苏州大学：电子信息学院《微处理器与微计算机系统》课程教学大纲.doc

《微处理器与微计算机系统》课程教学大纲课程名称：微处理器与微计算机系统课程代码：TELE2201 英文名称：Microprocessors and microcomputer system 课程性质：专业必修课程学分/学时：3学分63学时（讲授45，实验18）开课学期：春适用专业：通信工程、信息工程、电子信息工程、电子科学与技术等专业先修课程：数字电路，模拟电路，C语言后续课程：嵌入式系统设计开课单位：电子信息学院课程负责人：陈蕾大纲执笔人：陈带大纲宙核人：邓品一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需举握知识与能力及其应达到的水平) 课程性质：本课程是通信工程、信息工程、电子信息工程等电子信息类专业的一门重要专业基础课，是通信工程专业的必修主干课教学目标：本课程主要以51单片机为核心，介绍微型计算机的基本原理，汇编语言程序设计方法，接口电路的软件硬件设计技术。通过理论教学，使学生能建立微型计算机系统的总休概念，掌握微型计机的基本组成、各个功能模块的结构与作用以及程序设计方法。要求学生通过实验熟悉单片机系统的开发环境uVision Keil和仿真软件Proteus的使用方法以及单片机应用系统的设计与开发技术，掌握51单片机的结构及各种接口的工作方式，掌握单片机的并行口、中断系统、定时器、串行口的程序控制方法，具备一定的接口电路设计能力，培养学生分析问题和解决司题的能力，为后续课程打下理论和技术基础。本课程的具水学目标加下，学握微型计算机结构、工作原理、汇编语言指令系统、程序设计方法等基础知识。（支撑毕业要求1-2) 2。能利用微型计算机系统的软件、硬件知识，根据给定的设计指标，设计本专业领域的单元或过程。（支撑毕业要求3-1） 3.孰采51单片机的软件开发环培Visi04，堂挥应用程序的开发方法，能够根据实哈任条要求设计算法流程。掌握利用单片机仿真软件Prot©us进行电路设计的方法，具备对复杂】程问题中的单元或环节进行仿真运行的能力。（支撑毕业要求4-3）毕业要求指标占课程目标 1、工程知识 1-2掌握计算机软硬件基础知识，具备对工程问题进行软硬件分析与设计的基本能力：教学目标1 2、设计/开发解决方3-1能利用专业知识，根据给定的设计指标，教学目标2 案设计电路与系统相关领域的单元或过程

《微处理器与微计算机系统》课程教学大纲课程名称：微处理器与微计算机系统课程代码：TELE2201 英文名称：Microprocessors and microcomputer systems 课程性质：专业必修课程学分/学时：3 学分/63 学时（讲授 45，实验 18）开课学期：春适用专业：通信工程、信息工程、电子信息工程、电子科学与技术等专业先修课程：数字电路，模拟电路，C 语言后续课程：嵌入式系统设计开课单位：电子信息学院课程负责人：陈蕾大纲执笔人：陈蕾大纲审核人：邓晶一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平）课程性质：本课程是通信工程、信息工程、电子信息工程等电子信息类专业的一门重要专业基础课，是通信工程专业的必修主干课。教学目标：本课程主要以 51 单片机为核心，介绍微型计算机的基本原理，汇编语言程序设计方法，接口电路的软件硬件设计技术。通过理论教学，使学生能建立微型计算机系统的总体概念，掌握微型计算机的基本组成、各个功能模块的结构与作用以及程序设计方法。要求学生通过实验熟悉单片机系统的开发环境 uVision Keil 和仿真软件 Proteus 的使用方法，以及单片机应用系统的设计与开发技术，掌握 51 单片机的结构及各种接口的工作方式，掌握单片机的并行口、中断系统、定时器、串行口的程序控制方法，具备一定的接口电路设计能力，培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续课程打下理论和技术基础。本课程的具体教学目标如下： 1. 掌握微型计算机结构、工作原理、汇编语言指令系统、程序设计方法等基础知识。（支撑毕业要求 1-2） 2. 能利用微型计算机系统的软件、硬件知识，根据给定的设计指标，设计本专业领域的单元或过程。（支撑毕业要求 3-1） 3. 熟悉 51 单片机的软件开发环境 uVision4，掌握应用程序的开发方法，能够根据实验任务要求设计算法流程。掌握利用单片机仿真软件 Proteus 进行电路设计的方法，具备对复杂工程问题中的单元或环节进行仿真运行的能力。（支撑毕业要求 4-3）毕业要求指标点课程目标 1、工程知识 1-2 掌握计算机软硬件基础知识，具备对工程问题进行软硬件分析与设计的基本能力。教学目标 1 2、设计/开发解决方案 3-1 能利用专业知识，根据给定的设计指标，设计电路与系统相关领域的单元或过程。教学目标 2

3、研究 43能根据实验方案构建实验系统，进行实教学目标3 二、课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求，指明重点内容和难点内容)（重点内容：★；难点内容：△） 1、计算机基础知识(3学时)（支撑课程目标1） 1.1数制与编码★ 1.2逻辑电路简介 13微机系统概述★ 1.4微机与单片机的区别与联系★ 1.5单片机的发展与应用 16主流的单片机产品令目标及要求： 1)掌握计算机中数据的表达方式。各种不同数制、编码之间的转换方法。 2)复习逻辑电路、逻辑运算的相关知识。 3)掌握微机系统组成，微机与单片机的主要区别与联系：了解单片机的发展趋势应用领域，以及主流的单片机产品的特点。令作业内容：强化对数制与编码的表示及转换方法：微机中的主要逻辑功能部件的工作原理：微机的主要性能指标：单片微型计算机的结构特点：总线的作用。令讨论内容： BCD码、ASCI码与十进制数之间的关系：锁存器与三态缓冲器的区别：51单片机与通用微机在存储器结构上的区别。夕自学拓展：查阅资料，了解单片机的应用，以及主流产品特点 ◇能力：能够完成不同数制之间数据的转换，能够分析逻辑电路关系，能够解释微机与单片机的主要区别与联系。 2、基于8086/8088的徽型计算机组成(3学时)（支撑课程目标1） 218086/8088微外理器 2.2内存储器★△ 2.3L/0接口简介* ◆目标及要求： 1)了解8086/8088CPU的结构特点： 2)掌握半导体存储器的分类和特点 3)掌握存储器芯片引脚信号功能 4)掌握CPU与存储器的硬件接口技术，以及CPU对存储器的读写过程 5)了解接口的结构及其在微机系统中的作用。令作业内容：强化不同存储器的工作特点：存储器容量与地址信号之间的关系：片洗信号的产生

3、研究 4-3 能根据实验方案构建实验系统，进行实验。教学目标 3 二、课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求，指明重点内容和难点内容）（重点内容：；难点内容：） 1、计算机基础知识（3 学时）（支撑课程目标 1） 1.1 数制与编码 1.2 逻辑电路简介 1.3 微机系统概述 1.4 微机与单片机的区别与联系 1.5 单片机的发展与应用 1.6 主流的单片机产品  目标及要求： 1）掌握计算机中数据的表达方式。各种不同数制、编码之间的转换方法。 2）复习逻辑电路、逻辑运算的相关知识。 3）掌握微机系统组成，微机与单片机的主要区别与联系；了解单片机的发展趋势、应用领域，以及主流的单片机产品的特点。  作业内容：强化对数制与编码的表示及转换方法；微机中的主要逻辑功能部件的工作原理；微机的主要性能指标；单片微型计算机的结构特点；总线的作用。  讨论内容： BCD 码、ASCII 码与十进制数之间的关系；锁存器与三态缓冲器的区别；51 单片机与通用微机在存储器结构上的区别。  自学拓展：查阅资料，了解单片机的应用，以及主流产品特点。  能力：能够完成不同数制之间数据的转换，能够分析逻辑电路关系，能够解释微机与单片机的主要区别与联系。 2、基于 8086/8088 的微型计算机组成（3 学时）（支撑课程目标 1） 2.1 8086/8088 微处理器 2.2 内存储器 2.3 I/O 接口简介  目标及要求： 1）了解 8086/8088CPU 的结构特点； 2）掌握半导体存储器的分类和特点； 3）掌握存储器芯片引脚信号功能； 4）掌握 CPU 与存储器的硬件接口技术，以及 CPU 对存储器的读写过程； 5）了解接口的结构及其在微机系统中的作用。  作业内容：强化不同存储器的工作特点；存储器容量与地址信号之间的关系；片选信号的产生

方式：存储器芯片地址范围的确定：VO接口的作用。讨论内容：读和写操作的区别，存储单元的地址与内容，讨论不同的地址译码方式，存储空间与地址范围的确定。令自学拓展：通过查阅相关资料，了解不同存储器的工作特点及其在微机中的作用。 ◇能力：能铭冷与在储器的接口电路，计算不同地址通玛方武下存饶器的地址范围器的特点 3、MCS-51单片机的硬件结构(6学时)（支撑课程目标1） 3.1MCS-51单片机的结构★ 3.2MCS-51的微处理器★ 33MCS51的存储 3.4单片机的并行口结构★△ 3.5/O端▣的直接输入输出★ 3.6单片机的片外总线结构△ 37简单1O端口的扩展 38MCS-51单片机最小系统★ 3.9CMOS型单片机的低功耗方式 ◆目标及要求： 1)掌握MCS-51单片机的功能结构和引脚信号功能： 2)堂捉常用特殊功能寄存器的作用 3)掌握数据存储器和程序存储器的地址空间分配：掌握4个并行口在使用时的区别 5)掌握外部存储器和简单V0瑞口的扩展技术 6)堂握单片机最小系统结构、单片机的操作时序 7)了解低功耗工作方式令作业内容，强化PC、SP的作用，CPU执行指令的过程：强化片内数据存储器的地址分配，程序存储器的特殊入口地址分配：晶振周期与机器周期的关系：/O端口的功能。令讨论内容： PO口与其它3个端口在使用上的不同：不同工作寄存器区的地址划分：V0端口直接输入/输出与单片机外扩/O端口的数据输入/铃出的区别。人自学拓展：查阅资料，了解MCS51兼容产品的主要厂商、产品系列和特点，以及在实际工程问题中的应用。令能力：能够说明单片机内部功能结构、地址空间分配，能够设计单片机最小系统，并行口与外部设备的接口电路 4、MCS-51单片机的指令系统(7学时)（支排课程目标1） 4.1概述 4.2寻址方式★A

方式；存储器芯片地址范围的确定；I/O 接口的作用。  讨论内容：读和写操作的区别，存储单元的地址与内容，讨论不同的地址译码方式，存储空间与地址范围的确定。  自学拓展：通过查阅相关资料，了解不同存储器的工作特点及其在微机中的作用。  能力：能够设计 CPU 与存储器的接口电路，计算不同地址译码方式下存储器的地址范围，解释不同存储器的特点。 3、 MCS-51 单片机的硬件结构（6 学时）（支撑课程目标 1） 3.1 MCS-51 单片机的结构 3.2 MCS-51 的微处理器 3.3 MCS-51 的存储器 3.4 单片机的并行口结构 3.5 I/O 端口的直接输入/输出 3.6 单片机的片外总线结构 3.7 简单 I/O 端口的扩展 3.8 MCS-51 单片机最小系统 3.9 CMOS 型单片机的低功耗方式  目标及要求： 1）掌握 MCS-51 单片机的功能结构和引脚信号功能； 2）掌握常用特殊功能寄存器的作用 3）掌握数据存储器和程序存储器的地址空间分配； 4）掌握 4 个并行口在使用时的区别。 5）掌握外部存储器和简单 I/O 端口的扩展技术 6）掌握单片机最小系统结构、单片机的操作时序 7）了解低功耗工作方式  作业内容：强化 PC、SP 的作用，CPU 执行指令的过程；强化片内数据存储器的地址分配，程序存储器的特殊入口地址分配；晶振周期与机器周期的关系；I/O 端口的功能。  讨论内容： P0 口与其它 3 个端口在使用上的不同；不同工作寄存器区的地址划分；I/O 端口直接输入/输出与单片机外扩 I/O 端口的数据输入/输出的区别。  自学拓展：查阅资料，了解 MCS-51 兼容产品的主要厂商、产品系列和特点，以及在实际工程问题中的应用。  能力：能够说明单片机内部功能结构、地址空间分配，能够设计单片机最小系统，并行口与外部设备的接口电路。 4、 MCS-51 单片机的指令系统（7 学时）（支撑课程目标 1） 4.1 概述 4.2 寻址方式

6.4 中断服务程序的设计与应用举例 6.5 外部中断扩展技术  目标及要求： 1）了解中断的定义与作用； 2）掌握中断系统组成； 3）掌握 IE、IP 的功能和使用方法； 4）了解中断响应的条件与过程； 5）掌握外部中断的初始化方法，以及中断服务程序的设计方法。  作业内容：强化中断触发方式、允许/禁止、优先级的设置方法；强化中断入口地址的设置；中断服务程序的设计方法。完整的外部硬件中断应用程序设计与仿真实现  讨论内容：中断处理子程序与普通子程序的不同调用方法。优先级嵌套问题。中断源的撤销问题。  自学拓展：查阅资料，了解外部中断的更多应用。  能力：能够解释中断概念，中断系统结构，完成中断程序的设计。 7、定时器/计数器（4 学时）（支撑课程目标 1，2） 7.1 概述 7.2 定时器/计数器结构 7.3 定时器/计数器的工作方式 7.4 定时器/计数器的初始化 7.5 定时器/计数器的应用举例  目标及要求： 1）了解定时器/计数器的基本工作原理； 2）掌握定时器/计数器的基本结构； 3）掌握定时器/计数器在不同工作方式下的特点； 4）掌握定时器/计数器的程序设计方法。  作业内容：强化最大计数值与最长定时时间；强化定时时间与计数初值的关系；强化定时器中断入口地址的设置。编写完整的定时器应用程序并仿真实现。  讨论内容：实际定时时间大于定时器最长定时时间的问题。中断方式与查询方式编程的区别。  自学拓展：查阅资料，了解定时器/计数器的更多应用。  能力：能够解释定时器/计数器的工作原理，设计定时器/计数器应用程序。 8、串行通信接口及扩展技术（4 学时）（支撑课程目标 1，2） 8.1 基本概述 8.2 MCS-51 串行通信口结构 8.3 MCS-51 串行通信口的工作方式 8.4 串行通信中波特率的设置