单片机原理与接口技术.pdf

面向应用型人才培养--开展信号与信息处理课程群改革与实践

《单片机原理与接口技术》课程教学大纲

课程中文名称：单片机原理与接口技术C

课程英文名称：PrincipleofSingle-chipMicrocomputerandInterfaceTechnologyC

课程编号：

学分：3.5总学时：56实验学时：16上机学时：0

开课学期：5

适用专业：应用物理学专业、光源与照明专业

先修课程：软件技术基础、电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术

后续课程：单片机原理与接口技术课程设计、嵌入式系统基础及应用、智能仪器设计基础

开课单位：物理与光电工程学院

一、课程性质和教学目标（需明确各教学环节对人才培养目标的贡献，即专业人才培养目标中的知识、能力和

素质）

课程性质：单片机原理与接口技术是应用物理学专业和光源与照明专业高级专门技术人才和管理人才必修的

专业技术基础课程。通过本课程的学习，使学生了解和掌握单片机技术的有关基本知识、基本理论、基本技能和

科学思维方法，旨在于培养学生获取综合运用单片机技术的能力，为学生能够进一步独立分析和解决工程实践问

题，开展新工艺、新技术创新奠定基础。

教学目标：通过本课程学习，使学生对单片机原理与接口技术的基础理论、基本内容和基本分析方法和算法

进行充分的掌握和了解。学生在掌握微型计算机基础的前提下，能够掌握单片机的硬件结构与时序、单片机的指

令系统、单片机汇编语言程序设计及仿真调试、单片机的C语言程序设计、单片机的中断系统、单片机的定时

器/计数器、单片机的串行通信，以及掌握单片机与常用外设的接口设计，为今后从事单片机与接口技术方面的

应用与研究打下基础。

二、课程教学内容及学时分配（含实践、自学、作业、讨论等的内容及要求）

1.绪论（2学时）

教学内容：计算机的诞生、发展及基本结构，计算机类型划分，嵌入式计算机的类别及应用特点。

要求：了解单片机的应用领域，知道单片机能干什么，以提高学习的兴趣；了解单片微型计算机系统应用开

发的特点，增加今后学习的针对性。

2.微型计算机基础（4学时）

教学内容：计算机中的数、编码和运算，微型计算机的基本结构，微型计算机的指令执行过程，微型计算机

系统，单片微型计算机概述。

要求：了解计算机中数和其他信息的编码表达方式；了解计算机运算基础，理解加法在二进制运算中的重要

地位；了解微型计算机的结构特点及各功能模块的作用和工作原理；了解微型计算机执行指令的例行程序，重点

理解其取指令、分析指令和执行指令的过程；了解单片微型计算机结构和应用方面的特点；了解51系列单片机

的历史沿革，重点了解AT89系列单片机和原型机的关系。

作业：2.1、2.2、2.15、2.20、2.28

3.单片机的硬件结构与时序（6学时）

教学内容：单片机的结构概述，单片机的外部引脚，单片机的CPU，单片机存储器的结构，单片机的并行

输入/输出接口，单片机的时钟电路与时序，复位操作与复位电路，单片机的低功耗节电模式与看门狗定时器。

要求：掌握单片机的片内硬件结构，了解其硬件资源及各功能部件的作用；重点掌握存储器结构及特殊功能

寄存器的作用；了解复位电路与时钟电路的设计；理解单片机执行指令的时序及各控制信号的作用，为应用系统

的硬件设计打下基础。

作业：3.6、3.15、3.17、3.19、3.21、3.23

4.单片机的指令系统（6学时）

教学内容：指令及其格式，单片机的寻址方式，单片机指令系统分类介绍。

要求：了解51系列单片机指令系统的分类和格式；熟悉51系列单片机指令系统的7种寻址方式及其使用空

间；掌握51系列单片机指令系统的数据传送、算术运算、逻辑运算、转移操作、位操作等指令的功能。

作业：4.1、4.2、4.6、4.15、4.23

5.单片机汇编语言程序设计及仿真调试（3学时）

教学内容：汇编语言程序设计基础，汇编语言源程序的基本结构，单片机汇编语言使用程序设计举例，程序

调试与集成开发环境软件KeilμVision。

要求：了解汇编语言编程的基础知识；了解汇编语言程序设计的基本步骤和方法；掌握单片机汇编语言的顺

序、分支、循环、查表及子程序的结构；掌握码制转换、查表、散转、算术运算等常用程序的编制方法；掌握集

成开发环境