徽商职业学院单片机原理与应用课程标准课程编码课程类别职业技能课适用专业计算机应用（嵌入式方向）、自动化类、应用电子类授课单位电子信息系学分4学时72学时（理论、实践教学一体化安排）编写执笔人编写日期2012.9.18审定日期2012.9.20一、课程概述（一）课程性质本课程是高职高专计算机应用（嵌入式方向）和自动化类专业学生的一门重要的、面向应用的、实践性和综合性很强的主干专业必修课。
（二）课程任务通过本课程的教学，使学生掌握单片机原理与应用的基本知识，获得单片机应用系统设计的基本理论与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法及开发步骤。
培养学生分析问题、解决问题的综合能力。
为学生学习后续课程及毕业后从事与单片机应用技术相关工作岗位打下坚实基础。
（三）课程设计思路本课程采用“教、学、做”一体化安排，与将理论教学和实践教学分开编写大纲的传统方法截然不同，将理论教学与实践教学有机的融合编写一个统一的教学大纲。
二、课程目标（一）总体目标：掌握单片机基本原理，熟悉KEILL软件和PROTEUS软件的使用，熟悉MCS－51的结构与应用设计，掌握基本的程序设计方法，通过应用实例熟悉单片机在综合应用中的用法。
（二）具体目标1、知识目标（1）理解和掌握单片机的工作原理和内部结构（2）掌握汇编语言程序设计的基本方法。
（3）理解人机接口的硬件结构与软件编程原理和设计方法。
（4）掌握单片机系统扩展技术。
（5）掌握单片机A/D、D/A接口技术。
（6）基本掌握MCS-51串行通信技术。
（7）初步掌握MCS-51应用系统的开发技术。
2、能力目标（1）能运用本课程知识独立设计和制作从简单到复杂的单片机应用系统（软件和硬件）。
（2）能运用本课程知识技能维修单片机应用设备和产品。
（3）具备进一步自学拓展相关知识的能力，如自学应用其他型号单片机的能力。
3、素质目标具备与他人沟通协作的能力与团队精神及养成认真、细致、踏实的工作作风。
三、课程内容标准单片机技术是一门应用性很强的课程，其理论与实践技能是从事机电类、计算机类和自动化类工作的专业技术人员所不可缺少的。
本课程的教学在讲清基本原理的基础上，强调实际应用，要做到既重视基本知识的讲解，又注重学生在应用方面的训练。
第一章概述（一）、理论教学标准【学习目的要求】（1）了解单片机的组成和其发展概况、特点以及应用领域，熟悉单片机主要机型。
（2）建立二进制和十六进制的概念，学会进制之间的相互转换方法，熟记0-16之间二进制数、十进制数和十六进制数的对应关系和相互转换。
（3）熟悉二进制数和十六进制数的四则运算和逻辑运算的方法；了解二进制原码、反码和补码的表示方法。
（4）了解BCD码的编码方法、转换关系和加减法运算时的修正方法；了解ASCII码和查表换算的方法。
（5）了解单片机应用系统的开发过程和研发工具（Proteus、keil软件）。
【教学重点】单片机开发的一般过程。
【教学难点】Proteus、keil软件的使用。
【课程内容要点】第一节认识单片机1、单片机的概念及特点应用2、单片机的发展和系列产品第二节单片机应用系统的开发过程1、开发流程2、开发工具第三节单片机相关基础知识1、数制及数制间转换2、数制的运算3、常用编码4、数码管简介第二章MCS-51单片机的基本结构（一）、理论教学标准【学习目的要求】（1）掌握单片机内部的逻辑结构及各个部件的功能与特点。
即：中央处理器（CPU）、数据存储器、程序存储器、定时/计数器、并行I/O口、串行I/O口、中断控制系统、时钟电路、复位电路、总线。
（2）掌握存储器的组织结构、程序存储器（ROM）、数据存储器（RAM）、内部特殊功能寄存器（SFR）的配置情况、熟悉程序状态寄存器（PSW）各位的含义及变化规律；掌握MCS-51单片机的4个物理空间和3个独立的逻辑空间的概念。
（3）重点掌握内部数据存储器的结构、用途、地址分配和使用特点。
（4）重点掌握程序计数器、累加器A、寄存器B、程序状态寄存器（PSW）和数据指针寄存器（DPTR）。
（5）了解单片机时序的相关概念，单片机最小系统构成和单片机工作过程。
【教学重点】单片机的引脚功能单片机的内部结构单片机的存储组织结构单片机的最小系统【教学难点】单片机的内部结构单片机的存储组织结构【课程内容要点】第一节MCS-51单片机内部组成及引脚功能1、MCS-51单片机内部结构2、引脚功能第二节时钟电路与复位1、时钟电路2、复位条件第三节51系列单片机的存储结构1、程序存储器ROM2、数据存储器RAM3、外部数据存储器第四节输入/输出端口第五节单片机最小系统（二）、课堂实训标准实训一单片机的输入输出仿真实训目的：练习Proteus6.7的操作熟悉LED和数码管的连接方式掌握4个I/O口的电气特性时钟和复位电路的绘制实训内容：P1口的按键信号原样送到P0口，P1.0——P1.3的按键信号，经过软件译码送到P2口，P1.4——P1.7的按键信号，经过软件译码送到P3口。
按照提示，在Proteus6.7上绘制硬件仿真图，暂不编写任何程序第三章MCS-51单片机的指令系统（一）、理论教学标准【学习目的要求】（1）熟练掌握所有指令的功能和寻址方式（2）熟练使用各种指令解决常见问题【教学重点】本章主要讲解的是各种指令的格式及功能，需要在理解的基础上记忆，在多练的过程中熟悉，在思考比较下掌握，最终能熟练使用这些指令解决实际问题才是最终目的，也是本章学习的重点。
【教学难点】（1）使用不同寻址方式完成数据在不同存储空间中的传送（2）绝对转移以及绝对调用的实现（3）多字节加法、减法的实现【课程内容要点】第一节指令格式及分类1、指令格式2、指令分类3、指令系统符号约定第二节寻址方式1、常用的6种寻址方式2、寻址方式小结第三节数据传送指令1、内部RAM和SFR间的一般传送指令2、数据交换指令3、累加器A与外部RAM（或外部接口）数据传送指令4、累加器A与程序存储器传送指令第四节算术运算指令1、加、减、乘、除指令2、加1、减1指令3、十进制调整指令第五节逻辑操作指令1、与、或、非、异或操作指令2、累加器A的逻辑操作指令第六节控制转移指令1、无条件转移指令2、条件转移指令3、子程序调用和返回指令第七节位处理指令1、位逻辑操作指令和位数据传送指令2、位状态控制指令、位控制转移指令（二）、课堂实训标准实训一控制8位发光二极管实训目的：继续练习Proteus6.7的操作进一步巩固熟悉LED的连接方式掌握P0口的电气特性学会将.hex程序文件导入单片机实训内容：设计一个单片机控制系统，控制P0口的8个LED一齐闪烁。
可以根据具体实验条件更改。
实训二模拟霓虹灯实训目的：熟悉和验证单片机并行接口控制外部设备的功能了解硬件实验设备的使用方法了解单片机实际开发过程练习动手操作实际电路在相同的硬件电路上体验不同程序的作用实训内容：设计一个单片机控制系统，控制P0口的8个LED轮流点亮。
可以根据具体实验条件更改。
第四章汇编语言程序设计（一）、理论教学标准【学习目的要求】（1）掌握MCS-51汇编语言程序设计的基本思想（2）掌握汇编语言常用伪指令的功能、格式以及使用方法（3）掌握简单程序、循环、子程序、查表、散装等结构程序的设计方法（4）掌握常用子程序的功能和调用规则【教学重点】本章的重点是汇编语言源程序的设计步骤、方法和技巧，并能用这些知识去解决实际问题。
【教学难点】（1）循环程序设计（2）查表程序（3）散转程序设计【课程内容要点】第一节概述1、程序设计语言简介2、汇编语言源程序的设计步骤第二节汇编语言伪指令第三节简单程序设计1、顺序程序设计2、分支程序设计第四节循环程序设计1、循环结构2、单重循环程序设计3、多重循环程序设计第五节子程序设计1、子程序的说明2、应用举例（二）、课堂实训标准实训一拉幕灯设计实训目的：继续练习Proteus6.7的操作熟悉Keil软件的使用学会调用子程序熟悉设计程序的一般流程实训内容：使8个发光二极管顺序点亮并保持，然后按相反顺序变化，形如舞台拉幕效果。
实训二延迟程序的编写和调试实训目的：熟悉和验证单片机并行接口控制外部设备的功能了解硬件实验设备的使用方法了解单片机实际开发过程练习动手操作实际电路在相同的硬件电路上体验不同程序的作用实训内容：设计一个单片机控制系统，控制P0口的8个LED轮流点亮。
可以根据具体实验条件更改。
第五章中断系统（一）、理论教学标准【学习目的要求】（1）掌握有关中断、中断源、中断优先级等概念；理解中断系统结构，了解中断响应过程、中断优先级排列。
（2）掌握五个中断源的中断请求标志、中断允许控制寄存器IE、中断优先级寄存器IP 各位的含义及设置。
（3）掌握外部中断的两种触发方式及中断服务程序编程方法。
【教学重点】本章的重点是理解中断响应过程，MCS-51单片机的五个中断源和IE、IP设置，掌握中断程序设计方法。
【教学难点】（1）中断响应的过程（2）主程序的中断初始化（3）相关中断服务程序【课程内容要点】第一节概述1、中断概念2、中断处理过程第二节MCS-51系列单片机的中断系统1、中断源和中断标志2、中断控制3、中断响应第三节中断程序设计方法1、主程序的中断初始化2、中断服务程序第四节MCS-51系列单片机外部中断的应用举例（二）、课堂实训标准实训一按钮控制灯移位实训目的：熟练掌握在Proteus环境下的原理图绘制掌握中断方式下程序的编制方法掌握中断返回的使用掌握Proteus仿真调试方法实训内容：按钮与外部中断0相连，P0口接8只发光二级管，每按一次按钮，按顺序循环移动点亮一位发光二极管。
实训二控制数码管实训目的：继续巩固中断知识熟悉数码管和显示编程，培养动手能力实训内容：P2口接数码管，主程序控制P2口的输出电平，七段数码管和LED随电平变化。
开始是主程序控制数码管与LED全亮，延时后又全灭，如此循环不止。
按钮接外部中断0，若有中断产生，数码管七段笔画A、B、C、D、E、F依次反复逐个点亮，三轮后又返回到主程序。
第六章MCS-51定时器/计数器（一）、理论教学标准【学习目的要求】（1）掌握定时器/计数器的概念。
（2）掌握定时器/计数器的构成和工作原理。
（3）掌握定时器/计数器的四种工作方式以及初始化步骤。
【教学重点】本章的重点是：一、定时方式寄存器TMOD和定时控制寄存器TCON的设置；二、定时器/计数器的中断及查询编程方式；三、定时器/计数器的前三种工作方式。
【教学难点】（1）定时器/计数器初始化计数初值的计算（2）定时器/计数器工作方式的选用（3）定时器/计数器初始化编程【课程内容要点】第一节定时器/计数器的计数与定时第二节定时器/计数器的控制1、定时方式寄存器TMOD2、定时控制寄存器TCON3、定时器/计数器工作原理第三节定时器/计数器的编程1、中断方式2、查询方式第四节定时器/计数器的工作方式1、四种工作方式2、定时器/计数器的综合应用举例（二）、课堂实训标准实训一定时器/计数器的应用实训目的：掌握定时器/计数器的计数初值计算掌握定时器/计数器的初始化编程熟悉定时器/计数器的使用实训内容：利用外部中断和T1，按钮每按一次计一次数，实现0-9计数循环显示。