《单片机原理及应用》核心课程标准

《单⽚机原理及应⽤》核⼼课程标准

《单⽚机原理及应⽤》核⼼课程标准

⼀、课程定位与课程⽬标1．课程定位

《单⽚机原理及应⽤》课程是嵌⼊式技术专业的⼀门核⼼课程，也是其他电⼦信息类专业的普及型课程。根据IT产业⽣产⼀线对⾼等职业院校单⽚机开发技术专业应⽤型⾼技能岗位⼈才的要求，《单⽚机原理及应⽤》课程主要完成基于单⽚机的嵌⼊式系统软硬件开发以及相关产品软硬件测试、销售等岗位的需求。2．课程⽬标

学⽣完成本课程学习后，应掌握基于单⽚机的嵌⼊式系统的基本理论、基本⽅法，能运⽤其知识、技能解决实际系统问题，并具备⼀定的项⽬素质和应⽤及可持续发展能⼒。在系统分析阶段，能够结合具体的应⽤环境写出相应的需求分析报告；在系统设计阶段，能够根据项⽬需求以及成本因素很好地选择系统的硬件（包括处理器以及外部接⼝电路芯⽚），在此基础上设计搭建硬件电路，并在基于单⽚机处理器上编写相应的应⽤程序，编写完软件代码后能够对程序进⾏软件仿真和硬件测试，并进⾏相应的优化与修改，最终完成系统设计；在系统运营阶段，进⾏对系统进⾏很好的维护与检修；具有⼀定的硬件设计和软件编程能⼒。

经过本课程的学习，可根据学⽣兴趣参加中国电⼦学会举办的电⼦设计初级助理⼯程师认证考试，获得电⼦设计初级助理⼯程师证书。

⼆、教学内容和教学要求

第⼀章单⽚微型计算机概述1、准备知识

2、单⽚机发展概况

3、单⽚机发展趋势

4、怎样选⽤单⽚机

教学要求：

了解单⽚机的发展概况、趋势、⼤体结构及单⽚机的选⽤；理解微型计算机的⼯作原理；掌握单⽚机的定义、基本参数。

第⼆章 MCS－51单⽚机的硬件结构1、MCS-51型单⽚机内部结构和引脚功能

2、MCS-51型单⽚机存储空间配置和功能

3、MCS-51型单⽚机I/O输⼊输出端⼝结构及⼯作原理

4、时钟和时序

5、复位和掉电保护处理

教学要求：

熟练掌握MCS-51单⽚机内部硬件组成部分，管脚的定义、功能、作⽤，熟练掌握单⽚机各种存储器物理空间配置及内部特殊功能寄存器的定义、作⽤，熟练掌握单⽚机的最⼩系统组成部分。

第三章 MCS－51型单⽚机指令系统1、指令系统基本概念

2、指令系统

教学要求：

熟练掌握单⽚机的寻址⽅式、所有111条指令的功能及运⽤、指令占存储空间的字节数、指令执⾏所需的机器周期数。第四章汇编语⾔程序设计1、汇编语⾔程序设计基本概念

2、程序设计举例

教学要求：

熟练掌握伪指令的运⽤，能熟练使⽤汇编语⾔进⾏程序的编写，包括：数据传送程序、循环程序、⼦程序、查表程序、算术运算程序。

第五章 MCS－51单⽚机中断系统1、中断概述

2、中断系统

3、中断系统应⽤举例

教学要求：

熟知中断概念、中断源、分类、优先级、嵌套、中断处理过程；熟练掌握51单⽚机的中断源、中断⽮量、中断标志、中断控制、响应过程及编程步骤，并能熟练掌握51单⽚机中断系统的应⽤。

第六章 MCS-51单⽚机的定时器/计数器1、定时器/计数器的结构

2、定时器/计数器⼯作⽅式

3、定时器/计数器应⽤

教学要求：

熟悉定时器/计数器的内部结构及⼯作原理，熟悉定时器/计数器的编程步骤，并能根据实际情况熟练的应⽤定时器/计数器功能。

第七章 MCS－51单⽚机的串⾏⼝1、串⾏通信概述

2、MCS-51单⽚机串⾏⼝

3、RS-232标准接⼝总线及串⾏通信硬件设计

教学要求：

了解通信的有关基本知识；掌握串⾏通信的通信协议；熟悉单⽚机的串⾏接⼝的⼯作⽅式；掌握单⽚机的串⾏通信接⼝电路和程序设计；了解单⽚机和PC机的串⾏通信接⼝电路。

第⼋章 MCS－51单⽚机的存储扩展技术1、有关基本知识

2、扩展外ROM

3、扩展外RAM

教学要求：

了解ROM、RAM、EPROM和E2PROM的基本知识；掌握ROM、RAM的⽚选⽅式和地址分配；熟悉单⽚机系统常⽤ROM、RAM的性能和使⽤⽅法；熟悉E2PROM和RAM与单⽚机典型连接电路和读写时序。

第九章并⾏I／0⼝扩展1、I／0概述

2、⽤TTL芯⽚扩展I/O⼝3、8255A可编程并⾏I/O接⼝

4、8155可编程多功能接⼝

教学要求：

熟悉I/O端⼝的输⼊输出操作；掌握⽤TTL芯⽚扩展I/O⼝的典型电路和程序编写；掌握8255A 与单⽚机的典型接⼝电路和程序编写；了解8155与单⽚机的典型接⼝电路和程序编写。

第⼗章常⽤外围设备接⼝电路1、LED数码管显⽰接⼝

2、键盘接⼝

教学要求：

掌握LED数码管静态、动态显⽰的典型应⽤；掌握独⽴式、⾏列式键盘的典型应⽤。

第⼗⼀章单⽚机应⽤系统1、单⽚机应⽤系统的设计

2、单⽚机应⽤系统的开发⼯具

教学要求：

熟悉单⽚机的开发⼯具（包括硬件平台和软件平台）；掌握⼩型的单⽚机应⽤系统的开发设计。

三、课程实践教学环节

（⼀）随堂实训

根据教学进程，按数据库架设技能、数据库管理技能、数据库编程技能安排课程随堂实训教学环节。

通过以上技能训练教学，使学⽣具有操作使⽤数据库系统的能⼒；初步具有数据库系统分析设计的能⼒，具有利⽤SQL语⾔进⾏数据库操作的能⼒；具有数据库管理维护的能⼒；具有数据库安全保护的能⼒；初步具有数据库编程的能⼒。1．数据库架设技能训练

（1）ER图绘制训练；

（2）数据库表设计训练；

（3）数据库系统基本操作训练；

（4）数据库表建⽴训练；2．数据库管理技能训练

（1）数据库系统实⽤程序的使⽤；

（2）数据查询训练；

（3）数据操作训练；

（4）索引的建⽴与管理；

（5）数据完整性训练；

（6）数据库备份、恢复训练；

（7）数据同步训练。3．数据库编程技能训练

（1）SQL数据查询训练；

（2）SQL数据操作训练；（3）SQL编程训练；

（4）视图、存储过程、触发器的建⽴和管理；

（⼆）项⽬实训

按照数据库应⽤程序实际⽣产项⽬⼯作流程，采⽤“项⽬导向”教学模式安排⽣产性实训教学环节。

通过项⽬实训，学⽣应掌握数据库应⽤程序分析、设计、实现、维护的全过程和⼯作⽅法。实训效果以⽣产性成果为说明依据。1．数据库架构设计应合理，可⾏；

2．数据库表设计符合项⽬要求；

3．数据完整性设计符合项⽬要求；

4．数据库编程正确，符合功能要求；

5．数据安全设计符合项⽬要求；

6．合理编写项⽬技术⽂档。

四、学时分配建议

表4.1 课程理论学时安排

表4.2 课程实训实习项⽬课时安排

五、教学重、难点及教学建议

（⼀）各教学单元重点、难点和深⼴度的教学说明1.单⽚微型计算机概述

重点：单⽚机的组成及特点

难点：MCS51系列单⽚机的内部总体结构、存储器结构2. MCS－51单⽚机的硬件结构

重点：80C51单⽚机内部结构图。了解各寄存器的功能及应⽤。了解各引脚的作⽤。

难点：存储空间的分布和⽤法3. MCS－51型单⽚机指令系统

重点：MCS-51单⽚机的寻址⽅式和指令系统的分类。

难点：单⽚机的指令结构及指令执⾏流程。4.汇编语⾔程序设计

重点：MCS-51单⽚机常⽤程序设计的⽅法和应⽤。

难点：单⽚机对复杂问题的解决⽅法。5. MCS－51单⽚机中断系统

重点：MCS-51单⽚机中断系统的结构与⼯作原理。

难点：单⽚机中断⽅式的多机通信。6. MCS-51单⽚机的定时器/计数器

重点：MCS-51单⽚机定时器/计数器的四种⼯作⽅式。

难点：单⽚机定时器/计数器的初始化。7. MCS－51单⽚机的串⾏⼝

重点：MCS-51单⽚机串⾏⼝结构与⼯作原理。

难点：单⽚机多机通信8. MCS－51单⽚机的存储扩展技术

重点：MCS-51单⽚机存储器与数据存储器的扩展。

难点：单⽚机存储芯⽚编址原理。9.并⾏I／0⼝扩展

重点：键盘及显⽰器接⼝原理及并⾏接⼝芯⽚8155、8255与单⽚机的⼯作⽅式

难点：

（⼆）教学建议

本课程标准中的学时分配是指导性的，任课教师在执⾏时可适当调整。

六、教学模式、⽅法与⼿段

（⼀）教学⽅法

实⾏启发教学、讨论教学、案例教学、任务教学等的教学⽅法，⿎励学⽣独⽴思考，激发学⽣学习的主动性，培养学⽣的科学精神和创新意识。理论教学在讲清概念的基础上，强化应⽤训练。

教学实施过程中，将企业真实⽹站案例设计内容按课程单元进⾏分解，在教学⼀体化的多媒体教室进⾏教学，采⽤边讲边练、学做合⼀。

（⼆）教学⼿段

不断进⾏教学改⾰，充分利⽤现代教育技术、⽹络技术进⾏教学，并利⽤⽹络多媒体教室进⾏实践教学，具体⼿段如下：1. ⽹页站点和Flash课件

课程的所有教学内容都制作成⽹页站点和Flash演⽰课件，⽤⽣动的图像和动画表现先进的教学思想与⽅法，使学⽣更直观地理解教学内容；或先在电脑上完成模拟操作，然后再实际动⼿操作；2. 授课录像

利⽤课程⽹站中的录像视频，可以更清晰直观地讲解⽹页制作设计的全过程。3. 在线答疑、在线讨论

通过⽹上答疑，学⽣提出问题可不受时间和地域限制，教师回答问题更有针对性。所有问题和答案都在⽹上发布，以供其他同学学习。通过留⾔板和BBS进⾏⽹上交流。4. 模拟考场、⽹上习题

提供⼀套考核模拟试题及每讲的作业习题。

七、考核与评价

（⼀）考核⽅式1．技能认证考试

依托国家权威认证考试⼚商Adobe公司提供的教材、考试平台和考试题库，组织学⽣参加职业技能认证考试，以获得证书的成绩作为本课程的考试成绩。整个考试过程全部通过互联⽹远程答题完成，最后由认证考试⼚商反馈考试成绩。2．⾃主考核

⾃主考核采⽤实训为主，理论为辅⽅式进⾏，实训课采⽤随机抽题的⽅式决定操作考试的内容。本课程已经建⽴涵盖⽹页制作各个操作项⽬的项⽬库，给出各操作项⽬的难度系数，考试前先将这些操作项⽬作为考试内容公布给学⽣，让他们全⾯准备，这些项⽬涉及⽹页制作的各个主要⽅⾯，⽬的是要学⽣全⾯掌握操作内容。考试时，让学⽣随机抽取⼀个项⽬，然后再进⾏实训操作。教师根据操作结果，权衡项⽬的难度系数，给出实训的总分，然后以理论考试与实训考试3：7的⽐例进⾏总分的评定。

（⼆）评分标准

技能认证考试的评分标准依据认证考试⼚商的评分标准。⾃主考核成绩分为优秀、合格和不合格三个档次。根据实训课题，能完成所有实训要求，实训操作准确，配置合理，系统能稳定运⾏，管理得当，实训报告叙述正确，⼯整，准确反映实训情况，得优秀，基本完成实训要求，但系统基本能稳定运⾏，成绩为合格，如果不能完成实训要求或系统不能稳定运⾏，成绩为不合格。

⼋、说明及建议1．本教学⼤纲要求适⽤于⾼中毕业⽣，学制为3年的⾼等职业技术教育计算机应⽤技术专业及相关专业的学⽣，完成本教学基本要求的建议学时数为96学时。2．与其它课程的衔接和分⼯

（1）本课程⽤到计算机操作技术、计算机语⾔等课程中的知识，应在上述课程后⾯开设。

（2）本课程既是独⽴教学内容，同时⼜是为⽹站开发、软件⼯程、信息管理系统服务的，建议与上述课程同步或在其前开设。3．作业要求

本课程需编写与其配套的作业习题和实验指导书，以加强本课程的学习、复习、巩固和提⾼。4．考核⽅式与成绩评定

（1）理论：以考试为主，成绩评定为百分制；

（2）技能：制定技能考核⽅式与成绩评定等评价指标体系。5．推荐教材和参考书⽬

《数据库系统原理教程》清华⼤学出版社王珊陈红编著

《数据库技术》清华⼤学出版社罗晓沛主编

《数据库系统概论》⾼等教育出版社莎师煊王珊编著

《SQL Server 2000 培训教程》余晨李⽂炬编著清华⼤学出版

《SQL Server 2000 简明教程》 DUSAN PETKOVIC编著，清华⼤学出版

微软公司⽹站（http://www.doczj.com/doc/fb5550f49e31433239689323.html /china）