一、课程性质和任务

本课程是中等职业学校电子与信息技术专业的主干专业课程。其任务是：使学生掌握单片机工作原理，具备基本的单片机应用与开发能力。

二、课程教学目标

(一) 知识教学目标

1. 了解单片机技术的特点、现状和未来发展趋势。

2. 理解单片机的工作原理。

3. 熟悉MCS–51单片机芯片的基本功能和典型应用实例。

(二) 能力培养目标

1. 能正确操作、使用单片机开发系统。

2. 能说明常用指令、寻址方式、接口的特点及用途。

3. 初步具备单片机应用系统的硬件及软件设计、调试、检测、维修的能力。

(三) 思想教育目标

1. 提高逻辑思维能力。

2. 养成认真细致的工作作风。

三、教学内容和要求

基 础 模 块

(一) 基础知识

1. 了解单片机的概念、应用及发展趋势。

2. 理解数制的概念，掌握二进制、十六进制及加、减、乘法运算规则，理解二进制数、十六进制数与十进制数之间的转换方法。

3. 了解码制的概念，理解原码、反码和补码的定义、带符号数在计算机中的表示方法、减法可转化为加法进行运算的原因。

4. 理解计算机的结构、工作原理、指令及执行过程。

5. 了解单片机技术应用现状和未来发展趋势。

(二)  MCS–51系列单片机系统结构

1. 了解MCS-51单片机系统内部结构和引脚功能。

2. 了解MCS-51单片机P0～P3口内部结构、输入/输出方式、驱动能力和用途，了解P0～P3口作为输入引脚使用的条件。

3. 了解存储器资源及扩展方法、程序存储器种类、容量及使用方法，掌握8051CPU与EPROM、EEPROM、FlashROM等类型存储器芯片的连接方法、地址空间。

4. 理解特殊功能寄存器种类及映象地址、复位后初值、内部数据存储器容量、地址空间、用途、分配规则、通用寄存器组与内部RAM存储单元之间的对应关系、切换方法。

5. 了解堆栈概念及堆栈指针SP的初始化过程。

6. 掌握8051与SRAM存储器的连接方法。

7. 理解内部RAM、外部RAM读写方式及可用的寻址方式。

8. 了解MCS-51操作时序，理解时钟电路的构成，时钟周期、机器周期、指令周期的概念及三者的关系。

9. 理解复位方式、复位电路的组成、单片机对复位信号的要求、复位期间和复位后各I/O端口的状态、特殊功能寄存器的初值、复位对内部RAM的影响。

(三) 指令系统

1. 理解寻址的含义，了解常用的寻址方式及其寻址过程。

2. 理解MCS-51指令格式、功能及用法。

3. 能熟练实现内部RAM、特殊功能寄存器、外部RAM、程序存储器之间的数据传送指令，并了解其寻址方式和算术运算指令执行后对有关标志位的影响。

4. 掌握短跳转指令中目标地址的计算方法。

5. 理解MCS-51汇编语言程序的组成和基本结构：顺序、无条件转移、条件转移、循环、查表、散转，理解主程序、子程序及中断服务程序结构。

6. 掌握汇编语言程序编辑、汇编(机器汇编) 、运行调试的基本方法，了解手工汇编。

(四) 中断、定时/计数器、串行口

1. 了解CPU与外设之间数据传输的三种方式，掌握中断、初始化、查询和中断程序的编制，理解中断响应条件、响应过程和外中断服务程序结构。

2. 理解定时/计数器作用、工作方式，掌握定时/计数器工作方式1、2的初始化方法和简单应用方法。

3. 了解串行通信概念，理解8051内部串行口工作方式和应用实例。

(五)  I/O接口电路

1. 了解扩展I/O口的必要性，掌握利用锁存器、触发器芯片扩展I/O口的方法，掌握I/O端口地址、读写指令。

2. 了解8155、8255可编程I/O扩展芯片的内部结构、引脚功能，理解利用这两块芯片扩展MCS-51单片机I/O口的方法(硬件连接与初始化) 。

3. 了解LED发光二极管的特性，掌握单片机与LED发光二极管之间的接口电路设计方法(驱动器件、工作电流的选择以及显示驱动程序结构)。

4. 了解LED数码显示器件内部结构、引脚排列、种类，掌握LED数码显示器件静态显示驱动电路与驱动程序设计方法，理解软件译码驱动电路中显示字符与笔段代码之间的对应关系，掌握动态显示驱动方式与驱动电路、驱动程序，了解刷新频率、LED驱动电流与显示亮度和稳定性之间的关系。

5. 了解键盘按钮结构和工作方式，掌握简单键盘电路的设计方法，理解矩阵式键盘接口电路的工作原理和键盘扫描程序的设计方法。

(六)  A/D、D/A转换电路

1. 了解A/D、D/A转换器工作原理。

2. 掌握典型A/D、D/A转换器与MCS-51接口电路和转换程序编制。　

(七) 单片机应用系统

1. 了解单片机应用系统的组成及其开发过程、手段和工具。

2. 了解单片机仿真机的功能，掌握使用方法。

3. 了解单片机应用系统调试和维修的基本方法。

4. 了解单向晶闸管、双向晶闸管的特性和用途及其与单片机之间的接口电路。

5. 了解单片机与继电器之间的接口电路。

选 用 模 块

(一)  MCS–51系列单片机系统结构

1. 了解掉电保护的作用和实现方法。

2. 了解MCS-51系列兼容和嵌入式单片机芯片的功能。

(二) 指令系统

了解程序设计的基本要求。

(三) 中断、定时/计数器、串行口

1. 了解外中断扩展方法。

2. 了解8052系列单片机内定时/计数器2的功能和方法。

(四)  I/O接口电路

1. 了解LCD显示器内部结构、工作原理。

2. 了解LCD显示器驱动方式。

(五) 单片机应用系统

1. 了解单片机在全自动洗衣机中的应用。

2. 了解单片机在工业控制系统中应用的例子。