课程概述

       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。

  • 教学基本要求

贯彻应用型本科的有关教学文件精神,及沈阳理工大学的“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思维和踏实的工作作风。

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。

  • 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。


证书要求

1.考核方式:考查

2.考核目标:在考核学生对单片机原理基本知识、基本原理和方法的基础上,重点考核学生的分析能力、设计能力。

3.成绩构成:课程总成绩=过程考核成绩40% + 期末考核成绩60%。

        其中,过程考核成绩分为线上考核成绩和线下考核成绩两部分,二者之间的比例按实际情况进行动态调整。无论线上线下,过程考核成绩均由出勤和作业共同决定。

        课程共6章,每章按时完成1次作业。



预备知识

先修课程是大学计算机基础、电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计。

授课大纲

第一周 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

第二周 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

第三周 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

第三周单元测试

第四周 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

第五周 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

第五周单元测试

第六周 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

参考资料

推荐教材和教学参考书


  • MOOC源课程教材电子版下载链接

       链接:https://pan.baidu.com/s/1J_GcsK9JUCEvVJFLfLmEew
       提取码:6bal

  • 实际选用教材:

    《单片机原理及应用——基于Proteus和Keil C(第4版)》 林立 张俊亮编著,中国工信出版集团 电子工业出版社,2018年。

    教材配套教学网站:https://www.51mcu.cn

  • 参考书:

    《单片机原理及应用技术》 万隆,清华大学出版社,2010年。

    《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年。