第一篇：單片機應用系統課程學習心得

單片機應用系統課程學習心得（1）

姓名： 吳新陽

學號：10030224

五周緊張忙碌的單片機學習，簡單的總結了以下五點： 一：兩個軟件（kell和proturs）從不熟到熟練操作。由于以前用的比較少，導致有很多的操作不熟悉，經常會出現忘記操作的情況，總結句話孰能生巧吧。

二：程序的簡單盲打。以前的程序多是復制粘貼，什么unsigned，之類的詞組都記不住，通過掃盲練習，多背，多練，這些詞匯已經可以熟練打出來。

三：單片機和C語言知識的復習掌握。開始的五周以前的知識有很多，很多學過的都已經忘記了，沒辦法只好去復習，去背，還是以前沒好好學的后果吧。復習、學習新的知識，什么左移、右移等等，記憶的更深刻。四：PPT的制作與答辯。第一次制作課題文件，想到要當著全班的面去講演和回答問題，心里就很緊張，自已學的又不好，怕自己講不好，怕錯。

五：編寫程序的細節。編程時老是出現忘記標點，括號等錯誤，總結來講還是打的少的后果，現在我想不會出現這些低級的錯誤了。

第二篇：《單片機應用系統設計》課程教學大綱

《單片機應用系統設計》課程教學大綱

Single-Chip Microcomputer Application System Design 課程編號：公選課

適用專業：全校工科類專業

學 時 數：16

學 分 數：1 執 筆 者：王福忠

編寫日期：2008年12月

一、課程的性質和目的

單片機技術在通信、家電、自動控制、儀器儀表中得到廣泛的應用。單片機應用系統設計是面向工科類專業的一門公共選修課，是一門邏輯性強、理論與實踐并重，軟硬件結合，內容豐富，知識面寬廣的課程。

2.課程任務

通過本課程的學習，使學生對單片微型計算機應用系統有一個系統的了解。掌握單片微型計算機應用系統設計的初步方法，建立有關微型計算機應用系統的初步概念，了解高科技的發展動態，增強學生對后續課程如自動控制原理，微型計算機原理、單片機原理及應用系統等課程學習的興趣。為其他專業課程的學習和走向工作崗位從事單片機應用的相關工作打下良好的基礎。

二、教學要求的基本層次

本課程的教學要求可分為四個層次，即：掌握、理解、應用和了解。1.掌握

對于本課程的重點內容要求學員達到掌握的程度。即要求學員能夠全面、深入地掌握所學內容，能夠舉一反三，熟練解決相關問題。要求學員掌握的內容也就是考試的主要內容。

2.理解

對于本課程的一般內容要求學員能夠理解。即要求學員能夠理解所學內容，對所涉及的內容能夠進行簡單的分析和判斷。

3．應用

使學生具有一定的單片機應用技能和按要求組織單片機應用系統的初步能力 4.了解

對于本課程的次要內容要求學員能夠了解。所涉及的內容都是一些基本概念和簡單敘述，知道了就行，沒有進一步深入和擴展的要求。二．教學內容和要求 1 單片機基礎 1.1 教學內容

（1）單片機的基本概念；（2）單片機的產生與發展；（3）單片機硬件結構；（4）單片機特點及應用； 1.2 教學要求（2學時）本章的基本任務是學習單片微型計算機系統的基本概念、發展概況及應用。單片機與典型微型計算機在結構上的區別。為后續章節奠定基礎知識。

掌握：單片微型計算機系統的基本概念、單片機與典型微型計算機在結構上的區別，單片機系統的擴展和配置的概念；

了解：單片機的特點、發展及應用領域，典型單片機系列的基本情況。2 應用系統的基本組成與設計內容 2.1 教學內容

（1）單片機應用系統的一般硬件組成；（2）單片機應用系統的設計內容 2.2 教學要求（2學時）

本章的基本任務是對應用系統的基本組成與設計內容有一個初步了解，為后續章節提供必要的概念基礎。

理解：典型單片機應用系統結構、前向通道的組成及其特點和各環節的作用、常見的傳感器、后向通道的組成與特點道結構、模擬輸出通道的作用、執行機構、人機通道的結構及其特點、單片機應用系統的設計內容。3 單片機應用系統開發過程與內容 3.1 教學內容

（1）單片機應用系統開發主要步驟；（2）總體方案確定；（3）硬件設計；（4）軟件設計。

3.2 教學要求（2學時）

本章的基本任務是學習單片機應用系統開發過程與內容。

掌握：單片機應用系統開發主要步驟及內容，總體方案，硬件設計，軟件設計等內容與注意的問題。4 人機接口的設計 4.1 教學內容

（1）開關及接口；（2）按鍵、鍵盤及接口；（3）LED顯示器及接口；（4）液晶顯示器(LCD)及其接口 4.2 教學要求（2學時）

掌握：人機接口的基本原理與設計初步方法。5 數據采集技術與輸入接口 5.1 教學內容

（1）檢測信號與數據放大器；（2）采樣保持器及其與微機的連接；（3）A/D轉換器 5.2 教學要求（2學時）

掌握：模擬量輸入數據采集系統設計原則；模擬輸入數據采集系統的結構配置；模擬量輸入數據采集系統設計中應注意的問題；模擬低通濾波器(ALF)；模擬多路轉換器；A／D轉換器的選擇和使用注意事項。6 控制輸出（后向）通道與接口 6.1 教學內容

（1）后向通道中的常用器件；（2）后向通道中的D／A轉換技術和接口芯片；（3）執行器類型

6.2 教學要求（1學時）

掌握：后向通道應解決的問題，大功率I／O口接口器件，光電隔離與接口驅動器件，D／A轉換接口設計的一般問題，執行器類型。7 數據處理技術 7.1 教學內容（2學時）

（1）標度變換及其程序設計；（2）數字濾波及其程序設計；（3）控制技術及其算法 7.2 教學要求

掌握：線性儀表的標度變換、非線性測量的標度變換、常用的靜態濾波算法原理、自動控制系統的基本概念、數字PID算法原理。8 單片機系統的抗干擾技術 8.1 教學內容（2學時）

（1）干擾源及其分類；（2）干擾對單片機系統的影響；（3）硬件抗干擾技術；（4）軟件抗干擾技術。8．2 教學要求

掌握：干擾的含義、干擾源的分類、干擾入侵單片機系統的途徑、串模干擾的抑制方法、共模干擾的抑制方法、程序執行過程中的軟件抗干擾。單片機應用系統舉例 9.1 教學內容

（1）單片機應用系統調試工具；（3）單片機應用系統例子 9．2 教學要求（1學時）

掌握：單片機開發系統、萬用表、邏輯分析儀等開發工具。

第三篇：單片機課程學習心得

單片機學習心得

這學期我們學習了單片機原理及接口技術這門新的課程，在短短七周的學習過程中，老師不僅傳授了我們專業知識，交給我們人生的道理，求學的態度，還不忘聯系生活，告誡我們知識源自生活。

其實在很早以前，曾經聽很多學長學姐常常提到段教授。我抱著盡可能多學些知識的初衷，每次都坐在前兩排聽課。那時，還是第一節課。段教授就自我介紹了一翻，說他自己名字中的‘正字’是真直的?正?，?華?是中華的?華?，愛我中華的意思，愛我中華并堂堂正正做人給了我很大的感觸。他也展示了他求學以來的成果。感覺他本人比學長們說的還要?牛逼?。對老師的敬佩之情油然而生，希望自己能多向他學習學習，不管是書本上的知識還是做人方面的。還記得清明假前，老師說清明是要我們清清白白做人。本學期這門課程已經結束，關于該課程的心得體會甚多。

事實上單片機是世界上數量最多的計算機.現代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產品中都會集成有單片機。單片機的應用非常廣泛，不管是日常生活方面，工業方面還是軍事應用方面。從日常生活中的電冰箱、空調、電視機到汽車，軍事方面的空對空導彈、軍載式計算機、作戰機器人等等。單片機原理及接口技術作為一門考察課，雖然要求沒有專業課那么高，但是卻對自己今后的工作總會有一定的幫助。這就讓我下定決心學好這門課程。

讓我感觸頗深的是段教授對于一流學者的理解，?學習前人，審

1視前人，批判前人?。他說必須做到以下五點：一，有孜孜不倦的治學態度，不斷向上，刻苦學習。二，主動學習，能對?書本?和?導師?進行審視，要博覽群書，向有?真才實學?的高人求學。三，要善思索，勤實踐。四，要善于用科學的方法學習科學。五，要站在學科專業體系的最高點，深造專業體系的東西，做到?高高山頂立，深深海底行?，努力成為知識經濟時代的電子科技人才。他說我們碰到一起了就是緣分，希望我們能?認清時代，珍惜緣分，爭當一流學者?。

教學的中途，老師還不忘實踐的重要性，在我們欣賞了他做的加法器乘法器后，也讓我們親自動手設計。一開始我不明白其中的原理，當時看段教授的作品只覺得非常精妙但并不懂其中的奧秘，也沒有多想。后來經過同學的解釋和自己的思考便豁然開朗了，設計作品的難題便迎刃而解。我體會到實踐對于學習的重要性，以前只是知道一點很表面、很狹隘的知識，沒有經過實踐考察，對知識的理解不夠明確。而且，我明白了對待事情我們要知其然知其所以然，既要了解事物的表面現象也要知道其本質。

一般來說，學習過程中，你遇上的問題，前人們多數也有遇上的，所以如果有什么不懂，在自己解決不了的時候，最好先到網上搜索一下，看能不能找到答案，找不到再到論壇里發問，發問也要有目的性，盡量簡單明了的描述問題，讓幫助你的人可以用最少的時間就看懂你說什么，畢竟人家幫助你是免費的，時間也是有限的。

感謝老師的教導，是他讓我有了一個更好的認識，無論是學習還 2

是生活，生活是實在的，要踏實走路。時間很短，但我學習了很多的東西，使我眼界大開。雖然起初的單片機學習是清澀的, 但只要堅定自己學習的信心, 再付之以持之以恒的努 力,我相信自己能夠進一步加深對單片機的了解,在單片機的學習道路上走的更遠!物理與信息工程系 級通信工程六班 1010406028 康麗娟 10

第四篇：《單片機原理及應用》課程

《單片機原理及應用》課程

自評報告

陜西理工學院電氣工程系《單片機原理及應用》課程組 二○一○年三月

目 錄

第一部分 課程簡介

第二部分

課程內容與體系的改革 第三部分 實驗教材

第四部分 自評結果和評分依據 第五部分 存在的主要問題及整改措施 附件：自評評分依據 《單片機原理及應用》課程自評報告

第一部分 課程簡介

單片機技術廣泛地應用于工業控制、智能儀器儀表、機電一體化產品、家用電器等各個工業領域。因此，單片機原理及應用是工科院校各專業學生的一門重要的應用技術課程，對電類學生尤為重要，通過該課程可以了解工業高新技術，培養綜合的工程設計能力。學生在課程設計、畢業設計、科研項目中會廣泛應用到單片機知識，而且，進入工作后，更會廣泛接觸到單片機的工程項目。近幾年，一些用人單位直接把單片機應用技術測試作為人才選用的條件。顯然，提高該門課程的教學質量，對培養學生的綜合應用能力，提升學生在人才需求市場中的競爭能力，具有重要意義。

《單片機原理及應用》課程是自動化、電氣工程及其自動化、計算機科學與技術等專業的一門專業技術基礎課。單片機應用技術包含著廣泛的內容（基本原理、接口技術、開發方法、開發工具、控制技術等），而且構成完整的知識體系。也就是說，缺少某一個方面或某一個環節的知識，將會影響實踐應用能力。再者，單片機產品及其應用技術發展日新月異。在一門課程的有限教學時間內，如何讓學生比較系統全面的掌握單片機應用知識，同時能反映比較新的應用技術，培養學生的工程設計能力，必須加強課程建設力度，在課程內容與課程體系上進行重大改革。

《單片機原理及應用》課程在自動化、電氣工程及其自動化、計算機科學與技術3個本、專科專業中開設學時為40-60學時。多年來，該課程組師資隊伍建設穩步提高，教學和實驗條件逐步完善，現已形成了相對穩定的較高教學水平的師資隊伍和完全滿足實驗教學條件的實驗平臺。

目前，《單片機原理及應用》課程組共有6名課程主講教師和多位實驗技術人員，其中教授1人、副教授2人、講師3人，研究生5人，實驗師多人，承擔校內相關3個專業本、專科學生的單片機原理及應用課程教學與實驗任務。

《單片機原理及應用》課程組在多年的具體教學與實踐過程中，在課程建設和教學改革方面取得了較為顯著的成效。從2000年開始，課程改革小組注重教育思想和教學觀念的轉變，開展了課程教學內容、課程體系、教學方法及教學手段的改革研究與實踐，對課程的教學內容與體系進行了優化。目前已初步建立了以培養學生工程素質和綜合應用能力為教學目標的新的課程體系，在教材建設、實踐性教學環節建設方面取得了可喜的成果。李建忠教授把課程組研究的理論成果變成了現實成果，編著的《單片機原理及應用》（第二版被評為國家十一五規劃教材）一書被全國30多個省市的100多所高校采用，在國內產生較大影響。組織的實踐教學環節在本院多屆學生中也取得了顯著的成效。

《單片機原理及應用》教學儀器設備豐富，實驗開出率100%，同時開設一定的設計性、綜合性實驗。實驗室規章制度健全，管理人員到位，教學服務及時，為實驗課程教學提供了有力保障。

隨著“單片機原理及應用”課程內容和課程體系改革的進行，課程教學質量逐步明顯提高。伴隨著教學質量的提高，浮現出了許多科研項目。例如，智能型家用有毒氣體探測語音報警呼救裝置、機車防帶電過分相裝置、消失模澆注充型速度的微機化測試的研制，科研項目的進行又推動了教學質量的進一步提高。教師在教學中，結合自己的科研生動地講解原理、方法、技術。近幾年課程組成員結合自己的科研項目，在單片機應用技術方面發表論文多篇。

第二部分 課程內容與體系的改革

教材是教育思想、教育理念體現的載體，是一門課程教學內容與體系、教學方法及手段的集中表現。一本好的教材不能局限在知識的傳遞上，還應表現在科學思維方法、獲取知識的方法、綜合能力和創新設計能力培養方法的傳遞上，便于運用新的教學方法和手段組織實施教學。這是課程組改革研究的一個理論成果。

在理論研究的指導下，確定以教材建設為龍頭進行課程內容與體系的優化。由于單片機應用技術知識包含的內容廣泛，單片機產品及其應用技術發展速度快，如何在有限的計劃課時內讓學生比較完整的掌握單片機應用技術知識體系，同時了解一些比較新應用技術，吸取了國內外先進的教學思想和教學經驗，廣泛收集和查閱國內外優秀教材和有關教學資料，又結合我們多年積累的教學經驗和教訓，比較全面地考慮了各種因素，對課程內容與課程體系進行整體優化，編著了《單片機原理及應用》（第二版被評為國家十一五規劃教材）、《單片機原理及應用實踐教程》，形成了一套新的課程教學體系。教材內容體系進行了優化組合。既體現了系統全面，包含了基本原理、接口技術、開發方法、開發工具、控制技術等，又進行了濃縮精練，論述嚴謹透徹。教材內容的組織上采用“以點見面，觸類旁通”的精練濃縮方法。例如，在每一章節前都概述出相關的一般性內容和方法，然后再以具體的內容或典型的實例進行說明。始終貫穿應用觀點。例如，在單片機原理的講解中，著重強調站在應用角度，掌握單片機的功能特性和配置結構。即用戶站在單片機芯片外部看它所提供給用戶的使用功能和資源，達到正確、合理的使用單片機所提供的硬、軟件資源。這不僅給學生強調了達到應用的學習目標，而且給學生樹立了一個學習掌握應用知識的正確學習方法界面。這一點經教學實踐檢驗，取得了良好的教學效果。又例如，在應用技術的講解中，大多數選自生產和科研中的應用實例，使學生學后就能用。注重科學思維方法、獲取知識的方法、綜合能力和創新設計能力的培養方法的傳遞。掌握一門學科知識的學習方法，其實質是找出并抓住學科知識的內在聯系，形成一個完整體系。該書突出了這方面的特色。例如，在指令系統的講述中，大多數教材采取按功能類逐條指令羅列講解，使初學者很難理解記憶。其實，指令系統中有一些操作指令的子集合是具有特征規律的，不同操作指令的子集合之間也具有一些可比性特征規律，在該書的講述中用歸納、類推、類比方法進行縱向歸類，橫向類推、比較。這不僅能使學生掌握知識，而且學習了科學思維方法和學習方法。在講解基礎知識的基礎上，反映新的應用技術成果。例如，緊密結合基礎知識講解了單片機應用程序開發設計方法。

第三部分 實驗教材

在廣泛調研現有實驗教材經驗與問題的基礎上，引入新的教育理念，針對現代工程人才的培養模式、人才素質及能力的要求，課程組認為實驗教材不能局限在對基礎知識的驗證上、不能局限在基本實驗的操作指導上、不能局限在某一門課程知識的動手實踐能力的培養上、不能局限在理論教材的輔助功能作用上，還應給學生提供廣闊的、自由靈活的動手實踐空間，要培養學生在基本理論知識的基礎上能夠吸收、使用新技術方法，培養學生一般的工程實踐能力和創新設計能力，使實驗教材成為相對獨立的綜合實踐能力培養的指導書。在這樣的思想指導下，組織編寫了《單片機原理及應用實踐教程》的，于2001年5月在本院內部印刷使用。在多年的使用中取得了良好的效果。

《單片機原理及應用實踐教程》一書主要具有以下特色：（1）知識的系統完整性與實踐過程的系統完整性并重 實驗內容的編寫上緊密結合理論教學，按照單片機原理及應用課程知識的內在聯系，保持了知識的系統完整性。從宏觀結構上，實驗內容分為單片機系統功能、單片機系統擴展、單片機系統配置和綜合應用四大實驗組。在每個實驗組中又按照基礎→綜合→工程應用的方式安排了多個實驗項目，每個實驗項目中又按照基本原理、知識提要、基本技術、方法論證、實驗結果分析的方式進行組織。這樣，使該書成為學習、掌握單片機原理及應用知識的很有價值的參考書。從實踐應用過程看，該書宏觀上反映了單片機應用系統的開發環境、開發方法、開發過程。在每一個實驗項目中，又反映出了一個單片機應用系統立題概要分析、功能結構論證分析、器件選擇、硬軟件設計、系統調試、性能分析與測試、文檔收集與整理的全過程。使學生能夠學習、掌握到一個單片機應用系統開發設計過程中各個環節的技術方法。

（2）知識掌握和科學思維能力培養并重

在每個實驗項目中都提示出所依據的基本原理知識，所采用的方法和技術，通過實驗來加深對基本知識的理解，達到熟練掌握。在每個實驗項目后，提出一些很有價值的思考問題，主要圍繞實驗現象觀察與分析，培養學生科學細致地觀察與分析問題的方法和能力。每個實驗既給出了參考方案，又要求學生在參考方案的基礎上自行設計、調試，充分發揮學生的主觀能動性和創造力、有意識地培養學生對工程問題的分析與設計方法。每個實驗都要求學生按照嚴格的格式寫出實驗報告，在實驗報告中深入細致地分析、論證有關實驗現象與結果，通過實驗報告的書寫，培養學生嚴謹求實的科學方法和態度。

（3）既面向驗證性實驗又面向開放性、設計性實驗

根據單片機原理與應用的知識結構，實驗內容分為單片機系統功能、單片機系統擴展、單片機系統配置和綜合應用四個實驗組。每個實驗組又按照基本原理、技術、方法的應用，綜合應用、工程設計的思路方式安排了多個實驗項目，為學生提供了廣泛的實驗內容，即可以供課程實驗使用，也可以供開放實驗、設計實驗使用。

（4）實驗教學的目標確定在以下幾個方面：

驗證基本理論、方法和技術。通過驗證性實驗，使學生加深對基本理論、方法和技術理解，能夠熟練應用，并使學生進一步認識到：基本理論、方法和技術來源于實踐，又對實踐有強大的推動作用，在實踐中得到發展，得到創新。

基本實踐能力的培養。基本實踐能力包含：掌握小型單片機應用系統開發研制所采用的基本環境、方法、手段及所使用的儀器設備。

綜合工程實踐能力的培養。綜合工程實踐能力包含：掌握復雜單片機工程應用系統開發研制所采用的先進的環境、方法、手段及所使用的儀器設備，并能進行工程決策分析。

創新設計能力的培養。創新設計能力包含：在一些關鍵的技術環節上能夠激發出超常的思想方法或采用前沿性的技術手段分析解決問題。

（5）實驗教學的實施方式

根據現代工程人才的培養模式、人才素質及能力的要求，我們設計出了形式多樣的實驗教學方式。

指導型實驗。這類實驗納入單片機原理及應用課程的教學計劃和教學大綱，在老師的指導下，進行規定要求實驗，實驗后要寫出實驗報告。實驗目標是基本實踐能力的培養。

開放型實驗。這類實驗是學生根據自己的要求自發地進行實驗，實驗室必須隨時滿足學生的實驗要求。在這種實驗中，學生可根據自己的情況實現多種目標。

設計型實驗。這類實驗學生帶著自己的設計問題，進入實驗室進行調試或測試，一般結合課程設計、畢業設計、大學生科技活動項目進行。實驗要有明確的目標，主要培養學生綜合工程實踐能力和創新設計能力。

第四部分 自評結果和評分依據

為了進一步提高課程教學質量，努力做好課程建設與評估，電氣工程系專門成立了院系、教研室（課程組）兩級評估領導小組，負責對申報課程的指導、監督和審查。課程組全體任課教師認真學習、領會相關課程建設與評估精神，認真對照精品課程建設評估指標體系的各項要求，總結多年來課程建設的成果，結合課程建設過程中存在的實際問題，進行了認真細致地資料整理、自查自評。通過本次自查自評活動，真正達到了“以評促改，以評促建”的目的。

自評結果：Q=102分（≥100），符合并達到了校級精品課程的條件。詳見附件：課程自評表。

第五部分 存在的主要問題及整改措施

1.網絡教學和資源共享方面還需進一步的豐富和完善。實現與本課程相關的信息查詢、輔導答疑、作業練習等多種功能，方便學生網上學習。

2.實驗教學設備更新不夠，試驗教學手段還不夠豐富、不夠先進，理論教學內容和體系還需要進一步整合、優化；

3.進一步加大教學改革力度，轉變教育教學理念，探索高教理論，不斷改進和提高教師的理論與實踐教學方法和手段。

同時還需要認清形勢，剖析自我，虛心向兄弟院校學習先進的課程建設經驗，彌補自己的差距和不足，加快課程建設步伐，使《單片機原理及應用》課程教學全面上臺階、上水平。

附件：自評評分依據 師資結構：19分/20 1.1師資結構：A級，4分/4 課程組職稱結構合理，有教授、副教授、講師、高級實驗師、實驗師共8人，主要由教授、副教授、講師上課。

1.2教學水平：A級，5 分/6 教學水平高，高、中級職稱教師均開課2門以上；教學工作量飽滿，教案齊全；有教改及科研項目。

1.3學術水平：A級，6 分/6近3年發表論文篇，人均6篇；主編、參編教材9部；完成省廳級科研項目3項，校級科研基金項目3項，院教改項目7項。

1.4教風建設：A級，4分/4 教風良好；教研室制度健全，堅持教學研究活動，每年教研活動大于18次，有記錄；能堅持相互聽課、評教；能收集學生對教學的反饋信息，并改進教學；教學組無任何教學事故。教學條件：24分/25 2.1教學大綱：A級，6分/6 教學大綱符合專業培養目標和教學計劃的基本要求，并能結合教學計劃適時修訂、完善；大綱能反映課程體系結構，項目完整，層次清晰，重點、難點突出，要求明確；教學過程中能夠嚴格執行大綱。

2.2教材及教學參考書：A級，7 分/7 選用學校自編國家級規劃教材及相應教學參考書，滿足不同專業的培養計劃要求，使用效果好。

2.3課程教學管理及教學文件：A級，5分/6 教學參考資料豐富、齊全，能反映本課程發展現狀；課程有完整的教學工作總結，教師有教學日歷和教案。

2.4教學設備和手段：A級，6分/6 使用多媒體、板書講解和現場教學等手段；與實驗室共同開發研制有相應的實驗教學設備，且符合本校學生情況，使用效果好，完全能滿足正常的教學需要。3 考核：15分/17 3.1考試說明：A級，3分/3 在教學大綱的指導下，能按要求進行命題考試工作，命題質量高，考分分布合理。3.2題庫(卷庫)建設：B級，4分/5 有與教材配套使用的高質量的試題庫，試題庫完全符合教學要求。3.3命題與評分：A級，4分/4 考試命題形式多樣，有外校試題、教研室組織命題、試題庫組題等，全部為考教分離；有評分標準，流水閱卷，有效控制了評分誤差。3.4試卷分析：B級，3分/5 試題內容體現教學大綱的基本要求，難度適中，有一定的可信度和區分度；成績分布基本合理。4 教學改革：分/13 4.1教改方案：A級，4分/5 在切實可行的教改計劃，且能運用在教學過程中，有一定的總結。4.2教改效果：A級，7分/8 有專業教改項目的實施，完成教改項目7項，教改效果比較顯著，獲校教學成果獎二等獎3項。5 教學效果：21分/25 5.1講課質量：A級，9分/10 根據師生對講課質量的綜合評價，課程組總體講課水平較高。5.2課外指導：A級，5分/6 對學生課外學習有明確具體的要求，并認真落實、檢查；堅持課外輔導、答疑，效果較好。

5.3教學獲獎情況：A級，4分/4近幾年獲院級以上教學成果獎、講課大賽獎、教案評比獎的人數占課題組人數的70％；有畢業生調查信息表，畢業生反映本課程教學效果優良。

5.4學習質量：B級，3分/5 在嚴格組織考試、評分的情況下，學生考試成績真實，客觀反映了學生學習的現狀；學生基本知識掌握較扎實，但綜合解題能力一般。6 特色指標：A級，16分/20（1）兼顧教學的典型性和技術先進性

教學內容的典型性有利于學生理解相關基礎知識，掌握基本原理和方法，觸類旁通。隨著單片機應用技術日異月新的發展，在未來的實際工作中又會廣泛接觸到新技術、新器件。在理論教學和實踐充分考慮了典型性問題，同時在每個實驗的實現方案中又提示學生在典型性問題的基礎上采用一些新器件、新方法自行設計，讓學生接觸一些先進性技術、方法。

（2）基礎訓練與實際應用相結合

在注重單片機原理、實用接口技術的基礎上、還突出教學內容的實踐性和實用性。大多數實驗內容都取材于生產和科研實際。綜合應用實驗集中鍛煉學生了解實際系統要求，設計應用系統的能力。有助于開拓視野，強化工程觀念，培養創新能力和協作精神，提高綜合素質。

（3）注重綜合工程實踐能力和創新設計能力的培養

大多數實驗內容都取材于生產和科研實際，使學生所學就能所用。

每一個實驗項目的實驗過程都突出一個單片機工程應用系統開發設計的各個關鍵技術環節，尤其突出調試方法和手段。每一個實驗項目中都設置了若干問題，讓學生充分發揮主觀能動力和創新思維能力進行調試。每一個實驗項目除給出參考實驗方案外，還提示采用不同的方案、不同的器件、不同的方法自行設計、調試，給學生留下創新發揮的空間。

電氣工程系

《單片機原理及應用》課程組

2010.3

第五篇：《單片機原理及應用》課程教案

《單片機原理及應用》課程教案

第三次課 2學時 主要內容： 第二部分 單片機的原理與結構（3）2.5 并行I/O端口 2.6 時鐘電路與時序 2.7 復位操作和復位電路 重點： P0～P3端口功能及使用中應注意的問題 機器周期、時鐘周期、指令周期的定義，及時鐘周期、頻率的計算 復位后，特殊功能寄存器的初值 難點： P0端口的功能 2.5 并行I/O端口 4個雙向的8位并行I/O端口(Port)，記作P0～P3 屬于特殊功能寄存器，還可位尋址。2.5.1 P0端口（講解時強調端口完成的功能）P0口某一位的電路包括：(1)一個數據輸出鎖存器，用于數據位的鎖存(2)兩個三態的數據輸入緩沖器。(3)一個多路轉接開關MUX，設置多路轉接開關的目的:P0口既作通用I/O口，又可作為系統的地址/數據線口。(4)數據輸出的驅動和控制電路，由兩只場效應管（FET）組成，上面的場效應管構成上拉電路。P0口傳送地址或數據時，CPU發出控制信號為高電平，打開上面的與門，使多路轉接開關MUX打向上邊，使內部地址/數據線與下面的場效應管處于反相接

通狀態。這時的輸出驅動電路由于上下兩個FET處于反相，形成推拉式電路結構，大大提高負載能力。P0口作通用的I/O口使用。這時，CPU發來的“控制”信號為低電平，上拉場效應管截止，多路轉接開關MUX打向下邊，與D鎖存器的Q*端接通。（1）作輸出口使用 來自CPU的“寫入”脈沖加在D鎖存器的CP端，內部總線上的數據寫入D鎖存器，并向端口引腳P0.x輸出。注意：由于輸出電路是漏極開路（因為這時上拉場效應管截止），必須外接上拉電阻才能有高電平輸出。（2）作輸入口使用 應區分“讀引腳”和“讀端口”（或稱“讀鎖存器”）。“讀引腳”信號把下方緩沖器打開，引腳上的狀態經緩沖器讀入內部總線；“讀鎖存器”信號打開上面的緩沖器把鎖存器Q端的狀態讀入內部總線。2.5.2 P1端口 字節地址90H，位地址90H～97H。P1口只作為通用的I/O口使用，在電路結構上與P0口有兩點區別：（1）因為P1口只傳送數據，不再需要多路轉接開關MUX。（2）由于P1口用來傳送數據，因此輸出電路中有上拉電阻，這樣電路的輸出不是三態的，所以P1口是準雙向口。因此：（1）P1口作為輸出口使用時，外電路無需再接上拉電阻。（2）P1口作為輸入口使用時，應先向其鎖存器先寫入 “1”，使輸出驅動電路的FET截止。2.5.3 P2端口 字節地址為A0H，位地址A0H～A7H。在實際應用中，因為P2口用于為系統提供高位地址，有一個多路轉接開關MUX。但MUX的一個輸入端不再是“地址/數據”，而是單一的“地址”，因為P2口只作為地址線使用。當P2口用作為高位地址線使用時，多路轉接開關應接向“地址”端。正因為只作為地址線使用，口的輸出用不著是三態的，所以，P2口也是一個準雙向口。

P2口也可以作為通用I/O口使用，這時，多路轉接開關接向鎖存器Q端。2.5.4 P3端口 P3口的字節地址為B0H，位地址為B0H～B7H。P3口的第二功能定義，應熟記。P3口的第二功能定義： 口引腳 第二功能 P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 INT0*（外部中斷0）P3.3 INT1*（外部中斷1）P3.4 T0（定時器0外部計數輸入）P3.5 T1（定時器1外部計數輸入）P3.6 WR*（外部數據存儲器寫選通）P3.7 RD*（外部數據存儲器讀選通）2.5.5 P0～P3端口功能總結 使用中應注意的問題：（1）P0～P3口都是并行I/O口，都可用于數據的輸入和輸出，但P0口和P2口除了可進行數據的輸入/輸出外，通常用來構建系統的數據總線和地址總線，所以在電路中有一個多路轉接開關MUX，以便進行兩種用途的轉換。而P1口和P3口沒有構建系統的數據總線和地址總線的功能，因此，在電路中沒有多路轉接開關MUX。由于P0口可作為地址/數據復用線使用，需傳送系統的低8位地址和8位數據，因此MUX的一個輸入端為“地址/數據”信號。而P2口僅作為高位地址線使用，不涉及數據，所以MUX的一個輸入信號為“地址”。（2）在4個口中只有P0口是一個真正的雙向口，P1～P3口都是準雙向口。原因:P0口作為系統的數據總線使用時，為保證數據的正確傳送，需要解決芯片內外的隔離問題，即只有在數據傳送時芯片內外才接通；不進行數據傳送時，芯片內外應處于隔離狀態。為此，要求P0口的輸出緩沖器是一個三態門。在P0口中輸出三態門是由兩只場效應管（FET）組成，所以是一個真正的雙向口。而其它的三個口P1～P3中，上拉電阻代替P0口中的場效應管，輸出緩沖器不是三態的，因此不是真正的雙向口，只能稱其為準雙向口

（3）P3口的口線具有第二功能，為系統提供一些控制信號。因此在P3口電路增加了第二功能控制邏輯。這是P3口與其它各口的不同之處。2.6 時鐘電路與時序 時鐘電路用于產生MCS-51單片機工作所必需的時鐘控制信號。2.6.1 時鐘電路 時鐘頻率直接影響單片機的速度，電路的質量直接影響系統的穩定性。常用的時鐘電路有兩種方式：內部時鐘方式和外部時鐘方式。2.6.2 機器周期、指令周期與指令時序 單片機執行的指令的各種時序均與時鐘周期有關

一、時鐘周期 單片機的基本時間單位。若時鐘的晶體的振蕩頻率為fosc，則時鐘周期Tosc=1/fosc。如fosc=6MHz，Tosc=166.7ns。

二、機器周期 CPU完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。執行一條指令分為幾個機器周期。每個機器周期完成一個基本操作。MCS-51單片機每12個時鐘周期為一個機器周期，一個機器周期又分為6個狀態：S1～S6。每個狀態又分為兩拍：P1和P2。因此，一個機器周期中的12個時鐘周期表示為：S1P1、S1P2、S2P1、S2P2、?、S6P2。

三、指令周期 執行任何一條指令時，都可分為取指令階段和指令執行階段。取指令階段，PC中地址送到程序存儲器，并從中取出需要執行指令的操作碼和操作數。指令執行階段，對指令操作碼進行譯碼，以產生一系列控制信號完成指令的執行。ALE信號是為地址鎖存而定義的，以時鐘脈沖1/6的頻率出現，在一個機器周期中，ALE信號兩次有效（但要注意，在執行訪問外部數據存儲器的指令MOVX時，將會丟失一個ALE脈沖）2.7 復位操作和復位電路 2.7.1 復位操作 單片機的初始化操作，擺脫死鎖狀態。

引腳RST加上大于2個機器周期（即24個時鐘振蕩周期）的高電平就可使MCS-51復位。復位時，PC初始化為0000H，使MCS-51單片機從0000H單元開始執行程序。除PC之外，復位操作還對其它一些寄存器有影響，見表2-6(P34)。SP=07H，P0-P3的引腳均為高電平。在復位有效期間，ALE腳和PSEN*腳均為高電平，內部RAM的狀態不受復位的影響。2.7.2 復位電路 片內復位結構：

復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式。最簡單的上電自動復位電路:

按鍵手動復位，有電平方式和脈沖方式兩種。電平方式：

脈沖方式：

兩種實用的兼有上電復位與按鈕復位的電路。

圖2-19中（b）的電路能輸出高、低兩種電平的復位控制信號，以適應外圍I/O接口芯片所要求的不同復位電平信號。74LS122為單穩電路，實驗表明，電容C的選擇約為0.1mF較好。第四次課 2學時 主要內容： 第三部分 尋址方式，指令系統（1）3.1 指令系統概述 3.2 指令格式 3.3 指令系統的尋址方式 3.4.1 數據傳送類指令 重點：指令系統的尋址方式 數據傳送類指令

難點：指令系統的尋址方式 第三部分 尋址方式，指令系統（1）介紹MCS-51匯編語言的指令系統。3.1 指令系統概述 MCS-51的基本指令共111條，按指令所占的字節來分：(1)單字節指令49條；(2)雙字節指令45條；(3)三字節指令17條。按指令的執行時間來分：(1)1個機器周期（12個時鐘振蕩周期）的指令64條；(2)2個機器周期（24個時鐘振蕩周期）的指令45條；(3)只有乘、除兩條指令的執行時間為4個機器周期（48個時鐘振蕩周期）。12MHz晶振:機器周期為1ms。3.2 指令格式 兩部分組成，即操作碼和操作數。操作碼用來規定指令進行什么操作，操作數則是指令操作的對象，有單字節指令、雙字節指令、三字節不同長度的指令，格式不同。（1）單字節指令：指令只有一個字節，操作碼和操作數同在一個字節中。（2）雙字節指令：一個字節為操作碼，另一個字節是操作數。（3）三字節指令：操作碼占一個字節，操作數占二個字節。其中操作數既可能是數據，也可能是地址。3.3 指令系統的尋址方式 尋址方式就是在指令中說明操作數所在地址的方法。共7種尋址方式。1．寄存器尋址方式 操作數在寄存器中 MOV A，Rn ；（Rn）→A，n=0～7 表示把寄存器Rn的內容傳送給累加器A 尋址范圍包括：（1）4組通用工作寄存區共32個工作寄存器。（2）部分特殊功能寄存器，例如A、B 以及數據指針寄存器DPTR等。

2．直接尋址方式 操作數直接以單元地址的形式給出： MOV A，40H 尋址范圍：(1)內部RAM的128個單元(2)特殊功能寄存器。除了以單元地址的形式外,還可用寄存器符號的形式給出。例如： MOV A，80H 與 MOV A，P0是等價的。直接尋址方式是訪問特殊功能寄存器的唯一尋址方式 3.寄存器間接尋址方式 寄存器中存放的是操作數的地址，在寄存器的名稱前面加前綴標志“@” 訪問內部RAM或外部數據存儲器的低256個字節時，只能采用R0或R1作為間址寄存器。例如：MOV A，@Ri ；i=0或1 其中Ri中的內容為40H，把內部RAM中40H單元的內容送到A。尋址范圍：（1）訪問內部RAM低128個單元，其通用形式為@Ri（2）對片外數據存儲器的64K字節的間接尋址，例如： MOVX A，@DPTR（3）片外數據存儲器的低256字節，例如： MOVX A，@Ri（4）堆棧區，堆棧操作指令PUSH（壓棧）和POP（出棧）使用堆棧指針（SP）作間址寄存器。4．立即尋址方式 操作數在指令中直接給出，需在操作數前面加前綴標志“#”。例如： MOV A，#40H 5．基址寄存器加變址寄存器間址尋址方式 本尋址方式是以DPTR或PC作基址寄存器，以累加器A作為變址寄存器。例如：指令 MOVC A，@A+DPTR 其中A的原有內容為05H，DPTR的內容為0400H，該指令執行的結果是把程序存儲器0405H單元的內容傳送給A。說明：（1）本尋址方式是專門針對程序存儲器的尋址方式，尋址范圍可達到64KB。（2）本尋址方式的指令只有3條：

MOVC A，@A+DPTR MOVC A，@A+PC JMP @A+DPTR 6．位尋址方式 MCS-51有位處理功能，可以對數據位進行操作，例如MOV C，40H 是把位40H的值送到進位位C。尋址范圍包括：（1）內部RAM中的位尋址區。位有兩種表示方法，例如，40H；另一種是單元地址加上位，例如，(28H).0，指的是28H單元中的最低位。它們是等價的。（2）特殊功能寄存器中的可尋址位 可尋址位在指令中有如下4種的表示方法： a.直接使用位地址。例如PSW.5的位地址為0D5H。b.位名稱的表示方法。例如：PSW.5是F0標志位，可使用F0表示該位。c.單元地址加位數的表示方法。例如 :(0D0H).5。d.特殊功能寄存器符號加位數的表示方法。例如:PSW.5。7．相對尋址方式 在相對尋址的轉移指令中，給出了地址偏移量，以“rel”表示，即把PC的當前值加上偏移量就構成了程序轉移的目的地址： 目的地址=轉移指令所在的地址 + 轉移指令的字節數+ rel 偏移量rel是一帶符號的8位二進制數補碼數。范圍是：–128 ~ +127。向地址增加方向最大可轉移（127+轉移指令字節）個單元地址，向地址減少方向最大可轉移（128-轉移指令字節）個單元地址。3.4 MCS-51指令系統分類介紹 111條指令，按功能分類，可分為下面5大類：（1）數據傳送類(28條)（2）算術操作類(24條)（3）邏輯運算類(25條)（4）控制轉移類(17條)（5）位操作類(17條)指令中符號的意義: Rn 當前寄存器區的8個工作寄存器R0～R7(n=0～7)。Ri 當前選中的寄存器區中可作間接尋址寄存器的2 個寄存器R0、R1(i=0,1)。

Direct 直接地址，即8位的內部數據存儲器單元或特殊功能寄存器的地址。#data 包含在指令中的8位立即數。#data16 包含在指令中的16位立即數。rel 相對轉移指令中的偏移量，為8位的帶符號補 碼數 DPTR 數據指針，可用作16位的地址寄存器。bit 內部RAM或特殊功能寄存器中的直接尋址位。C（或Cy）進位標志位或位處理機中的累加器。addr11 11位目的地址 addr16 16位目的地址 @ 間接尋址寄存器前綴，如@Ri，@A+DPTR(X)X中的內容。((X))由X尋址的單元中的內容。→ 箭頭右邊的內容被箭頭左邊的內容所取代。3.4.1 數據傳送類指令 使用最頻繁的一類指令,通用格式： MOV <目的操作數>，<源操作數> 屬“復制”性質，而不是“搬家”，數據傳送類指令不影響標志位, CyOV，但不包括奇偶標志位P。1．以累加器為目的操作數的指令 MOV A,Rn;(Rn)→A，n=0～7 MOV A,@Ri;((Ri))→A,i=0,1 MOV A,direct;（direct）→A MOV A,#data;#data→A 例如： MOV A,R6;(R6)→A，寄存器尋址 MOV A,70H;(70H)→A，直接尋址 MOV A,@R0;((R0))→A，間接尋址 MOV A,#78H;78H→A，立即尋址 2.以Rn為目的操作數的指令、Ac和

MOV Rn,A;(A)→Rn,n=0～7 MOV Rn,direct;（direct）→Rn,n=0～7 MOV Rn,#dat;#data→Rn,n=0～7 功能：是把源操作數的內容送入當前一組工作寄存器區的R0～R7中的某一個寄存器。3.以直接地址direct為目的操作數的指令 MOV direct,A;(A)→direct MOV direct,Rn;(Rn)→direct, n=0～7 MOV direct1,direct2;MOV direct,@Ri;((Ri))→direct MOV direct,#data;#data→direct 功能：把源操作數送入直接地址指出的存儲單元。direct指的是內部RAM或SFR的地址。4.以寄存器間接地址為目的操作數的指令 MOV @Ri,A;(A)→((Ri)),i=0,1 MOV @Ri,direct;（direct）→((Ri))MOV @Ri,#data;#data→((Ri))5.16位數傳送指令 MOV DPTR,#data16;#data16→DPTR 唯一的16位數據的傳送指令 ,立即數的高8位送入DPH，立即數的低8位送入DPL。6．堆棧操作指令 MCS-51內部RAM中可以設定一個后進先出（LIFO-Last In First Out）的區域稱作堆棧.堆棧指針SP指出堆棧的棧頂位置。(1)進棧指令 PUSH direct 先將棧指針SP加1，然后把direct中的內容送到棧指針SP指示的內部RAM單元中。例如： 當（SP）=60H,（A）=30H,（B）=70H時，執行下列指令

PUSH ACC;(SP)+1=61H→SP,(A)→61H PUSH B;(SP)+1=62H→SP,(B)→62H 結果：(61H)=30H,(62H)=70H,(SP)=62H(2)出棧指令 POP direct SP指示的棧頂（內部RAM單元）內容送入direct字節單元中，棧指針SP減1.例如: 當(SP)=62H，(62H)=70H，(61H)=30H,執行下列指令： POP DPH;((SP))→DPH,(SP)-1→SP POP DPL;((SP))→DPL,(SP)-1→SP 結果：(DPTR)=7030H，(SP)=60H 7.累加器A與外部數據存儲器傳送指令 MOVX A,@DPTR;((DPTR))→A,讀外部RAM/IO MOVX A,@Ri;((Ri))→A,讀外部RAM/IO MOVX @DPTR,A;(A)→((DPTR)),寫外部RAM/IO MOVX @Ri,A;(A)→((Ri)),寫外部RAM/IO 功能：讀外部RAM存儲器或I/O中的一個字節，或把A中一個字節的數據寫到外部RAM存儲器或I/O中。注意：RD*或WR*信號有效。采用DPTR間接尋址，高8位地址（DPH）由P2口輸出，低8位地址（DPL）由P0口輸出。采用Ri（i=0,1）間接尋址，可尋址片外256個單元的數據存儲器。Ri內容由P0口輸出。8位地址和數據均由P0口輸出，可選用其它任何輸出口線來輸出高于8位的地址（一般選用P2口輸出高8位的地址）。MOV后 “X”表示單片機訪問的是片外RAM存儲器或I/O。8.查表指令 共兩條，用于讀程序存儲器中的數據表格的指令，均采用基址寄存器加變址寄存器間接尋址方式。(1)MOVC A,@A+PC

以PC作基址寄存器，A的內容作為無符號整數和PC中的內容（下一條指令的起始地址）相加后得到一個16位的地址該地址指出的程序存儲單元的內容送到累加器A。注意：PSEN*信號有效。例如:(A)=30H,執行地址1000H處的指令 1000H: MOVC A,@A+PC 本指令占用一個字節，執行結果將程序存儲器中1031H的內容送入A。優點：不改變特殊功能寄存器及PC的狀態，根據A的內容就可以取出表格中的常數。缺點：表格只能存放在該條查表指令后面的256個單元之內，表格的大小受到限制，且表格只能被一段程序所利用。(2)MOVC A,@A+DPTR 以DPTR作為基址寄存器，A的內容作為無符號數和DPTR的內容相加得到一個16位的地址，把由該地址指出的程序存儲器單元的內容送到累加器A.例如(DPTR)=8100H(A)=40H 執行指令 MOVC A,@A+DPTR 本指令的執行結果只和指針DPTR及累加器A的內容有關，與該指令存放的地址及常數表格存放的地址無關，因此表格的大小和位置可以在64K程序存儲器中任意安排，一個表格可以為各個程序塊公用。兩條指令是在MOV的后面加C，“C”是CODE的第一個字母，即代碼的意思。9．字節交換指令 XCH A,Rn XCH A,direct XCH A,@Ri 例如：(A)=80H，(R7)=08H，(40H)=F0H(R0)=30H，(30H)=OFH 執行下列指令： XCH A,R7;(A)與(R7)互換

XCH A,40H;(A)與(40H)互換 XCH A,@R0;(A)與((R0))互換 結果：(A)=0FH,(R7)=80H,(40H)=08H,(30H)=F0H 10．半字節交換指令 XCHD A,@Ri 累加器的低4位與內部RAM低4位交換。例如：(R0)=60H,(60H)=3EH,(A)=59H執行完

指令,則(A)=5EH,(60H)=39H。XCHD A,@RO