《单片机原理及应用》课程教学大纲一、课程信息课程名称：单片机原理及应用FoundationandApplicationofMicrocontroller课程代码：06E4123B课程类别：专业核心课适用专业：计算机科学与技术课程学时：48学时（含16学时实验）课程学分：2.5学分修读学期：第五学期先修课程：电路与电子技术、数字电子技术、程序设计基础二、课程目标《单片机原理及应用》是计算机科学与技术专业的专业核心课程，是一门理论性、应用性很强的课程。通过本课程的教学，使学生掌握单片机工作原理、单片机接口技术及应用系统的设计方法，培养和锻炼学生运用单片机技术对硬件、软件进行开发设计的能力，使学生具有分析和解决工程领域中与单片机控制系统相关的工程问题的能力，为从事与本专业相关的工程技术工作奠定良好的基础。单片机原理及应用主要包括单片机硬件、软件技术方面的基础知识和应用系统的开发。（一）具体目标通过本课程的学习，使学生达到以下目标：1.掌握单片机的结构和工作原理，理解定时/计数器、串行接口、中断系统的结构，掌握单片机汇编语言、C语言程序设计基本方法，掌握单片机应用系统的一般设计步骤，具备使用工具语言描述工程问题的能力。【支撑毕业要求指标点G1.112.能够应用单片机基本原理和知识，识别相关工程领域问题的关键点，进行系统分析，解决单片机系统中出现的问题。【支撑毕业要求指标点G2.1、G2.2】3.能够根据设计要求，应用单片机技术知识提出合理的解决方案，并进行
《单片机原理及应用》课程教学大纲 一、课程信息 课程名称：单片机原理及应用 Foundation and Application of Microcontroller 课程代码：06E4123B 课程类别：专业核心课 适用专业：计算机科学与技术 课程学时：48学时（含16学时实验） 课程学分：2.5学分 修读学期：第五学期 先修课程：电路与电子技术、数字电子技术、程序设计基础 二、课程目标 《单片机原理及应用》是计算机科学与技术专业的专业核心课程,是一门理 论性、应用性很强的课程。通过本课程的教学，使学生掌握单片机工作原理、单 片机接口技术及应用系统的设计方法，培养和锻炼学生运用单片机技术对硬件、 软件进行开发设计的能力，使学生具有分析和解决工程领域中与单片机控制系统 相关的工程问题的能力，为从事与本专业相关的工程技术工作奠定良好的基础。 单片机原理及应用主要包括单片机硬件、软件技术方面的基础知识和应用系 统的开发。 （一）具体目标 通过本课程的学习，使学生达到以下目标： 1. 掌握单片机的结构和工作原理，理解定时/计数器、串行接口、中断系统 的结构，掌握单片机汇编语言、C 语言程序设计基本方法，掌握单片机应用系统 的一般设计步骤，具备使用工具语言描述工程问题的能力。【支撑毕业要求指标 点 G1.1】 2. 能够应用单片机基本原理和知识，识别相关工程领域问题的关键点，进 行系统分析，解决单片机系统中出现的问题。【支撑毕业要求指标点 G2.1、G2.2】 3. 能够根据设计要求，应用单片机技术知识提出合理的解决方案，并进行
方案设计。能够针对具体问题，进行单片机系统的设计、开发和测试，具备一定创新能力。【支撑毕业要求指标点G3.1、G3.2】（二）课程目标与毕业要求的对应关系表1课程目标与毕业要求指标点的对应关系课程目标支撑的毕业要求支撑的毕业要求指标点【1.1】掌握数学、物理等自然科学知识，具备使用工具语言描述课程目标11.工程知识计算机工程问题的能力。【2.1】能够应用计算机科学的基本原理，分析和识别计算机复杂工程问题的关键点。2.间题分析课程目标2【2.2】利用计算机科学知识，在分析和识别计算机复杂工程问题的基础上，使用数学建模的方法进行描述和解决。【3.1】利用计算机科学技术的基本知识，针对计算机复杂工程问题，给出可行的解决方案，具有设计独立子系统的能力。具有设计满足特定需求的中小型软件系统和大型系统的独立子系统的能力。3.设计/开发解决课程目标 3方案【3.2】能够应用计算机科学技术领域的基本原理和设计方法，针对复杂计算机硬件工程问题，给出可行的解决方案，具有设计满足特定需求的能力。三、课程内容（一）课程内容与课程目标的关系表2课程内容与课程目标的关系课程内容教学方法支撑的课程目标学时安排第一章单片机概述2讲投法、启发式教学法课程目标1、2第二章单片机硬件4讲投法、启发式教学法课程目标1、2结构与工作原理第三章系统指令与讲投法、任务驱动法10课程目标1、2、3汇编程序设计第四章C51语言程序4讲投法、任务驱动法课程目标1、2、3设计基础第五章单片机应用18任务驱动法、案例教学法课程目标1、2、3程序设计基础第六章单片机应用任务驱动法、案例教学法课程目标1、2、34程序设计提高第七章单片机应用6案例教学法、项目教学法课程目标1、2、3系统综合设计合计48 学时
方案设计。能够针对具体问题，进行单片机系统的设计、开发和测试，具备一定 创新能力。【支撑毕业要求指标点 G3.1、G3.2】 （二）课程目标与毕业要求的对应关系 表1 课程目标与毕业要求指标点的对应关系 课程目标 支撑的毕业要求 支撑的毕业要求指标点 课程目标 1 1.工程知识 【1.1】 掌握数学、物理等自然科学知识，具备使用工具语言描述 计算机工程问题的能力。 课程目标 2 2.问题分析 【2.1】 能够应用计算机科学的基本原理，分析和识别计算机复杂 工程问题的关键点。 【2.2】 利用计算机科学知识，在分析和识别计算机复杂工程问题 的基础上，使用数学建模的方法进行描述和解决。 课程目标 3 3.设计/开发解决 方案 【3.1】 利用计算机科学技术的基本知识，针对计算机复杂工程问 题，给出可行的解决方案，具有设计独立子系统的能力。具有设计 满足特定需求的中小型软件系统和大型系统的独立子系统的能力。 【3.2】 能够应用计算机科学技术领域的基本原理和设计方法，针 对复杂计算机硬件工程问题，给出可行的解决方案，具有设计满足 特定需求的能力。 三、课程内容 （一）课程内容与课程目标的关系 表2 课程内容与课程目标的关系 课程内容 教学方法 支撑的课程目标 学时安排 第一章 单片机概述 讲授法、启发式教学法 课程目标 1、2 2 第二章 单片机硬件 结构与工作原理 讲授法、启发式教学法 课程目标 1、2 4 第三章 系统指令与 汇编程序设计 讲授法、任务驱动法 课程目标 1、2、3 10 第四章 C51 语言程序 设计基础 讲授法、任务驱动法 课程目标 1、2、3 4 第五章 单片机应用 程序设计基础 任务驱动法、案例教学法 课程目标 1、2、3 18 第六章 单片机应用 程序设计提高 任务驱动法、案例教学法 课程目标 1、2、3 4 第七章 单片机应用 系统综合设计 案例教学法、项目教学法 课程目标 1、2、3 6 合计 48 学时
（二）具体内容第一章单片机概述(2学时)【教学目标与要求】1、教学目标：使学生对单片机的基本概念、特点、发展、分类、应用领域有一定的认识和理解；能够掌握单片机的基本结构、各功能部件、特点及应用；培养学生分析、解决单片机控制领域问题的能力，具有工程意识、创新意识、工程素养；培养学生树立正确的价值观，具备主动思考和鉴别力，提高批判性思维能力、规则意识和协作意识。2、教学要求：要求了解单片机的发展、分类、特点与应用，掌握单片机的概念、结构、典型单片机系列的基本情况。【教学重点与难点】1、教学重点：单片机的组成及特点。2、教学难点：MCS-51系列单片机的内部总体结构。【学习内容】1.1单片机的概念1.2单片机的特点1.3单片机的发展1.4单片机的分类1.5单片机的应用1.6单片机的基本结构【思政元素融入点】在讲解单片机发展时，通过学习单片机芯片的发展背景和应用演变方向，从国际芯片垄断原因、发展、应用状况出发，激发学生学习国际先进技术的兴趣，激发学生热爱生活、热爱学习、蓄积朝气蓬勃的生命动力。第二章单片机硬件结构与工作原理（4学时）【教学目标与要求】
（二）具体内容 第一章 单片机概述(2 学时) 【教学目标与要求】 1、教学目标： 使学生对单片机的基本概念、特点、发展、分类、应用领域有一定的认识和 理解；能够掌握单片机的基本结构、各功能部件、特点及应用；培养学生分析、 解决单片机控制领域问题的能力，具有工程意识、创新意识、工程素养；培养学 生树立正确的价值观，具备主动思考和鉴别力，提高批判性思维能力、规则意识 和协作意识。 2、教学要求： 要求了解单片机的发展、分类、特点与应用，掌握单片机的概念、结构、典 型单片机系列的基本情况。 【教学重点与难点】 1、教学重点：单片机的组成及特点。 2、教学难点：MCS-51 系列单片机的内部总体结构。 【学习内容】 1.1 单片机的概念 1.2 单片机的特点 1.3 单片机的发展 1.4 单片机的分类 1.5 单片机的应用 1.6 单片机的基本结构 【思政元素融入点】 在讲解单片机发展时，通过学习单片机芯片的发展背景和应用演变方向，从 国际芯片垄断原因、发展、应用状况出发，激发学生学习国际先进技术的兴趣， 激发学生热爱生活、热爱学习、蓄积朝气蓬勃的生命动力。 第二章 单片机硬件结构与工作原理（4 学时） 【教学目标与要求】
1、教学目标：使学生理解单片机内部结构、引脚功能、存储器结构、存储器地址空间分配，掌握寄存器及寄存器的基本功能，能够进行单片机最小系统的设计，具有设备选型的能力；培养学生的工程实践能力和科学探索精神，激发学生的创新意识，以及探索未知的科学精神。2、教学要求：要求了解单片机内部所包含的硬件资源及其功能特点；了解单片机的引脚功能及使用方法；掌握单片机存储器结构，四个并行I/0口的使用方法；掌握单片机寄存器及寄存器的基本功能；理解单片机的工作方式、时钟电路与时序。【教学重点与难点】1、教学重点：MCS-51单片机引脚功能。2、教学难点：存储空间的分布和用法，CPU时序。【学习内容】2.1MCS-51单片机的硬件结构2.2引脚功能2.3复位电路2.4寄存器2.5时钟电路与时序2.6工作方式【思政元素融入点】在讲解硬件结构时，通过对单片机最小系统功能模块的学习，培养学生个体与集体的关系意识，单个部件只有和其它部件组合才能实现复杂功能。只有注重团结协作，才能充分发挥自己的才智，作出更大的贡献。第三章系统指令与汇编程序设计（10学时）【教学目标与要求】1、教学目标：通过介绍单片机的寻址方式、指令系统、汇编程序设计基本方法，使学生熟练掌握单片机指令系统及汇编程序设计的基础知识，初步具备汇编语言程序设计的能力；培养学生的分析解决问题能力，辩证思维能力；培养学生严谨的治学态
1、教学目标： 使学生理解单片机内部结构、引脚功能、存储器结构、存储器地址空间分配， 掌握寄存器及寄存器的基本功能，能够进行单片机最小系统的设计，具有设备选 型的能力；培养学生的工程实践能力和科学探索精神，激发学生的创新意识，以 及探索未知的科学精神。 2、教学要求： 要求了解单片机内部所包含的硬件资源及其功能特点；了解单片机的引脚功 能及使用方法；掌握单片机存储器结构，四个并行 I/O 口的使用方法；掌握单片 机寄存器及寄存器的基本功能；理解单片机的工作方式、时钟电路与时序。 【教学重点与难点】 1、教学重点：MCS-51 单片机引脚功能。 2、教学难点：存储空间的分布和用法，CPU 时序。 【学习内容】 2.1 MCS-51 单片机的硬件结构 2.2 引脚功能 2.3 复位电路 2.4 寄存器 2.5 时钟电路与时序 2.6 工作方式 【思政元素融入点】 在讲解硬件结构时，通过对单片机最小系统功能模块的学习，培养学生个体 与集体的关系意识，单个部件只有和其它部件组合才能实现复杂功能。只有注重 团结协作，才能充分发挥自己的才智，作出更大的贡献。 第三章 系统指令与汇编程序设计（10 学时） 【教学目标与要求】 1、教学目标： 通过介绍单片机的寻址方式、指令系统、汇编程序设计基本方法，使学生熟 练掌握单片机指令系统及汇编程序设计的基础知识，初步具备汇编语言程序设计 的能力；培养学生的分析解决问题能力，辩证思维能力；培养学生严谨的治学态
度，耐心细致的工作态度。2、教学要求：理解单片机指令的基本格式和各组成部分的功能；理解各种寻址方式，寻址范围和特点；理解掌握基本汇编指令的功能；熟悉汇编语言程序的基本结构类型、语法规则和常用伪指令，掌握汇编语言程序设计方法，顺序结构程序、分支程序、循环程序、子程序设计：掌握汇编语言源程序的编辑、汇编与调试的方法。【教学重点与难点】1、教学重点：MCS-51单片机指令系统的功能，汇编语言程序设计方法。2、教学难点：汇编语言程序的编写。【学习内容】3.1单片机指令系统3.2汇编语言程序设计【思政元素融入点】在讲解系统指令时，在系统学习指令系统、伪指令的基础上，才能进一步进行汇编程序的设计，使学生深刻理解掌握基础知识的重要性。只有打下坚实的基础，才能综合应用知识，分析解决问题，实现既定目标。打好基础是成功之路的关键，它影响着未来的人生道路和自我成长。要在不断的学习、实践中提升自己的素质和技能，从而逐渐充实完善自己，得到更好的发展和成长。第四章C51语言程序设计基础（4学时）【教学目标与要求】1、教学目标：使学生掌握C51语言的基本结构和编程规范，程序设计的一般方法，初步具备C51语言程序设计的能力；培养学生的工程实践能力，通过系统的学习，培养学生积极思考、敢于动手、自主探究新知识的欲望；提升对软件编程的学习热情，培养学生的团队合作意识，仔细认真的工作态度。2、教学要求：熟悉C语言基本概念、基本语句、结构、及程序设计方法；熟悉C51程序开发过程；掌握用C语言编写51单片机程序的方法；能够用C51完成应用系统的软件设计
度，耐心细致的工作态度。 2、教学要求： 理解单片机指令的基本格式和各组成部分的功能；理解各种寻址方式，寻址 范围和特点；理解掌握基本汇编指令的功能；熟悉汇编语言程序的基本结构类型、 语法规则和常用伪指令，掌握汇编语言程序设计方法，顺序结构程序、分支程序、 循环程序、子程序设计；掌握汇编语言源程序的编辑、汇编与调试的方法。 【教学重点与难点】 1、教学重点：MCS-51 单片机指令系统的功能，汇编语言程序设计方法。 2、教学难点：汇编语言程序的编写。 【学习内容】 3.1 单片机指令系统 3.2 汇编语言程序设计 【思政元素融入点】 在讲解系统指令时，在系统学习指令系统、伪指令的基础上，才能进一步进 行汇编程序的设计，使学生深刻理解掌握基础知识的重要性。只有打下坚实的基 础，才能综合应用知识，分析解决问题，实现既定目标。打好基础是成功之路的 关键，它影响着未来的人生道路和自我成长。要在不断的学习、实践中提升自己 的素质和技能，从而逐渐充实完善自己，得到更好的发展和成长。 第四章 C51 语言程序设计基础（4 学时） 【教学目标与要求】 1、教学目标： 使学生掌握 C51 语言的基本结构和编程规范，程序设计的一般方法，初步具 备 C51 语言程序设计的能力；培养学生的工程实践能力，通过系统的学习，培养 学生积极思考、敢于动手、自主探究新知识的欲望；提升对软件编程的学习热情， 培养学生的团队合作意识，仔细认真的工作态度。 2、教学要求： 熟悉 C 语言基本概念、基本语句、结构、及程序设计方法；熟悉 C51 程序开 发过程；掌握用 C 语言编写 51 单片机程序的方法；能够用 C51 完成应用系统的 软件设计