浙江大学控制科学与工程学系《微机原理与接口技术》教学大纲

浙江大学控制科学与工程学系《微机原理与接口技术》教学大纲课程代码：课程名称：微机原理与接口技术课程类别：必修课授课周数：16周学时：3+1课程学分：3.5面向对象：三年级本科生预修课程要求：《计算机文化基础》、《数字电子技术》、《模拟电子技术》一、课程介绍（100-150字）《微机原理与接口技术》是电子信息类本科生的基础课程之一，通过该课程的学习使学生从理论和实践上掌握微型计算机的基本组成和工作原理，熟悉微机的汇编指令体系及汇编程序设计方法，以及常用接口技术及其软硬件设计方法，建立微机系统的整体概念，达到初步具有微机应用系统的软硬件设计、开发能力。二、教学目标(一)学习目标该课程主要内容包括微处理机基本结构和组成，各部分工作原理和引脚特性；汇编语言指令系统和程序设计方法与技巧；定时器/计数器和异步串行通讯口的工作原理和应用；中断方式和中断处理过程；微机系统中存储器和I/O的扩展方法，人机接口（按键与显示）和模数、数模接口技术，以及微机应用系统的设计方法。(二)可测量结果通过学习本课程，学生应达到：1.了解微型计算机的组成及基本工作原理，初步建立微机系统的概念。2.掌握汇编语言程序设计的基本方法。3.掌握微机中存储器系统及存储芯片与CPU的连接方法和系统应用扩展的基本原理4.掌握中断、定时器、串行接口、人机交换等各模块的工作原理和应用。5.了解当前市场主流微处理器的功能及技术特色。6.学习嵌入式系统设计方法。三、课程要求（一）授课方式1、采用多媒体投影教学。2、实验环节每周1学时，共计16学时。3、结合各章节授课内容，布置相应的作业量，用于巩固教学和实验内容。4、对部分学有余力的同学进行一定的课后拓展训练。（二）学习要求通过学习本课程，学生应了解微型计算机的组成及基本工作原理，初步建立微机系统的概念；掌握汇编语言程序设计的基本方法；掌握微机系统的开发与应用。经过实验课的训练培养一定的动手能力和团队合作能力。四、考核闭卷考试,允许带一张A4纸大小的手写资料入场。期末考试成绩占总成绩的60％，实验成绩和平时成绩占40％。五、教学计划（一）课堂教学第一章概论3学时1、微处理器及微控制器的历史与发展、特点与应用1.5学时2、微型计算机基本组成和特点，计算机的工作过程1学时3、计算机中的数制和编码0.5学时第二章单片机的硬件系统9学时1、MCS-51简介0.5学时2、MCS-51组成结构与性能特点1.5学时2、CPU的逻辑结构和功能1学时3、MCS-51存储空间和寄存器2学时4、端口（P0、P1、P2、P3）结构与功能1学时4、MCS-51引脚与功能1学时5、MCS-51时序与工作过程2学时第三章单片机的指令系统6学时1、指令格式、分类及作用0.5学时2、指令的寻址方式1.5学时3、MCS-51指令集数据传送类指令1学时数据运算类指令0.5学时逻辑操作类指令1学时控制控制类指令1学时布尔操作类指令0.5学时第四章汇编语言程序设计3学时1、汇编程序格式，伪指令0.5学时2、汇编语言程序设计基本法则0.5学时3、常用程序结构及其设计顺序结构程序设计与举例；0.5学时选择结构程序设计与举例：0.5学时循环结构程序设计与举例：0.5学时子程序设计与举例：0.5学时第五章中断系统3学时1、中断的概念、原理和功能0.5学时2、中断系统的组成、控制和响应1.5学时3、中断系统的应用1学时第六章定时器/计数器3学时1、定时器/计数器工作原理1学时2、定时器/计数器的控制和工作方式1学时3、定时器/计数器的应用1学时第七章串行数据通讯接口3学时1、串行数据通讯原理1学时2、MCS-51串行口的控制与工作方式1学时3、串行口的应用1学时第八章MCS-51系统的扩展与接口设计3学时1、存储器扩展方法与举例2学时2、I/O接口扩展与举例1学时第九章人机接口技术与设计3学时1、键盘接口与设计2学时2、LED显示接口与设计1学时第十章A/D、D/A转换接口6学时1、A/D转换器接口设计3学时2、D/A转换器接口设计3学时第十一章系统设计3学时1、嵌入式系统设计思想1学时2、系统设计举例分析2学时第十二章复习课3学时（二）实验教学软件实验一熟悉KEILμVISION2集成调试环境0学时软件实验二简单的数值转换，加减运算，分支结构程序的设计与调试。0学时软件实验三程序跳转、排序、求极值，子程序设计与调试。0学时软件实验四使用KEIL仿真插件进行I/O接口，和简单的键盘显示程序设计。0学时硬件实验一并行I/O，外部中断实验4学时硬件实验二定时器/计数器实验，RS232通信实验4学时硬件实验三按键输入和LED数码显示实验4学时硬件实验四A/D转换与D/A转换实验4学时提高实验电机控制实验0学时（三）其它课后拓展训练：有能力、有兴趣的同学参与1.小仿人机器人控制与编程2.嵌入式系统设计方案3.单片机系统设计与制作a.单片机检测系统设计与制作b.单片机控制系统设计与制作六、教学日历周序主题主要内容1单片机概论微处理器及微控制器的历史与发展、特点与应用；微型计算机基本组成和特点，计算机的工作过程；计算机中的数制和编码2单片机硬件系统（一）MCS-51简介MCS-51组成结构与性能特点CPU的逻辑结构和功能3单片机硬件系统（二）MCS-51存储空间和寄存器端口（P0、P1、P2、P3）结构与功能4单片机硬件系统（三）MCS-51引脚与功能MS-51时序与工作过程5单片机的指令系统（一）指令格式、分类及作用指令的寻址方式数据传输类指令6单片机的指令系统（二）数据运算类指令逻辑操作类指令控制控制类指令布尔操作类指令7汇编语言程序设计汇编程序格式，伪指令汇编语言程序设计基本法则常用程序结构及其设计8中断系统中断的概念、原理和功能中断系统的组成、控制和响应中断系统的应用9定时器/计数器定时器/计数器工作原理定时器/计数器的控制和工作方式定时器/计数器的应用10串行数据通讯接口串行数据通讯原理MCS-51串行口的控制与工作方式串行口的应用11MCS-51系统的扩展与接口设计存储器扩展方法与举例I/O接口扩展与举例12人机接口技术与设计键盘接口与设计LED显示接口与设计13A/D、D/A转换接口（一）A/D转换器工作原理A/D转换器接口设计14A/D、D/A转换接口（二）D/A转换器工作原理D/A转换器接口设计15系统设计嵌入式系统设计思想电子设计竞赛例题系统设计举例分析16复习课复习七、参考教材及相关资料教材：王汀，微处理机原理与接口技术，浙江大学出版社，2008年实验讲义：曹峥，胡赤鹰，微机原理与接口技术实验指导书，浙江大学，2009年参考教材：万福君、潘松峰等编著，《单片微机原理系统设计与应用》，中国科学技术大学出版社,,2001年8月出版.八、课程教学网站：（要求至少A4纸4页）