节，大家可以课下自学教材上的汇编语言章节，加深理解。实际应用中，还是以C语言开发为主。