1、课程性质 单片机是面向控制的微型计算机，是现代数字仪器仪表，数字控制系统、数字通信系统的核心部件，其应用已延伸到国民经济的各个行业。本课程是我校自动化、计算机科学与技术、电子信息工程、通信工程、测试计量技术及仪器、机械设计及其自动化、机电一体化等工科专业一门重要的专业基础课。《单片机原理与应用》是继《电路》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《微机原理》课程后的一门计算机应用课程，是《嵌入式系统设计》《计算机控制技术》等后续课程的基础，而同时，单片机应用也是工科专业毕业设计的一个重要选题方向。本课程内容侧重于实际应用，教学上以单片机结构及应用设计为主，学生通过本课程的学习，对单片机的组成原理和结构有比较深刻的理解，基本掌握单片机应用系统的设计方法，可比较灵活地使用单片机构成系统的外围芯片，具备独立设计单片机测控系统的能力。 2、课程内容 本课程主要内容包括MCS-51单片机的结构和原理、指令系统、汇编语言程序设计、中断及定时/计数器、串行口、系统扩展等。 通过该课程的学习要求学生掌握智能控制系统专用典型单片机的内部结构：包括运算器、控制器、内部总线、存储器、时钟、中断控制、定时计数、串行通信和外部总线、外部端口等部分的结构和功能。掌握典型单片机指令系统及程序设计方法。熟悉单片机最小系统及各种接口电路。了解单片机应用系统的设计开发过程和方法，能根据不同任务要求，应用所学知识设计合适的硬件和软件系统完成设计目标。 3、课程目标 1）知识目标 单片机概述 掌握单片机的概念，了解单片机的发展； 掌握数制数的转换、符号数的表示和常用编码。 MCS-51单片机结构原理 熟悉MCS-51系列单片机结构特点、资源分配；了解单片机工作过程； 掌握MCS-51单片机的特殊功能寄存器及其用法； 了解MCS-51单片机的工作寄存器的分区结构及选择方法； 掌握MCS-51单片机的存储器配置、堆栈定义、生成方式和运用操作； 掌握MCS-51单片机的并行I/O的结构特点； 掌握MCS-51单片机的引脚功能，尤其注意引脚复用的特点； 了解MCS-51单片机的振荡电路，以及一般工作时序概念。 指令系统与程序设计 掌握七种寻址方式、熟记8051单片机的8种基本寻址方式及寻址方式所对应的 寄存器和存储空间； 掌握MCS-51指令系统及程序结构，掌握汇编语言编程的基本方法； 熟练掌握应用程序分析与调试的基本方法； 熟练掌握流程图的构建和编制程序的基本方法。 中断系统 掌握MCS-51单片机的中断系统及其应用，如中断源与相关的专用寄存器、外部中断的两种触发方式、中断响应的条件和响应过程、中断优先级控制、中断使能控制等 定时/计数技术 掌握MCS-51单片机的定时器/计数器的可编程结构及其应用方法，如工作方式的 选择、初始值的计算与装入、启停控制及编程的一般步骤等。 熟练掌握定时/计数器、中断系统的基本用法，能编制应用程序。 串行接口 掌握串行通信单片机点对点和单片机对PC接口的基本用法，能编制应用程序。 存储器扩展 了解MCS-51单片机的扩展总线的形成，基本工作时序（外部程序存贮器读周期 时序、外部数据存贮器读 / 写周期时序）。 掌握MCS-51单片机的程序贮存器的扩展，数据贮存器的扩展。 I/O扩展 掌握MCS-51单片机的简单I/O口的扩展方法。 了解用可编程接口芯片8155的扩展I/O口的方法，重点掌握基本I/O 人机接口技术 掌握独立键盘和矩阵键盘的结构原理，及应用编程； 掌握LED数码管的结构原理及显示接口电路的基本用法，能编制应用程序。 A/D和D/A 掌握ADC0809芯片与MCS--51单片机接口的方法。 掌握DAC0832与MCS--51单片机接口的方法。 掌握A/D，D/A接口电路的基本用法，能编制应用程序。 2）能力目标 (1)培养学生的综合分析、设计、制作与应用能力； (2)培养学生的表达能力、自我学习能力； (3)培养学生对资料检索与综合运用能力； (4)培养学生协作能力与创新能力。 4、学习重点与难点 1）教学重点 MCS-51单片机的系统结构；MCS-51单片机的功能模块；MCS-51汇编语言程序设计；MCS-51单片机扩展系统；MCS-51单片机的I/O设备接口；MCS-51单片机的应用系统设计。 2）教学难点 存贮体系；中断控制；定时器/计数器；串行通信技术；接口电路扩展技术；应用程序设计。 五、教学方法 教学方式：本课程理论与实践并重。采用多媒体教学，仿真软件模拟式教学，探究式教学，任务驱动式教学，采用现场演示和实际操作相结合的实验教学。 学生学习本课程要多参看相关文献，积累有利于处理各种问题的硬件和软件技术知识，注重在解决具体问题的过程中将本课程的知识深化。 六、主要参考书 [1] 胡汉才．单片机原理及其接口技术[M]．北京清华大学出版社，2004 [2] 张友德，赵志英．单片机原理及应用[M]．上海复旦大学出版社，2000 [3] 余锡存．单片机原理及接口技术[M]．西安电子科技大学出版社，2002 [4] 张俊谟．单片机原理及应用，北京北京航空航天大学出版社，2004 [5] 曹琳琳．单片机原理与接口技术，长沙国防科技大学出版社，2000 [6] 黄遵熹．单片机原理接口与应用，西北工业大学出版社，2001