《微型计算机技术及应用》课程教学大纲英文名称：MicrocomputerPrincipleandItsApplications课程编号：67106316学时数：88学时其中实验学时数：18学时学分数：5.5适用专业：自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、电子信息工程、通信工程。一、课程的性质、目的和任务课程性质：本课程是专业教育平台中的基础必修课。课程目的和任务：通过本课程的学习，要求学生掌握微型计算机组成原理、MCS-51单片机的硬件组成及工作原理、指令集、微型计算机接口技术、C51程序设计及单片机应用系统的设计方法，使学生具备一定的应用”单片微型计算机”实现应用系统开发的能力，为《嵌入式系统应用》、《计算机控制技术》等后续课程的进一步学习建立基础。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点本课程主要介绍微型计算机组成原理、MCS-51单片机的硬件组成及工作原理、指令集、微型计算机接口技术、C51程序设计及单片机应用系统的设计方法。具体教学内容如下：第一章计算机基础知识1.1微型计算机概述1.2数制与码制1.3单片机的内部结构1.4单片机及其发展概况基本要求：理解计算机组成原理及计算机三总线的概念，掌握数制及不同数制间的转换方法理解码制的概念及其在计算机系统中的作用，了解单片机的内部结构及指令执行的工作原理，了解单片机及各种微处理器发展的历史和现状重点：计算机组成原理，数制及数制转换，寻址方式。第二章51系列单片机系统结构2.1总体结构2.2存储器组织2.3时钟、时钟电路、CPU定时2.4复位和复位电路2.5中断系统2.651指令系统基本要求：掌握MCS-51单片机内部结构和工作原理，掌握MCS-51单片机的存储器组织原理掌握时钟电路、复位电路的设计方法，掌握中断系统的概念，掌握51的指令系统，能够编写简单的汇编语言程序
《微型计算机技术及应用》课程教学大纲 英文名称：Microcomputer Principle and Its Applications 课程编号：67106316 学时数：88学时 其中实验学时数：18学时 学分数：5.5 适用专业：自动化、电气工程及其自动化、测控技术与仪器、电子信息工程、通信工程。 一、课程的性质、目的和任务 课程性质：本课程是专业教育平台中的基础必修课。 课程目的和任务：通过本课程的学习，要求学生掌握微型计算机组成原理、MCS-51单片机的硬 件组成及工作原理、指令集、微型计算机接口技术、C51程序设计及单片机应用系统的设计方法，使 学生具备一定的应用"单片微型计算机"实现应用系统开发的能力，为《嵌入式系统应用》、《计算 机控制技术》等后续课程的进一步学习建立基础。 二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 本课程主要介绍微型计算机组成原理、MCS-51单片机的硬件组成及工作原理、指令集、微型计 算机接口技术、C51程序设计及单片机应用系统的设计方法。具体教学内容如下： 第一章 计算机基础知识 1.1 微型计算机概述 1.2 数制与码制 1.3 单片机的内部结构 1.4 单片机及其发展概况 基本要求：理解计算机组成原理及计算机三总线的概念，掌握数制及不同数制间的转换方法， 理解码制的概念及其在计算机系统中的作用，了解单片机的内部结构及指令执行的工作原理，了解 单片机及各种微处理器发展的历史和现状。 重点：计算机组成原理，数制及数制转换，寻址方式。 第二章 51系列单片机系统结构 2.1 总体结构 2.2 存储器组织 2.3 时钟、时钟电路、CPU定时 2.4 复位和复位电路 2.5 中断系统 2.6 51指令系统 基本要求：掌握MCS-51单片机内部结构和工作原理，掌握MCS-51单片机的存储器组织原理， 掌握时钟电路、复位电路的设计方法，掌握中断系统的概念，掌握51的指令系统，能够编写简单的 汇编语言程序
重点：MCS一51内部结构，存储器组织，时序，中断系统的概念，指令系统。难点：操作时序、中断系统。第三章C51基本语法3.1C51程序的结构和特点3.2C51数据类型3.3运算符和表达式3.4C51语句和结构化程序设计3.5C51的数组、结构、联合3.5.1数组基本要求：掌握C51语言的基本语法及程序设计方法重点：C51的数据类型。难点：结构、指针。第四章51程序的设计和调试4.1C51程序设计方法4.2C51程序调试-Kei1C51基本使用方法基本要求：掌握keilC51程序的设计与调试方法重点：主函数、中断函数的设计方法。难点：C51应用程序的整体设计方法。第五章51单片机的功能模块及其应用5.1并行口及其应用5.2定时器及其应用5.3串行口UART5.4其他外围模块简介基本要求：理解51单片机PO、P1、P2、P3口的工作原理，熟练掌握利用并行口扩展键盘电路、串行器件的软硬件设计方法：熟练掌握定时器的工作原理及其工作方式，掌握利用定时器实现定时、计数、测量频率信号的软硬件设计方法；掌握串行口的工作原理及工作方式，掌握串口编程方法、多机通信软硬件设计方法，理解掌握RS-232/485/422等常用串行接口电路的信号范围及其硬件设计方法。了解LCD、IIC、SPI、CAN等外围模块的原理及设计方法。重点：并行口内部结构及工作原理、并行口扩展键盘、LED等的软硬件设计方法；定时器的工作原理及其软硬件设计方法；串行口的工作原理及其软硬件设计方法。难点：定时器的综合应用，串行口多机通信。第六章单片机接口技术6.151系列单片机并行扩展原理6.2程序存储器扩展6.3数据存储器扩展6.4ram/io扩展器8155的接口技术和应用6.5并行接口8255a的接口技术和应用6.674系列器件的接口技术和应用6.7A/D器件接口技术
重点：MCS—51内部结构，存储器组织，时序，中断系统的概念，指令系统。 难点：操作时序、中断系统。 第三章 C51基本语法 3.1 C51程序的结构和特点 3.2 C51数据类型 3.3 运算符和表达式 3.4 C51语句和结构化程序设计 3.5 C51的数组、结构、联合 3.5.1 数组 基本要求：掌握C51语言的基本语法及程序设计方法 重点：C51的数据类型。 难点：结构、指针。 第四章 51程序的设计和调试 4.1 C51程序设计方法 4.2 C51程序调试-KeilC51基本使用方法 基本要求：掌握keil C51程序的设计与调试方法 重点：主函数、中断函数的设计方法。 难点：C51应用程序的整体设计方法。 第五章 51单片机的功能模块及其应用 5.1并行口及其应用 5.2定时器及其应用 5.3串行口UART 5.4其他外围模块简介 基本要求：理解51单片机P0、P1、P2、P3口的工作原理，熟练掌握利用并行口扩展键盘电 路、串行器件的软硬件设计方法；熟练掌握定时器的工作原理及其工作方式，掌握利用定时器 实现定时、计数、测量频率信号的软硬件设计方法；掌握串行口的工作原理及工作方式，掌握 串口编程方法、多机通信软硬件设计方法，理解掌握RS-232/485/422等常用串行接口电路的信 号范围及其硬件设计方法。了解LCD、IIC、SPI、CAN等外围模块的原理及设计方法。 重点：并行口内部结构及工作原理、并行口扩展键盘、LED等的软硬件设计方法；定时器的工作 原理及其软硬件设计方法；串行口的工作原理及其软硬件设计方法。 难点：定时器的综合应用，串行口多机通信。 第六章 单片机接口技术 6.1 51系列单片机并行扩展原理 6.2程序存储器扩展 6.3数据存储器扩展 6.4 ram/io扩展器8155的接口技术和应用 6.5并行接口8255a的接口技术和应用 6.6 74系列器件的接口技术和应用 6.7 A/D器件接口技术
6.8D/A器件接口技术6.8液晶显示模块1cm的接口和编程6.9模拟串行扩展技术基本要求：熟练掌握51单片机并口扩展的各种方法及其软硬件设计方法；熟练掌握程序存储器、数据存储器的扩展方法：掌握74系列器件及8155扩展I/O口的方法；熟练掌握扩展A/DD/A接口电路的方法及其编程方法；了解常用LCD模块的接口设计方法及常用串行总线的软件模拟方法。重点：程序存储器、数据存储器的扩展方法、I/O口的扩展方法：A/D、D/A转换电路的扩展方法。难点：存储器的扩展及其地址计算：A/D、D/A接口电路的方法及其编程方法。第7章C51应用程序设计7.1步进电机控制器7.2多路低频脉冲发器7.3直流电机控制器7.4顺序控制器基本要求：掌握利用MCS-51单片机设计一个应用系统的系统性思维、分析和设计的方法。重点：步进电机控制器、直流电机控制器。难点：设计51单片机应用系统的系统性思维、分析和设计的方法。三、教学方式及学时分配序主要教学学时辅导答主要内容号方式分配疑比例16第一章计算机基础知识讲授2: 12讲授18第二章51系列单片机系统结构2: 13讲授2第三章C51基本语法2: 144第四章讲授2: 151程序的设计和调试第五章51单片机的功能模块及其应522讲授2: 1用610讲授2: 1第六章单片机接口技术78讲授1: 3第七章C51应用程序设计82实验教学实验一、基本I/0端口实验92实验教学实验二、外部中断实验210实验三、6位LED显示控制实验实验教学实验四、定时器、计数器应用实验一112实验教学秒表212实验教学实验五、串行口通信实验（2学时）213实验教学实验六、A/D、D/A转换实验（2学时）142实验七、步进电机控制实验（2学时）实验教学215实验教学实验八、存储器扩展实验（2学时）实验九、8155并行扩展3×3键盘4位216实验教学LED显示
6.8 D/A器件接口技术 6.8液晶显示模块lcm的接口和编程 6.9模拟串行扩展技术 基本要求：熟练掌握51单片机并口扩展的各种方法及其软硬件设计方法；熟练掌握程序存储 器、数据存储器的扩展方法；掌握74系列器件及8155扩展I/O口的方法；熟练掌握扩展A/D、 D/A接口电路的方法及其编程方法；了解常用LCD模块的接口设计方法及常用串行总线的软件 模拟方法。 重点：程序存储器、数据存储器的扩展方法、I/O口的扩展方法；A/D、D/A转换电路的扩展方 法。 难点：存储器的扩展及其地址计算；A/D、D/A接口电路的方法及其编程方法。 第7章 C51应用程序设计 7.1步进电机控制器 7.2多路低频脉冲发器 7.3直流电机控制器 7.4顺序控制器 基本要求：掌握利用MCS-51单片机设计一个应用系统的系统性思维、分析和设计的方法。 重点：步进电机控制器、直流电机控制器。 难点：设计51单片机应用系统的系统性思维、分析和设计的方法。 三、教学方式及学时分配 序 号 主 要 内 容 主要教学 方式 学时 分配 辅导答 疑比例 1 第一章 计算机基础知识 讲授 6 2：1 2 第二章 51系列单片机系统结构 讲授 18 2：1 3 第三章 C51基本语法 讲授 2 2：1 4 第四章 51程序的设计和调试 讲授 4 2：1 5 第五章 51单片机的功能模块及其应 用 讲授 22 2：1 6 第六章 单片机接口技术 讲授 10 2：1 7 第七章C51应用程序设计 讲授 8 1：3 8 实验一、基本I/O端口实验 实验教学 2 9 实验二、外部中断实验 实验教学 2 10 实验三、6位LED显示控制实验 实验教学 2 11 实验四、定时器、计数器应用实验— 秒表 实验教学 2 12 实验五、串行口通信实验（2学时） 实验教学 2 13 实验六、A/D、D/A转换实验（2学时） 实验教学 2 14 实验七、步进电机控制实验（2学时） 实验教学 2 15 实验八、存储器扩展实验（2学时） 实验教学 2 16 实验九、8155并行扩展3×3键盘4位 LED显示 实验教学 2
四、其它教学环节的要求根据各章节内容安排实验和课后作业。实验和课后作业应侧重基础知识的掌握及课堂内容的消化，对作业中出现的普遍问题做集中答疑，实验和课后作业有三次不做者，不允许参加期末考试。五、本课程与其它课程的联系先修课程：电路、模拟电子技术、数字电子技术。后续课程：嵌入式系统应用、计算机控制技术。六、考核方式考核类别：考试课考核方式：实验成绩+平时成绩+考查成绩实验成绩：总成绩的20%平时成绩：总成绩的10%考试成绩：总成绩的70%七、教学参考书目1.《"单片微型机原理、应用与实验”（C51版）》，张友德主编，复旦大学出版社，2010年第一版。2、《新编单片机原理与应用》潘永雄，西安电子科技大学出版社，2006年2月，第二版。3.《MCS-51单片机应用设计》张毅刚，哈尔滨工业大学出版社，1997年12月，第一版课程负责人：朱林执笔：李琦审核：朱林《微型计算机技术及应用》实验教学大纲英文名称：MicrocomputerPrincipleandItsApplications课程编号：67106316设置形式：非独立设课实验学时：18课程总学时：88学分数：1.5适用专业：自动化、电气自动化、测控专、电子信息、通信工程，必修课。一、实验性质、作用和目的单片机实验是《微型计算机技术及应用》课程的实验教学环节，为必修课程，属自动化等相关专业的重要专业技术基础课之一，是一门实用性很强的课程。通过本课程的学习，要求学生掌握单片机的硬件组成、运行原理、指令集和单片机应用系统的设计方法，最终能在思想上较全面地建立起单片机系统框架概念，并具有独立进行开发设计小型单片机应用系统的能力。使学生具备实际应
四、其它教学环节的要求 根据各章节内容安排实验和课后作业。实验和课后作业应侧重基础知识的掌握及课堂内容的消 化，对作业中出现的普遍问题做集中答疑，实验和课后作业有三次不做者，不允许参加期末考试。 五、本课程与其它课程的联系 先修课程：电路、模拟电子技术、数字电子技术。 后续课程：嵌入式系统应用、计算机控制技术。 六、考核方式 考核类别：考试课 考核方式：实验成绩 + 平时成绩 + 考查成绩 实验成绩：总成绩的20% 平时成绩：总成绩的10% 考试成绩：总成绩的70% 七、教学参考书目 1．《"单片微型机原理、应用与实验"（C51版）》，张友德主编，复旦大学出版社，2010年第 一版。 2、《新编单片机原理与应用》潘永雄，西安电子科技大学出版社，2006年2月，第二版。 3．《MCS-51单片机应用设计》张毅刚，哈尔滨工业大学出版社，1997年12月，第一版 课程负责人：朱林 执笔：李琦 审核：朱林 《微型计算机技术及应用》实验教学大纲 英文名称：Microcomputer Principle and Its Applications 课程编号：67106316 设置形式：非独立设课 实验学时：18 课程总学时：88 学分数：1.5 适用专业：自动化、电气自动化、测控专、电子信息、通信工程，必修课。 一、实验性质、作用和目的 单片机实验是《微型计算机技术及应用》课程的实验教学环节，为必修课程，属自动化等相关 专业的重要专业技术基础课之一，是一门实用性很强的课程。通过本课程的学习，要求学生掌握单 片机的硬件组成、运行原理、指令集和单片机应用系统的设计方法，最终能在思想上较全面地建立 起单片机系统框架概念，并具有独立进行开发设计小型单片机应用系统的能力。使学生具备实际应
用单片机实现工业控制软硬件设计方面的实践应用能力。通过本课程的学习，要求学生了解单片微控制器与通用微处理器的区别；了解单片机的适用领域、发展概况和今后的发展趋势；为《嵌入式系统应用》、《计算机控制技术》等课程打基础。其目的是让学生熟练掌握一个基于微计算机自动控制系统的设计制作和调试方法以及相关技术，并在深入学习和掌握上述技术及方法的过程中建立科学思维方式，掌握系统分析和解决问题的思路和方法，起到举一反三、触类旁通的作用，为今后在相关领域中从事与单片机有关的设计、开发、应用等工作打下良好的基础二、实验项目与内容提要实验学每组人实验属序号实验名称备注内容提要数性时1、熟悉MCS-51单片机实验系统软硬件开发环境的应用（用单步执行和连续运行）调试程序，记录中间过程，观察实验现象。基本I/O端口实2、用汇编语言设计编写程序，P1121设计必做验口八位分别连线八只发光二极管；编程实现控制八个灯依次循环点亮，延时1S。3、P1.0口输出方波，方波占空比50%，周期为50ms。1、用汇编语言设计编写程序P3口做输入口，外接一开关作为脉冲信号源，每输入一个脉冲，P1口按十P3.3口输入，六进制加一。221设计，必做P1口输出2、P1口做输出口，编写程序，使P1口接的8个发光二极管L1一L8按16进制加一方式点亮发光二极管。1、用C51语言设计编写调试程序2、用单片机模拟控制一多道工序的生产流水线的生产过程：用外中断应用实验接发光二极管模拟工序进展；用综合设3一工业顺序外部中断信号模拟故障发生：然21必做计控制后由单片机发出报警信号。3、报警信号是用单片机发出一定频率的方波信号驱动喇叭发出声音。1、用C51语言设计编写调试程序2、理解6位8段LED动态显示硬件6位8段LED动综合设计电路及控制方法。1必做42设计态显示控制3、编程实现6位LED分别显示不同的数字信息。如学号的后6位
用单片机实现工业控制软硬件设计方面的实践应用能力。通过本课程的学习，要求学生了解单片微 控制器与通用微处理器的区别；了解单片机的适用领域、发展概况和今后的发展趋势；为《嵌入式 系统应用》、《计算机控制技术》等课程打基础。其目的是让学生熟练掌握一个基于微计算机自动 控制系统的设计制作和调试方法以及相关技术，并在深入学习和掌握上述技术及方法的过程中建立 科学思维方式，掌握系统分析和解决问题的思路和方法 ，起到举一反三、触类旁通的作用，为今后 在相关领域中从事与单片机有关的设计、开发、应用等工作打下良好的基础。 二、实验项目与内容提要 序号 实验名称 内容提要 实验学 时 每组人 数 实验属 性 备注 1 基本I/O端口实 验 1、熟悉MCS-51单片机实验系统 软硬件开发环境的应用（用单步 执行和连续运行）调试程序，记 录中间过程，观察实验现象。 2、用汇编语言设计编写程序，P1 口八位分别连线八只发光二极管； 编程实现控制八个灯依次循环点 亮，延时1s。 3、P1.0口输出方波，方波占空比 50%，周期为50ms。 2 1 设计 必做 2 P3.3口输入， P1口输出 1、用汇编语言设计编写程序P3口 做输入口，外接一开关作为脉冲信 号源，每输入一个脉冲，P1口按十 六进制加一。 2、P1口做输出口，编写程序，使 P1口接的8 个发光二极管L1—L8按 16进制加一方式点亮发光二极管。 2 1 设计 必做 3 中断应用实验 ——工业顺序 控制 1、用C51语言设计编写调试程序 2、用单片机模拟控制一多道工序 的生产流水线的生产过程：用外 接发光二极管模拟工序进展；用 外部中断信号模拟故障发生；然 后由单片机发出报警信号。 3、报警信号是用单片机发出一定 频率的方波信号驱动喇叭发出声 音。 2 1 综合设 计 必做 4 6位8段LED动 态显示控制 1、用C51语言设计编写调试程序 2、理解6位8段 LED动态显示硬件 设计电路及控制方法。 3、编程实现6位LED分别显示不 同的数字信息。如学号的后6位。 2 1 综合 设计 必做