开放教育(本科)机械设计制造及自动化专业

1开放教育（本科）机械设计制造及自动化专业《微机控制与接口技术》课程实施方案第一部分大纲说明一、课程概况“微机控制与接口技术”课程是开放教育（本科）机械设计制造及其自动化专业的一门省开专业技术课程。本课程72学时（其中实验为18学时），4学分，开设一学期。通过本课程的教学，使学生掌握常用的工业控制计算机及工业总线、常用接口电路的原理及设计方法，使学生获得本专业领域的计算机应用能力。主要内容包括：介绍了计算机控制系统的组成、特点及其分类、常用的工业控制计算机和工业控制总线、计算机接口的基本概念、地址译码、定时和中断、数字量I/O接口、模拟量I/O接口和人机接口等。通过本课程的学习，要求学生学习和掌握常用工业控制机和工业总线，掌握接口的基本概念。掌握常用的微机接口技术，一般I/O接口电路，定时和中断、A/D接口、D/A接口，微机与功率器件的接口以及隔离接口等,使学生获得本专业领域的计算机应用能力。二、课程教材本课程文字教材包括主教材和实验教材两部分。1．文字教材：《微机控制与接口技术》（王岚主编、中央广播电视大学出版社）作为学习的主要媒体，着重反映课程知识的系统性和完整性，在形式上便于自学。2．CAI课件作为教学辅助媒体，配合文字主教材的课堂教学。3．实验可用微机原理或微机接口技术课程教学实验设备和实验指导。三、教学特点微机控制与接口技术课程各部分内容既相对独立又有联系，课程中既有硬件的原理和组成，又有针对硬件的软件编程，软件与硬件必须同时兼顾，对初学者是一门有一定难度的课程。本课程内容与工程实际紧密相联系，实用性较强，是一门在理论指导下,偏重于实际应用的课程。要求学生在首先学好理论的前题下，重视实验环节，具有一定的实际动手操作能力。四、教学进度：课程教学总学时数为72学时，4学分，其中课内面授、自学为54学时，实验为18学时。建议学时分配如下：教学内容授课、自学学时实验学时第1章计算机控制系统概述3第2章常用的工业控制计算机6第3章常用的工业控制总线82第4章接口及地址译码技术73第5章定时及中断93第6章数字I/O接口93第7章模拟量I/O接口技术63第8章人机接口63教学进程安排见附表：《微机控制与接口技术》教学计划表。五、教学辅导1．教学辅助手段主要通过网络辅导。省电大网络平台课程主页相关的教学指导：课程说明、教师介绍、教学大纲、实施方案、教学辅导、综合练习等。这里既包含了课程的教学文件，还包含了课程的辅导信息，供学员学习时参考。BBS讨论：在江苏广播电视大学网站的本课程论坛中参与讨论。2．课程作业教学大纲中对每章的作业都有要求，作业成绩是平时成绩的一部分。可参见“平时作业及其要求”。六、教学建议和学习建议整个教学过程由面授辅导、自学、实验和作业四个环节组成。作业及实验未完成者不得参加该课程的考试。作业、实验成绩与期末考试成绩共同评定为课程总成绩。教学建议：1．尽量采用在计算机多媒体教室进行讲授的教学形式，讲授与实验应统一考虑。2．为加强和落实动手能力的培养，应保证上机机时不少于本教学大纲规定的实验学时。本课程大部分内容与接口类似，考虑实验条件，可用一般都具备的微机接口实验设备和实验指导。3．对关键性概念、整体实现思想方面的问题可辅以课堂讨论的形式。学习建议：1．注重基础知识、基本概念的掌握，以实验加强课程理解。2．重视课程实验，加强动手能力的培养。七、考核要求本课程采用笔试和实验两种考核方式，期末考试采用闭卷形式，由江苏广播电视大学根据教学大纲统一命题，实验由各开课班级完成并结合作业给出平时成绩。平时成绩包括作业、实验，占课程总学分的20%，期末理论考试占80%学分。实验内容及要求实验一、程序设计实验二、程序设计实验三、综合程序设计3实验四、A/D及中断实验五、键盘识别实验六、数码显示实验七、串行通信实验要求：以上实验，各教学点根据情况尽可能多的完成，至少选择4~5个实验完成。附表：《微机控制与接口技术》教学计划表。4微机控制与接口技术教学计划表时间(3学时/讲)章内容学时教学形式备注（1）第1章第1章计算机控制系统概述1．1计算机控制系统的组成和特点1.1.1计算机控制系统的发展1.1.2计算机控制系统的组成1.1.3计算机控制系统的特点1．2计算机控制系统的分类1.2.1数据采集系统1.2.2监督控制系统1.2.3直接数字控制系统1.2.4集散控制系统1.2.5分级控制1.2.6现场总线控制系统作业3面授（2）第2章第2章常用的工业控制计算机2．1工业控制计算机概述2．2工业PC机2.2.1工业PC机的特点2.2.2工业PC机的系统结构2.2.3工业PC机的类型2.2.4工业PC机的的组态软件2．3STD总线工业控制机2.3.1STD总线工业控制机的特点2.3.2STD总线工业控制机的模板介绍2．4可编程序控制器2.4.1可编程序控制器的特点2.4.2可编程序控制器的结构2.4.3可编程序控制器的类型3面授（3）第2章2．5单片机2.5.1单片机的特点及分类2.5.2MCS51单片机简介2.5.3单片机的系统扩展和配置2．6DSP2.6.1DSP的主要结构特点2.6.2DSP应用系统的构成2.6.3TMS320系列概述2．7集散控制系统（DCS）2.7.1集散控制系统的发展2.7.2集散控制系统的体系结构2.7.3集散控制系统的基本组成2.7.4集散控制系统举例3面授5作业（4）阶段复习一：微机控制与工业控制机1讨论（4）第3章第3章常用工业控制总线3．1总线概述3.1.1总线的概念3.1.2总线的分类3.1.3总线的组成3.1.4总线的的主要参数2面授（5）第3章3．2系统总线3.2.1ISA总线3.2.3PCI总线3.2.4PC-104总线3.2.4STD总线第1，2章作业讲评3面授习题讲解（6）第3章3．3设备总线3.3.1RS-232总线3.3.2USB总线3.3.3现场总线3.3.4典型现场总线简介作业2面授（6）阶段复习二：工业总线1讨论（7）第4章第4章接口及地址译码技术4．1接口技术概述4.1.1CPU与外设交换的信息4.1.2接口的功能4.1.3接口电路的结构形式4．2CPU与接口交换数据的方式4.2.1基础知识4.2.2程序传送方式4.2.3中断传送方式4.2.4DMA传送方式2（7）第3章作业讲评1讨论（8）第4章4．3I/O端口及其编址方式4．4I/O端口地址译码4.4.1I/O端口地址译码电路工作原理4.4.2I/O端口地址译码方法4.4.3I/O端口地址译码电路一般形式4.4.4I/O端口地址译码电路设计4.4.5可编程逻辑器件在I/O端口地址译码中的应用作业3面授（9）第5章第5章定时及中断5．1概述5.1.1定时及中断技术的概述2面授65.1.2中断响应与中断处理程序5.1.3中断优先级5．2计数器/定时器82535.2.1计数器/定时器的工作原理5.2.28253的引脚与功能结构5.2.38253六种工作方式5.2.48253的初始化编程及应用举例（9）第4章习题讲评1讨论（9）实验一、汇编语言程序设计及实验系统熟悉3实验（10）第3章5．3中断控制器8259A5.3.18259A的结构5.3.28259A的引脚与功能说明5.3.38259A的工作方式5.3.48259A的应用编程5.3.5由多片8259A组成的主从式中断系统5.3.68259A的应用举例作业3面授（10）实验二、8253A定时器/计数器实验3实验（11）阶段复习二：中断、定时1讨论（11）第3章第6章数字I/O接口（9学时）6．1概述6.1.1并行通信和并行接口6.1.2串行通信和串行接口6．2简单并行接口6．3可编程并行通信接口8255A6.3.18255A芯片的引脚定义与功能6.3.28255A芯片的编程结构6.3.38255A的控制字格式和初始化编程6.3.48255A的三种工作方式与时序关系6.3.58255A芯片的应用举例2面授课堂练习（11）实验三、8255A并行口实验：开关的识别3实验（12）第4章6．4可编程串行通信接口芯片82506.4.18250芯片的引脚定义与功能6.4.28250芯片的编程结构6.4.38250内部寄存器的功能6.4.48250通信编程6.4.58250芯片的应用举例作业3面授（12）实验四、串行通信3实验（13）阶段复习三：8255A接口难点重点讨论1讨论7（13）第7章模拟量I/O接口技术（6学时）7．1概述7．2A/D转换器7.2.1A/D转换的原理7.2.2A/D转换的性能参数7.2.3典型A/D芯片与总线的接口及其应用2面授（13）实验五、A/D及中断3实验（14）第4章7．3D/A转换器7.3.1D/A转换的原理7.3.2D/A转换的性能参数7.3.3典型D/A芯片与总线的接口及其应用作业2面授（14）实验六、D/A实验3实验（15）第5章第8章人机接口（6学时）8．1概述8．2键盘的基本工作原理8.2.1键开关与键盘类型8.2.2键的防抖动8.2.2按键的识别和键码的产生键的防抖动3面授（16）第5章8．3显示设备及接口8.3.1数码管LED显示器及其原理8.3.2一位LED显示器接口8.3.3多位LED显示器接口8.3.4CRT显示器及接口8.3.5LCD显示器8．4键盘和显示的综合应用作业3面授（17）期末复习答疑3