《单片机应用系统设计》课程教学大纲一、本课程的地位、作用和任务本课程是在学生学完电子技术类基础课程和微机应用类基础课程之后，为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。
本课程的任务是使学生获得单片机应用系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法，并了解单片机在测量、控制等电子技术应用领域的应用。
初步具备应用单片机进行设备技术改造、产品开发的能力。
二、理论教学内容绪论单片机概述0．1 引言0．2 单片机的特点0．3 单片机的发展0．4 MCS-51单片机系列简介第一章MCS–51单片机的结构和原理1. 1 单片机的内部结构1. 2 MCS–51的外部引脚及功能1. 3 MCS–51的存储器配置1. 4 并行输入／输出接口电路1. 5 时钟电路与时序1. 6 MCS –51最小系统设计第二章MCS-51的指令系统2．1 MCS-51指令系统概述2．2 数据传送类指令2．3 算术运算类指令2．4逻辑运算及移位类指令2．5 控制转移类指令2．6 布尔变量操作类指令第三章汇编语言程序设计3．1 汇编语言源程序的格式3．2 伪指令3．3 汇编语言程序举例第四章MCS—51的中断与定时4.1 MCS—51单片机的中断系统4.2 MCS–51的定时/计数器第五章存储器扩展技术5.1 概述5.2 程序存储器的扩展5.3 数据存储器的扩展5.4 PROME2及其扩展第六章Ｉ/Ｏ扩展技术6．1 Ｉ/Ｏ接口概述6．2 MCS-51并行Ｉ／Ｏ口的直接使用6．3 简单Ｉ／Ｏ扩展6．4 8255并行Ｉ／Ｏ口6．5 8155简介第七章键盘/显示器扩展技术7．1 单片机应用系统中的人机通道7．2 键盘及其接口7. 3 显示器及接口7．4 专用的8279键盘/显示器接口第八章模拟量输入/输出通道8.1 模拟量输入通道8.2 模拟量输出通道第九章MCS-51的串行通信9.1 串行通信基础9.2 串行接口的构成与工作方式9.3 串行口的典型应用9.4 单片机的多机通信9.5 RS-232C串行总线第十章应用程序设计技术10.1 智能仪表的一般结构10.2 单片机应用系统设计举例第十一章高性能单片机PIC16F8XX介绍11．1 PIC16F87X的特点11．2 PIC16F87X的结构与配置11．3 PIC16F87X的功能部件11．4 PIC16F87X的应用举例三、实践教学的内容和要求实验一联机仿真操作练习实验目的：进一步掌握开发工具的应用实验内容：学习PC机与开发机联机仿真的操作方法实验二指令系统和编程练习实验目的：掌握8051单片机常用指令的使用和编程实验内容：用8051单片机的常见指令编写简单的多字节加减法程序。
单⽚机原理及应⽤（第三版）张毅刚-课后习题答案完整版第1章思考题及习题1参考答案⼀、填空1. 除了单⽚机这⼀名称之外，单⽚机还可称为或。
答：微控制器，嵌⼊式控制器.2.单⽚机与普通微型计算机的不同之处在于其将、、和三部分，通过内部连接在⼀起，集成于⼀块芯⽚上。
答：CPU、存储器、I/O⼝、总线3. AT89S52单⽚机⼯作频率上限为MHz。
答：33 MHz。
4. 专⽤单⽚机已使系统结构最简化、软硬件资源利⽤最优化，从⽽⼤⼤降低和提⾼。
答：成本，可靠性。
⼆、单选1. 单⽚机内部数据之所以⽤⼆进制形式表⽰，主要是A．为了编程⽅便 B．受器件的物理性能限制C．为了通⽤性 D．为了提⾼运算速度答：B2. 在家⽤电器中使⽤单⽚机应属于微计算机的。
A．辅助设计应⽤B．测量、控制应⽤C．数值计算应⽤D．数据处理应⽤答：B3. 下⾯的哪⼀项应⽤，不属于单⽚机的应⽤范围。
A．⼯业控制B．家⽤电器的控制C．数据库管理D．汽车电⼦设备答：C三、判断对错1. STC系列单⽚机是8051内核的单⽚机。
对2. AT89S52与AT89S51相⽐，⽚内多出了4KB的Flash程序存储器、128B的RAM、1个中断源、1个定时器（且具有捕捉功能）。
对3. 单⽚机是⼀种CPU。
错4. AT89S52单⽚机是微处理器。
错5. AT89C52⽚内的Flash程序存储器可在线写⼊，⽽AT89S52则不能。
错6. 为AT89C51单⽚机设计的应⽤系统板，可将芯⽚AT89C51直接⽤芯⽚AT89S51替换。
对7. 为AT89S51单⽚机设计的应⽤系统板，可将芯⽚AT89S51直接⽤芯⽚AT89S52替换。
对8. 单⽚机的功能侧重于测量和控制，⽽复杂的数字信号处理运算及⾼速的测控功能则是DSP的长处。
对四、简答1. 微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单⽚机、嵌⼊式处理器它们之间有何区别？答：微处理器、微处理机和CPU它们都是中央处理器的不同称谓，微处理器芯⽚本⾝不是计算机。
（一）课程教学目的和要求随着科学技术的不断进步，计算机在社会各个领域中的应用也不断得以发展，本课程是信息类基础课程之一，是一门学生学习掌握计算机硬件知识和汇编语言程序设计的入门课程。
通过本课程的学习使学生从理论和实践两方面掌握单片机的基本结构、工作原理、汇编语言程序设计方法、接口电路及单片机应用系统的设计方法，以求达到初步的单片机软硬件设计开发能力。
并为以后从事电子控制类的设计奠定理论基础和实践能力。
《单片机原理及应用》是信息类专业的一门重要专业基础必修课，是一门理论与实际紧密结合并对学生进行工程训练的课程。
通过本课程的教学，学生应掌握51系列单片机CPU、定时/计数器、存储器、串行通信、中断系统、I/O口的硬件结构，能用汇编语言进行程序设计，具备应用单片机知识分析解决工程实际问题，设计较复杂的单片机应用系统能力。
（二）课程教学重点和难点1、重点：硬件结构；指令系统；系统扩展和应用；外围接口技术。
2、难点：指令系统；外围接口技术。
（三）教学方法理论与实验相结合（四）课时安排总课时：64课时，其中：理论课时48，实验课时16。
（五）考核方式本课程的考核采取平时的形成性考核和课程结束时的笔试闭卷考试相结合的考核办法。
平时的考核主要有三个方面：课堂、课外、实验。
课堂考核依据出勤率、听课态度、课堂讨论表现等；课外考核主要依据作业、平时测试、课外的创新和发明等；实验考核依据实验完成的质量和数量等情况来评定。
（六）参考教材刘湘涛.江世明编著《单片机原理与应用》.电子工业出版社. 2006.第一章单片机基础知识教研室：计算机教研室教师姓名：申寿云教学过程1、问题牵引、导入新课（1）单片机是什么？它的主要特点和应用的领域。
（2）计算机中数据有哪些表示？二进制、八进制、十进制、十六进制；原码、反码、补码；ASCII码、BCD码。
2、课程内容本章的主要知识点有：知识点1：单片机的概念。
知识点2：单片机主流机型。
知识点3：80C51系列简介。
第一章1.什么是单片机？单片机与通用微机相比有何特点？单片机是在一块半导体硅片上集成了计算机基本功能部件的微型计算机。
两者的比较：(1) 通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的提高。
单片机主要面向控制，数据类型、计算速度和精度都相对低一些；(2) 通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。
单片机中存储器的组织结构比较简单，寻址空间一般都为64 KB；(3) 通用微机中I/O接口主要面向标准外设（如显示器、键盘、鼠标、打印机等）。
单片机的I/O接口是面向用户的特定电路，需要用户掌握接口电路设计技术。
2）单片机的发展有哪几个阶段？它今后的发展趋势是什么？1、单片微型计算机阶段，即SCM，代表性产品是Intel公司的8位MCS-51系列单片机；2、微控制器阶段，即MCU，代表性产品是基于51内核的微控制器系列产品；片上系统（或系统级芯片）阶段，即SoC，代表性产品有各类专用的SoC器件。
单片机总的发展趋势是多功能、高速度、低功耗、高性价比、强I/O功能及结构兼容。
3）举例说明单片机的主要应用领域要应用于领域：1、工业自动化控制，如过程控制器、机器人模块、物流计量模块、机电一体化控制系统等；2、智能仪器仪表，如温度仪表、流量仪表、分析仪器、医疗仪器、智能传感器等；3、通信设备，如路由器、标准键盘、打印机、传真机、复印机等；4、汽车电子与航空电子系统，如动力监测系统、自动驾驭系统、运行监视器（黑匣子）等；5、家用电器，如空调、冰箱、洗衣机、微波炉、电视机、音响、电子玩具等。
4）在众多单片机类型中，8位单片机为何不会过时，还占据着单片机应用的主导地位？51单片机技术成熟、价格低廉，可以满足许多简单工况的应用要求；基于51单片机内核发展的8位高性能单片机已弥补了51单片机的性能不足，并已占有相当的市场份额；51单片机涉及微机原理、电工电路、软件编程等许多技术基础，主流微控制器产品也大都与51机保持兼容，非常适合初学者作为计算机入门知识。
