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《单片机原理及应用》实验教学大纲课程编号：B04611016课程类别：专业课实验学时：16学时学分：2.5适用专业：计算机科学与技术一、实验教学目的和任务本课程是计算机及应用专业一门重要的专业课。
其教学内容直接面向生产。
同时，微机向小型化、超小型化方面发展愈来愈迅猛。
单片机应用已渗透社会各个领域，特别在通信技术中的应用，大大提高了通信技术水平。
学生应具备这方面的知识与技能，为今后参加工作，打下坚实的基础。
二、实验教学基本要求本课程是一门很注重实践的课程。
以研究MCS－51系列单片机入手，掌握其硬件结构、指令系统和程序设计，以及常用接口技术和典型应用实例。
三、实验教学内容实验项目一：清零程序1、实验目的及要求要求学生掌握软件的结构和键盘的调试。
2、实验内容及学时分配（2学时）（1）了解MCS-51软件的构造（2）掌握清零程序的输入方法（3）了解起始伪指令的输入方法实验项目二：拼字和拆字程序1、实验目的及要求要求学生掌握存储器分配和汇编语言的简单应用。
2、实验内容及学时分配（2学时）（1）进一步掌握MCS-51软件的基本使用方法（2）掌握指令的寻址方式（3）掌握数据传送指令和地址内容的分配实验项目三：数据区传送子程序1、实验目的及要求要求学生掌握RAM数据存储器实际操作。
2、实验内容及学时分配（2学时）（1）掌握MCS-51逻辑运算指令和位操作指令（2）进一步掌握数据传送子程序的简单方法（3）掌握查表程序的编写实验项目四：数据排序实验1、实验目的及要求要求学生掌握汇编语言的应用和实际操作。
2、实验内容及学时分配（2学时）（1）掌握MCS51逻辑运算指令和位操作指令（2）进一步掌握简单顺序程序的编写和调试方法（3）掌握查表程序的编写实验项目五：查找相同个数1、实验目的及要求熟悉汇编语言程序，使用环移指令和加1指令。
2、实验内容及学时分配（2学时）（1）掌握赋值指令（2）掌握带进位的环移指令和加1程序的编写实验项目六：双字节无符号数的乘法实验1、实验目的及要求要求学生掌握MCS-51汇编语言设计和调试方法。
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·108·2021年第23期文章编号：2095－6835（2021）23－0108－02项目式教学体系改革“单片机原理及应用”课程教学的研究与实践＊苏渤力，于瑞红，王新刚，马洪蕊（防灾科技学院电子科学与控制工程学院，河北廊坊065201）摘要：“单片机原理及应用”是电子信息大类专业一门综合性、实践性较强的课程。
根据课程特点结合项目式教学体系建设，对“单片机原理及应用”课程的教学模式、实践教学方式、教学内容进行了研究和探索。
实践表明，该教学改革有效提高了学生分析问题和解决问题的能力，综合素质显著提高，教学效果十分理想。
关键词：“单片机原理及应用”；教学改革；项目式教学体系；教学研究中图分类号：G642文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2021.23.044“单片机原理及应用”课程讲授8位、16位和32位微控制器的设计及应用，是电子信息大类一门综合性和实践性较强的课程[1-2]。
随着半导体技术的进步，微控制器作为核心控制器件在汽车电子、航天与国防、工业自动化与控制系统、无线基础设施以及个人消费类电子器件等领域有着广泛的应用。
该课程讲授先进的微控制器架构和外设、实时处理、数据分析和安全功能，使学生掌握如何提高微控制系统的自动化程度和能效[3-4]。
为了提升学生进行高性能低功耗微控制系统设计的能力，使学生通过本课程的学习达到企业和行业要求的综合设计能力，课题组根据“单片机原理及应用”课程的综合性和实践性，对课程的教学进行了创新尝试和改进研究[5-6]，探索了项目式教学体系模式，提高教学内容的深度、广度和趣味性。
实践教学改革取得了较好的教学效果。
1教学模式探索1.1课堂讲授与演示各种型号的微控制器在具体的应用领域均有独特的优势，集成开发环境较多，微控制器是设计基础，程序设计是核心。
“单片机原理及应用”课程教学改革探讨目录一、内容简述 (2)二、当前教学现状分析 (3)1. 教学内容与实际需求脱节 (4)2. 教学方法单一，学生学习兴趣不足 (5)3. 实践环节薄弱，学生动手能力不强 (6)三、教学改革思路与目标 (7)1. 明确教学目标，优化课程体系结构 (8)2. 改进教学方法，提高教学质量 (9)3. 强化实践教学，培养学生的工程实践能力 (10)四、教学改革实施策略 (11)1. 更新教学内容，紧跟时代步伐 (12)2. 创新教学方法，激发学生的学习兴趣 (13)3. 加强实践教学，提升学生的动手能力 (14)五、教学改革效果评估与反思 (15)1. 教学质量评估方法与标准 (16)2. 学生反馈与评价 (18)3. 教学改革的持续改进与优化 (19)六、结论与展望 (20)1. 总结教学改革成果与经验 (21)2. 展望未来发展趋势与挑战 (22)一、内容简述在当今电子科技日新月异的时代背景下，“单片机原理及应用”作为电子工程及相关专业的核心课程，其重要性不言而喻。
本课程旨在通过对单片机的基础理论知识的深入讲解，配合丰富的实践应用案例分析，培养学生掌握单片机的设计原理、编程技巧以及在实际工程项目中的应用能力。
课程内容的安排遵循由浅入深的原则，首先从单片机的基础硬件结构入手，逐步介绍其工作原理、指令系统等核心概念。
过渡到编程语言的讲解，重点培养学生的C语言编程能力和调试技能。
课程还深入探讨了单片机应用系统的设计方法，包括系统需求分析、硬件选型、软件架构设计等，旨在提升学生的综合系统设计能力。
为了增强课程的实用性和针对性，本课程引入了多个实际的应用案例，涵盖智能家居、工业自动化控制、传感器应用等多个领域。
通过这些案例的学习与实践，学生不仅能够巩固理论知识，还能够培养解决实际问题的能力，为未来的职业生涯打下坚实的基础。
“单片机原理及应用”课程的教学改革应当紧密围绕提升学生的实践能力和创新能力展开，通过精心设计的教学内容和多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣，培养他们的工程实践素养，从而更好地适应快速发展的电子科技行业对人才培养的需求。
《单片机原理与应用》教材项目三制作球赛计分牌LED（数码管）显示是单片机系统重要的信息显示方式，常与按键一起组成“人机对话飞学习数码管显示及按键的程序实现方法是单片机重要的基本功。
球赛计分牌是一个具有数码管显示、按键输入、数据运算等比较完整的单片机系统，该项目具有实用价值，PCB板稍作改进即可技入生产生活中。
【知识目标】•数码管显示原理及单片机接口电路分析。
•按键实现方法。
•掌握算术、逻辑运算指令用法及书写规范。
•熟悉常用51汇编伪指令的运用。
•学会程序的规划、一般项目的开发过程。
【技能目标】•熟练掌握数码管动态显示的程序编写方法。
•会编写独立式按键、矩阵式按键的程序。
•球赛计分牌项目的开发与完成。
•初步领会单片机项目中硬件与软件的紧密结合关系。
任务一数码管显示【任务目标】•了解LED数码管的种类与外形等。
•能区分共阴及共阳数码管。
•熟悉LED数码管与单片机的接口。
•学会正确选用LED数码管。
【读一读】知识1数码管显示原理1.认识数码管数码管是单片机应用系统中最常用的显示器件之一，为人机对话提供了一个直观的显示窗口，通过数码管能显示数字0~9及字母A~F。
以数码管显示的数字字高不同而分为大小不一的多种尺寸数码管，小至0.28英寸（注：1英寸=2.54厘米），大至为数英寸以上，图3-1示意出了最常用的0.5英寸及1.0英寸的数码管。
（a）0.5英寸数码管（b）1.0英寸数码管图3-1数码管数码管显示的颜色有多种，以红色、绿色、黄色、蓝色居多，可根据实际需要选取不同尺寸、不同颜色的数码管。
数码管根据需要可制成单位数码管，也可制成多位数码管，图3-2（a）为单位数码管，（b）为4位数码管。
多位一体的数码管可减少线路板PCB走线的复杂程度，适用于动态扫描显示方式，但其价格略高。
（a）单位数码管（b）四位一体数码管图3-2各类数码管2.数码管显示原理图3-3为数码管内部结构，其内部由8个发光二极管组成，故又称为八段LED数码管。
《单片机原理及应用程序》（第三版）习题参考答案第一章1. 为什么计算机要采用二进制数？学习十六进制数的目的是什么？在计算机中，由于所采用的电子逻辑器件仅能存储和识别两种状态的特点，计算机内部一切信息存储、处理和传送均采用二进制数的形式。
可以说，二进制数是计算机硬件能直接识别并进行处理的惟一形式。
十六进制数可以简化表示二进制数。
2．(1) 01111001 79H (2) 0.11 0.CH (3) 01111001.11 79.CH(4) 11101010.101 0EA.AH (5)01100001 61H (6) 00110001 31H3.(1) 0B3H (2)80H (3) 17.AH (4) 0C.CH4.(1)01000001B 65 (2) 110101111B 4315.(1) 00100100 00100100 00100100 (2) 10100100 11011011 11011100(5) 10000001 11111110 111111116.00100101B 00110111BCD 25H7. 137 119 898．什么是总线？总线主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？总线是连接计算机各部件之间的一组公共的信号线。
一般情况下，可分为系统总线和外总线。
系统总线应包括：地址总线（AB）控制总线（CB）数据总线（DB）地址总线(AB)：CPU根据指令的功能需要访问某一存储器单元或外部设备时，其地址信息由地址总线输出，然后经地址译码单元处理。
地址总线为16位时，可寻址范围为216=64K，地址总线的位数决定了所寻址存储器容量或外设数量的范围。
在任一时刻，地址总线上的地址信息是惟一对应某一存储单元或外部设备。
控制总线(CB)：由CPU产生的控制信号是通过控制总线向存储器或外部设备发出控制命令的，以使在传送信息时协调一致的工作。
CPU还可以接收由外部设备发来的中断请求信号和状态信号，所以控制总线可以是输入、输出或双向的。
