單片機原理與應(yīng)用課程教學(xué)大綱（PrincipleandApplicationofMicrocontroller（Q））一、課程概況課程代碼學(xué) 分：3學(xué) 時：48（其中：講授學(xué)時42，實驗學(xué)時6）先修課程：計算機基礎(chǔ)、C語言、電路、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)等。適用專業(yè)：電氣工程及其自動化教 材《單片機原理機接口技術(shù)范力旻蔡紀(jì)鶴主編機械工業(yè)版社，2019.1課程歸口：電氣信息工程學(xué)院課程性質(zhì)與任務(wù)：本課程是電氣工程及其自動化專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課之CKeil、Proteus等單片機仿真及調(diào)試工具軟件的使二、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求觀測點的支撐序號課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求觀測點畢業(yè)要求11：在理論教學(xué)、課業(yè)知識基礎(chǔ)。觀測點1.3：運用相關(guān)知識和數(shù)學(xué)模型方法推1.工程知識：數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決微特電機與電力裝備相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)2：掌握構(gòu)建單片機軟硬件平臺的設(shè)計方法，能夠特電機與電力裝備相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題，3設(shè)計/開發(fā)解決方案：裝備相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題2按功能劃分模塊單元，并運用進行特定的需求分析，設(shè)計實施過程中的工藝設(shè)計解決方案，開發(fā)滿足特定需求的電氣系統(tǒng)或裝置，并能所學(xué)知識，給出硬件、軟件設(shè)流程、相關(guān)控制系統(tǒng)和夠在設(shè)計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意計方案單元，體現(xiàn)創(chuàng)新意識。識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素課程目標(biāo)3：在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)KeilProteus軟觀測點5.1：掌握解決復(fù)雜電氣工程問題所需的5使用現(xiàn)代工具：資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對微特電機與電力裝備相關(guān)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性。3利用工具對電氣自動化系統(tǒng)設(shè)多種儀器設(shè)備和軟硬件計與應(yīng)用領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題開發(fā)工具的使用方法。進行分析，并能夠結(jié)合其他專業(yè)知識設(shè)計研究方案。三、教學(xué)內(nèi)容及要求序號教學(xué)內(nèi)容思政元素預(yù)期學(xué)習(xí)成果教學(xué)學(xué)時教學(xué)方式支撐課程目標(biāo)1單片機基本硬件結(jié)構(gòu)：機的硬件組成、引腳功能、I/O鐘電路與時序、復(fù)位電路。I/O電路與時序“不忘初心、牢記使命”、砥礪前行；建立“科學(xué)新精神”理念使學(xué)生具有單片機基本硬件知識，能進行單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計6講授/案例目標(biāo)1單片機的指令系統(tǒng)和匯編語言程序設(shè)計及C51語言程序設(shè)計：單片機匯編指令系統(tǒng)“踏實做人，使學(xué)生具有單片機匯編指令、軟件結(jié)構(gòu)及流程的基礎(chǔ)知識，能夠設(shè)計單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟件流程、編寫指令代碼的指令格式、尋址方式；單認(rèn)真做事，吃片機匯編指令系統(tǒng)；指令和苦耐勞”的理2偽指令的作用及區(qū)別、三種基本程序的結(jié)構(gòu)及常用子程量定義和存儲器類型、運算念，培養(yǎng)學(xué)生有不畏困難和挫折的勇氣，有堅持不8講授/案例目標(biāo)1符、語句及程序結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)懈的探索精神結(jié)構(gòu)等。重點難點：單片機匯編指令PAGEPAGE229系統(tǒng)；C51語言程序的變量定義和存儲器類型、運算符等3C51開發(fā)環(huán)境與仿真：Proteus等仿真及調(diào)試工具軟件的作用eil寫及調(diào)試；Proteus環(huán)境下的Proteus常用的虛擬仿真工具及功能Keil、Proteus行程序聯(lián)調(diào)。重點難點：Keil環(huán)境下的程序編寫及調(diào)試；Proteus環(huán)境下的電路原理圖設(shè)計;程序聯(lián)調(diào)能大膽嘗試，積極尋求有效的問題解決方法。幫助學(xué)生樹立社會主義核心價值觀。使學(xué)生在單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中能夠運用這些軟件工具6講授/案例/實驗13單片機的中斷系統(tǒng)：單片機在日常生活中使學(xué)生能夠設(shè)計中斷軟件流程和中斷服務(wù)程序中斷概念、中斷機制、中斷處理問題也要4允許和優(yōu)先級控制；中斷服務(wù)程序設(shè)計4講授/案例目標(biāo)1重點難點：中斷服務(wù)程序設(shè)多方面多視角計。的解決問題。使學(xué)生具備定時講授/案例/實驗13單片機的定時器及其應(yīng)用：學(xué)會把復(fù)雜問器/計數(shù)器相關(guān)單片機定時器的結(jié)構(gòu)、工作題拆解，一步知識，能夠合理5方式；定時器應(yīng)用程序設(shè)計選擇定時器各種5重點難點：定時器應(yīng)用程序難，使問題簡功能進行定時器設(shè)計化。類程序設(shè)計，并可用實例演示6單片機的串行口及其應(yīng)用：單片機串行口的結(jié)構(gòu)、工作方式；串行口應(yīng)用程序設(shè)計、波特率計算方法和串行口軟硬件設(shè)計。重點難點：單片機串行口的結(jié)構(gòu)、工作方式；有不畏困難和挫折的勇氣，有堅持不懈的探索精神；體現(xiàn)量變到質(zhì)變的飛躍。使學(xué)生具備串行口（串口通訊）相關(guān)知識，能夠合理選擇串行口工作方式和波特率進行串口通訊設(shè)計3講授/案例目標(biāo)1單片機接口設(shè)計：數(shù)碼管、使學(xué)生具有單片7鍵盤等常用人機接口的工作原理；數(shù)碼管、鍵盤等常用人機接口的軟硬件設(shè)計；A/DD/A轉(zhuǎn)換器接口基本原D/A轉(zhuǎn)換器接口的軟硬件設(shè)計。對采集的數(shù)據(jù)邏輯清晰，能運用科學(xué)的思維方式認(rèn)識事機擴展I/O/等常用人機接口、A/D、轉(zhuǎn)換器接口等知10講授/案例/實驗1、2、3進行簡單的數(shù)據(jù)處理。I/O重點難點：數(shù)碼管、鍵盤等接口硬件設(shè)計、工作原理及軟硬件設(shè)計；A/D、D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理及軟硬件設(shè)計。人機接口和A/D、D/A轉(zhuǎn)換器接口的軟硬件設(shè)計，數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計。四、課內(nèi)實驗（實踐）序號實驗項目名稱實驗內(nèi)容及要求學(xué)時類型支撐課程目標(biāo)1I/O口實驗使用并行口，驅(qū)動8只發(fā)光二極管，實現(xiàn)左移、右移等流水燈控制。2設(shè)計性目標(biāo)32中斷實驗掌握外部中斷的使用方法，了解電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)方式的異同。2設(shè)計性目標(biāo)33定時器/計數(shù)器器實驗掌握定時器/計數(shù)器的使用方法，按照一定占空比輸出脈沖。2設(shè)計性目標(biāo)3五、課程實施（一）教學(xué)方法與教學(xué)手段課進度的同時，注意學(xué)生的掌握程度和課堂的氣氛。時完成布置的作業(yè)，積極進行教學(xué)互動交流。（二）課程實施與保障主要教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1備課掌握本課程教學(xué)大綱內(nèi)容，按照教學(xué)大綱要求進行本課程教學(xué)內(nèi)容的組織；熟悉教材各章節(jié)，借助相關(guān)專業(yè)書籍資料，并依據(jù)教學(xué)大綱編寫授課計劃，編時間分配、授課內(nèi)容、課后作業(yè)、教學(xué)效果分析等方面；結(jié)合課程特點，制作課件，運用多媒體教學(xué)手段講授部分教學(xué)內(nèi)容；確定各章節(jié)課程內(nèi)容的教學(xué)方法，構(gòu)思授課思路、技巧和方法。根據(jù)每一章節(jié)的內(nèi)容，整合線上課程資源，布置學(xué)生在課前進行相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和參考文獻的閱讀2講授要點準(zhǔn)確，推理正確，條理清晰，重點突出，理論聯(lián)系實際，熟練地解答和講解例題。采用多種教學(xué)方式（如啟發(fā)式教學(xué)、案例分析教學(xué)、討論式教學(xué)、多媒體示范教學(xué)等）以便讓學(xué)生能體會和領(lǐng)略學(xué)科研究的思路和方法。多媒體教學(xué)手段、課堂討論、實物演示相結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生實踐動手的能力。表達方式盡量便于學(xué)生理解、接受，力求形象生動，使學(xué)生在掌握知識的過程中，保持較為濃厚的興趣。3作業(yè)布置與批改學(xué)生必須完成一定數(shù)量的作業(yè)題，是本課程教學(xué)的基本要求，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的必要手段。學(xué)生完成的作業(yè)必須達到以下基本要求：按時按量完成作業(yè)，不缺交，不抄襲；作業(yè)本規(guī)范；解題方法和步驟正確。教師批改或講評作業(yè)要求如下：學(xué)生的作業(yè)要全批全改，并按時批改、講評學(xué)生每次交來的作業(yè)；教師批改或講評作業(yè)要認(rèn)真、細致，每次批改或講評作業(yè)后，按百分制評定成績，并寫明日期；期末按每個學(xué)生作業(yè)的平均成績，作為本課程總評成績中平時成績的重要組成部分。要求學(xué)生在完成線上學(xué)習(xí)的同時完成線上每一章節(jié)的測驗，并作為平時成績的一部分計入。4課外答疑為直接了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生進一步理解和消化課堂上所學(xué)知識、改進學(xué)習(xí)方法和思維方式，培養(yǎng)其獨立思考問題的能力，利用線上課程的資源進行討論，組建由任課教師、助教研究生和全體授課學(xué)生參與的QQ學(xué)習(xí)群，另外任課教師公布辦公地點，方便學(xué)生進行課外答疑和輔導(dǎo)。5實驗與實驗考核本課程安排有實驗環(huán)節(jié)，學(xué)生參加實驗必須達到以下基本要求：按指導(dǎo)書要求參加實驗，完成實驗，不缺席，不故意損壞實驗設(shè)備；實驗之前上交符合要求的實驗預(yù)習(xí)報告，預(yù)習(xí)不符合要求者延遲參加實驗，實表按規(guī)定和規(guī)范處理；實驗步驟正確，結(jié)果合理。學(xué)生的報告要全批全改，并按時批改；教師批改或講評報告要認(rèn)真、細致，每次批改或講評報告后，按百分制對實驗報告評定成績，并寫明日期；6成績考本課程考核的方式：考試。考試試卷采取教考分離，抽卷形式，統(tǒng)一安排監(jiān)考。核總評成績的評定見課程評分方案。有下列情況之一者，總評成績?yōu)椴患案瘢喝苯蛔鳂I(yè)次數(shù)達1/3以上者；缺課次數(shù)達本學(xué)期總授課學(xué)時的1/3以上者。為了培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力和創(chuàng)新精神，教研室應(yīng)積極組織學(xué)生參加生產(chǎn)實習(xí)，并指定學(xué)術(shù)水平較高、實踐經(jīng)驗豐富的專業(yè)教師擔(dān)任指導(dǎo)教師。建議如下：7第二課堂活動選拔優(yōu)秀學(xué)生參加此類競賽活動。制訂出工作計劃，建立激勵機制，切實抓好賽前準(zhǔn)備工作。在培訓(xùn)過程中，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和團隊合作精神。此外，可由系組織技能競賽，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基本技能。六、課程考核（一實踐末考試采用采用閉卷/開卷考試方式。（二課程總評成績=平時表現(xiàn)×10%作業(yè)×30%課內(nèi)實驗×10%+成績×50%。具體內(nèi)容和比例如表所示。考核環(huán)節(jié)成績比例考核內(nèi)容與評價細則目標(biāo)1目標(biāo)2平時表現(xiàn)10%答問題等情況確定平時表現(xiàn)分?jǐn)?shù)。10%作業(yè)30%做記錄并以百分制打分。10%10%網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)習(xí)，按時完成網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)視頻觀看，綜合學(xué)生網(wǎng)絡(luò)課堂的討論等相關(guān)任務(wù)。10%課內(nèi)實驗10%3操作和實驗報告的成績。10%期末試卷50%題型考核內(nèi)容及相應(yīng)試題（20分）主要考核單片機基本硬件結(jié)構(gòu)單片機的指令系統(tǒng)和程序設(shè)計、單片機的中斷系統(tǒng)、單片機的定時器及其應(yīng)用、單片機的串行口及10%其應(yīng)用、單片機接口設(shè)計、（20分）主要考核單片機基本硬件結(jié)構(gòu)、單片機的指令系統(tǒng)和程序設(shè)計、單片機的中斷系統(tǒng)、單片機的定時器及其應(yīng)用、單片機的串行口及其應(yīng)用、單片機接口設(shè)計10%（40分）主要考核單片機基本硬件結(jié)構(gòu)、單片機的指令系統(tǒng)和程序設(shè)計、單片機的中斷系統(tǒng)、單片機的定時器及其應(yīng)用、單片機的串行口及其應(yīng)用、單片機接口設(shè)計20%（20分）主要考核單片機綜合運用設(shè)計能力，考核學(xué)生是否能夠針對設(shè)計任務(wù)，進行任務(wù)分解，按功能劃分模塊單元，并運用所學(xué)知識，10%合計100%80%10%10%備注：1.課程目標(biāo)達成度計算方法如下：各課程目標(biāo)達成度=支撐該課程目標(biāo)相關(guān)考核環(huán)節(jié)平均得分之和支撐該課程目標(biāo)相關(guān)考核環(huán)節(jié)總分之和2.作業(yè)包括課后習(xí)題、單元測試、調(diào)研報告、課程論文、案例分析、小作品、小設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)課堂學(xué)習(xí)等等。七、有關(guān)說明（一）持續(xù)改進課程內(nèi)容與教學(xué)方式能有效實現(xiàn)課程目標(biāo)，使得考核結(jié)果能夠證明課程目標(biāo)達成。（二）參考書目及學(xué)習(xí)資料林立.單片機原理及應(yīng)用:ProteusKeilC(4版社，2018.羅印升.單片微機原理與應(yīng)用（第2版），機械工業(yè)出版社，2016.6張剛毅.（C51編程彭偉.C1008051+Proteus仿真(第2版)，電子工業(yè)出版社，2012.10附錄：單片機原理與應(yīng)用各類考核評分標(biāo)準(zhǔn)平時表現(xiàn)評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)（分）90-10080-8970-7960-69<601：掌握單片機的硬件結(jié)學(xué)習(xí)態(tài)度很好，具有很高的學(xué)習(xí)熱情；課前認(rèn)真預(yù)習(xí)，上課認(rèn)真聽講，與教師積極互動。學(xué)習(xí)態(tài)度好，具有較高的學(xué)習(xí)熱情；課前認(rèn)真預(yù)習(xí)，課中與教師良好互動。一定互動。學(xué)習(xí)態(tài)度中與教師基本無互動。學(xué)習(xí)態(tài)度課堂中主觀能動性差。構(gòu)、各功能部件的工作原理、接口技術(shù)以及相應(yīng)的程序設(shè)計方法，為解決復(fù)雜工程問題提供控制器層面的專業(yè)知識基礎(chǔ)。作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)（分）90-10080-8970-7960-69<60按時提交作業(yè)，作業(yè)書寫清楚；掌握單片機的概念、分析原理，解題確、有少量錯誤；完成慕課網(wǎng)上每一章節(jié)的測驗，成績良好；按時完成網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)視頻觀看，參與課堂的討論等相關(guān)任務(wù)。按時提交作不按時提交不按時提交握單片機的存在很大的慕課網(wǎng)上每一章節(jié)的測成網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)視頻觀堂討論等相關(guān)任務(wù)。按時提交作業(yè)，作業(yè)書作業(yè)，作業(yè)業(yè)，作業(yè)書寫寫清楚；基書寫欠佳；工整清楚；熟本掌握單片基本掌握單目標(biāo)1：掌握單片機的硬件結(jié)構(gòu)、各功能部件的工作原理、接口技術(shù)以及相應(yīng)的程序設(shè)計方法，為解決復(fù)雜工程問題提供控制器層面的專業(yè)知識基礎(chǔ)。練掌握單片慕課網(wǎng)上每一章節(jié)的測驗，成績優(yōu)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)視頻觀看，機的概念、分析原理，解題過程基本正確、存在錯誤；完成慕課網(wǎng)上每一章節(jié)的測驗，成績一般；按時完成網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)視頻念、分析原理，解題過程存在一定的錯誤；完成慕課網(wǎng)上每一章節(jié)的測驗，成績欠佳；基本按時完成網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)積極參與課觀看，參與視頻觀看，堂的討論等課堂的討論參與課堂討相關(guān)任務(wù)。等相關(guān)任論等相關(guān)任務(wù)。務(wù)較少。實驗評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)評價過程評分標(biāo)準(zhǔn)（分）90-10080-8970-7960-69<60實驗前完成實驗前完成實驗前完成實驗前完成實驗前沒有進行預(yù)習(xí)。未能明確本次實驗?zāi)康暮鸵蟆嶒炿娐泛退迷O(shè)備、實驗內(nèi)容步驟以及注意的方案設(shè)計存題。預(yù)習(xí)。能明預(yù)習(xí)。較為預(yù)習(xí)。基本預(yù)習(xí)。基本確本次實驗明確本次實明確本次實明確本次實目的和要驗?zāi)康暮鸵災(zāi)康暮鸵災(zāi)康暮鸵蟆嶒炿娗蟆嶒炿娗蟆嶒炿娗蟆嶒炿婎A(yù)習(xí)路和所用設(shè)備、實驗內(nèi)路和所用設(shè)備、實驗內(nèi)路和所用設(shè)備、實驗內(nèi)路和所用設(shè)備、實驗內(nèi)容步驟以及容步驟以及容步驟以及容步驟以及注意的事注意的事注意的事注意的事項，實驗方項，實驗方項，實驗方項，實驗方案設(shè)計正案設(shè)計大體案設(shè)計基本案設(shè)計存在目標(biāo)3KeilProteus軟件的使用確。正確。正確。一定問題。獨立完成實驗。實驗步在教師指導(dǎo)下完成實在教師幫助驗。實驗步確，需要教示；實驗時調(diào)試軟件的方法基本合理，記錄較為正確。在教師多次指導(dǎo)下完成實驗。實驗步驟基本正調(diào)試軟件的本正確。在規(guī)定時間內(nèi)未完成實驗。實驗時調(diào)試軟件的正確。方法，并驟完全正驗。實驗步能夠結(jié)合Keil 、Proteus軟件