《单片机原理与接口技术》 学习指南

一、课程的性质

《单片机原理与接口技术》是电气自动化专业的一门专业技术课程。通过学习本课程，使学生能够掌握基本的程序设计过程和技巧。具备熟练应用keilC集成环境进行C语言的编写、编译与调试的能力。具备初步的高级语言程序设计能力，并对嵌入式系统的开发有一个整体的了解。本课程共学时，其中授课32学时，实验32学时。

二 、课程教学目标目标

课程总目标是使学生具有单片机系统编程和设计的知识与技能、具备较高的职业素质，具有调试单片机系统程序和设计最小单片机系统的能力，能解决程序调试和系统设计中遇到的问题，能胜任单片机产品调试员、单片机产品技术支持、单片机软件开发师、单片机硬件开发师和单片机设计师等岗位工作。

1、 知识要求

　　（1）掌握基本的二进制数的运算，逻辑与或非运算。

（2）掌握c语言基本运算符与基本语句的应用，熟练掌握各种函数的编程技术。

（3）能熟练地应用keil编程软件编程，学会用keil进行单片机仿真。

（4）熟练利用keil编写延时、I/O口的输入与输出、键盘与矩阵键盘的扫描，定时器与中断等程序。

（5）学会I2C、spi协议，异步通信协议的使用。

2、 技能　　

（1）熟练使用keil软件进行工程创建、c51编程、c51仿真。

（2）编制各种变化的广告灯程序。

（3）能控制数码管显示各种数字与符号。

（4）能扫描键盘与矩阵键盘，利用键盘去控制各种功能。

（5）可以利用定时器与中断编程秒表，时钟。

（6）能利用串口与计算机进行通讯。

（7）能用单片机进行AD/DA转换。

（8）会搭接单片机最小系统。

三、教学方法和教学手段的建议

通过本课程的学习，使学生掌握单片机基本组成、工作原理、接口电路及硬件电路的连接，建立微机系统的基本概念、基本理论和计算方法；掌握MCS－51系列单片机的特殊功能寄存器；了解用C语言编制一些简单应用程序。

（1）通过理论教学、实验环节、实训环节三者有机结合逐渐提升学生的基本技能、实践技能。

（2）以要实现的任务为目标，分解任务，将任务分解为各个时序。

（3）对单片机调试的重要性的认识：在实现一个任务的过程中通过软硬件的反复调试，使学生明白调试在单片机控制系统设计中的重要地位以及调试的步骤和方法。

（4）设计单片机控制系统的最优选择：为了让学生在单片机设计过程中找到最优化的设计，培养学生在实现一个给定的任务时，寻找多种实现方法，并从中找到一种控制简单、效率更高的最优化方案，培养学生不光要会设计并能做得更好的意识，对他们在工作岗位上更好更有效地工作，换句话说也就是能使他们更好地胜任他们所从事的工作，更好地培养运用性人才的素质打好基础。

四、学时分配

学时分配表

单片机与C语言注重实践与运用的课程，所以在教学过程中应注重理论与实践的有机结合。教学过程中应多安排实验课程和实训课程，以此来加强学生的理解和动手能力。本课程将紧紧围绕以培养学生能力为重点，以模块化方式开展教学活动，结合现代科学技术发展的情况，将课程划分为三个平台：基础平台、技术平台和应用平台。五个模块：单片机硬件模块，指令系统模块，软件编程模块，接口电路模块，工程设计应用模块。通过有层次、有目的的教学方法，提高学生的学习能力和应用能力。

（一）单片机及c51基础知识

    1、教学内容

1)单片机基础知识及单片机应用。 

2)计算机中数的表示及运算

3)SP-28USB单片机实验开发板原理，点亮一个led。

2、教学要求

1）了解单片机的基础知识单片机的发展概况。

2）掌握二进制、十六进制十进制之间的转换；真值、原码、反码及补码间的换算。

3）了解SP-28USB单片机实验开发板模块及电路。

（二）C51的常量与变量及kailC51集成环境的使用

 1、教学内容

1）C51中的常量与变量。 

2）kailC51集成环境的使用

3）利用C51控制流水灯、继电器、蜂鸣器发声

2、教学要求

1）掌握C51中的常量与变量。

2）学会kailC51集成环境的使用。

3）掌握简单延时子程序、子程序调用、如何驱动蜂鸣器、如何驱动继电器。

（三）数码管驱动

1、教学内容

1）C51常用运算符及语句。

2）数码管原理。 

3）定时器原理及中断概念。 

2、教学要求

1）理解数码管原理，掌握共阳与共阴数码管的使用。

2）理解定时器的原理与应用。

3）掌握中断的概念。

4）while语句的使用。

（四）数码管的动态显示原理

1、教学内容

1）for语句的使用。

2）中断的控制及定时器的加深了解。 

3）MCS-51机内定时器/计数器的结构及工作原理。

4）动态数码管显示。

2、教学要求

1）掌握MCS-51机的五个中断两级控制。 

2）了解中断响应过程。

3）熟练掌握单片机内定时/计数器的结构与工作原理。

4）掌握定时/计数器的工作方式与控制，能进行相应初始化编程。

5）掌握串行通信中的控制寄存器的使用。

（五）键盘与矩阵键盘

1、教学内容

1）If语句与switch-case语句的使用。

2）与矩阵键盘的接口原理 

2、教学要求

1）了解If语句与switch-case语句的使用。

2）理解与矩阵键盘的接口原理。

3）掌握键盘、显示器接口的原理及编程应用。

（六）AD及DA的工原理及实验

1、教学内容

1）各种语句的综合应用，循环语句的嵌套使用。

2）ADC0832的使用。

2、教学要求

1）掌握数模集成电路ADC0832的使用。

2）利用ADC0832设计一个电压表。

（七）串口通讯原理及操作

1、教学内容

1）串口通讯原理。

2）串口通讯实验。

2、教学要求

1）理解串口通讯的方式与波特率设置。

2）掌握串口通讯的调试。

（八）1602液晶的使用

1、教学内容

1）1602液晶的工作原理。

2）1602液晶的编程。

2、教学要求

1）掌握1602液晶的工作原理。

2）学会1602液晶的编程。

（九）I2C总线 AT24C02芯片的工作原理

1、教学内容

1）I2C总线协议。

2）写与读AT24C02。

2、教学要求

1）理解I2C总线协议。

2）学会读写AT24C02芯片。

（十）利用DS1302制作一个精确时钟

1、教学内容

1）DS1302的原理。

2）DS1302时钟芯片的编程。

2、教学要求

1）理解DS1302的原理。

2）操作DS1302时钟芯片。