单片机技术是现代机电测控系统设计中的重要组成部分,是实现机电控制的重要的工具与技术手段,是机电大类本科生专业技能的重要组成部分。本课程主要内容包括:微型计算机基础;MCS-51单片机结构原理和时序;MCS-51单片机指令系统;汇编语言程序设计;MCS-51内部接口单元;半导体存储器;并行I/O接口及扩展;MCS-51对A/D和D/A的接口;MCS-51串行通信;单片机应用系统设计。
本课程教学过程中将结合大量单片机应用实例,提升学习者学习兴趣的同时,也锻炼学习者的实际动手能力,使学习者具备独立设计单片机测控系统以提升解决复杂工程问题的能力。通过本课程学习,为学习者奠定解决测控系统复杂工程问题所需的工程基础理论和专业基础知识,使学习者建立应用微型计算机系统解决测控领域复杂工程问题的意识和方法,着重培养学习者的理论与实践相结合的能力。
本课程的主要目标是使学习者了解计算机技术的发展概况;理解微型计算机的基本知识、基本组成原理、基本工作原理;掌握单片微型计算机硬件系统、硬件接口的设计与扩展方法,掌握应用程序的设计方法以及应用系统软硬件综合设计的基本方法,培养学习者综合运用单片机知识解决实际工程问题的能力。
本课程总评成绩为100分,由单元测试成绩(50%)、考试成绩(40%)及课堂讨论成绩(10%)三部分组成。总评成绩达到60分至79分的,可向平台付费申请合格证书;总评成绩在80分以上的可向平台付费申请优秀证书。
第1章 微型计算机基础
1.1 微型计算机概述
1.1.1基本概念
1.1.2计算机的构成
1.2 微型计算机基础知识
1.2.1数制的概念
1.2.2不同数制间的转换
1.2.3微型计算机的码制与编码——原码、反码与补码
1.2.4微型计算机的码制与编码——补码的加减运算
1.2.5微型计算机的码制与编码——二进制编码
第1章单元测试
第2章 MCS51单片机结构原理
2.1 MCS51单片机结构
2.1.1MCS-51单片机概述
2.1.2MCS-51单片机内部结构——CPU结构
2.1.3MCS-51单片机内部结构——存储器结构
2.1.4MCS-51单片机内部结构——内部RAM结构
2.1.5MCS-51单片机引脚功能
2.2 MCS-51单片机工作方式与时序
2.2.1MCS-51单片机工作方式
2.2.2MCS-51单片机的时序
2.2.3MCS-51单片机应用系统
第2章 单元测试
第3章 指令系统及汇编语言程序设计
3.1 指令系统概述
3.2寻址方式
3.2寻址方式1
3.2寻址方式1
3.3 数据传送指令
3.3.1 内部传送指令-内部8位和16位数据传送指令
3.3.2 内部传送指令-堆栈操作指令和数据交换指令
3.3.3 外部传送指令-外部RAM的字节传送指令和ROM的字节传送指令
3.4算术与逻辑运算和移位指令
3.4.1 算术运算指令1
3.4.2算术运算指令2
3.4.3 逻辑运算指令
3.4.4 移位指令
3.5算术与逻辑运算和移位指令
3.5.1 控制转移指令-无条件转移指令
3.5.2 控制转移指令-判零转移指令
3.5.3 控制转移指令-比较转移指令、循环转移指令
3.5.4 控制转移指令-调用和返回指令、空操作指令
3.5.5 位操作指令1
3.5.6 位操作指令2
3.6算术与逻辑运算和移位指令
3.6.1 汇编语言程序设计概述-汇编、常用程序结构
3.6.1 汇编语言程序设计概述-伪指令
3.6.2 顺序结构程序设计
3.6.3 分支程序设计
3.6.4 循环程序设计
3.6.5 查表程序设计
3.6.6 子程序设计
第3章 单元测试
第4章 MCS51单片机内部接口单元
4.1 MCS-51单片机的内部并行I/O口
4.1.1微型计算机的I O接口电路
4.1.2MCS-51内部并行I O口及应用
4.2 MCS-51的中断系统
4.2.1中断系统概述
4.2.2 MCS-51的中断系统
4.2.3 MCS-51对中断请求的控制
4.2.4 MCS-51的中断应用
4.3 MCS-51的内部定时器/计数器
4.3.1MCS-51内部定时器 计数器结构与工作原理
4.3.2MCS-51内部定时器 计数器工作方式
4.3.3MCS-51内部定时器 计数器的应用
第4章 单元测试
第5章 半导体存储器及并行I/O接口扩展
5.1半导体存储器扩展
5.1.1-3 半导体存储器的分类、技术指标、基本结构
5.1.4 只读存储器ROM
5.1.5 随机存取存储器RAM
5.1.6 MCS-51存储器的外部扩展之一
5.1.6 MCS-51存储器的外部扩展之二
5.1.6 MCS-51存储器的外部扩展之三
5.2 MCS-51并行I/O接口的扩展
5.2.1 并行接口芯片8155
5.2.2 MCS-51与8155接口的扩展
5.3 LED显示器的设计
5.3.1 LED显示原理
5.3.2 MCS-51对LED显示的控制之一
5.3.2 MCS-51对LED显示的控制之二
5.4 按键和键盘的设计
5.4.1-2 按键简介、独立式非编码键盘
5.4.3 行列式非编码键盘
第5章 单元测试
第6章 A/D和D/A转换器的接口
6.1 D/A转换器
6.1.1-2 D/A转换器的原理和主要性能指标
6.1.3 DAC0832
6.2 MCS-51和D/A转换器的接口
6.3 A/D转换器
6.3.1-2 逐次逼近式A/D转换原理和A/D转换器的性能指标
6.3.3 ADC0809
6.4 MCS-51和A/D转换器的接口
6.4.1 MCS-51与ADC0809的接口
6.4.2 ADC0809查询方式应用
6.4.3 ADC0809中断方式应用
6.4.4 ADC0809定时采集应用
达到国家9年制义务教育毕业水平
赵嘉蔚,张家栋,霍凯,肖燕彩. 单片机原理与接口技术. 北京:清华大学出版社,2010