spContent=《C语言与单片机技术及应用》系列课程包括“C程序设计、“单片机原理及应用”两个部分,当前的MOOC课程是第二部分。单片机技术作为嵌入式处理器家族的一员,广泛地应用于机电一体化、工业控制等领域。了解并掌握单片机技术已经是理工科各专业学生的必备技能。
《C语言与单片机技术及应用》系列课程包括“C程序设计、“单片机原理及应用”两个部分,当前的MOOC课程是第二部分。单片机技术作为嵌入式处理器家族的一员,广泛地应用于机电一体化、工业控制等领域。了解并掌握单片机技术已经是理工科各专业学生的必备技能。
—— 课程团队
课程概述
《C语言与单片机技术及应用》系列课程包括“C语言程序设计、“单片机技术及应用”两个部分,是机械设计制造及其自动化、机械工程及电类相关专业的专业必修课。当前的MOOC课程是《C语言与单片机技术及应用》的第二部分,即“单片机技术及应用”。
本课程的定位为:(1)适应社会对理工科学生掌握、应用单片机技术的需求,重点讲授51内核的AT89系列单片机,通过学习使学生掌握单片机的基础知识、基本概念和软件编程方法,掌握单片机应用系统设计的方法。且能触类旁通,为了解掌握其他各种类型的单片机及其应用技术打下良好的基础。(2)通过本门课程学习,为进一步学习嵌入式微处理器技术等奠定坚实的理论与技术基础。
本课程主要教学内容包括四个部分:(1)AT89S51单片机的片内硬件结构,最小系统构成;(2)汇编语言程序设计,C51程序设计;(3)片内各功能部件:中断系统、定时器、串行口的功能及工作原理;(4)扩展单元的工作原理以及应用系统设计方法。
希望学生在本课程学习的基础上,能够采用虚拟仿真工具Keil、Proteus或单片机开发板进行各种单片机应用系统的设计、调试。
授课目标
掌握单片机硬件和软件方面的基本理论、基本知识。掌握MCS-51系列单片机硬件结构和工作原理;掌握C51和汇编语言指令集、数据结构以及程序设计方法;熟悉和掌握Keil C51和Proteus集成开发环境及工具,具备系统软硬件设计、调试、仿真分析的能力。
成绩 要求
课程大纲
第1讲 C程序设计
课时目标:学生在Visual C++集成环境下,能够编写简单的C程序,并具有基本的纠错和调试程序的能力
1.1程序的基本结构 1.2数据类型及语句 1.3选择结构程序设计 1.4循环结构程序设计 1.5数据类型 1.6数组 1.7函数 1.8指针
第2讲 单片机概述
课时目标:掌握单片机的概念及主要特点,掌握单片机的分类及发展趋势;理解常见的主流单片机和单片机的应用领域。
2.1单片机的概念及主要特点
2.2 单片机的分类及发展趋势
2.3 常见的主流单片机
2.4单片机的应用领域。
讨论
第二讲 单元测试题
第3讲 硬件结构(上)
课时目标:掌握AT89S51单片机的硬件结构,掌握单片机的引脚;掌握单片机的CPU和存储器,理解存储器的地址分配,了解特殊功能寄存器的功能
导学
3.1 AT89S51单片机的硬件结构
3.2 AT89S51单片机的引脚
3.3 AT89S51单片机的CPU
3.4 AT89S51单片机的存储空间
3.5 程序存储器与数据存储器空间
3.6 特殊功能寄存器与位地址空间
讨论
第三讲测验(上)
第3讲 硬件结构(下)
课时目标:根据IO口的结构特点,掌握各个IO口的使用方法和注意事项
37 P0口内部结构与特性
3.8 P1口-P2口的内部结构
3.9 P3口的内部结构
3.10 IO端口与LED发光二极管的驱动连接
3.11 时钟电路与时序
3.12 复位操作与复位电路
3.13 AT89S51单片机的最小应用系统
讨论
第三讲测验(下)
第4讲 汇编程序设计基础(上)
课时目标:掌握寻址方法,掌握8051指令系统
4.1 指令系统概述
4.2 指令系统的寻址方式
4.3 指令系统分类
4.4 数据传送类指令
4.5 算术运算类指令
4.6 逻辑操作类指令
4.7 控制转移类指令
4.8 位操作类指令
4.9 指令系统汇总
讨论
第四讲测验(上)
第4讲 汇编程序设计基础(下)
课时目标:掌握汇编语言的语句格式、伪指令,学会程序设计方法
4.10 汇编语言编程概述
4.11 伪指令
4.12 汇编语言源程序的汇编
4.13 子程序设计
4.14 查表程序设计
4.15 分支转移程序设计
4.16循环程序设计
讨论
第四讲测验(下)
第5讲 C51程序设计
课时目标:掌握C51程序设计的方法,掌握Keil、Proteus仿真工具的运用
5.1 C51程序设计
5.2 开发环境及仿真工具
讨论
第6讲 中断系统
课时目标:理解51单片机的中断系统;掌握中断系统相关的寄存器;理解中断的实施方法
6.1 中断系统技术概述
6.2 中断控制寄存器
6.3 中断响应与处理
6.4 中断服务程序设计
6.5 外部中断实例
第六讲测验
第7讲 定时器/计数器
课时目标:了解AT89系列单片机定时/计数器,理解定时器相关的特殊功能寄存器,掌握定时器的使用方法
7.1 AT89S51单片机的定时器计数器简介
7.2 定时器计数器的特殊功能寄存器
7.3 定时器计数器的四种工作方式
7.4 定时器计数器的方式1编程
7.5 定时器计数器的方式2编程
7.6 定时器中断实例
第七讲测验
第8讲 串行口
课时目标:了解AT89系列单片机的串行通信方式,理解相关寄存器的作用,掌握串行通信的使用方法
8.1 串行通信基础知识
8.2 串行口的结构与特殊功能寄存器
8.3 串行口的工作方式0
8.4 串行口的工作方式1、2、3
8.5 多机通信
8.6 波特率的制定方法
8.7 常用串行通信接口标准
8.8 串行中断应用实例
第八讲测验
第9讲 单片机的接口扩展技术
课时目标: 掌握键盘、显示器件、A/D、D/A接口设计技术
9.1 键盘及其与单片机的接口技术
9.2 LED显示器及其与单片机的接口技术
9.3 LCD显示器及其接口技术
9.4 A/D、D/A转换器及其与单片机的接口技术
第九讲测试
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预备知识
参考资料
1. 高玉芹.单片机原理与应用及C51编程技术(第二版).机械工业出版社,2017.
2. 张毅刚.单片机原理及接口技术(C51编程)(第二版).人民邮电出版社,2016.
3. 李林功.单片机原理与应用—基于实例驱动和Proteus仿真(第三版).科学出版社,2016.
4.谭浩强.C程序设计(第五版).清华大学出版社,2017.