课程名称：单片机原理及应用 英文名称：Principle and application of MCU
课程编号：051118
课程学时：56
适用专业：电子信息工程专业、计算机科学与技术专业
建议教材：《单片机原理及应用》，张毅刚 主编 ，高等教育出版社，2003.12

一、课程的性质与任务：
《单片机原理及应用》是皖江学院工科电子信息科工程和计算机科学与技术必修的专业基础课程。本课程是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程；主要向学生介绍MCS-51单片机的结构和原理,单片机指令系统和汇编语言程序设计,单片机的中断系统,单片机的定时器及应用和片内基本外设编程,单片机应用程序的开发等内容。通过本课程的理论学习和实验，增强学生的计算机应用能力，促进学生专业素质的提高。

二、课程内容及基本要求：

教学重点、难点：
第一章． 单片机系统概述
重点、难点：单片机的的概念、发展及应用领域，典型单片机系列的基本情况。

第二章． MCS-51单片机的硬件结构
重点、难点：MCS-51单片机的逻辑结构，重要组成部分，引脚的名称和功能，引脚的复合功能，MCS-51单片机的存储器结构。

第三章． MCS-51的指系统令及程序设计
重点、难点：MCS-51单片机指令的寻址方式，指令系统特点、各种寻址方式及其特点和使用，常用指令的功能和使用方法，汇编语言上机调试过程。

第四章． MCS-51的中断系统
重点、难点：输入/输出及工作方式（无条件工作方式、查寻工作方式、中断工作方式），中断的好处、中断的功能、中断申请和响应过程，与中断有关的特殊功能寄存器（TCON、IE、IP、SCON）。

第五章． MCS-51的定时器/计数器
重点、难点：定时器/计数器的定时和计数功能与定时器/计数器有关的特殊功能寄存器（TMOD、TCON、THx、TLx及定时工作方式0、1、2、3。

第六章． MCS-51的I/O接口的使用和设计
重点、难点：串行口的使用。SCON的设置，74LS373并行I/O扩展接口， 8255A可编程并行I/O扩展接口。

第七章． MCS-51与键盘、显示器的接口设计
重点、难点：静态和动态显示电路，键盘控制电路。

第八章． MCS-51与D/A、A/D接口
重点、难点：ADC0809的使用设置和DAC0832的使用设置.

上机与实验

实验内容及要求
实验可在辅助教材的实验中或以下所列实验中选择，至少应完成 5 个实验，共 15 学时。

实验一 ：汇编语言的指令系统和编程练习（ 3 学时）
一：实验内容： 将外部 RAM1000H 开始的 10 个存储单元的内容清零。
实验目的： 熟悉仿真实验仪的使用。掌握 MCS-51 单片机汇编语言设计和调试方法。学会设计简单的程序。 掌握 8031 内部 RAM 和外部 RAM 的数据操作，掌握这两部分 RAM 存储器的特点与应用。

二：实验内容：编写程序，根据送入的数据转移运行。
实验目的：掌握汇编语言的编程。

实验二：中断控制R0、R1记数的实验（ 3 学时）
实验内容： 编程完成脉冲计数器，分别设置INT0和INT1，INT0完成对R0的自加一功能，INT1控制对R1的自加一功能。
实验目的：练习MCU内部中断控制器的使用，掌握TCON的作用，MCU中断的连线方式，理解并掌握单片机中断机制的特点。

实验三：可编程并行口 8255A 实验 （ 3 学时）
实验内容： 用 8255A 的 PB 口作输入口，接 3 ~ 8 个开关。 PC 口作输出口，接 8 个 LED 显示器。用 PB 口的开关控制 PC 口 LED 的显示。
实验目的： 掌握 8255A 与 8031 的接口方法，掌握 8255A 的编程原理和编程方法，了解软件与硬件的调试技术。

实验四：定时器实验 （ 3 学时）
实验内容： P1.7 接有一个发光二极管，利用定时器控制它亮一秒灭一秒，周而复始。
实验目的： 掌握定时器的工作原理、工作方式、计数与定时。掌握定时器的使用方法和程序设计方法。

实验五：交通灯综合应用实验（ 3 学时）
实验内容：本实验模拟交通灯控制，一般情况下正常显示，有急救车到达时，两个方向4个路口的交通信号灯全红，以便让急救车通过，设急救车通过路口的时间为10秒，急救车通过后，交通恢复正常。本实验用单次脉冲申请外部中断表示有急救车通过。
实验目的：综合运用单片机的各种功能，模拟现实中的自动控制交通灯，锻炼学生解决实际问题的能力。

实验六：16*16点阵显示实验（选做）
实验内容：利用实验系统16*16点阵实验单元，以两种方式控制点阵显示。要求编制程序实现汉字点阵循环显示
实验目的：利用单片机I/O口或以扩展缩存器的方式控制点阵显示，掌握单片机与16*16点阵块之间接口电路设计及编程。

实验七：小直流电机调速实验（选做）
实验内容：用0832转换电路后的输出经放大后驱动直流电机，编制程序改变0832输出经放大后的方波信号的占空比来控制电机转速
实验目的：掌握直流电机的驱动原理，了解直流电机调速的方法

三、 课程学时分配

四、成绩考核办法：
本课程的考核分为平时成绩（含期中考查、作业成绩）、实验成绩、期末考试成绩三大部分，其中期末考试为闭卷笔试。总成绩评定按百分制计算，一般平时成绩占10％，实验成绩占20%，期末成绩占70％。

五、教材和参考书目：
教材：《单片机原理及应用》，张毅刚 主编 ，高等教育出版社，2003.12
参考书目：
1、李全利编著。单片机原理及应用技术。高等教育出版社，2007年1月。
2、李广第编著。单片机基础（修订版）。北京航空航天大学出版社，2001年7月。
3、徐爱钧编著。8051单片机实践教程。电子工业出版社，2005年3月。

六、其它相关说明：
本课程安排在第三学年的第二学期，学生应当已进行过《数字电路》、《模拟电路》、《汇编语言》和《微机原理与接口技术》的系统学习，才可以进行本门课程的学习。本课程的学习为以后学期中的《嵌入式系统》铺垫。
在该课程的课堂讲授中，可以适当加入相应的专题讨论内容，以发挥学生的主观能动性，激发同学们的求知欲，这对于顺利掌握该课程颇有益处。此外，在教学过程中辅助以多媒体教学手段，以图表、动画及仿真手段描述课程内容。
本课程的课后实验环节对于巩固课堂教学中的理论知识具有比较强的实证作用。在条件具备的情况下，尽量争取开设一些具有自主设计开发性质的实验题目，以弥补传统的带有验证性质的实验内容的不足，增强学生的动手实践能力，锻炼其创造性思维能力。此外，在课理论教学结束后，以一周的教学实践锻炼学生的实际操作能力。
七、制定人：张辉 审定人：丁绪星