1.课程的地位和作用  

单片机原理及应用课程是电子信息类专业学生必修的一门实践性非常强的专业基础课，是进行应用型人才培养过程中十分重要的基础性工程应用实践环节。课程开设于第4学期，学生已经具备了电子产品设计所需的电子电路基础和C语言编程基础，再经过本课程的学习后，进一步掌握较好的电子产品软硬件研发基本功，能够灵活应用所学单片机技术去分析和解决工程实际问题，能够自主完成仪器仪表类、控制类等智能应用领域中电子产品的分析、设计、制作与调试等工作任务，同时提早了解企业岗位就职需求，尽早接触企业岗位技能训练，将来能够尽快胜任嵌入式技术领域测试工程师、硬件开发工程师和软件开发工程师三个岗位。

2.课程教学思路

本课程以1类8051内核单片机和Keil uVision5集成开发环境为硬件和软件平台，设计3个由易到难的实作项目，贯穿8051架构、指令系统、C51程序设计、并行I/O接口、异步串行接口、定时器/计数器以及人机交互接口等知识点，实施线上线下混合式教学模式，重构后的课程融入“课程思政”元素，更加强调“做中学”、“学中做”，更加注重过程性考核评价，并引入企业资源，进一步深化产教融合。

3.课程教学特色

（1）项目驱动，突出应用。课程以实际工程应用为背景，结合章节内容，采用项目化的案例教学模式，通过大量具有实际工程背景的教学案例，注重学生创新理念和创新意识的培养。

（2）理实结合，强化实践。课程采用学、做、练一体化的教学手段，配备Keil软件和实验平台，紧密结合实验课、课程设计、课外科技活动、学科竞赛等实践活动，推动实践平台建设，使学生达到既懂原理，又懂设计和制作、应用，达到培养学生实践技能的目的。

（3）产学互动，推动课改。课程采用“产学研”相结合的课内+课外的实践教学模式。把课程改革、科研训练和课程设计融为一体，着重学生“研究能力、创新能力和工程实践能力”的培养。

        （4）大赛牵引，促进创新。以课程为载体，大力开展学生科技创新活动。通过组织学生参加全国大学生电子设计竞赛、大学生“挑战杯”科技比赛、全国计算机应用大赛，促进学生的应用创新能力的培养。

1.学习目标

1.1 描述1类8位单片机的内部硬件结构和各功能模块的工作原理，包括 CPU、存储器、并行和串行I/O口、定时器/计数器、中断系统、接口等；

1.2 解释汇编语言和C51等2种编程语言的语法；

1.3 概括一个电子产品完整开发流程，初步认知工程师岗位实务知识；

1.4 举例前沿芯片应用解决方案。

2.能力目标

2.1 比较、识读与绘制系统硬件接口图；

2.2 熟练运用多类仪器仪表、多种软硬件开发工具；

2.3 自主修改、编写系统的程序代码；

2.4 设计、装配、调试、检测与维修整机的电子产品；

2.5 举一反三、触类旁通的可迁移学习力。

3.素质目标

3.1 养成浓厚的家国情怀、正确的方法论、端正的治学态度；

3.2 养成良好的工匠精神、责任意识、创新精神、沟通表达、团队协作等工程师素养；

3.3 养成自主学习意识，在行业中能更好地适应新工作需要，实现可持续发展。

       课程总评成绩=平时成绩（占比50%）+期末成绩（占比50%）。平时成绩=线上学习表现（占比40%）+线下课堂成绩（占比20%）+项目实作成绩（占比40%）。成绩为百分制。

其中，线下与线上学习表现用于考核学生的学习态度、自主学习及应变能力等；项目实作即非纸质、开放性和探究性实验内容，3个实用性强、肉眼可见的电子产品实物是课程直接性的产出成果，用于考核学生解决实际问题的能力、硬件电路设计、软件编程设计与系统调试等实务技能，以及团队协作精神、沟通表达等岗位素养；期末考试以试卷考核为主，侧重于考核学生对单片机技术原理等基础知识的掌握情况。

先修课程：C语言程序设计、数字电路、模拟电子电路

教材：

何宾.STC单片机原理及应用（第二版）[M].清华大学出版社,2018.

 主要参考书：

1.田会峰,张宝芳,赵丽.单片机原理及应用系统设计[M]. 北京：机械工业出版社,2017.

2.丁向荣.单片机应用系统与开发技术项目教程[M]. 北京:清华大学出版社,2017.

3.李朝青.单片机原理及接口技术（第三版）[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005

4.张毅刚.单片机原理及接口技术[M].北京:人民邮电出版社,2008.

5.赵嘉蔚.单片机原理及接口技术[M].北京:清华大学出版社,2010.

参考网站：

1.宏晶科技（https://stcmcu.com/）

2.周立功单片机（www.zlgmcu.com）

3.中源单片机（www.zymcu.com）

4.嵌入开发网（www.embed.com.cn）

5.51单片机（www.mcu51.com）

6.单片机学习网（www.mcustudy.com）

7.单片机爱好者（www.mcufan.con）

Q：学习过程中可能出现的问题有哪些？

A：注重理论学习，忽视编程实践；开始时不够重视，功夫下不到，到后期理解困难；太注重汇编语法规则，忽视编程应用和方法的训练；平时容易忽视基本概念、基本原理，忽视基本功的训练，要牢记：原理通一通百通。

Q：学好单片机的关键是什么？

A：编程和实践是学好单片机的关键，多看书，多练习，提高动手实践解决问题能力。

Q：整个学习过程怎么安排？

A：整个学习过程分为四个阶段。第一阶段：重点掌握单片机的存储器组织、P0~P3端口结构及工作原理 ，初步了解单片机的特殊功能寄存器；第二阶段：重点掌握单片机的指令和寻址方式，了解汇编语言编程方法；第三阶段：模仿起步，从流水灯编程做起，加上必要的记忆，逐步养成良好的编程习惯及Keil编程调试的方法，到熟练掌握程序调试方法；第四阶段：结合实际工程重点掌握定时器、中断、通信、端口扩展编程实现，学会分析问题，开始进行系统设计。

Q：本课程需要哪些编程和仿真工具？

A：需要Proteus仿真软件及Keil开发环境。有条件的同学可以配一块开发板。