《单片机原理及应用A》教学大纲.docx

单片机原理及应用A教学大纲适用范困：2O2X版本科人才培养方案涕程代码：06140681课程性质：专业选修课学分：4学分学时：N学时（理论48学时，实舱16学时）先修课程：电子技术班硼、C程序设计等后蟆课程：无适用专业：光电信息科学与工程开课单位：电子信息工程学院一、课程说明单片机原理及应用Ab是Jt电信息科学与工程专业选修课，本课程通过对51单片机肥木知识的学习，逐步培养学生灵活运用单片机为控制核心解决实际问题的能力，本课程力求通过实践环节，软、硬结合,培养学生初步的唯片机系统开发能力.二、课程目标通过本课程的学习,使学生达到如下目标：课程目标1：能终掌獭S1.单片机的基本组成和工作原理.程序设计的基本方法以及单片机的接口技术，课程目标2：能够根据设计要求，正确的进行系统方案设计，包括硬件系统和软件系统，提高学生分析向阳和湃决何时的能力:培笄学生的谕证思难能力,增强学生的职业遵值观念.课程目标3：激发学生科技报国的爱国情怀和历史担当,培养学生严法求实的科学态度和团结办作精神.精益求精的工匠精神和刃于探索的创新精神：Ifi炼学生的动手能力,培养崇尚劳动、热蜀劳动,尊重劳动的价值观.三、课程目标与毕业要求单片机爆理及应用Ak课程教学目标对光电信息科学与工程专业毕业要求的支掾她表*1课程教学目标与毕业聂求关系毕业聂求指标点课程目标支撑92.忖JI分析2.2能够应用数学、自然科学基本原理.对光电信息领域复杂工程问题进行表述。课程目标1：能够掌握51单片机的基本组成和工作原理、程序设计的基本方法以及单片机的接口技术，I1.2.3能够应用数学、自然科学和工程科学的效本原理，并通过文献研究,证实问题分析的合理性，3.设计/开发解决方案3.1能够针对用户对光电信息系统的功能及技术指标要求,根据所学专业知识,确定设计目标,并通过分析、类比等方式提出满足要求的解决方案。课程目标2；能修根据设计要求，正确的进行系统方案设计，包括硬件系统和软件系统，提而学生分析问题和解决问题的能力：培养学生的辩证思维能力,增强学生的职业道德观念，M4.研究1.2能够基于科学原理并采用科学方法对光电信刖类器件、电路、功能模块、控制系统制定实验方案并实施.课程目标3：激发学生科技报国的爱国情怀和历史担当,培养学生严谩求实的科学态度和出结协作精神，精益求精的工匠精神和勇于探索的创新精神;锻炼学生的动手能力,培养崇尚劳动、热爱劳动、尊重劳动的价值观.M6.使用现代工具I5.1能终了解和合理选择现代光电信,包系统设计的工程技术资源和现代工程工具、信息技术工具,耨决光电信息领域或杂工程问题并理解其局限性。课程目标2：能第根据设计要求,正确的进行系统方案设计，包括硬件系统和软件系统,提高学生分析何越和解决问题的能力：培养学生的样证思维能力，增强学生的职业道使观念.M注：表中-H（MXM（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度.四、教学内容,基本要求与学时分配1 .理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学患点戏点理论学时实验学时对应的课程目标1 .认板单片机1.1 单片机概述1.2 51单片机基础知识1.3 数制1.4 C51编程语言慨述教学要求，了解单片机的概念、特点、发展及应用领域：了解C51单片机的特点：埋解数制的农示方法：熟悉并掌握不1.>1.数制之间的转换方法；掌握C51语言的用法，点；单片机的法本功能和特点。MtC51语言的用法.4K32单片机并行口2.1并行I/O端口的特点2.2并行I/O端口的教学要求，了解单片机并行口的结构和特点，掌握并行口使用方法：掌握KCiI软件和Proteus软件的使用方法.点：成片机并行I1的结构和特点.62I应用实例2.3Kei1.软件的使用2.4Proteus软件的使用难点：PnHeUS软件的使用.3.单片机中断JRf1.E3.1中断相关知识3.2中断应用实例教学要求，丁就单片机中断系统的结构；拿握中Wi的概念、原理和中断实现的方法;掌提中断程序设计方法和编程技术.点：中断程序的设计方法，点：中断程序的编程技术.41、2<定时计数的使用4.1定时器/计数器相关知识4.2定时潺/计数潺应用实例教学要求，丁就单片机定时“做器的结构和工作原理,掌握单片机定时计数器的使用方法.点：定时计数器的工作方式和计数初值的计算.魔点I定时计数器的工作方式。421、25.双机逐值5. 1通信基础知识5.2 51单片机的审行115.3 RS232申口应用实例效学要求：解通信的概念和数据传输方式的分类方法,掌握中行通怙方式和卦点：掌握单片机申行口的工作方式和使用方法。点I小行口的工作方式和使用方法。难点：串行口的工作方式.421、2、36.人机按口6. 1独立按键6.2矩阵式键盘1.1 3独立按键应用实例6.4 矩阵式键盘应用实例6.5 数码管相关知识6.6 数码管应用实例6.7 液晶显示器1602相关知识6.8 液晶显示器应用实例教学要求，掌娓独立键盘和矩阵键盘的识别、按键的判别和去抖:了解数码管的结构和显示方式，掌握静态和动态显示方法；了解1.CP的聪本结构和功能，掌握1.CD1.602的显示方法.点，按键的识别方法,数码管的动态显示，1.CD显示程序的编写.难点:行列翻转法判别按键；1.CD显示程序的编写方法.1021、27.<WM三B7.1D/A转换相关知设7.2D/A转换芯片DC08327.3基于DAcO832的三角波发生器7.1A/D转换相关知识7.5A/D转换芯片ADa)809教学要求I了解ADC和DAC的基本原理、分类和揖要指标：学会使用常用的ADC和DAC内成单片机系统.点，ADC和DAC的使用方法。魔点：ADC和DAC的编程方法。841、2、37.6数字电压表实例&单片机像合应用8.1总线概论8.2I2C总我基础知识8.3T24C02的基础知识8.4RT24CO2的实例8.5SPI总战基础划设8.6DS1302的基础知识8.7DS1302显示时钟的实例教学要求，通过外接存储器、实时时钟等综合项目的设计，对总片机的整体知识做梳理和查漏补缺。点，单片机系统设计方法和步骤。摩点：单片机系统的调试方法。841、2、3合计18162 .实验部分实睑部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3。表3实3项目、实3内容与学时实睑项目实验内容和要求实依学时对应的遇程目标实险1，I/O口的使用实"内部学习kci1软件和Proteus软件的使用掌握单片机1/0口的使用方法。实殴要处掌握kci1软件和Proteus软件的使用方法：使用I/O口完成控制1.ED灯、阖单的按键n词和控制蛛叫器灯操作。21.2实殴2：花式流水灯实出实验内容：览握外部中断和定时/计数器的使用。实睑央求；学会使用中断方法控制按键：控制花式流水灯的不同延时和花样.21.2实殴3：申行口实舱实舱内容：学习单片机串行口，实“央求，学公使用单片机的串行口完成数码管显示和双机通信。21、3实殴蚤短阵健盘使用实黝内容：学习矩阵式键盘的识别方法。实收要求t采用行列翻转法编制程序，识别第片机开发板上的矩阵式键盘,拿握单片机外接键盘的使用方法.21、2实5.A/D、D/A像合实验实验内容I学习ADC、DAC的使用.实Ift要求：使用中.片机内部AI）转换器测电压、光强:使用DACo832构成一个波形发生器.4K2.3实疆6：多功能时务实给内容：学习单片机常用外部总线,包括-C总线、SPI总线和Irire总线”实般要求；学会使用AT21C0J存储器、DS1302构成时钟、DS18B20做温度检测,并用这三个芯片构成一个能好测成温度42、3的多功能时钟.it16五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，采用启发式、讨论式教学和案例教学等，促进学生积极思考，开发学生的潜能,培养学生思考何起、分析问跑和解抉问遨的能力：利用学习通、慕源等平台，结合案例、视频资源共享等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养，精选教学内容，精讲多练；利用网络平台安排习题，巩固课堂所学知识：并提供灵活的自主学习平台.六、课程资源I.推荐教材：陈海京.51单片机原埋及应用一一基于Kci1.C与PrmcuM第3版）M.北京:北京航空航天大学出版社.2（）17.2 .参考书：（I）张毅刚.单片机原理及接口技术（C51编程（第二版）M.北京:人民帆电出版社,2016.（2）李钢号.单片机原理及接口技术（第五版）M,北京:北京航空航天大学出版社,2017.（3）朱文忠.单片机像理与应用技术（第一版）IMI.北京:电子工业出版社,2017.3 .期刊：（1）电子技术病用,华北计算机系统工程研究所.（2）仪表技术与传感湍.沈阳仪表院.（3）单片机与嵌入式系统应用.北京航空航天大学.4 4）MicroprocessorsandMicrosysiems1.EIsevier.5 5）IEEEIndustria1.E1.ectronicsMagazineJEEE.4.网络资源：（1）的片机原理1.u1.sf.httpswww.icoursc1.63.orgcoursc.'H-353（X）17from=scarchPage（2）单片机原理及应用.hup$：/wvw.icoursc1.63.org7courscJ'NJTU-1.（XH729006?from=SCarChPage.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及时课程目标的支拄关系见表4.表4课程考楼对修程目标的支撑考核环节占比考核/褥价f1.ue课程目标123过程性考核10（1）根据学生使用找上资源进行自主学习怡况，各举节任务点完成情况以及深觉互动情况等进行考核，满分100分.（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计人课程总评成绩.442用情况节测试15（I）主要考查学生对所学知识点的理解、掌握程度和综合运用能力,满分K）O分.（2）每次测试单独评分,取各次成绩的平均值作为此环节的燃终成绩，（3）以测试成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩，852实验25（1）根据母个实验的实粉操作完成侍况和实验报告质量单独评分,满分100分：（2）每次实验单独评分,取各次实验成绩的平均值作为此环节的最终成绩.（3）以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩，8125末核期考50（1）以大作业形式进行考核，以考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩.（2）主要考核单片机的基本知识,其中包括单片机内部结构的功能和使用方法.单片机系统的构成方式，人机接11以及服片机系统的扩展等知识.30155合计：100分503614八、考核与成绩评定1 .考核方式及成绩讦定考核方式：本课程主要以线上资源使用情况、章节测试、实舱、期末考核等方式时学生进行考核评价.考核基木要求：考核总成绩由期末考核成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末考核成绩为100分（权重561）,主要考核单片机的基本知识，其中包括单片机内部结构的功能和使用方法，单片机系统的构成方式，人机接口以及项片机系统的扩展等知识：线上资源使用情况、章节测试、实验等过程性考核成绩为100分（权至50%）.2 .过程性考核成侦的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5。表5过程性考核方式DF价标灌考核方式所占比（三）100。X云9090>x>8080>x>7070>x60x<60a±ff*使用情况20及时完成战上任务点工作，完成率不及时完成践上任务点工作，完成率及时完成战上任务点工作，完成率及时无成线上任务点工作，完成率不低不能及时先成线上任务点工作，完成率低于低于90%不低于8WU不低于70%,T60%。60%。章节制试30完全掌握所测试的知识点,解题思路清、答案正确.然握测试知识点，解题思路基本正确，答案正确率80%以1.掌握测试知识点,解题思路基本正确,答案正确率70%以上.对测试知识点不熟悉.答案正确率60%以匕对测试知识点不熟悉.答案错误.思路不清50实脸预习认ft.能终熟练掌握方法与步骤，实验操作过程熟练、规范，遵规守纪、团结仍作.实5金结果洋实、结论清席、讨论合理“实睑前有预习，健终常旌方法与步骤.实验揉作过程正确、规范,遵规守纪、团结协作.实验结果正确、讨论适当，实险前有预习，基本能修掌握方法与步骤，实验愫作过程口本正确、无协作,实验结果基本正确讨论一般，实脸前有预习,不能掌握方法与步骤，实蛤操作过程维本正确，无悔作.实验结果基本正确，无讨诒。没有预习.不能完成实验：实验操作步骤有谈：实脸结果不正确.没有分析时