本课程是电子信息类专业群的一门核心专业课程,也是从事电子类产品开发的入门基础课程,它具有综合性和实践性较强的特点,在电子类专业能力培养中处于重要地位。本课程以mcs51单片机作为学习对象,深入研究其硬件和软件相关内容,课程以模块来组织学习,由基础内容应用-单片机内部资源应用-带有外部硬件的较复杂应用-单片机系统综合应用层层递进,由浅到深,有简单到复杂。学生通过四个模块的学习,逐步掌握包括单片机的结构、最小系统、I/O口、定时/计数器、中断系统、串口通信、接口应用技术、系统扩展、Proteus仿真、Keil开发环境、C语言编程以及编程器、仿真器等专业仪器设备使用等。培养学生具有电子类产品开发、制作、智能控制等技能,在相关技术领域中从事生产、研发、测试、销售及服务维修等工作的高级技能应用型人才。
1.正确地使用专业工具,爱护实验设备,维护实验环境,遵守实训室守则。
2.以用户需求为最终目标,综合运用知识和技能,树立服务意识。
3.能运用网络途径获取和筛选信息,并通过加工整理得到所需要的信息资源。利用多种手段和渠道,学习科学探究方法,获得有效的信息资源,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯和职业规范。
4.能运用相关的专业知识、专业方法和专业技能解决工程中的实际问题。
5.理解科学技术与社会发展的相互作用,形成科学的价值观;培养团队合作精神,激发创新潜能,提高实践能力。
知识目标
(一)单片机的基础知识
1.硬件基础知识(单片机的最小系统,单片机的输出端口,单片机的输入端口,单片机的基本工作方式)。
2.51单片机程序设计基础(C51语言基础,Keil集成开发环境,Protues的使用,ISP在线编程软件的使用)。
3.应用设计-门铃的设计制作(设计单片机最小系统,系统软件编写,硬件电路制作,程序的编写与下载,制作单片机硬件系统,门铃系统调试)。
(二)单片机的定时中断系统
1.中断的基本概念及设置(中断的概念与作用,单片机的中断系统)。
2.外部中断(外部中断的设置与触发,外部中断程序的编写)。
3.定时器中断(单片机的定时、计数器,C51函数的应用,定时器程序的编写方法,编写定时软件)。
4.串行通信中断(串行通信中断的设置与触发,串行通信中断程序的编写)。
5.应用设计-交通灯的设计制作(硬件制作和软件编程,系统调试)。
(三)单片机的外设与扩展
1.数码管的驱动及显示(常用数码管的驱动,字形与编码)。
2.键盘的驱动及应用(独立键盘驱动,矩阵键盘驱动)。
3.A/D转换(常用AD转换芯片,单片机系统A/D转换电路,单片机A/D转换程序的编写方法)。
4.D/A转换(常用D/A转换芯片,单片机系统的D/A转换电路,单片机D/A转换程序编写方法)。
5.应用设计-函数信号发生器的设计制作(硬件制作和软件编程,系统调试)。
(四)单片机系统设计与应用
1.存储器的扩展(存储器的分类,空间与地址总线,存储器扩展的基本方法)。
2.端口扩展(8255的基本功能,端口扩展芯片的驱动)。
3.字符型LCM(字符型LCM的特性及引脚功能,字符型LCM与单片机的连接,字符型LCM的指令集,单总线接口技术的应用,编写系统应用程序)。
4.应用设计-温度测试仪系统的设计制作(硬件制作和软件编程,系统调试)。
说明:应用设计部分根据实际情况进行选做。
1. 能具备对单片机外围元器件的识别能力;能设计单片机最小系统以及外围硬件电路。
熟悉Keil和proteus单片机开发环境的使用;能用C语言进行简单的单片机应用编程。
2.能对中断系统进行设置;熟练掌握几种典型中断的应用方法;能熟练掌握C51函数的调用方法,编写应用程序;能熟练掌握专业仪器仪表的使用。
3.熟悉单片机系统外围常用器件的性能;掌握外围器件与单片机的连接方法;能熟练编写各器件的驱动程序,使其能正常工作。
4.能掌握简单单片机系统的设计方法;能根据需求进行系统扩展;能编写字符型LCM的驱动程序;掌握单片机系统开发的流程和调试的方法,完成硬件开发和软件编程。
混合式教学:总评成绩=作业*20%+单元测验*20%+阶段考试*30%+实验*30%
纯网络教学:总评成绩=作业*30%+单元测验*30%+阶段考试*40%
学生需要提前学习实用电路分析与测试、实用电子电路设计与制作、电子仿真技术、C语言程序设计等课程。
《51单片机C语言教程》郭天祥 主编 电子工业出版社。
《单片机原理及应用》 林立 张俊亮 主编 电子工业出版社
(1)授课对象要求:1921011,1921012,2012015
(2)使用工具:windows系统,能运行proteus和keil软件
(3)学习进度:
模块一 单片机基础知识 | 第1-2周 |
模块二 单片机的定时中断系统 | 第3-4周 |
模块三 单片机的外设与扩展 | 第5-7周 |
模块四 单片机系统设计及应用 | 第8-10周 |
(4)直播:通过腾讯会议进行直播,直播结束后通过多种方式提供直播课录制资源。
(5)答疑安排:
同学们可以在本平台讨论区的“老师答疑区”发帖提问,也可在课程微信群中提问,有问必答。凡发无关内容影响其他同学学习者,删帖并从总评成绩中酌情扣分。
客观题:均有2次答题机会,取最高分为最终成绩。
主观题:由教师单独安排,教师评分。
作业、测验、考试均在每周一上午发布,周日23:30截止,过时无法提交,该项成绩计0分。