《单片机应用系统设计》课程教学大纲

第一篇：《单片机应用系统设计》课程教学大纲

《单片机应用系统设计》课程教学大纲

Single-Chip Microcomputer Application System Design 课程编号：公选课

适用专业：全校工科类专业

学 时 数：16

学 分 数：1 执 笔 者：王福忠

编写日期：2008年12月

一、课程的性质和目的

单片机技术在通信、家电、自动控制、仪器仪表中得到广泛的应用。单片机应用系统设计是面向工科类专业的一门公共选修课，是一门逻辑性强、理论与实践并重，软硬件结合，内容丰富，知识面宽广的课程。

2.课程任务

通过本课程的学习，使学生对单片微型计算机应用系统有一个系统的了解。掌握单片微型计算机应用系统设计的初步方法，建立有关微型计算机应用系统的初步概念，了解高科技的发展动态，增强学生对后续课程如自动控制原理，微型计算机原理、单片机原理及应用系统等课程学习的兴趣。为其他专业课程的学习和走向工作岗位从事单片机应用的相关工作打下良好的基础。

二、教学要求的基本层次

本课程的教学要求可分为四个层次，即：掌握、理解、应用和了解。1.掌握

对于本课程的重点内容要求学员达到掌握的程度。即要求学员能够全面、深入地掌握所学内容，能够举一反三，熟练解决相关问题。要求学员掌握的内容也就是考试的主要内容。

2.理解

对于本课程的一般内容要求学员能够理解。即要求学员能够理解所学内容，对所涉及的内容能够进行简单的分析和判断。

3．应用

使学生具有一定的单片机应用技能和按要求组织单片机应用系统的初步能力 4.了解

对于本课程的次要内容要求学员能够了解。所涉及的内容都是一些基本概念和简单叙述，知道了就行，没有进一步深入和扩展的要求。二．教学内容和要求 1 单片机基础 1.1 教学内容

（1）单片机的基本概念；（2）单片机的产生与发展；（3）单片机硬件结构；（4）单片机特点及应用； 1.2 教学要求（2学时）本章的基本任务是学习单片微型计算机系统的基本概念、发展概况及应用。单片机与典型微型计算机在结构上的区别。为后续章节奠定基础知识。

掌握：单片微型计算机系统的基本概念、单片机与典型微型计算机在结构上的区别，单片机系统的扩展和配置的概念；

了解：单片机的特点、发展及应用领域，典型单片机系列的基本情况。2 应用系统的基本组成与设计内容 2.1 教学内容

（1）单片机应用系统的一般硬件组成；（2）单片机应用系统的设计内容 2.2 教学要求（2学时）

本章的基本任务是对应用系统的基本组成与设计内容有一个初步了解，为后续章节提供必要的概念基础。

理解：典型单片机应用系统结构、前向通道的组成及其特点和各环节的作用、常见的传感器、后向通道的组成与特点道结构、模拟输出通道的作用、执行机构、人机通道的结构及其特点、单片机应用系统的设计内容。3 单片机应用系统开发过程与内容 3.1 教学内容

（1）单片机应用系统开发主要步骤；（2）总体方案确定；（3）硬件设计；（4）软件设计。

3.2 教学要求（2学时）

本章的基本任务是学习单片机应用系统开发过程与内容。

掌握：单片机应用系统开发主要步骤及内容，总体方案，硬件设计，软件设计等内容与注意的问题。4 人机接口的设计 4.1 教学内容

（1）开关及接口；（2）按键、键盘及接口；（3）LED显示器及接口；（4）液晶显示器(LCD)及其接口 4.2 教学要求（2学时）

掌握：人机接口的基本原理与设计初步方法。5 数据采集技术与输入接口 5.1 教学内容

（1）检测信号与数据放大器；（2）采样保持器及其与微机的连接；（3）A/D转换器 5.2 教学要求（2学时）

掌握：模拟量输入数据采集系统设计原则；模拟输入数据采集系统的结构配置；模拟量输入数据采集系统设计中应注意的问题；模拟低通滤波器(ALF)；模拟多路转换器；A／D转换器的选择和使用注意事项。6 控制输出（后向）通道与接口 6.1 教学内容

（1）后向通道中的常用器件；（2）后向通道中的D／A转换技术和接口芯片；（3）执行器类型

6.2 教学要求（1学时）

掌握：后向通道应解决的问题，大功率I／O口接口器件，光电隔离与接口驱动器件，D／A转换接口设计的一般问题，执行器类型。7 数据处理技术 7.1 教学内容（2学时）

（1）标度变换及其程序设计；（2）数字滤波及其程序设计；（3）控制技术及其算法 7.2 教学要求

掌握：线性仪表的标度变换、非线性测量的标度变换、常用的静态滤波算法原理、自动控制系统的基本概念、数字PID算法原理。8 单片机系统的抗干扰技术 8.1 教学内容（2学时）

（1）干扰源及其分类；（2）干扰对单片机系统的影响；（3）硬件抗干扰技术；（4）软件抗干扰技术。8．2 教学要求

掌握：干扰的含义、干扰源的分类、干扰入侵单片机系统的途径、串模干扰的抑制方法、共模干扰的抑制方法、程序执行过程中的软件抗干扰。单片机应用系统举例 9.1 教学内容

（1）单片机应用系统调试工具；（3）单片机应用系统例子 9．2 教学要求（1学时）

掌握：单片机开发系统、万用表、逻辑分析仪等开发工具。

第二篇：《单片机应用系统设计技术》教学大纲

《单片机应用系统设计技术》教学大纲

中文名称： 单片机应用系统设计技术

英文名称： Application system designing technique of the one-chip computer 开课学院： 计算机科学与工程学院

适用专业： 计算机各专业，电类、信息类专业

学时数：

授课 48 上机实验12 先行课程： 计算机技术导论，C语言程序设计，电子线路

一、本课程的性质及与其它课程的分工与联系

1． 课程性质

单片机又称微控制器，由于单片机控制功能强，体积小，功耗小等一系列的优点，使它在工业控制、智能仪表、节能技术改造、通讯系统、信号处理及家用电器产品中都得到广泛的应用。随着数字技术的发展和单片机的广泛应用，以往采用模拟电路、数字电路实现的电路系统，大部分功能单元都可以通过对单片机硬件功能的扩展及专用控制程序来实现。这在很大程度上改变了传统的设计方法，形成了称之为“微控制技术”的新的设计思想体系。微控制技术最基本的研究对象就是单片机。

《单片机应用系统设计技术》是工科院校电子、信息类各专业学生的一门专业课，也是自动化技术专业的必修课，内容主要包括单片机结构、指令系统、存储器和接口扩展技术以及接口应用等。教学环节包括讲课、实验。

2．与其它课程的分工和联系

本课程的先修课有计算机操作基础、计算机编程方法、计算机程序设计技术、电子器件及电子线路等。本课程为计算机控制技术课打下较扎实的基础。

二、本课程的基本要求

1． 知识要求

（1）了解微型计算机的组成及有关概念（2）了解单片机的主要功能

（3）掌握微处理器的结构、功能

（4）了解定时器/计数器的重要特性，掌握定时器/计数器的结构、工作方式 及使用（5）掌握并行口的特点、功能

（6）了解串行口的工作方式及中断的使用

（7）熟练掌握单片机的指令系统，能应用进行程序设计（8）掌握程序存储器、数据存储器的扩展及I/O扩展（9）掌握A/D、D/A转换芯片与单片机接口（10）了解键盘、显示器与单片机的接口

2．素质要求

在教学过程中要注意培养学生的工程观念和规范意识；培养学生质量第一的思想；鼓励学生勤奋学习，要有进取精神；帮助学生确立严谨的工作特点和踏实的工作作风。3．能力要求

在硬件方面能够用单片机组成控制系统

在软件方面能够编写具有一定功能的程序 能够较熟练地应用开发系统进行程序调试

实训完成一个实际单片机控制设备的硬件装配和控制程序的设计、掌握实际应用单片机的技能。

三．本课程的教学内容

微型计算机的基本概念

微型计算机的组成

微型计算机的结构功能

80C51系统单片机的硬件结构

单片机的结构

微处理器的组成及各部分功能

定时器/计数器的工作方式、结构、特性

并行口、串行口的功能

中断

80C51系列单片机指令系统

寻址方式

数据传送指令及应用

算术逻辑运算指令及应用

程序转移指令及位操作及应用

定时器/计数器综合应用举例

串行口综合应用举例

中断综合应用举例

80C51系列单片机的扩展

数据存储器的扩展

程序存储器的扩展

I/O扩展

80C51系列单片机的接口及应用

键盘与单片机的接口

显示器与单片机的接口

A/D、D/A转换芯片与单片机的接口

四．实验

1．实验内容

（1）、数据传送试验（2）、数制转换运算（3）、并行口、串行口传输（4）、LED显示（5）、键盘实验（6）、模拟信号测量 2．实训

数据采集系统

用单片机实现从键盘上接受数据，然后在显示器上显示，最后通过D/A转换控制。

五．学时分配 理论学时（48学时）

微型计算机的基本概念 2学时

80C51系列单片机的硬件结构 13学时

80C51系列单片机指令系统 17学时

80C51系列单片机的扩展 6学时

80C51系列单片机的接口及应用 10学时

实验学时 12学时

执笔：张齐

第三篇：《单片机系统设计与应用(公选)》教学大纲

《单片机系统设计与应用（校公选）》教学大纲

一、课程基本信息

1．课程英文名称：Microcontroller system design and application

2．课程类别：技术基础课程

3．课程学时：总学时32，实验学时32

4．学分：2

5．先修课程：C语言

6．适用专业：所有理工类本专科生

7．大纲执笔：电气信息实验教学中心高凤水

8．大纲审批：电气信息学院学术委员会

9．制定时间：2011年12月

二、课程的目的与任务

本课程是独立开设的实验课，一切从实践应用出发，使学生初步掌握单片机电路设计和单片机程序开发的方法；掌握常用的单片机开发调试工具的使用方法；掌握单片机集成开发环境使用；熟悉常见单片机的性能指标和选型方法；基本掌握单片机系统的设计、组装和调试方法，为以后从事工程技术和科学研究等方面的工作，在实践能力方面打下基础。

三、课程的基本要求

本课程在不影响学生理解的前提下，尽量淡化繁复的单片机工作原理理论，从实际应用出发，着重介绍单片机程序开发方法和硬件设计技巧。包括：常用的单片机设计开发平台、单片机小系统设计方法、单片机程序调试方法和技巧、单片机设计原则和注意事项、常见单片机片上外设的使用、单片机外部器件扩展方法，等。

四、教学内容、要求及学时分配

（一）理论教学

无

（二）实验教学

1．单片机系统概述验证性教学时数：2 实验目的：

（1）学习和认识什么是单片机；

（2）初步掌握单片机的基本工作原理；

（3）了解和认识单片机系统的硬件组成。

实验仪器设备：单片机通用开发平台，下载器，计算机。

2．单片机开发平台和调试工具使用验证性教学时数：3 实验目的：

（1）学习常用的单片机集成开发环境和下载工具的使用；

（2）学习和认识单片机最小系统板的机构和使用；

（3）学习单片机的IO访问方法。

实验仪器设备：单片机通用开发平台，下载器，计算机。

3．单片机片内资源使用综合性教学时数：3 实验目的：

（1）学习和掌握单片机内数据传递及运算的基本方法；

（2）学习和掌握利用SPI总线驱动七段数码管的方法；

（3）学习和掌握单片机内timer以及中断系统的使用方法。

实验仪器设备：单片机通用开发平台，下载器，计算机。

4．单片机片上外设使用综合性教学时数：3 实验目的：

（1）认识和了解什么是单片机片上外设；

（2）学习利用单片机片载EEPROM存取数据。

实验仪器设备：单片机通用开发平台，下载器，计算机。

5．单片机UART总线使用综合性教学时数：3 实验目的：

（1）认识和学习什么是UART总线；

（2）学习利用RS232接口实现数据传输。

实验仪器设备：单片机通用开发平台，下载器，计算机。

6．单片机I2C总线使用综合性教学时数：3 实验目的：

(1)认识和学习什么是I2C总线；

（2）利用I2C总线实现外部存储器的数据存储。

实验仪器设备：单片机通用开发平台，下载器，计算机。

7．用单片机做个数字温度计综合性教学时数：3 实验目的：

（1）学习和掌握温度的数字化测量方法；

（2）了解基于one-wire总线的数字温度传感器DS18B20的使用方法；

（3）初步掌握综合性程序的设计调试方法。

实验仪器设备：单片机通用开发平台，下载器，计算机。

8．单片机红外接收实验综合性教学时数：3 实验目的：

（1）学习和掌握什么是红外遥控；

（2）初步掌握低速红外数据传输的方法；

（3）初步掌握利用单片机接收、解码红外遥控信号的方法。

实验仪器设备：单片机通用开发平台，下载器，计算机。

9.字符液晶使用综合性教学时数：3 实验目的：

（1）学习和掌握字符液晶的工作原理；

（2）初步掌握字符型液晶的单片机驱动方法和程序编写。

实验仪器设备：单片机通用开发平台，下载器，计算机。

10.单片机PWM波的产生综合性

实验目的：

（1）学习什么是PWM波以及PWM波的简单应用；

（2）学习和掌握PWM的单片机产生方法。

实验仪器设备：单片机通用开发平台，下载器，计算机。

11.单片机A/D转换器使用综合性

实验目的：

（1）初步掌握单片机A/D转换器的使用方法；

（2）利用单片机的片内A/D转换器测量电压。

实验仪器设备：单片机通用开发平台，下载器，计算机。

12.单片机最小系统设计设计性

实验目的：

（1）学习基本的单片机的硬件设计方法；

（2）初步掌握单片机电路设计的基本原则；

（3）能够设计基于单片机最小系统的硬件电路。

实验仪器设备：单片机通用开发平台，下载器，计算机。

在所有设定的实验项目中任选32学时实验。

五、考试考核办法

课程成绩＝平时（作业、实验、考勤）50%＋考试50%

六、教材及参考书

（一）教材

《单片机系统设计与应用实验指导书》自编

（二）参考书

教学时数：3 教学时数：3 教学时数：3 3

《单片机系统设计与应用实例》，韩志军，机械工业出版社

第四篇：单片机应用系统课程学习心得

单片机应用系统课程学习心得（1）

姓名： 吴新阳

学号：10030224

五周紧张忙碌的单片机学习，简单的总结了以下五点： 一：两个软件（kell和proturs）从不熟到熟练操作。由于以前用的比较少，导致有很多的操作不熟悉，经常会出现忘记操作的情况，总结句话孰能生巧吧。

二：程序的简单盲打。以前的程序多是复制粘贴，什么unsigned，之类的词组都记不住，通过扫盲练习，多背，多练，这些词汇已经可以熟练打出来。

三：单片机和C语言知识的复习掌握。开始的五周以前的知识有很多，很多学过的都已经忘记了，没办法只好去复习，去背，还是以前没好好学的后果吧。复习、学习新的知识，什么左移、右移等等，记忆的更深刻。四：PPT的制作与答辩。第一次制作课题文件，想到要当着全班的面去讲演和回答问题，心里就很紧张，自已学的又不好，怕自己讲不好，怕错。

五：编写程序的细节。编程时老是出现忘记标点，括号等错误，总结来讲还是打的少的后果，现在我想不会出现这些低级的错误了。

第五篇：单片机课程教学大纲

《单片机技术》课程教学大纲

（Single—Chip Microcomputer Technology）

课程类型： 专业选修 课程代码： 课程学时： 68 学分： 4 适用专业： 电类各专业 开课时间： 3 年级 2 学期 开课单位： 电子与信息学院 大纲执笔人： 大纲审定人：

本课程是电类各专业必修的专业技术基础课，是一门实践性很强的课程。本课程的教育目标及任务是：使学生掌握一般单片机的基本原理、51系列单片机的基本性能和采用单片机构成应用系统的基本方法。为今后采用单片机构成的应用系统提供必要的技术基础。

一、教学目的与要求

本课程的任务是从应用的目的出发，通过对MCS－51系列单片机的剖析，使学生获得有关单片机的硬件、软件的基本概念，基本知识和单片机应用系统的设计和编程知识。用汇编语言进行程序设计的基本技能。培养学生分析和解决实际问题的能力。

二、教学重点与难点

1、教学重点：单片机的基本构成、基本接口原理和采用单片机组成实际系统的原理和方法。

2、教学难点：串行接口，中断系统及其应用，单片机的扩展原理和方法。

三、教学方法与手段

以教师讲授为主，有重点的讲授，开展少量课堂讨论。结合实验及实训，要求学生每人自制一个基本完整的、并能够运行的单片机实用小系统。

四、教学内容、目标与学时分配

教学内容 教学目标 课时分配

绪论 了解 1

1． 计算机技术基础 3 1．1 计算机的发展与分类 了解 1．2 计算机的应用概况 了解 1．3 计算机中数码的表示 掌握 1．4 单片机概况与应用 掌握 1 1．5 单片机的组成结构及指令执行过程 掌握 1 1．6 单片机应用系统的开发 了解 1 2． 单片机组成原理2．1 MCS-51单片机结构 掌握 2 2．2 单片机复位电路设计 掌握 2 2．3 MCS-51存储器配置 掌握 2 3． 单片机指令系统 3．1 MCS-51指令简介 3．2 指令系统 4．汇编语言程序设计 8 4．1 汇编语言概述 4．2 简单程序设计 4．3 分支程序设计 4．4 循环程序设计 4．5 查表程序设计 4．6 散转程序设计 4．7 子程序设计 5．定时器／计数器和中断系统 10 5．1 定时器／计数器 5．1 中断系统 6．单片机应用系统扩展设计 8 6．1 存储器的扩展 6．2 I／O接口扩展电路设计 7．键盘、显示接口技术 13 7．1 键盘与计算机接口 7．2 独立式按键接口设计 7．3 矩形式键盘接口设计 7．4 LED显示器及接口设计 7．5 LCD显示器 掌握 2 掌握 4 了解 1 掌握 1 掌握 1 掌握 1 掌握 1 掌握 1 掌握 2 掌握掌握 5 掌握 掌握 掌握 掌握 掌握 2 掌握 4 了解 64 3 2 2

8．串行通信接口技术 2 8．1 串行口通信方式

五、实践教学内容要求与说明

参见单片机技术实训大纲

六、考试范围与题型

1、考试范围与分数比例 微型计算机的基本概念

5％

单片机硬件结构

MCS-51指令系统

35％

35％

MCS-51单片机系统扩展 10％ MCS-51单片机的接口

实验内容

2、试题类型与分数比例

软件分析题 硬件分析题 单项选择题

26％ 14％ 30%

10％

5％

实训及综合 30％

七、教材与参考资料 1．教材

吴黎明主编.单片微机原理及应用技术．科学出版社2005．

丁元杰主编.单片微机原理及应用.机械工业出版社.2005 2．参考资料：

（1）何立民编著．2001．MCS-51系列单片机应用系统设计．北京航空

航天大学出版社

（2）杨金岩等编著.2005．8051单片机数据传输接口扩展应用技术与应用实例．人民邮电出版社