1、单片机及接口技术教学大纲机电单片机与接口技术教学大纲一、课程概况（Course Overview）课程名称：单片机与接口技术Course：Microcomputer and Interface Technology课程编号：3080600002 适用学生: 机电一体化技术2010级Course Number：3080600002 Designed for: Mechatronics 2010学 分： 3 学 时： 60Credit: 3 Class hour: 60预修课程：计算机、电工与电子技术Preparatory Courses: Computer、Electrotechnics and
2、 Electronics二、课程简介 （Course Descriptions）该课程主要讲授单片机的基本结构和工作原理、指令系统、汇编语言程序设计、半导体存储器、输入输出与中断处理、常用接口技术等内容，是一门系统性、实践性很强的技术基础课。微型计算机技术与机械制造技术的结合，促进了机电一体化的迅猛发展，因此本课程是机电一体化专业的一门重要选修课。The Principle and Interface Technology of Single-chip Microcomputer course introduces the basic structure, working principle,
3、 instruction system, assembly language programming design, semiconductor memory, input-output and interrupt handling, common interface technology and other content of the microcontroller. It is a systematic and highly practical technology course. The combination of micro-computer technology and the
4、mechanical manufacturing technology promotes the rapid development of mechatronics. Thus, this course is an important elective course.三、教学内容与教学安排（Course Content and Arrangement）教学章节Chapters and Sections教学目标Teaching Aims教学方式Teaching Methods学时安排Class hour第1章 单片机的发展与应用概述第1节 单片机技术概述第2节 单片机的发展第3节 AT89系列单
5、片机1、掌握单片机的概念；2、熟悉单片机的应用领域。1、了解单片机的发展概况；2、了解单片机的发展趋势。1、了解AT89系列单片机型号的编码说明及封装形式；2、了解标准型AT89系列单片机的基本特性。重点：单片机的概念及常用单片机系列；难点：标准型AT89系列单片机的基本特性。讲授2第2章 MCS-51单片机的硬件系统第1节 MCS-51单片机的内部结构第2节 并行输入/输出口结构第3节 时钟电路与复位电路1、了解MCS-51单片机的内部结构；2、了解CPU的结构；3、掌握存储器的配置及功能。1、理解P0口的组成与功能；2、理解P1口的组成与功能；3、理解P2口的组成与功能；4、理解P3口的组
6、成与功能。1、掌握单片机的时钟电路与复位电路；2、熟悉单片机的时序概念。重点：MCS-51单片机的引脚功能、存储空间配置和功能；难点：MCS-51单片机的存储空间配置和区分方法。讲授6第3章 MCS-51指令系统及程序设计第1节 指令系统概述第2节 MCS-51单片机指令系统第3节 汇编语言程序设计1、理解指令的形式；2、熟悉MCS-51指令系统的格式和寻址方式。1、掌握常用指令的功能和应用；2、掌握常用指令的功能和应用。1、熟悉程序流程图的符号和功能，会画程序流程图；2、掌握几种基本程序结构：顺序、分支、散转、循环、查表和子程序。重点：MCS-51单片机的常用指令和基本程序结构；难点：MCS
7、-51单片机的常用指令。讲授12第4章 MCS-51单片机的中断系统第1节 中断系统概述第2节 中断应用举例1、熟悉MCS-51型单片机的5个中断源及其中断入口地址；2、熟悉TCON、SCON、IE、IP的结构、控制作用和设置方法；3、了解MCS-51型单片机的中断响应过程。1、熟悉中断应用程序的编制。重点：中断相关寄存器的功能定义和中断应用程序的编制；难点：中断相关寄存器各个位的定义。讲授3第5章 MCS-51单片机的定时器/计数器第1节 定时器/计数器的基本结构和工作方式第2节 定时器/计数器的应用1、熟悉MCS-51型单片机定时/计数器控制寄存器TCON、TMOD的结构、作用和设置方法；
8、2、熟悉MCS-51型单片机定时/计数器的4种工作方式，重点是方式1、方式2。1、熟悉定时器/计数器的编程方法；2、熟悉定时器/计数器中需要注意的问题。重点：定时/计数器控制寄存器TCON、TMOD的功能定义以及单片机定时/计数器的常用工作方式；难点：定时/计数器控制寄存器TCON、TMOD各个位的定义。讲授4第6章 MCS-51单片机的串行通信系统第1节 串行通信的基础知识第2节 串行口的结构与工作方式第3节 串行通信的应用1、了解串行通信的分类；2、了解串行通信的传输方式；3、熟悉RS232C标准总线。1、熟悉串行口的结构；2、熟悉单片机串行口的四种工作方式；3、熟悉与串行口有关的3个特殊
9、功能寄存器。1、了解串行口模式0的应用；2、熟悉串行口模式1的应用；3、熟悉串行口模式2和模式3的应用。重点：与串行口有关的3个特殊功能寄存器、单片机串行口的常用工作方式；难点：单片机串行口工作方式1和方式3的波特率设定。讲授4第7章 单片机扩展技术第1节 单片机接口技术的一般方法第2节 单片机存储器的扩展第3节 单片机并行I/O口的扩展第4节 单片机与键盘、显示器的连接1、 掌握单片机的接口指令；2、 理解单片机输入输出的数据交换方式；3、 了解CPU对外部设备的编址方式。1、 掌握程序存储器的扩展方法；2、 掌握数据存储器的扩展方法。1、熟悉用8255A扩展I/O口；2、熟悉用8155扩展
10、I/O口。1、掌握单片机扩展键盘接口的方法；2、熟悉单片机扩展显示器接口的方法。重点：存储器扩展技术、8255A和8155接口芯片的功能和设置方法、键盘显示接口的扩展方法；难点：存储器、键盘和显示器接口电路的设计。讲授6第8章 A/D和D/A转换接口第1节 A/D转换接口第2节 D/A转换接口1、了解AD转换器的功能、性能指标和常用的代表芯片；2、熟悉ADC0809与单片机的接口电路。1、了解DA转换器的功能、性能指标和常用的代表芯片；2、熟悉DAC0832芯片与单片机的接口电路。重点：ADC0809、DAC0832芯片的功能定义及其与单片机的接口电路；难点：A/D和D/A接口电路的设计。讲授
11、2第9章 单片机应用系统1、了解单片机应用系统的设计过程；2、了解常用的单片机开发工具及仿真工具。讲授、示范操作1总 计40四、推荐教材及参考书目 (Recommended Teaching Materials and Reference Books) 1.推荐教材Recommended Teaching Materials:徐瑞华主编单片机原理与接口技术. 北京：人民邮电出版社，20082.参考书目Reference Books:胡健主编单片机原理及接口技术. 北京：机械工业出版社，2005何桥主编单片机原理及应用. 北京：中国铁道出版社，2004张毅刚主编单片机原理及应用. 北京：高等教育
12、出版社，2010陈宝江等编著MCS单片机应用系统实用指南. 北京：机械工业出版社，1997五、考核与评价方式(Course Evaluation)闭卷考试，期末考试占70%，实验、作业占30%。撰写人：周武 审定人：单片机与接口技术课程实验教学大纲一、课程概况（Course Overview）课程名称：单片机与接口技术Course：Principle and Interface Technology of Single-chip Microcomputer课程编号：3080600002 适用学生: 机电一体化技术2010级Course Number：3080600002 Designed fo
13、r: Mechatronics 2010学 分：3 学 时：20 独立设课：否Credit：3 Class hour：20 Independent course：no预修课程：计算机、电工与电子技术Preparatory Courses: Computer、Electrotechnics and Electronics二、课程简介 （Course Descriptions）单片机与接口技术课程主要讲授单片机的基本结构和工作原理、指令系统、汇编语言程序设计、半导体存储器、输入输出与中断处理、常用接口技术等内容，是一门系统性、实践性很强的技术基础课。微型计算机技术与机械制造技术的结合，促进了机电一
14、体化的迅猛发展，因此本课程是机电一体化专业的一门重要选修课。通过实验环节，使学生在了解单片机原理及接口技术的基础上能够分析一般问题，并编写程序、连接硬件以及调试。将理论知识用于实践，提高学生的实践技能。The Principle and Interface Technology of Single-chip Microcomputer course introduces the basic structure, working principle, instruction system, assembly language programming design, semiconductor m
15、emory, input-output and interrupt handling, common interface technology and other content of the microcontroller. It is a systematic and highly practical technology course. The combination of micro-computer technology and the mechanical manufacturing technology promotes the rapid development of mech
16、atronics. Thus, this course is an important elective course.The experimental session helps students to understand the principle and interface technology of single-chip microcomputer, and to further analyze some general issues. Students could practice programming, connecting hardware, and debugging.
17、The course give students an opportunity to apply theoretical knowledge into practice. And the students practical skills will be improved.三、实验项目一览表(Experiment project schedule)序号No.实验名称Name每组人数Members of each group实验时数Hours实验类型验证综合设计Course TypeVerifying/Synthetic/Designing必做选做Required Course/Elective
18、 Course1拆字实验301.5设计选做2拼字实验301.5设计选做3数据区传送实验302设计必做4数据排序实验302设计必做5查找相同数个数实验302设计必做6多分支程序设计实验303设计选做7八段数码管显示实验304设计选做8P1口亮灯实验302设计必做9P3口输入P1口输出实验302设计必做10工业顺序控制实验304设计选做118255ABC口输出方波实验302设计必做128255PA口控制PB口实验302设计必做四、推荐教材及参考书目 (Recommended Teaching Materials and Reference Books) 1.推荐教材Recommended Teac
19、hing Materials: Dais-MCS51仿真系统实验指导书2.参考书目Reference Books徐瑞华主编单片机原理与接口技术。北京：人民邮电出版社，2008陈宝江等编著MCS单片机应用系统实用指南。北京：机械工业出版社，1997五、考核与评价方式(Course Evaluation)实验过程、实验报告各占50%。撰写人： 周武 审定人： 单片机与接口技术课程实验项目1拆字实验一、 实验目的掌握汇编语言设计和调试方法。二、 实验内容把2000h的内容拆开，高位送2001h低位，低位送2002h低位，2001h、2002h高位清零，一般本程序用于把数据送显示缓冲区时用。三、 实验
20、原理四、 实验方法与步骤1、编写、编译程序在与PC联机状态下，编写、编译程序，用连续或单步方式运行程序。2、运行结果检查在单步运行时每走一步可观察其运行结果。在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键观察与检查20002002h中内容变化情况。若实验结果不正确，则修改程序，直至结果正确。五、 实验要求 实验内容要求：会编写、编译汇编语言程序，程序运行结果正确；实验报告要求：实验报告完整、正确、整洁； 考核评价：实验过程、实验报告各占50%。六、 场地、设备与器材实验室一间，单片机实验设备16套（2人/每套），一套设备含
21、Dais-MCS51仿真实验系统、台式个人电脑、串口连接线。单片机与接口技术课程实验项目2拼字实验一、 实验目的进一步掌握汇编语言设计和调试方法。二、 实验内容把2000h、2001h的低位分别送入2002h高低位，一般本程序用于把显示缓冲区的数据取出拼装成一个字节。三、 实验原理四、 实验方法与步骤1、编写、编译程序在与PC联机状态下，编写、编译程序，用连续或单步方式运行程序。2、运行结果检查在单步运行时每走一步可观察其运行结果。在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键观察与检查2002h内容变化情况。若实验结果不
22、正确，则修改程序，直至结果正确。五、 实验要求实验内容要求：会编写、编译汇编语言程序，程序运行结果正确；实验报告要求：实验报告完整、正确、整洁； 考核评价：实验过程、实验报告各占50%。六、 场地、设备与器材实验室一间，单片机实验设备16套（2人/每套），一套设备含Dais-MCS51仿真实验系统、台式个人电脑、串口连接线。单片机与接口技术课程实验项目3数据区传送实验一、 实验目的掌握RAM中的数据操作。二、 实验内容把R2、R3源RAM区首址内的R6、R7字节数据传送到R4、R5目的RAM区。三、 实验原理四、 实验方法与步骤1、编写、编译程序在与PC联机状态下，编写、编译程序，用连续或单步
23、方式运行程序。2、运行结果检查在单步运行时每走一步可观察其运行结果。在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键检查由R4、R5所定义的目的地址单元从首址开始的内容依次应为00、11、22、0FF。若实验结果不正确，则修改程序，直至结果正确。五、 实验要求实验内容要求：会编写、编译汇编语言程序，程序运行结果正确；实验报告要求：实验报告完整、正确、整洁； 考核评价：实验过程、实验报告各占50%。六、 场地、设备与器材实验室一间，单片机实验设备16套（2人/每套），一套设备含Dais-MCS51仿真实验系统、台式个人电脑、串
24、口连接线。单片机与接口技术课程实验项目4数据排序实验一、 实验目的熟悉MCS-51指令系统，掌握排序程序设计方法。二、 实验内容编写并调试一个排序子程序，其功能为用冒泡法将内容RAM中几个单元字节无符号的正整数，按从小到大的次序重新排列。三、 实验原理四、 实验方法与步骤1、编写、编译程序在与PC联机状态下，编写、编译程序，用连续或单步方式运行程序。2、运行结果检查在单步运行时每走一步可观察其运行结果。在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键观察与检查片内505Ah中内容是否按从小到大排列。若实验结果不正确，则修改程
25、序，直至结果正确。五、 实验要求实验内容要求：会编写、编译汇编语言程序，程序运行结果正确；实验报告要求：实验报告完整、正确、整洁； 考核评价：实验过程、实验报告各占50%。六、 场地、设备与器材实验室一间，单片机实验设备16套（2人/每套），一套设备含Dais-MCS51仿真实验系统、台式个人电脑、串口连接线。单片机与接口技术课程实验项目5查找相同数个数实验一、 实验目的熟悉汇编语言编程，掌握查找程序的设计方法。二、 实验内容在2000200Fh中查出有几个字节是零，把个数放在2100h中。三、 实验原理四、 实验方法与步骤1、编写、编译程序在与PC联机状态下，编写、编译程序，用连续或单步方式
26、运行程序。2、运行结果检查在单步运行时每走一步可观察其运行结果。在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后再用相应的命令键观察与检查2100h中是几个单元数。若实验结果不正确，则修改程序，直至结果正确。五、 实验要求实验内容要求：会编写、编译汇编语言程序，程序运行结果正确；实验报告要求：实验报告完整、正确、整洁； 考核评价：实验过程、实验报告各占50%。六、 场地、设备与器材实验室一间，单片机实验设备16套（2人/每套），一套设备含Dais-MCS51仿真实验系统、台式个人电脑、串口连接线。单片机与接口技术课程实验项目6多分支程序设计
27、实验一、 实验目的熟悉MCS-51指令系统，掌握多分支程序设计方法。二、 实验内容编写程序，根据送入的数据转移运行。三、 实验原理四、 实验方法与步骤1、编写、编译程序在与PC联机状态下，编写、编译程序，用连续或单步方式运行程序。2、运行结果检查在单步运行时每走一步可观察其运行结果。在连续运行状态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控，然后观察每次运行程序后，数码管上数字循环情况。若实验结果不正确，则修改程序，直至结果正确。五、 实验要求实验内容要求：会编写、编译汇编语言程序，程序运行结果正确；实验报告要求：实验报告完整、正确、整洁； 考核评价：实验
28、过程、实验报告各占50%。六、 场地、设备与器材实验室一间，单片机实验设备16套（2人/每套），一套设备含Dais-MCS51仿真实验系统、台式个人电脑、串口连接线。单片机与接口技术课程实验项目7八段数码管显示实验一、 实验目的利用实验系统提供的显示设备，动态显示一行数据。二、 实验内容实验系统提供了6位八段码LED显示电路，编写程序，按地址输出相应数据，就可以实现对显示器的控制。三、 实验原理四、 实验方法与步骤1、编写、编译程序在与PC联机状态下，编写、编译程序，用连续或单步方式运行程序，利用实验系统的显示设备动态显示数据。2、运行结果检查在单步运行时每走一步可观察其运行结果。在连续运行状
29、态下，应按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出用户运行状态返回监控。若实验结果不正确，则修改程序，直至结果正确。五、 实验要求实验内容要求：会编写、编译汇编语言程序，程序运行结果正确；实验报告要求：实验报告完整、正确、整洁； 考核评价：实验过程、实验报告各占50%。六、 场地、设备与器材实验室一间，单片机实验设备16套（2人/每套），一套设备含Dais-MCS51仿真实验系统、台式个人电脑、串口连接线。单片机与接口技术课程实验项目8P1口亮灯实验一、 实验目的（1）学习P1口的使用方法；（2）学习延时子程序的编写。二、 实验内容P1口作为输出口，接八个发光二极管，编写程序，使发光二极管循环点亮。三、 实验原理软件原理如图（a），硬件原理如图（b）。 （a） （b）四、 实验方法与步骤1、实验连线P1.0P1.7用插针连至L1L8。2、编写、编译程序在与PC联机状态下，编写、编译程序，用连续方式运行程序。3、观察运行结果在连续运行状态下，观察发光二极管闪亮移位情况。4、终止运行按“暂停图标”或实验箱上的“暂停按钮”，使系统无条件退出该程序的运行返回监控状态。五、 实验要求实验内容要求：会连接实验系统接线，会编写、编译汇编语言程序，
